
同系物(Homologous series)在化学领域中指具有相同官能团、相似分子结构,且分子式间呈现规律性差异的一类有机化合物。这类物质在物理性质上呈现递变趋势,化学性质则高度相似。例如,烷烃系列中的甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)、丙烷(C₃H₈)等,其分子式均符合通式CₙH₂ₙ₊₂,属于典型的同系物。
从汉英词典释义角度,中文“同系物”对应英文“homolog”,源自希腊语“homologos”(意为“一致的”)。牛津大学出版社《化学术语词典》将其定义为:“有机化合物系列中,相邻成员间相差一个-CH₂-基团的物质集合”。美国化学会(ACS)进一步指出,同系物的系统性差异可通过通式表达,例如醇类通式为CₙH₂ₙ₊₁OH,羧酸类为CₙH₂ₙ₊₁COOH。
同系物研究在工业合成与药物开发中具有重要价值。例如,聚乙烯生产依赖于乙烯(C₂H₄)及其同系物的聚合反应规律;药物研发中,通过调整同系物碳链长度可优化化合物脂溶性与生物利用度。中国化学会《有机化学命名原则》强调,识别同系物是系统命名法的基础,直接影响化合物分类与反应机理分析。
同系物是有机化学中的核心概念,指具有以下特征的化合物:
结构相似性
分子中的官能团种类、数量及连接方式完全相同。例如:
分子组成差异
彼此间相差一个或多个CH₂基团(即亚甲基),且分子式符合通式CₙH₂ₙ₊₂Oₖ(具体取决于官能团)。例如:
性质变化规律
与其他概念的区分
示例
掌握这一概念有助于理解有机物的分类与反应规律。
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