烃
名稱
性質
烴類皆難溶於水,在完全燃燒下可轉化為二氧化碳和水[6],反應式如下:
烴類會因組合結構的不同,其性質可能會有極大的差異。若結構相似,則性質相近;若結構不同,性質不同。正因此,烴類種類繁多,是化學中的大宗;但也由此許多化學式相同的物質,其性質不相同。例如:1-丁烯和環丁烷,化學式皆為,但1-丁烯的沸點為-6.3℃[7],環丁烷的沸點卻為12.5 °C[8]。
環丁烷結構圖,為環烷烴的一種,皆以單鍵連接 | 1-丁烯結構圖,部分為雙鍵連接 |
分類與命名
烴類的分類法有許多種,可依其分子結構分為鏈烴及環烴,其中鏈烴分子中的碳原子是以開鏈方式連結,例如:鏈烷、鏈烯與鏈炔,環烴的分子結構則為環狀,包含脂環烴(環烷、環烯與環炔)及芳香烴兩類。烴類也可依其原子間的鍵結方式分為飽和烴及不飽和烴,飽和烴是指烴分子中的碳原子只以單鍵結合者,包含各種烷類,不飽和烴則是指烴分子中的碳原子兼含有雙鍵或叄鍵者,例如烯類、炔類及芳香烴等。此外,烴類依其化學性質也可分為脂肪烴及芳香烴兩大類,脂肪烴為鏈烴和脂環烴的合稱,芳香烴則是指分子結構中帶苯環的烴。另外,芳香烴之環上接有脂肪族者稱為脂芳烴。[9]
烴類的命名,多採用IUPAC命名法。
命名烴類,須先了解其共價鍵,若其皆為單鍵,命名其為烷烴;若有雙鍵,命名為烯烴;若有三鍵,則初步命名為炔烴。若組成為環狀,則初步命名為環烴。但若结构中出现苯环,則其為芳烴[10]。
烷烴類
不考慮環烷烴的情況下,此類的化學式通式為:CnH2n+2。
[11]
烷烴類的命名方法為:找出最長的碳鍵作為主鍵,依碳數命名之。若碳數小於十,以天干[註 1]命名;若碳數多於十時,以中文數字命名,如:十一烷。
然後,再從最近的取代基開始以阿拉伯數字前冠,並以「-」隔開阿拉伯數字與中文,再依照同主鍵的方法命名之。若有多個相同取代基,則再用國文小寫數字前冠。
因為烷類一般簡單,故亦會使用「正、異、新」去區隔同樣化學式的烷類。IUPAC也曾推薦過此種命名方式[12]。如例戊烷的命名方式[13]:
正戊烷 戊烷 | 异戊烷 2-甲基丁烷 | 新戊烷 2,2-二甲基丙烷 |
炔烴類
若不考慮雙鍵及三鍵同時出現的狀況,以及二炔、環炔烴等狀況,此類的化學式通式為:CnH2n-2。
[17]
炔類的命名方式也相似於烷類,但有以下幾點不同:
- 炔類須把三鍵的最長鍵當主鍵。
- 炔類沒有異構體但有環狀形態,例如:環辛炔。
根據以上規則的某些實例:
- 乙炔
- 丙炔
用途
烴類是一個於生活中應用廣泛的化合物。
各方面的應用
烴類化合物最大的應用層面為能源資源,而其亦為地球上最重要的能源資源。
注释
- 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
参考文献
- http://dict.concised.moe.edu.tw/cgi-bin/jbdic/gsweb.cgi?ccd=a2oo9e&o=e0&sec1=1&op=sid=%22W00000025666%22.&v=-2
- 漢典
- 在线新华字典
- .
- 第四版. 國立編譯館. 2004.
- 許立侖、許喆翔. . 康軒文教事業.
- 丁烯介紹,結構式為CH2=CHCH2CH3
- 邢其毅等《基础有机化学》第三版上册。北京:高等教育出版社,2005年。ISBN 978-7-04-016637-8
- 高雄市立高雄高級中學化學科研究. . : 2 (中文(台灣)).
- 參考自IUPAC命名法
- Silderberg, 623
- Panico, R.; & Powell, W. H. (Eds.). . Oxford: Blackwell Science. 1994. ISBN 978-0-632-03488-8.
- 异戊烷
- Silderberg, 628
- Reimann, S., Calanca, P. and Hofer, P., The anthropogenic contribution to isoprene concentrations in a rural atmosphere. Atmospheric Environment 34 109-115(2000).
- Sharkey T. D., and Singsaas E. L., Why plants emit isoprene. Nature 374:769(1995).
- Silderberg,625
- German Aerospace Center 的存檔,存档日期2006-01-10.
- 页面存档备份,存于(英文)
- Valery I. Faustov, Mikhail P. Egorov, Oleg M. Nefedov and Yuri N. Molin. . Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2: 4293–4297. doi:10.1039/b005247g.
- Merck Index, 11th Edition, 2755.