有機化學

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有機化學(英文Organic chemistry)又叫碳化合物嘅化學,係化學一門,專門研究碳化物碳氫化物衍生物,有乜結構特質成份反應製法。呢類化合物除咗,可以含唔同元素,尤其係鹵族各元素、同等。

有機化學個名,源自生物,故名「有機」。而雖然佢叫做「碳化合物嘅化學」,但唔係所有含碳嘅化合物都叫有機化合物。例如二氧化碳一氧化碳碳酸氫鹽碳酸碳酸鹽氰化物(山埃)等等就唔係有機化合物。生物有大量有機化合物,例如植物入面嘅葉綠素、生物所需嘅葡萄糖等都屬於有機化合物。有機化合物變化無窮無盡,係現代不可或缺嘅材料,可以製塑膠石油化工產品嘢食炸藥等等。

甲烷,最簡單嘅有機化合物

分支[編輯]

有機化學呢個範疇好大,入面包含好多其他嘅分支。

例如,因爲生物分子(例如蛋白質)都係有機化合物,所以研究生物體入面嘅化學嘅學科,即係生物化學,都隸屬於有機化學。而藥物化學係建基於有機化學同生物化學上,所以都屬於有機化學嘅分支。

上述嘅分支都係有機化學嘅應用學科。而喺中心嘅有機化學入面,有分為研究分子三維結構嘅立體化學、研究有機反應動力學速率、過渡態等)嘅物理有機化學有機反應、合成複雜嘅有機化合物嘅全合成同埋半合成、解決有機合成路綫嘅逆合成分析等等。

有機化合物[編輯]

內文:有機化合物

有機化學就係研究有機化合物嘅學科。化學家將有機化合物分為幾個大類:

官能團[編輯]

內文:官能團

官能團係有機化學入面其中一個好重要嘅概念。官能團講緊嘅就係一個可以帶俾一個有機化合物特有性質嘅基團。例如乙酸丙酸都有羧基。有相同官能團嘅化合物通常有差唔多嘅反應,但視乎情況(例如位阻效應等等),有時候佢哋嘅反應會有少少唔同。例如乙醇之所以屬於,可以同其他一級醇一樣發生氧化、取代等嘅反應,係因爲分子入面有羥基基團)。但佢嘅氧化反應同二級醇(例如2-丙醇)唔同(前者氧化出羧酸而後者出),係因爲乙醇係一級醇而2-丙醇係二級醇(雖然大家都係醇類)。前者嘅α碳(連著羥基嘅碳)剩係連住1個烷基,後者嘅α碳連住2個烷基,所以氧化之後嘅產物唔同。

命名[編輯]

IUPAC有自己一套嘅系統去命名有機化合物,叫IUPAC有機物命名法。簡單去講,就係用天干去表示分子、烷基碳嘅數目,例如甲代表1個碳,乙代表兩個碳等等;多過10個碳嘅化合物嘅話用數字代表碳嘅數目,例如十一烷等。只含碳碳單鍵、碳氫單鍵嘅化合物叫烷烴,有碳碳雙鍵嘅叫烯烴,有碳碳三鍵嘅叫炔烴。如果分子有官能團,咁樣個名就要寫碳嘅數目加埋官能團嘅名,例如有3個碳嘅羧酸丙酸,有兩個碳嘅乙醛。而官能團嘅位置用阿拉伯數字表示,官能團嘅數目就用中國數字表示。例如一個氯代烴有3個碳,而喺2號碳上有2個氯原子,咁個名就係:2,2-二氯丙烷

可以見到2,2-二氯丙烷有3個碳,而喺2號碳(中間嘅碳原子)上面有兩個氯原子

表示方法[編輯]

同其他化合物一樣,有機化合物可以用化學式表示。例如乙烷可寫成,而佢嘅結構簡式。而化學家成日會用鍵綫式,鍵綫式用畫畫嘅方法表現有機化合物嘅結構。碳骨架裏面每個曲折位同頭尾都代表一個碳,碳上高嘅氫原子嘅數目可以透過碳四價嘅定理去推斷,所以通常都會省略。如下:

Pentane-skeletal.png

上邊嘅鍵綫式有三個曲折嘅位,加埋頭尾兩點,總共有五個碳,而成個分子得碳碳單鍵同碳氫單鍵,所以係(正)戊烷。透過碳四價嘅定理可以推斷戊烷裏面氫原子嘅數量。

表示有機化合物仲有其他比較特別嘅方式,例如紐曼式哈沃斯投影式費歇爾投影式等等。