Many  organic  compounds  contain  other  atoms  besides    carbon    that      contribute    significantly    to      the        physical  and  chemical  properties  of  the   compound.  These  atoms  are called heteroatoms,  and      the      groups  they  form,    functional    groups.  The    presence  of  heteroatoms  radically  changes 
the physical  and    chemical  properties  of  the      compounds    to      which      they    are      bonded.    In      fact,      the      carbon—  heteroatom    bonds  and the     carbon—carbon  multiple    bonds      are      the  main  sites  where  chemical  reactions  take  place.

Organic  compounds  are    arranged  into    classes  according  to  the  particular  functional  groups  that  they  contain.  Members  of  each    class  of    compounds  share  common  chemical  and      physical  characteristics.  The  names  of  organic  compounds  are    assigned  according  to  the    class    of  the    compound  as    determined  by    the    functional  groups. 

1. Drawing Organic Structures

Molecules      are          actual,      three-dimensional      entities.      Their  structure  is    a    major  factor  that    determines  their  physical  properties  and    the    way    one    molecule  interacts    with  another    molecule.  Because  molecules  are    normally  too  small  to  see,    chemists  have  devised  ways  to    visually  represent    molecules.  One    way    is    by    using  a    two-  dimensional    structural    formula    like      that    of    the        hydrocarbon  heptane.

A  two-dimensional  structural  formula  of  a  hydrocarbon  shows  all  of  the  atoms  with  all  of  their    bonds  in  the plane of the page.

Hydrocarbons  are  compounds  composed  only  of  carbon    and  hydrogen  atoms.

 A  condensed  structural  formula  includes  all  of  the  atoms  but  uses  line  bonds  to  emphasize  the  main  structural characteristics  of  the  molecule.

Hydrocarbons      provide    the      backbone    of    all      organic  compounds.  Each  carbon  atom  in    a  hydrocarbon  forms    a  total  of  four  bonds.These  bonds    are    combinations  of  single  bonds    with  hydrogen  atoms  and    single  or  multiple  bonds    with  other  carbon  atoms. For    molecules  that  contain  a  large  number  of  atoms  or  complex  structures,  drawing  every    bond    and    every    atom  is  time  and    space  consuming.  A  common  notation    developed  to    abbreviate  the    drawing  without    sacrificing  the      clarity    of    the      structure  is    the      condensed  structural  formula  shown  below  for  heptane:


Taking  out    the    lines  representing the    carbon—carbon  bonds    condenses  this  formula  still    more:

Heptane  has    five    repeating  —CH2—    groups,  called  methylene  groups.  Because  many  organic  molecules  have  such    repetitive  groups,  an    even    more    condensed  notation  shows    these  repeating  units.  Using  this  notation,  the    formula  for  heptane  is  as  follows:

The bond-line structural formula is the notation that most organic chemists prefer to use. Bond-line formulas are easy to draw and quickly convey the essential structure of a molecule. Both the ends and the angles of the structure represent the carbon atoms. C—H bonds are not shown, but you should assume that the appropriate number of hydrogen atoms is present to complete the four bonds required by carbon to have its octet of electrons. The bond-line formula for heptane looks like this:

Bond-line formulas represent the carbon atoms as the intersection of lines and as line ends. You assume all the hydrogens needed to complete carbon’s valences.

Not      all      hydrocarbons    are      straight    chains;  many    are      rings.  Chemists  use    the      same  structural    formulas  for    them.    Because  the  illustration  of    the      two-dimensional  structural    formula  of  methylcyclopentane  is  so  cluttered,  it  does  not  clearly  show    the    ring.

The  condensed  structural  formula  is  clearer.

The    bond-line  structural  formula  is  even    clearer.  Thus,  chemists  use    it  most    frequently.

Often, chemists combine the bond-line and condensed notations to clarify a structure or emphasize specific features. This formula also represents methylcyclopentane.