碳－氧键和衍生物

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碳－氧键和衍生物之间的区别

碳－氧键 vs. 衍生物

碳－氧键是指碳原子和氧原子之间形成的共价键，这是有机化学和生物化学中最常见的化学键之一。氧原子具有6个价电子，倾向于与碳原子共用两个电子形成化学键，剩下的四个非键电子形成两对孤对电子。最简单的含碳－氧键化合物是醇，它们可以看作水的有机衍生物。 碳－氧键是强极性键，电子云明显偏向氧（电负性：碳2.55，氧3.44）。石蜡族的碳–氧键键长平均在143皮米左右，比碳－氮键或碳－碳键都要短。羧酸中单键键长更短（136pm），其中因为共轭效应的存在而具有部分双键的性质。环氧化合物中键长更长（147pm），因为角张力的存在使得电子云不能很好地重叠。碳–氧键的键能也比碳－氮键或碳–碳键大。例如，298K时，甲醇中C-O键键能为91 kcal/mol，甲胺中C-N键键能为87 kcal/mol，而乙烷中C-C键键能为87 kcal/mol。 含有端基碳氧双键官能团的化合物统称为羰基化合物，包括醛、酮、羧酸、羧酸衍生物等等。分子内部的碳氧双键存在于带正电的𨦡盐离子中，但它们多以反应中间体的形式存在。在呋喃及其衍生物中，氧原子的孤对电子参与了p-π共轭，因此呋喃是芳香性的。羰基化合物中碳氧双键的键长约为123 pm。而酰卤中的碳氧双键具有部分三键的性质，因此键长只有 117 pm。常规的碳氧三键只在一氧化碳分子中存在，其中键长很短（112.8 pm）、键能很大。这样的三键键能很大，甚至比氮氮三键的键能还高。氧也可以形成三价的化合物，例如氟硼酸三甲基𨦡。. 衍生物（derivative）指一种简单化合物中的氢原子或原子团被其他原子或原子团取代而衍生的较复杂的产物。例如，以甲烷（CH4）为母体，则甲醇（CH3OH）、甲酸（HCOOH）、一氯甲烷（CH3Cl）等均为甲烷的衍生物。.

甲醇

醇（英語：Methanol，或Methyl alcohol；分子式：CH3OH或MeOH）又稱羥基甲烷、木醇（wood alcohol）與木精（wood spirits），是一种有机化合物，為最簡單的醇類。甲醇有「木醇」與「木精」之名，源自於曾经其主要的生產方式是自（為木材乾餾或裂解的產物之一）萃取。現代甲醇是直接從一氧化碳，二氧化碳和氫的一個催化作用的工業過程中製備。 甲醇很輕、揮發度高、無色、易燃，并有獨特的非常相似乙醇（飲用酒）的氣味。 但不同於乙醇，甲醇有劇毒，不可以飲用。通常用作溶劑、防冻剂、燃料或变性劑，亦可用於經過酯交換反應生產生物柴油。 甲醇可以在空氣中完全燃燒，並釋出二氧化碳及水： 甲醇的火焰近乎無色，所以燃點甲醇時要格外小心，以免被燒傷。 不少細菌在進行缺氧新陳代謝時會產生甲醇。因此，空氣中存有少量的甲醇蒸氣，但幾日內就會在陽光照射之下被空氣中的氧氣氧化，成為二氧化碳。.

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