烴的衍生物

衍生物

有機物是否屬于烴主要是從組成元素上看，如果非要從結構看，就看是否含有除烷烴基，苯環，C=C以外的官能團，如-OH -COOH -CHO -NH2…… 從元素上看甲苯隻含有C H元素，含有C H元素的有機物都算烴 甲苯、對二甲苯都屬于芳香烴，既然是“烴”，就當然不算是衍生物，衍生物必須含有C H以外的元素。烴分子中的氫原子被其他原子或者原子團所取代而生成的一系列化合物稱為烴的衍生物。

官能團

常見官能團有：C=O，-OH -COOH -CHO -NH2，常發生反應有，取代（包括鹵代，硝化，磺化，酯化，水解等），加成，消去，加聚，縮聚，有機物的氧化與還原，顯色等。

名詞定義

【同系列】結構相似，分子組成上相差一個或若幹個“CH2”原子團的一系列化合物稱為同系列。同系列中的各個成員稱為同系物。由于結構相似，同系物的化學性質相似；它們的物理性質，常随分子量的增大而有規律性的變化。

【同系物】結構相似，分子組成上相差一個或若幹個“CH2”原子團，通式相同的化合物互稱為同系物。如烷烴系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互稱為同系物。

【同分異構體】 化學上，同分異構體是一種有相同化學式，有同樣的化學鍵而有不同的原子排列的化合物。簡單地說，化合物具有相同分子式，但具有不同結構的現象，叫做同分異構現象；具有相同分子式而結構不同的化合物互為同分異構體。很多同分異構體有相似的性質。

烴的分類

【烴】由碳和氫兩種元素構成的一類有機化合物，亦稱“碳氫化合物”。種類很多，按結構和性質，

可以分類如下：

【烷烴】即飽和鍊烴，亦稱石蠟烴。通式為CnH2n+2(n≥1），烷烴中的含氫量已達到飽和。烷烴中最簡單的是甲烷，是天然氣和沼氣的主要成分，烷烴主要來源是石油、天然氣和沼氣。可以發生取代反應，甲烷在光照的條件下可以與氯氣發生取代反應，生成物為CH3Cl-----CH2Cl2-----CHCl3-----CCl4。

【烯烴】系分子中含“C=C”的烴。根據分子中含“C=C”的數目，可分為單烯烴和二烯烴。單烯烴分子中含一個“C=C”，通式為CnH2n，其中 n≥2。最重要的單烯烴是乙烯H2C=CH2，次要的有丙烯CH3CH=CH2和1-丁烯CH3CH2CH=CH2。單烯烴簡稱為烯烴，烯烴的主要來源是石油及其裂解産物。

【二烯烴】系含有兩個“C=C”的鍊烴或環烴。如1，3-丁二烯。2-甲基-1，3-丁二烯、環戊二烯等。二烯烴中含共轭雙鍵體系的最為重要，如1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯等是合成橡膠的單體。

【炔烴】系分子中含有“C≡C”的不飽和鍊烴。根據分子中碳碳叁鍵的數目，可分為單炔烴和多炔烴，單炔烴的通式為CnH2n-2，其中n≥2。炔烴和二烯烴是同分異構體。最簡單、最重要的炔烴是乙炔HC≡CH，乙炔可由電石和水反應制得。

【開鍊烴】分子中碳原子彼此結合成鍊狀，而無環狀結構的烴，稱為開鍊烴。根據分子中碳和氫的含量，鍊烴又可分為飽和鍊烴（烷烴）和不飽和鍊烴（烯烴、炔烴）。

【閉鍵烴】亦稱“環烴”。是具有環狀結構的烴。可分為兩大類，一類是脂環烴（或稱脂肪族環烴）具有脂肪族類的性質，脂環烴又分為飽和環烷其中n≥3。環烷烴和烯烴是同分異構體。環烷烴存在于某些石油中，環烯烴常存在于植物精油中。環烴的另一類是芳香烴，大多數芳香烴是有苯環結構和芳香族化合物的性質。

【環烷烴】在環烴分子中，碳原子間以單鍵相互結合的叫環烷烴，是飽和脂環烴。具有三環和四環的環烷烴，穩定性較差，在一定條件下容易開環。五環以上的環烷烴較穩定，其性質與烷烴相似。常見的環烷烴有環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷等。

【芳香烴】一般是指分子中含有苯環結構的烴。根據分子中所含苯環的數目以及苯環間的聯結方式，可分為單環芳香烴、多環芳香烴、稠環芳香烴等。單環芳香烴的通式為CnH2n-6，其中n≥6，單環芳香烴中重要的有苯

