有机化合物的分类

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引言

正如弗里德里希·维勒在19世纪初所证明的那样，有机化学物质可以从矿物和其他无机材料在实验室中合成。第一个合成的有机化合物是尿素。

有机化学曾经被认为仅限于研究作为生物体自然过程一部分而形成的分子。为了创造合成化学品、杀虫剂和其他各种物质，现代化学和材料科学已经关注碳原子的非凡能力。有机分子中的碳通常总是与另一个碳原子或氢原子相连。

定义有机化合物？

任何类型的化学复合物，无论它是否含有一个或多个碳原子，如果其原子与其他元素的原子以共价键连接，都被认为是有机的。简单地说，你可以说有机化合物是任何含有碳的化学化合物。

然而，并非所有含有碳的化合物都是有机化合物，例如氰化物、碳酸盐和碳化物。甲烷是有机物质最纯粹的例子。乙炔、环己烷、乙烷和乙烷是一些有机分子的例子。

有机化合物的分类

有机化合物可以分为两类。基于“结构”，然后基于“官能团”。

基于结构的分类

基于结构，有机化合物分为两类：无环化合物和环状化合物。

无环化合物或开链化合物

由于其分子中缺乏环状结构，无环化合物与环状化合物恰恰相反。由于它们的线性结构，它们被称为开链化合物。无环脂肪族分子和烷烃是这些物质最有效的例子。直链化合物和支链化合物都可以用来理解开链分子。与支链化合物（在其原子上连接着一个或多个侧链）相比，直链化合物没有侧链。

环状化合物或闭链化合物

术语“环状化合物”也适用于环状化合物。顾名思义，环状化合物是指其中一个或多个原子连接在一起形成闭合环的化合物。这些化合物的环不必在任何一边都相同大小。由于在日常生活中经常接触到这些物质，因此环状或闭链化合物在人类生活中占有优先地位。它们也分为两类。“杂环”是第一类的主题，“均环”是第二类的主题。

基于官能团的分类

基于连接到化合物的不同官能团，存在不同的有机化合物，如酸、醛和胺等。

杂环化合物是什么意思？

杂环化合物是含有环状结构的一类环状化学物质。必须注意的是，尽管它们含有碳原子，但它们也至少含有一个其他元素的原子。合成色素、核酸和大多数药物都是这些分子的知名例子。四氢呋喃、呋喃和噻吩是杂环化合物的例子。

杂环化合物的分类

• **脂环族杂环化合物** - 这些化学物质可以用几句话来解释。在这些化合物的环中可以找到一个或多个杂原子。一些例子，如四氢噻吩、四氢呋喃等，可以帮助我们理解这些物质。

• **芳香族杂环化合物** - 这些物质可以很容易地理解和定义。与脂环族杂环化合物不同，这些化合物在其分子中含有一个或多个杂原子。这些物质包括噻吩、呋喃等。

均环化合物或碳环化合物是什么意思？

均环化合物是一种环状化合物，与杂环化合物相反，其中环状结构是由原子形成的。相同的元素的原子构成这种环状结构，而这个元素是碳。这些就是碳环化合物。这种化学物质不能包含除碳以外的任何元素。这种物质最好的例子包括苯、萘和并四苯。

均环化合物的分类

• **脂环族化合物** - 脂环族化合物既是环状的又是脂肪族的。这种化学物质含有一个或多个饱和或不饱和的全碳环。任何类型的键，包括单键、双键和三键，都可能存在于原子对中。

• **芳香族化合物** - 与可以是饱和的或不饱和的脂环族化合物相反，芳香族化合物是不饱和的环状化合物。苯和甲苯是这些化学物质的几个例子。

芳香族化合物是什么意思？

芳香族化合物具有环状结构，环中不饱和。这些化合物也称为芳烃或芳香烃。正如它们的希腊语定义“aroma”（香气）所暗示的那样，它们具有令人愉悦的香气。这些化合物分别分为苯系芳香族化合物和非苯系芳香族化合物。

芳香族化合物的分类

• **苯系芳香族化合物** - 这些芳香族化合物的主要来源是苯。一个或多个稠合或分离的苯环及其衍生物构成了这些分子独特的额外结构特征。根据结构中稠合的苯环数量，这些化合物可以分为单环、双环或三环。菲、萘和蒽是这些物质的一些例子。

• **非苯系芳香族化合物** - 这些芳香族化合物具有额外的非苯环，而不是苯环。这些芳香化合物的稳定性是独特的。环庚三烯酮和Azulene是这些物质的几个例子。

基于官能团的分类

分子中一个或多个原子获得分子独特化学性质的过程被称为官能团。我们现在必须理解为什么需要根据其官能团对有机分子进行分类。因为官能团决定了有机化合物的化学行为，所以答案很简单。

理解官能团会影响化合物的反应，并在一定程度上影响其物理性质是很重要的。许多涉及官能团变化而不影响其他分子的有机反应是很常见的。下面给出一些官能团

类别	官能团
醇	$\mathrm{-OH-}$
酸	$\mathrm{-COOH-}$
醛	$\mathrm{-CHO-}$
胺	$\mathrm{-NH_{2}-}$
醚	$\mathrm{-OR-}$

结论

有机化学物质是指在其分子中含有碳并且可以以固态、液态或气态存在的化学物质。由于其丰富性和多样性，对有机化合物进行精确、系统的分类是必要的。无环（具有开链的化合物）和环状（具有闭链的化合物）是有机化合物的两大类。

常见问题

1. 第一个合成的有机化合物是什么？

尿素是第一个在实验室中制备的有机化合物。

2. 活物中有哪些有机化合物？

脂类、碳水化合物、核酸和蛋白质是活物中发现的有机化合物。

3. 地球上最丰富的有机化合物是什么？

纤维素和淀粉是地球上两种丰富的有机化合物。

4. 芳香族化合物的重要性是什么？

它们在医药和聚合物生产行业中至关重要。

5. 哪个杂环的芳香性最低？

噻唑和恶唑被认为是芳香性最低的杂环化合物。