Notion

Groupes caractéristiques des fonctions organiques

Un groupe caractéristique (ou groupe fonctionnel) est un atome ou un groupe d'atomes, autre que les liaisons C–C et C–H de la chaîne carbonée, qui confère à une molécule organique des propriétés physiques et chimiques spécifiques (réactivité, polarité, solubilité, spectroscopie). Deux molécules possédant le même groupe caractéristique appartiennent à la même famille chimique (ou fonction organique) et partagent des réactivités analogues, quelle que soit la longueur de leur chaîne carbonée. On dit « la fonction alcool est caractérisée par le groupe hydroxyle \(\ce{-OH}\) », pas l'inverse : le groupe est l'entité structurale, la fonction est la catégorie qu'il définit.

FonctionGroupe caractéristiqueNotationSuffixe / préfixe
Alcoolhydroxyle\(\ce{-OH}\) sur un C sp3-ol
Aldéhydecarbonyle terminal + H\(\ce{-CHO}\)-al
Cétonecarbonyle non terminal\(\ce{R2C=O}\)-one
Acide carboxyliquecarboxyle\(\ce{-COOH}\)acide -oïque
Estergroupe ester\(\ce{-COOR'}\)-oate de …-yle
Amineamino\(\ce{-NH2}\), \(\ce{-NHR}\), \(\ce{-NR2}\)-amine
Amidegroupe amide\(\ce{-CONH2}\)-amide
Halogénoalcanehalogéno\(\ce{-X}\) (X = F, Cl, Br, I)halogéno- (préfixe seul)
Nitrilegroupe nitrile\(\ce{-C#N}\)-nitrile
Alcènedouble liaison\(\ce{C=C}\)-ène
Piège classique : aldéhyde et cétone
Les deux partagent le groupe carbonyle \(\ce{C=O}\), mais l'aldéhyde le porte en bout de chaîne, avec un H directement lié au carbone fonctionnel : cet H rend possible une oxydation supplémentaire vers l'acide carboxylique (\(\ce{R-CHO ->[oxydant] R-COOH}\)). La cétone n'a pas d'hydrogène sur son carbone fonctionnel et ne s'oxyde pas davantage dans les conditions usuelles.

Niveau CPGE : la nomenclature IUPAC substitutive impose un ordre de priorité entre groupes lorsqu'une molécule en porte plusieurs. Ordre décroissant usuel : acide carboxylique > anhydride d'acide > ester > amide > nitrile > aldéhyde > cétone > alcool > amine > alcène/alcyne > halogénoalcane (toujours cité en préfixe, jamais en suffixe). Le groupe le plus prioritaire présent fixe le suffixe et le nom de la chaîne principale ; les autres sont cités en préfixe (« hydroxy- », « oxo- », « amino- »…).