【稠環芳香烴】分子中含有兩個或多個苯環，苯環間通過共用兩個相鄰碳原子稠合而成的芳香烴

【脂肪烴】亦稱“鍊烴”。因為脂肪是鍊烴的衍生物，故鍊烴又稱為脂肪烴。

【飽和烴】飽和烴可分為鍊狀飽和烴即烷烴（亦稱石蠟烴）和另一類含有碳碳單鍵而呈環狀的飽和烴即環烷烴（參見閉鍊烴）。

【不飽和烴】系分子中含有“C=C”或“C≡C”的烴。這類烴也可分為不飽和鍊烴和不飽和環烴。不飽和鍊烴所含氫原子數比對應的烷烴少，化學性質活動，易發生加成反應和聚合反應。不飽和鍊烴又可分為烯烴和炔烴。不飽和環烴可分為環烯烴（如環戊二烯）和環炔烴（如苯炔）。

種類

主要含氧衍生物

【醇】烴分子中的一個或幾個氫原子被羟基取代後的産物稱為醇（若苯環上的氫原子被羟基取代後的生成物屬于酚類）。根據醇分子中羟基的數目，可分為一元醇、二元醇、三元醇等，根據醇分子中烴基的不同，可分為飽和醇不飽和醇和芳香醇。由于跟羟基所連接的碳原子的位置，又可分為伯醇如

（CH3)3COH。醇類一般呈中性，低級醇易溶于水，多元醇帶甜味。醇類的化學性質主要有氧化反應、酯化反應、脫水反應、與氫鹵酸反應、與活動金屬反應等。

【芳香醇】系芳香烴分子中苯環的側鍵上的氫原子被羟基取代而成的物質。如苯甲醇（亦稱苄醇）。

【酚】芳香烴分子中苯環上的氫原子被羟基取代而成的化合物稱作酚類。根據酚分子中所含羟基的數目，可分為一元酚，二元酚和多元酚等，如 溶液呈變色反應。酚具有較弱的酸性，能與堿反應生成酚鹽。酚分子中的苯環受羟基的影響容易發生鹵化、硝化、磺化等取代反應。

【醚】兩個烴基通過一個氧原子連結而成的化合物稱作醚。可用通式R-O-R’表示。若R與R’相同，叫簡單醚，如甲醚CH3-O-CH3、乙醚C2H5-O-C2H5等；若R與R'不同，叫混和醚，如甲乙醚CH3-O-C2H5。若二元醇分子子中醛基的數目，可分為一元醛、二元醛等；根據分子中烴基的不同，可分相應的伯醇氧化制得。醛類中羰基可發生加成反應，易被較弱的氧化劑如費林試劑、多倫試劑氧化成相應的羧酸。重要的醛有甲醛、乙醛等。

【芳香醛】分子中醛基與苯環直接相連而形成的醛，稱作芳香醛。如苯甲醛。

【羧酸】烴基或氫原子與羧基連結而形成的化合物稱為羧酸，根據羧酸分子中羧基的數目，可分為一元酸、二元酸、多元酸等。一元酸如乙酸

飽和酸如丙酸CH3CH2COOH、不飽和酸如丙烯酸CH2=CH-COOH等。羧酸還可以分為脂肪酸、脂環酸和芳香酸等。脂肪酸中，飽和的如硬脂酸C17H35COOH、 等。

【羧酸衍生物】羧酸分子中羧基裡的羟基被其它原子或原子團取代而形成的化合物叫羧酸衍生物。如酰鹵、酰胺、酸酐等。

【酰鹵】系羧酸分子中羧基上的羟基被鹵素原子取代而形成的化合物等。

【酰胺】系羧酸分子中羧基上的羟基被氨基-NH2或者是被取代過的氨基所取代等。

【酸酐】兩個分子的一元羧酸分子間失水或者二元羧酸分子内失水而形成的化合物，稱作酸酐。如兩個乙酸分子失去一個水分子形成乙酸酐（CH3-

【酯】羧酸分子中羧基上的羟基被烷氧基-O-R'取代而形成的化合物稱

【硝基化合物】系烴分子中的氫原子被硝基-NO2取代而形成的化合物，可用通式R-NO2表示，R可以是烷基，也可以是苯環。如硝基乙烷CH3CH2NO2、

【胺】系氨分子中的氫原子被烴基取代後而形成的有機化合物。根據取根據烴基結構的不同，可分為脂肪胺如甲胺CH3NH2、二甲胺CH3-NH-CH3和芳香胺如苯胺C6H5-NH2、二苯胺(C6H5)2NH等。也可以根據氨基的數目分為一元胺、二元胺、多元胺。一元胺如乙胺CH3CH2NH2，二元胺如乙二胺H2N—CH2—CH2—NH2，多元胺如六亞甲基四胺(C6H2)6N4。胺類大都具有弱堿性，能與酸反應生成鹽。苯胺是胺類中重要的物質，是合成染料，合成藥物的原料。

