分子結構與官能團

骨架式

翻開任何一本有機化學書,分子看起來都是一些鋸齒狀的折線,偶爾夾著幾個字母——幾乎沒有原子標記。這就是骨架式,是化學家日常畫的速記法,因為它快速又乾淨。每一個折角和每一條線的端點都是一個碳原子,而填滿每個碳的氫則乾脆不畫。你能一眼看到分子的形狀和官能團,不必被滿紙的 C 和 H 淹沒。

一旦把規則記熟,就很簡單。一條線就是一根鍵。兩條線相交處(頂點)或一條線的端點,那裡就坐著一個碳原子。每個碳被默認帶著足夠多的氫,湊滿四根鍵——這就是隱氫約定。除碳和氫以外的原子(氧、氮、氯等)總是用字母寫出來,連在這些雜原子上的氫也要畫出來(醇的 OH、胺的 NH2)。所以丁烷就是由三段折線、四個頂點/端點構成的鋸齒;乙醇則是一小段以 OH 結尾的鋸齒。

骨架式是有機化學的通用語言,因為它讓結構和反應活性一目了然:環就是一個明顯的多邊形,雙鍵是雙線,官能團則是那個被標註出來、目光自然聚焦的位置。代價是初學者必須訓練自己去數那些看不見的碳和氫,快速閱讀時很容易漏掉一個氫或數錯一個碳。

一個普通的六邊形就是環己烷(C6H12):六個角上各有一個碳,每個碳隱含地帶著兩個氫。在裡面加一個小圓圈或三條交替的雙線,它就變成苯(C6H6)。

同一個六邊形,從不畫出氫,裡面的鍵不同就成了兩種不同的分子。

碳是隱形的,但雜原子絕不能省:氧、氮、鹵素以及連在它們上面的氫總是要明確畫出。線的端點是一個 CH3,而不是一個光禿禿的碳。

又稱
line-bond structureline-angle formulaskeletal formula键线式线角式