Kohlenwasserstoff
Ein Kohlenwasserstoff ist eine organische Verbindung, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht.
Aufteilung
Kohlenwasserstoffe werden traditionell nach der Art der Bindungen zwischen Atomen oder danach, ob ihre grundlegende Kohlenstoffkette offen (azyklisch) oder geschlossen (zyklisch) ist, in Gruppen eingeteilt.
Je nach Art der Anleihen
aliphatisch (enthält keinen Benzolring)
gesättigt: Alkane, Cycloalkane,
ungesättigt mit Doppelbindungen: Alkene, Cycloalkene, Diene und Polyene,
ungesättigt mit Dreifachbindungen: Alkine, Cycloalkine,
aromatisch (Arene) (mit mindestens einem Benzolkern).
Zyklische aliphatische Kohlenwasserstoffe werden als alicyclisch (cycloaliphatisch) bezeichnet.
Der einfachste Kohlenwasserstoff ist Methan, ein Kohlenwasserstoff mit einem Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatomen: CH4. Ethan ist ein Kohlenwasserstoff (genauer gesagt ein Alkan), der aus zwei durch eine Einfachbindung verbundenen Kohlenstoffatomen mit jeweils drei Wasserstoffatomen besteht: C2H6. Propan hat drei Kohlenstoffatome (C3H8) und Butan vier (C4H10). Als nächstes folgen Pentan (5), Hexan (6), Heptan (7), Oktan (8), Nonan (9), Decan (10), Undecan (11) und Dodecan (12). Diese homologe Reihe setzt sich fort und unterscheidet sich durch die homologe Addition CH2, sodass die allgemeine Formel der Alkane CnH2n+2 lautet.
Kohlenwasserstoffe und Derivate
Es gibt drei Arten der Kohlenwasserstoffnomenklatur: die triviale, die älteste und sich auf den Ort des Vorkommens oder die Eigenschaften bezieht, die funktionelle Gruppe (radikalfunktionell), die aus dem Kohlenwasserstoffrest und dem Namen der funktionellen Gruppe besteht, und die systematische, definierte von der IUPAC-Organisation.
Der chemische Name von Kohlenwasserstoffen kann aus Präfixen, einem Stamm, der die Anzahl der Kohlenstoffe angibt, und einer Endung bestehen. Präfixe können numerisch (Di, Tri, Tetra, ...) oder nominal (Cyclo- für eine geschlossene Kette, Iso- und Neo- für eine verzweigte Kette, Alkyl- für gebundene Kohlenwasserstoffreste) sein. Ein vielfältigerer Satz von Präfixen umfasst Kohlenwasserstoffderivate zur Bezeichnung funktioneller Gruppen. Das Grundwort, das die Anzahl der Kohlenstoffatome angibt, ist entweder trivial (meth-, eth-) oder basiert auf einer Zahl. Die Endung drückt eine chemische Bindung (-an, -en, -dien, -in) oder einen Kohlenwasserstoffrest (-yl) aus. Andere Endungen für funktionelle Gruppen kommen in Kohlenwasserstoffderivaten vor.
Bei der Namensgebung von Kohlenwasserstoffen gilt es zunächst, die längste Kohlenstoffkette mit möglichst vielen Mehrfachbindungen zu finden. Dann wird das Kohlenstoffatom nummeriert, um die kleinstmögliche Zahl zu erhalten.
Eine Doppelbindung hat Vorrang vor einer Dreifachbindung und vor einem Kohlenwasserstoffrest. Die Präfixe der Kohlenwasserstoffreste mit ihrer Positionsnummer folgen ihrem Namen in alphabetischer Reihenfolge. Die Endungen, die die Art der Bindung angeben, sind ähnlich angeordnet. Für verzweigte Kohlenwasserstoffe, die am Kettenende die Gruppe (CH3)2CH- enthalten, kann das Präfix iso- verwendet werden, für die Gruppe (CH3)3C- das Präfix neo-.
