2.1 有机化合物的分类
有机化合物数目众多、结构复杂、性质各异，分类方式也有多种角度。
2.1.1 按组成元素分类
（1）烃类物质
烃类物质是只含碳、氢两种元素的有机化合物，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。其中全部由单键连接的链烃称为饱和烃，即烷烃，全部以单键连接的环烃称为环烷烃。如果分子中存在没有被占满的键，如双键或三键，就是不饱和烃，如烯烃、炔烃。
（2）烃的衍生物
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物，如卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。
2.1.2 按碳的骨架分类
（1）链状化合物
这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状，其中链烃最初是在脂肪中发现的，所以又叫脂肪族化合物。其结构特点是碳与碳间连接成不闭口的链。
（2）环状化合物
环状化合物指分子中原子以环状排列的化合物。环状化合物又分为脂环化合物和芳香化合物。
脂环化合物：性质与脂肪族化合物类似的环状化合物，如环丙烷、环己烯、环己醇等。
芳香化合物：性质与苯类似的具有芳香性的环状化合物，包括苯环、稠环或某些具有苯环或稠环性质的杂环等，如苯及其同系物、稠环芳烃、吡咯、呋喃、吡啶等。
2.1.3 按官能团分类
官能团，是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团。有机化学反应主要发生在官能团上，官能团对有机物的性质起决定作用。拥有相同官能团的物质，往往具有类似的性质，属于一类有机物。本教材的编写思路主要以官能团为线索。部分常见官能团及其对应化合物见表2-1。
表2-1 常见官能团及其对应化合物实例
当然，含有氮、磷、硫、硅元素的化合物的结构与种类也比较多，这些内容将在后续的章节里简单介绍。
有机化合物的分类可以图2-1概括。
图2-1 有机化合物的分类图示
需要注意的是，具有多个官能团的复杂有机化合物，其官能团具有各自的独立性（也会有一定的相互影响），在不同条件下的化学性质可分别从各个官能团角度讨论，这类物质的类型也同时属于这几种类型。
如
，具有四个官能团，即苯基、羟基、醛基、羧基，所以这个化合物可看作芳香化合物、酚、醛、羧酸。
2.1.4 具体有机化合物的分类
（1）碳氢的分类
在有机物中，存在大量的碳原子，这些碳原子所处位置不尽相同。根据分子中碳原子所连碳原子数目的不同，可分为伯、仲、叔和季四种类型。只与一个碳原子直接相连的碳原子称伯碳，又称一级碳原子或1°碳原子；与两个碳原子直接相连的碳原子称仲碳，又称二级碳原子或2°碳原子；依次类推与三个、四个碳原子相连的碳原子分别称叔碳（三级碳原子或3°碳原子）和季碳（四级碳原子或4°碳原子）。例如：
该结构中的Cⅰ为伯碳（1°）；Cⅱ为仲碳（2°）；Cⅲ为叔碳（3°）；Cⅳ为季碳（4°）。
相应地，与伯、仲、叔碳相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子。即1℃上的氢称为一级氢，用1°H表示，2℃上的氢称为二级氢，用2°H表示，3℃上的氢称为三级氢，用3°H表示。季碳上没氢，故氢原子有三类。
它们在化学变化中表现出不同的反应活性。
【问题2.1】 指出下列化合物中碳、氢的种类。
（2）伯、仲、叔烃的衍生物的分类
烃的衍生物有多种分类方式，其中有一类也是分为伯、仲、叔类型，它们的分类绝大部分都是按照其官能团所连碳的类型来分的，只有胺类化合物（含氨基的化合物）是按照氮原子的类型来分的，氮原子的类型参照碳原子。如：
根据卤素所连接饱和碳原子的类型不同，卤代烃可分为伯（1°）卤代烃、仲（2°）卤代烃、叔（3°）卤代烃。
根据羟基所连的碳原子类型不同，可将醇分为伯醇（1°醇）、仲醇（2°醇）和叔醇（3°醇）。
根据与硝基所相连的碳原子类型的不同分为伯、仲、叔硝基化合物。
根据胺分子中氮原子上所连烃基的个数，氮原子上连有1个、2个、3个、4个烃基的胺称为伯胺、仲胺、叔胺、季铵。
季铵类化合物包括季铵碱（R4N＋OH－）和季铵盐（R4N＋X－）。
【问题2.2】 根据伯、仲、叔的分类方式，判断下列醇与胺的类型。
（3）环烷烃的分类
环烷烃还可以根据分子中碳环的数目多少分类，只含一个碳环的称单环烃，含两个或以上的称为多环烃。
单环烷烃根据成环碳原子数目的不同，又可分为3碳、4碳的小环；5碳、6碳的中环和7碳以上的大环。其中5碳和6碳的环烃最为稳定，也最为重要和常见。
小环：
中环：
大环：
多环烷烃又可以根据环与环之间的连接形式不同进行分类。环与环之间共用一个碳原子的多环烷烃称为螺环烃；环与环之间共用两个及以上碳原子的多环烷烃称为桥环烃。
（4）二烯烃的分类
根据分子中两个双键的相对位置可以分为：
① 累积二烯烃 分子中两个双键连在同一个碳原子上，如：
