含碳元素的化合物,但一些簡單的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳化物、氰化物等除外。除含碳元素外,絕大多數有機化合物分子中含有氫元素,有些還含氧、氮、鹵素、硫和磷等元素。大多數有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶於有機溶劑等性質。高分子化合物是一類分子量達幾千甚至幾百萬的特殊有機化合物。有機化合物對人類具有不可估量的重要意義,地球上所有的生命形式主要是由有機物組成的,如脂肪、蛋白質、糖、血紅素、葉綠素、酶、激素等。生物體內的新陳代謝和生物的遺傳傳現象,都涉及有機化合物的轉變。此外,許多與人類生活有著密切關系的物質,如石油、煤、棉花、合成纖維、橡膠、塑料、染料,以及天然和合成藥物等,均屬有機化合物。

  詞源 早期已知的有機物都是從生物體內分離出來的,因此,在那時有機物指由動植物有機體內取得的物質。當時有些學者認為,有機物與無機物截然不同,有機物隻有在生物的細胞中,受一種特殊力量(即“生命力”)的作用才能產生出來,這種生命力學說賦予有機物以極其神秘的色彩。自1828年人工合成尿素後,有機合成得到瞭迅速發展,生命力學說逐漸失去影響,有機物和無機物之間的上述神秘界限也隨之消失。但是由於歷史和習慣的原因,“有機”這個古老的名詞仍舊沿用。

  分類 19世紀40年代,在科學地闡明分子概念並較正確地寫出分子式和C.-F.熱拉爾提出同系列概念後,有機化合物的分類工作才開展起來。當時的分類系統是類型說,即把有機物按照無機物系統分為水型、氫型、氯化氫型和氨型。直到60年代,有機化合物價鍵和結構理論建立後,才形成瞭合理的、系統的分類方法。有機化合物可按碳原子組成的骨架結構分類,也可按官能團分類。

  按照碳原子組成的骨架分類 根據碳骨架可將有機化合物分為三類:

  ①無環化合物,又稱開鏈化合物。這類化合物分子中的碳原子連接成鏈,無環狀結構。油脂含有這種開鏈結構,所以這類化合物又稱脂鏈化合物。

  ②碳環化合物。化合物分子中含有完全由碳原子組成的一個或多個碳環。它又可分為芳香族化合物和脂環族化合物(或稱脂環化合物)。芳香族化合物含有交替的單、雙鍵環狀結構(即苯環結構),脂環族化合物是不含有苯環結構的碳環化合物。

  ③雜環化合物。由碳原子和其他原子如氧、硫、氮等所組成的環狀化合物,例如噻吩、吡啶。

  按照官能團分類 在母體分子中,一個或多個氫原子可以被其他原子或原子團取代。取代氫原子的原子或原子團叫作官能團。官能團是決定化合物典型性質的原子團,含有相同官能團的化合物的化學性質相似。因此,有機化合物還可以按照官能團分類(見表)。此外,具有碳–碳雙鍵和碳–碳三鍵的烴類化合物與碳–碳單鍵的烴類化合物性質不同,所以,碳–碳雙鍵和三鍵也是官能團。

一些常見的官能團及其所屬化合物類別
化合物類別 官能團及其名稱 舉例
鹵代烴 ─X(Cl、Br等) 鹵素 CH3CH2Cl
醇和酚 ─OH 羥基 C2H5OH、C6H5OH
C─O─C 醚基 CH3CH2OCH2CH3
,簡寫─CHO 醛基 CH3CHO
,簡寫─CO─ 酮(羰)基 CH3─CO─CH3
羧酸 ─COOH,簡寫─CO2H 羧基 CH3─CO2H
,簡寫─CO2R 酯基 CH3CO2CH2CH3
─NH2 氨基 C6H5─NH2
硫醇 ─SH 巰基 CH3CH2─SH
磺酸 ─SO3H 磺酸基 C6H5SO3H

  命名 最初,人們對少數有機化合物隻有一些表面的認識,那時是根據它們的來源和性質命名的。例如,甲烷是由池沼裡植物腐爛產生的氣體中得到的,因此稱為沼氣。隨著有機化學的發展,有機化合物日益增多,對它們的認識也從性質發展到結構,這就需要有一個根據結構的命名方法。1892年,在日內瓦舉行國際化學會議,擬定瞭有機化合物系統命名法。1930年在比利時的列日召開國際化學聯合會,修訂並發展瞭該命名法。此後經過國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的多次修訂,1979年公佈的《有機化學命名法》已普遍為各國所采用。中國化學會根據該命名法,結合中國文字特點,1980年制定瞭《有機化學命名原則》。2001年IUPAC又公佈瞭修訂版,中國的新版也在制定中。

  

推薦書目

 中國化學會. 有機化學命名原則. 北京: 科學出版社, 1983.