烃类化合物是碳氢化合物的统称，是由碳与氢原子所构成的化合物，主要包含烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。烃类均不溶于水。衍生物众多。

烃是碳氢化合物的统称,中文译名往往以元素组合并简化来表示.烃取碳中之火,氢去头以成字.烃的三大副族以分子的饱和程度来区分.烷(alkanes)是饱和烃类,它们无法再接纳氢了.烯(alkenes)是少了一分子氢的烃,故加氢便产生烷;一个烯分子也可以有多于一处的不饱和双键,故这类型化合物包括二烯、三烯,……等等。比烯更缺氢的烃称为炔(alkynes)，它们含有三键。

又称石蜡烃，是碳原子以单键相连接的链状碳氢化合物的统称。“烷”表示碳原子间没有不饱和键,与之连接的氢原子数目达到了最大限度,通式为CnH2n+2。烷烃可用不同的命名方法来命名。习惯命名法是按碳原子数目的多少来命名。用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十一、十二等表示碳原子数目,在烷烃名称前冠以不同的形容词以示区别不同的链烃。

正烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高。液体沸点的高低决定了分子间引力的大小，分子间引力愈大，使之沸腾就必须提供更多的能量，所以沸点就愈高。而分子间引力的大小取决了分子结构。

重要的烷烃是甲烷(沼气)，丙烷和丁烷(打火机油)。

烯烃是指含有C=C键（碳-碳双键）（烯键）的碳氢化合物。属于不饱和烃，分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。双键中有一根属于能量较高的π键，不稳定，易断裂，所以会发生加成反应。

烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下，简单的烯烃中，乙烯、丙烯和丁烯是气体，含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体，更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下，C2～C4烯烃为气体；C5～C18为易挥发液体；C19以上固体。在正构烯烃中，随着相对分子质量的增加，沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃，双键由链端移向链中间，沸点，熔点都有所增加。

是一类有机化合物，属于不饱和烃。其官能团为碳-碳三键（－C≡C－）。通式CnH2n-2，其中n为>=2正整数。简单的炔烃化合物有乙炔(C2H2)，丙炔(C3H4)等。炔烃原来也被叫做电石气，电石气通常也被用来特指炔烃中最简单的乙炔。

简单的炔烃的熔点、沸点，密度均比具有相同碳原子数的烷烃或烯烃高一些。不易溶于水，易溶于乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂中。炔烃可以和卤素、氢、卤化氢、水发生加成反应，也可发生聚合反应。因为乙炔在燃烧时放出大量的热，炔又常被用来做焊接时的原料。

烃类均不溶于水。

有机化合物中有羟基(OH)〔注四〕接联碳原子的,都属醇类(alcohols)〔注五〕.甲醇,乙醇最常见.甘油是丙三醇,和醣类一样是多元醇.一般醣类的分子式是Cn(H2O)n,故俗称碳水化合物.

碳环上的醇也很多,如薄荷醇(menthol)是环己烷的衍生物.它的骨架与苎一样,但因没有双键,却有一个羟基(OH),两物质性质(如香气)大异.

胆固醇是具有四个环的不饱和醇.虽然它含有一个双键,我们通常不把它叫烯醇.一般惯例下,烯醇是指有羟基直接连到双键的碳原子上的化合物.虽然要有特别的结构才能把烯醇稳定下来(如酚phenol),但这单元是羰基化合物(参看下一节)反应中常要经过的形式.

紫杉醇(taxol)是近来常在报章上看到的,其中的醇基只是众多复杂官能基之一种.

顾形思义,羰基化合物有氧与碳原子.组成官能基的碳与氧以双键组合,即呈C = O形式.四价的碳还要和其他原子结合〔注六〕,如其中一个原子是氢,另一原子是碳时,该羰基化合物属醛类(aldehydes);所接的两原子皆为碳时则是酮(ketones).甲醛只有一个碳,碳接上氧外,其他两原子是氢.甲醛是一种无色气体,它的水溶液是防腐用(如动物标本)的福尔马林(formalin).最小的酮必需有三个碳原子,它便是广用的溶剂丙酮〔注七〕.

小分子的醛,酮,都有强烈气味.有些是芳香的,有的却是刺激性,讨人厌的.柠檬醛(citral)有柠檬香味,它又可被改变为薄荷醇(只经三个化学反应).苯甲醛则是杏仁中某种成分的水解物.香草醛(vanillin,),肉桂醛(cinnamaldehyde)在食品工业有很重要的地位.在酮类中,除丙酮外,也许以环己酮最为重要;我们可以用它制造尼龙6.

一般醣类也有醛基或酮基,不过多以隐藏形式存在.分子内的一个羟基与羰基结合,生成半缩醛或半缩酮.这些新种类化合物在溶液中是与羰基化合物呈平衡的,所以它们可显示羰基的化学活性.

在芳香环上引进羰基,生成类(quinones)化合物.在传统摄影的定像过程,曝光的溴化银藉对苯二酚还原成银(底片黑色的部分),对苯二酚被氧化为苯.

如果羰基化合物与两个羟基作脱水缩合反应,得到的缩醛或缩酮便不再具有羰基的性质.但它们一般在酸性水溶液中不稳定,会分解成原来的羰基化合物与醇.

醚(ethers)类化合物的中文名称来自乙醚的生理活性:乙醚能令动物昏迷.这是医学上一项重大的发现,外科手术因之跃进一大步.手术中的病人因中枢神经系统被麻醉,失去知觉而无痛楚,手术进行也因病人不会乱动而更趋容易.虽然乙醚在这方面的用途已完全被别的麻醉剂所取代,但它在历史上的意义是不应被忘却的.

