작용기

물리화학 Physical Chemistry
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1. 개요2. 종류

2.1. 탄화수소 & 할로젠 계열2.2. 카보닐기(Carbonyl) 계열2.3. 산소를 포함하는 작용기(카보닐 계열 제외)2.4. 질소를 포함하는 작용기2.5. 기타

1. 개요

작용기는 분자 내에서 비슷한 성질을 띠는 원자 그룹들을 묶어서 분류해놓은 것이다. 영어로는 Functional group이다. 따라서 작용기(-基)는 원자단(原子團)이라고도 한다.

보통 수소(H), 산소(O), 탄소(C)가 기본 원자들이다.

약자 기호 R은 Residue(잔여물) 혹은 Remainder(나머지)의 첫 글자를 딴 것이다.

한편 작용기는 탄소(C)골격이나 질소(N)분자에서 그 구성요소라는 점에서 치환체(substitution)또는 잔기 치환체(residue substituent)로도 이해해볼 수 있다.

2. 종류

한글명명법은 대한화학회 자료를 따른다. 대한화학회 화학술어집

2.1. 탄화수소 & 할로젠 계열

작용기 이름	시성식	구조
알킬기 (alkyl)	RH
알케닐기 (alkenyl)	R₂C=CR'₂
알카닐기 (alkanyl)	RC≡CR'
페닐기 (phenyl)	RC₆H₅
벤질기 (benzyl)	RCH₂C₆H₅
알킬 할라이드 (Alkyl Halide)	RX

가장 간단한 알킬기는 메틸기(methyl基,-group)로, -CH3의 작용기이다. 메틸기는 비극성이며, 따라서 소수성을 띤다.

2.2. 카보닐기(Carbonyl) 계열

카보닐기는 탄소와 산소의 이중결합 구조(C=O)를 갖는 (극성) 작용기이다. 화학식은 -CO

작용기 이름	시성식	구조
알데하이드(Aldehyde)	RCHO
케톤(Ketone)	RCOR'
카복실기(Carboxyl)	RCOOH
에스터(Ester)[1]	RCOOR'
아실 할라이드(Acyl Halide)	RCOX
아마이드(Amide)	RCONR'R''

2.3. 산소를 포함하는 작용기(카보닐 계열 제외)

작용기 이름	시성식	구조
알코올	ROH
에터(Ether) / 에테르	ROR'
아세탈(Acetal)	RCH(OR')₂
케탈(Ketal)	R₂C(OR')₂
에폭사이드(Epoxide)	R-(CH-O-CH)-R'

특히 극성 작용기인 알코올 계통의 하이드록시기(-OH)가 잘 알려져 있다.

2.4. 질소를 포함하는 작용기

작용기 이름	시성식	구조
아마이드기	RCONR'R''
아민(Amine)	RNR'R''
이민(Imine)	RCNR'R''
나이트릴(Nitrile)	RCN

2.5. 기타

작용기 이름	시성식	구조
싸이올(Thiol)[2]	RSH
설파이드(Sulfide)[3]	RSR'
포스페이트(Phosphate)[4]	R₃PO₄[5]	인산기(-基)

[1] RCOSR'이면 싸이오에스터(Thioester) [2] 설프하이드릴기(sulfhydryl-基)라고도 한다. [3] 중간에 S가 하나 더 들어가면 이황화물(Disulfide) [4] 구조가 한 번 더 반복되면 이인산염(Diphosphate) [5] 좀 더 정확히 나타내면 R-OPO₃^2-