官能基
官能基 (Functional Group)
國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授
在有機化學中,官能基(或稱moieties) 是分子中一群特殊的原子團。這些原子團能進行屬於它們代表性的化學反應。相同的官能基可以進行相同或相似的反應,即使是具有相同官能基的分子體積不一樣。 結合官能基的命名和烷類命名,產生一個有利的系統命名法來為有機化合物命名。
官能基中非氫的原子總是與剩下的分子以共價鍵相結合,當基團中原子和剩下的分子間主要是以離子作用力相結合時,該基團較恰當地說是多原子離子或是錯離子。這些全都稱之為根,其意義源自於時間早於自由基的術語「radical」。
連在官能基上的碳之相鄰的第一個碳稱之為α-碳。 官能基皆接在有機分子的碳鏈上,他們決定了分子的反應性以及特性。 官能基的穩定性遠低於碳鏈且很有可能參與反應。
常見的官能基列表 下列列出一般常見的官能基。在結構式中,符號R和R’通常是指的是接上去的氫原子或是一種任意長度的碳氫側鍊,但有時候可能指的是任何原子團。 碳氫化合物(烴類) 官能基依π鍵的數目以及級數《註:1級(接一個烷基),2級(接兩個烷基),3級(接三個烷基)》而改變,分為不同的化學。下面列出的每一種都含有C-H鍵,但是每一種在反應上的類型(任何尺度)都不同。
含鹵素族 鹵烷類是一群被定義為具有碳-鹵鍵的分子。這個鍵可以相對對較弱(以碘烷化物為例子)也可以是相對較穩定(以氟烷化物為例子)。一般而言,除了氟化物(氟烷類)以外,鹵烷類都可以快速的發生親核性的取代反應或是脫去反應。在碳上的取代基,臨近氫的酸性大小,溶劑的條件…等都會影響到反應的結果。 含氧族 含有碳-氧鍵的化合物視他們所在的位置,各自都含有不同的反應性。C-O混成狀況(C=O or C-O)受到拉電子基的影響而形成sp2,受到推電子基的影響而形成sp3。 含氮族 在分類中該類含氮的化合物可能聚有碳-氧鍵,像是醯胺類化合物。 含磷族和硫族 含有硫和磷的化合物展現出他們獨特的化學性質,也就是比週期表中和他們同一族較輕的氮和氧可以產生更多的鍵結。


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