同系列是指具有一個通式，結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)也相似的化合物系列。在有機化學(xué)中尤為普遍，同系列中的化合物互為同系物。同系列的概念最早由法國化學(xué)家查爾斯·弗雷德里克·格哈特提出。
通式
在分子結(jié)構(gòu)式上相差一個或若干個某種原子團（或復(fù)合體）的化合物，互為同系物，這一系列的化合物，就構(gòu)成一個同系列。其通式為：。X、Y稱為端基，A為鏈單元或鏈節(jié)， n為自然數(shù)，稱為同系序數(shù)。鏈單元與端基X和Y之間，可以是單鍵、雙鍵或叁鍵，鏈單元可以是任何原子團。同系物可指脂肪族同系物、同烯系物、同苯系物等各類有機結(jié)構(gòu)。
詳述
早期的同系列概念是狹義的，即指以通式：代表的化合物互為同系物，構(gòu)成一個同系列。式中X和Y為各種官能團或原子， n為自然數(shù)。按照這個定義，所有簡單的脂肪族化合物都可以用這個通式概括起來，例如甲烷、乙烷、正丙、碳四，其分子結(jié)構(gòu)可用下列通式表示： 它們互為同系物，構(gòu)成一個同系列。同系物中的某些性能是大同小異且依次遞變的，這就是同系原理。
20世紀(jì)30年代，共軛烯烴化合物的同系列現(xiàn)象引起人們的注意，提出了同烯系物，即通式為：
的一系列化合物；并發(fā)現(xiàn)不論 n為何值,X和Y之間的相互影響與它們直接相連時相同，即所謂插烯原理。例如，乙醛、2－巴豆醛、2,4－己二烯醛等，可用下列通式表示：
它們構(gòu)成一個同烯系列。眾所周知，在乙醛中，由于醛基的影響，甲基比較活潑，可以進行許多活潑氫的典型反應(yīng)，例如醇醛縮合反應(yīng)。2－丁烯醛、2,4－己二烯醛中的甲基，雖與醛基之間隔了幾個烯鍵，但仍表現(xiàn)出活潑的性質(zhì)，如丁烯醛中的甲基也能發(fā)生醇醛縮合反應(yīng)。
同樣，苯、聯(lián)苯、對三聯(lián)苯等，構(gòu)成一個聯(lián)苯系列，可用如下通式 表示。
同系列中，由于其分子結(jié)構(gòu)是有規(guī)則地改變的，其物理化學(xué)性質(zhì)的變化也呈現(xiàn)一定規(guī)律。19世紀(jì)后半葉以來，許多科學(xué)工作者為了尋找同系物間性能遞變的定量規(guī)律，測定了大量的性能數(shù)據(jù)，總結(jié)出許多實驗式。這些工作不但豐富了人們對同系物結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的認(rèn)識，能夠比較精確地預(yù)測同系物的性能，而且對某些有機化合物如染料、藥物等的生產(chǎn)也起了重要的指導(dǎo)作用。
相關(guān)反應(yīng)
同系化反應(yīng)
同系化反應(yīng)是將反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為其同系物的反應(yīng)，這種反應(yīng)在有機合成中非常重要，因為它允許化學(xué)家通過簡單的反應(yīng)步驟來增加或減少碳鏈的長度，從而得到所需的同系物。
無機化合物同系列
同系列非有機化學(xué)獨有術(shù)語。有些元素，如鈦，釩，的一類氧化物分別組成一同系列。例如VnO2n ? 1(2 < n < 10)。又如硅烷(SinH2n + 2,n上至8)的同系列與烷烴類似，展示了無機化合物中同系列的存在。
參考資料 >