其他衍生物

【雜環化合物】分子中含有碳原子和氧、氮、硫等其它原子形成環狀結構的化合物叫雜環化合物。其中以五原子和六原子的雜環較穩定。具有芳香性的稱作芳雜環，烴分子中一個或多個氫原子被鹵素原子取代而形成的化合物稱為鹵代烴。根據取代上去的不同鹵素原子可分為氟代烴、氯代烴、溴代烴、碘代烴等。根據分子中鹵素原子的數目，可分為一鹵代烴和多鹵代烴。根據烴基種類的不同，可分為飽和鹵代烴即鹵代烷烴、不飽和鹵代烴即鹵代烯烴和鹵代炔烴、鹵代芳香烴等，例如氯CH3-CHBr-CH2Br等。

【腈】系烴基與氰基（－CN）相連而成的化合物。通式為R-CN，如乙腈CH3CN。

【重氮化合物】大多是通式為R—N2—X的有機化合物，分子中含有是一種重氮化合物，其中以芳香族重氮鹽最為重要。可用化學性質活動，是制取偶氮染料的中間體。

【偶氮化合物】分子中含有偶氮基（-N=N-）的有機化合物。用通式R-N=N-R表示，其中R是烴基，偶氮化合物都有顔色，有的可作染料。也可作色素。

【磺酸】系烴分子中的氫原子被磺酸基-SO3H取代而形成的化合物，可用RSO3H表示。脂肪族磺酸的制備常用間接法，而芳香族磺酸可通過磺化反應直接制得。磺酸是強酸，易溶于水，芳香族磺酸是合成染料、合成藥物的重要中間體。

【氨基酸】系羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代而形成的化合物。根據氨基取代的位置可分為α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等。α-氨基酸中的氨基在羟基相鄰的碳原子上。α-氨基酸是組成蛋白質的基本單位。蛋白質經水解可得到二十多種α-氨基酸，如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等，大多是L-型a-氨基酸。在人體所需要的氨基酸中，由食物中的蛋白質供給的，如賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸等稱為“必需氨基酸”，象甘氨酸、絲氨酸、丙氨酸、谷氨酸等可以從其它有機物在人體中轉化而得到，故稱為“非必需氨基酸”。

【肽】系一分子氨基酸中的氨基與另一分子氨基酸中的羧基縮合失去水分子後而形成的化合物。兩個氨基酸分子形成的肽叫二肽，如兩個分子氨基

【多肽】由多個a-氨基酸分子縮合消去水分子而形成含有多個肽鍵

【蛋白質】亦稱朊。一般分子量大于10000。蛋白質是生物體的一種主要組成物質，是生命活動的基礎。各種蛋白質中氨基酸的組成、排列順序、肽鍊的立體結構都不相同。蛋白質按分子形狀可分為纖維狀蛋白和球狀蛋白。纖維蛋白如絲、毛、發、皮、角、蹄等，球蛋白如酶、蛋白激素等。按溶解度的大小可分為白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和不溶性的硬蛋白等。按組成可分為簡單蛋白和複合蛋白，簡單蛋白是由氨基酸組成，複合蛋白是由簡單蛋白和其它物質結合而成的，如蛋白質和核酸結合生成核酸蛋白，蛋白質與糖結合生成糖蛋白，蛋白質與血紅素結合生成血紅蛋白等。

【油脂】系高級脂肪酸甘油酯的總稱。在室溫下呈液态的叫油，呈固态的叫作脂肪。可用通式表示：若R、R'、R〃相同，稱為單甘油酯；若R、R'、R〃不同，稱為混甘油酯。天然油脂大都是混甘油酯。

【糖】亦稱碳水化合物。多羟基醛或多羟基酮以及經過水解可生成多羟基醛或多羟基酮的化合物的總稱。糖可分為單糖、低聚糖、多糖等。一般糖類的氫原子數與氧原子數比為21，但如甲醛CH2O等不是糖類；而鼠李糖：C6H12O5屬于糖類。

【單糖】是不能水解的最簡單的糖，如葡萄糖（醛糖）

【低聚糖】在水解時能生成2～10個分子單糖的糖叫低聚糖。其中以二糖最重要，如蔗糖、麥芽糖、乳糖等。

【多聚糖】亦稱多糖。一個分子多聚糖水解時能生成10個分子以上單糖的糖叫多聚糖，如澱粉和纖維素，可用通式（C6H10O5)n表示。n可以是幾百到幾千。

【高分子化合物】亦稱“大分子化合物”或“高聚物”。分子量可高達數千乃至數百萬以上。可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類。天然高分子化合物如蛋白質、核酸、澱粉、纖維素、天然橡膠等。合成高分子化合物如合成橡膠、合成樹脂、合成纖維、塑料等。按結構可分為鍊狀的線型高分子化合物（如橡膠、纖維、熱塑性塑料）及網狀的體型高分子化合物（如酚醛塑料、硫化橡膠）。合成高分子化合物根據其合成時所經反應的不同，又可分為加聚物和縮聚物。加聚物是經加聚反應生成的高分子化合物。如聚乙烯 、聚氯乙烯 聚丙烯 等。縮聚物是經縮聚反應生成的高分子化合物。如酚醛塑料、尼龍66等。