② 孤立二烯烃 分子中两个双键被一个以上的单键所隔开，如：
③ 共轭二烯烃 分子中两个双键被一个单键所隔开，如：
累积二烯烃数目很少。孤立二烯烃与一般烯烃性质相似。共轭二烯烃最为重要，具有某些不同于普通烯烃的性质。
（5）芳香烃的分类
根据分子中是否含有苯环，可将芳香烃分为苯型芳烃和非苯型芳烃。苯型芳烃是比较经典的芳烃。按照分子中苯环的数目不同，可分为单环芳烃和多环芳烃。单环芳烃是指分子中只含有1个苯环的芳烃。例如：
多环芳烃是指分子中含有2个或2个以上苯环的芳烃。根据苯环的连接方式不同又可分为联苯和联多苯、多苯代脂烃和稠环芳烃三类。例如：
稠环芳烃是指分子中含有2个或2个以上苯环，环和环之间通过共用2个相邻碳原子稠合而成的芳烃。以下为三种简单的稠环芳烃：
（6）卤代烃的分类
根据卤原子的不同，可将卤代烃分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃；按照卤原子数目的多少，可将卤代烃分为一卤代烃、二卤代烃和多卤代烃；根据烃基的不同，可将卤代烃分为饱和卤代烃、不饱和卤代烃（卤代芳烃）。
饱和脂肪族卤代烃，如：
芳香族卤代烃（也称卤代芳烃），如：
不饱和脂肪族卤代烃，如：
（7）醇的分类
根据羟基所连的烃基结构不同，可将醇分为脂肪醇、脂环醇、芳香醇。脂肪醇又可分为饱和脂肪醇与不饱和脂肪醇。
根据分子中所含的羟基的数目，可将醇分为一元醇、二元醇等，含2个以上羟基的醇称为多元醇。
（8）酚的分类
根据酚羟基所连芳基的不同可分为苯酚（最简单的酚）和萘酚等，其中萘酚因酚羟基位置不同，又分为α-萘酚和β-萘酚。
根据酚羟基的数目不同可分为一元酚、二元酚和多元酚等。
（9）醚的分类
醚可根据与氧原子相连的烃基结构，分为单醚、混醚和环醚。两个烃基相同的醚称为单醚，如乙醚；两个烃基不同称为混醚，如苯甲醚；具有环状结构的醚称为环醚，如环氧乙烷。
还可以根据烃基种类不同，将醚分为脂肪醚和芳香醚，两个烃基都是脂肪烃基的称为脂肪醚；其中一个或者两个都是芳香烃基的则属于芳香醚。
（10）醛和酮的分类
根据与羰基连接的烃基不同，可将醛和酮分为脂肪醛、脂肪酮、芳香醛和芳香酮。例如：
脂肪醛、酮可根据分子中是否含有不饱和碳碳键分为饱和醛、饱和酮、不饱和醛及不饱和酮。例如：
根据分子中所含的羰基数，可将醛和酮分为一元醛、酮和多元醛、酮。另外，酮根据分子中与羰基相连的两个烃基是否相同，分为（简）单酮和混酮。
（11）羧酸的分类
根据与羧基相连的烃基的种类，羧酸可以分为脂肪酸和芳香酸；根据烃基的饱和程度，羧酸可以分为饱和酸和不饱和酸；根据羧酸分子中羧基的数目，羧酸可以分为一元酸，二元酸和多元酸等。
（12）取代羧酸的分类
根据取代基的不同，取代羧酸可分为羟基酸、羰基酸、卤代酸、氨基酸等。
羟基连在脂肪烃基上的羟基酸称为醇酸，羟基连在芳香烃基上的羟基酸称为酚酸。羰基酸分为醛酸和酮酸。
（13）羧酸衍生物的分类
根据酰基后面所连的基团不同，羧酸衍生物分为酰卤、酸酐、酯、酰胺。
（14）硝基化合物的分类
硝基化合物根据烃基的不同，分为脂肪族、芳香族及脂环族硝基化合物；根据硝基的数目分为一硝基化合物和多硝基化合物。
（15）胺的分类
根据分子中氮原子上所连烃基的种类不同，胺可以分为脂肪胺、芳香胺；根据分子中所含氨基的数目，胺可分为一元胺和多元胺。
（16）杂环化合物的分类
杂环化合物的分类可按环的数目不同，分为单杂环和稠杂环。单杂环按环的大小又可分为五元杂环和六元杂环；稠杂环又可分为由苯环与单杂环稠合而成的苯稠杂环和由单杂环互相稠合而成的杂稠杂环。杂环中的杂原子可以是一个、两个或多个，杂原子可以相同或不同。常见杂环化合物见表2-2。
表2-2 常见杂环化合物
（17）糖的分类
糖依据官能团可分为醛糖和酮糖，多羟基醛为醛糖，多羟基酮为酮糖。
糖依据碳原子数可分为某碳糖，如三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖、七碳糖、八碳糖等。
依分子的水解情况，糖可分为单糖、寡糖、多糖。不能被水解为更小分子的糖属于单糖，如葡萄糖、果糖等。含有2～10个单糖单位，彼此以糖苷键连接，水解以后产生单糖的糖类叫寡糖，又称为低聚糖。自然界以游离状态存在的低聚糖主要有二糖（如麦芽糖、蔗糖和乳糖）、三糖（如棉籽糖）等。由许多单糖分子或其衍生物缩合而成的高聚物称为多糖，如淀粉、纤维素。
【问题2.3】 根据糖的分类方式，判断一下人们熟知的葡萄糖属什么类型？
（18）油脂的分类
脂肪中的三个酰基相同时，称为单三酰甘油，不同时称为混三酰甘油。天然油脂多为混三酰甘油的混合物。
（19）氨基酸的分类
根据氨基和羧基的位置，有α-氨基酸和β-氨基酸等类型。
根据氨基与羧基的数目，氨基酸分为中性、酸性以及碱性氨基酸。中性氨基酸中氨基与羧基的数目相等，酸性氨基酸中羧基数目多于氨基数目，碱性氨基酸中氨基数目多于羧基。
以上为本课程中主要物质的分类，有关有机硫、磷、硅化合物的分类以及某些物质特殊的分类在后续章节有所涉及。