官能基とファミリーオブコンジェナーの大きな違いは、官能基が化合物の一部であり、その化合物の反応性を担っているのに対し、ファミリーオブコンジェナーは官能基が類似し、化学反応性が類似した化合物の列であることである。

官能基と相同配列は、化合物の官能基に応じて形成される相同配列によるもので、関連する2つの用語である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 機能グループとは 3. 相同系列とは 4. 横並び比較 - 機能グループと相同系列の表形式 5. まとめ

官能基は何ですか？

官能基とは、分子内に存在する特定の置換基のことで、分子が受ける特定の化学反応に関与している。例えば、化学構造の異なる2つの分子に同じ官能基があれば、分子の大きさに関係なく、2つの分子は同じような反応をすることになる。一般に、官能基は未知の分子の同定、反応の最終生成物の決定、新規化合物の化学合成反応の設計や合成に重要である。

図01：さまざまな有機化合物に含まれる官能基

通常、官能基は共有化学結合で分子に結合している。ポリマーでは、官能基が炭素原子の非極性核に結合しており、ポリマーに特殊な性質を与えている。ただし、官能基は電気を帯びた化学種であることもある i. カルボキシル基。このため、この分子は多原子イオンとなる。また、配位錯体の中心金属原子に結合している官能基を配位子と呼ぶ。官能基の一般的な例としては、ヒドロキシル基、カルボニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基などが挙げられる。

同族列は何ですか？

同族系列とは、同じ官能基を持ち、したがって同じ化学反応性を持つ化合物の系列のことである。主に有機化学の分野で使われる用語で、化合物には枝分かれした構造と枝分かれしていない構造がある。ホモポリマーの炭素鎖の長さまたはモノマーユニットの数に基づいて、ホモローグシリーズを形成することができます。例えば、直鎖のアルカンは、メタンから始まり、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンという順に並んでいる。

Fig.02: 同一シリーズ内で沸点が徐々に変化する様子

一次直鎖アルコールは、炭素鎖の末端に水酸基を持つもので、この水酸基を持つ分子は、化学的・物理的に類似した性質を持つ。相同系列の特性は配列が変わると徐々に変化するが、この変化は通常、分子サイズと質量のわずかな差で説明できる。しかし、1つのパラメータに基づいて系列のメンバーを線形に並べることができない場合、その化合物の集まりは系列ではなく、化学ファミリーまたは同族化合物のクラスと呼ばれる。

官能基と同族列の違い

機能グループと相同系列は、関連する用語である。官能基と同族シリーズの大きな違いは、官能基が化合物の一部であり、その化合物の反応性を担っているのに対し、同族シリーズは官能基が似ているため化学反応性が似ている化合物のシリーズであることである。

機能グループと相同配列の違いについては、以下のインフォグラフィックに詳細が示されている。

概要 - 官能基 vs. 同族列

化合物の官能基をもとに同族系列を形成する。官能基と同族体の違いは、官能基が化合物の反応性を担う部分であるのに対し、同族体は官能基が類似し、化学反応性が類似している化合物の列であることで、官能基と同族体の違いは、官能基が化合物の反応性を担う部分であるのに対し、同族体の違いは、官能基が化合物の反応性を担う部分であることで、同族体は官能基と同列に並んでいます。

引用

1 "官能基の名称、性質、反応" Infinite Chemistry - Luminescence, available here.