醚的结构通式是R-O-R'(R, R'是可同或异的碳原基).它们与醇有异构关系,如乙醚与乙醇均为C2H6O.然而乙醚的结构是CH3-O-CH3,而乙醇是CH3CH2OH.醚的脂溶性高,水溶性小,醇的性质相反.醚也是常用的有机溶剂,如乙醚,四氢喃(一种环状醚)是制备格林纳试剂(Grignard reagents)采用最广的.

冠醚(crown ethers)是多元环状醚.因为这些分子有多个氧原子,可以构成一些金属离子的配位基(ligands),两者有良好的空间配合时,生成稳定的错合物.我们可以藉冠醚把无机盐(如高锰酸钾)带进非极性有机溶剂中.其实冠醚的发现是非常偶然的:在美国杜邦化学公司研究部工作的佩德生(C. Pedersen)初次在无意中合成冠醚时,起自观察到些微的白色晶状副产物,而这些晶体可以溶解氢氧化钠,但是并无羟基(尤其是酚或羧酸).这新奇的现象引起他的极度兴趣,持续的研究终于才使真相大白.

有些天然抗生素具有多元醚结构,虽然不全都是环醚,但可以同样螯合金属离子.药效的发挥与这特性有关.

硫与氧是同族元素,它们的最外层电子组态一样,故两者的化合物有很多相似性质,最显著的区别是气味.蒸气压高的二价硫化合物具恶臭,如臭鼬制造的防敌喷洒液主要成分是丁硫醇.硫醇是醇内氧原子换作硫原子的化合物.口臭的人是因口腔内产生了甲硫醇的缘故.洋葱及蒜所含的刺激性挥发油中,便有多种有机硫化物,二丙烯基硫醚是其中的一种特殊成分.

值得一提的硫化物是高半胱胺酸(homocysteine, HSCH2CH2CH(NH)COOH)〔注八〕.最近有些人认为它才是引起动脉粥状硬化的元凶.硫醚的氧化物有亚(sulfoxides)及(sulfones).

我们一般所指的有机酸是羧酸(carboxylic acids)RCOOH.它们是一级醇(RCH2OH)或醛的氧化产物.乙酸最为人类熟悉,醋就是乙酸的稀薄水溶液.只有一个碳原子的甲酸,是蚂蚁的化学防御武器.蚁咬引起的痛感,是由甲酸刺激引起.丁酸,戊酸的气味恶劣,有若粪便.

长链的饱和脂肪酸是固体,它们常在动物体内以甘油酯的形式存在.天然脂肪酸大多有偶数碳原子,因为它们的组成单元是乙酸.

多元羧酸是指一个分子内有两个以上COOH基团,如草酸(乙二酸),琥珀酸(丁二酸).含有他种官能基的羧酸也有多类;羟酸包括乳酸,苹果酸,酒石酸.法国科学家巴斯德(L. Pasteur)发现两种酒石酸(盐)结晶有镜像关系,打开实验立体化学的大门.

由两个羧酸分子联合并脱去一分子水,生成酸酐(anhydride).酸酐很容易与水反应,重得羧酸;又如与醇反应,产物为一酯及一羧酸.羧酸比一般无机酸弱,但可以生成盐.较强的磺酸R-SO3H与膦酸R-PO(OH)2是硫酸及磷酸的一个羟基被碳基取代的酸.具有长碳链的磺酸盐(如钠盐)具表面活性,是非常良好的人造清洁剂,它们的钙,镁盐不会在水中沉淀,故可用于硬水,功效比传统的肥皂优异.肥皂由植物油(羧酸甘油酯)水解生成,所含羧酸钠盐与硬水中的钙离子交换,溶解度低的钙盐就会沉积,失去清除污垢之能力.也许值得指出的是,人体内的胆酸生成的盐,性质近似肥皂,在肠内能产生大量泡沫,藉表面张力把污物包围清除.

可水解的脂肪都是酯(esters).酯包括一切酸与醇的脱水缩合产物,其中以甲酸甲酯HCOOCH3最为简单.像这些低分子量的酯,都有良好气味〔注九〕.花果的香味,多是由于酯类所贡献.内酯(lactones)也有类似性质,有些像桃子,有些像茴香;大环内酯有麝香味.

磷酸酯(单酯,二酯,三酯)是生物化学上重要的分子.磺酸酯往往有很大的化学活性,容易进行置换及消除反应.硝酸酯则是含有高能量的化合物,易分解.最初发现的无烟火药,是棉布纤维的硝酸酯化所成.炸药用的三硝酸甘油酯,对振荡非常敏感.而诺贝尔就是因找到稳定它的方法而发财的.有趣的是,三硝酸甘油酯也是一种心脏病的药品.

胺(amines)是氨分子内的氢原子被有机团(R)置换而成,在制造时的确是可以用这方法.因置换的程度不同,胺分为第一级的RNH2,第二级的RR'NH,与第三级的RR'R''N,其中R, R', R''可以相同或相异.

胺类的氮原子仍拥有一孤对电子,保持碱性,可与酸结合生成盐类.第四级铵盐的氮原子有四个不同的R,是可以呈光学活性的.

胺的气味不佳.鱼腥正是挥发性胺所引起.外国人吃鱼前,在其上挤以柠檬汁,用意是除腥,原理则是把胺固定成不挥发的盐.腐尸与精液的独特气味,主要来自尸胺(cadaverine)与精胺(spermine).

甲醛与氨的溶液混合,蒸发后,便可得一种白色晶体.此物有金刚钻晶格单元结构,六个亚甲基CH2与四个氮原子(三级胺)形成.它可用作利尿剂,尿道消毒剂等.

胺是一般有机化学类型中具有最显著生理作用的.天然界的胺,很多是来自胺基酸代谢.动物大脑中产生多巴胺(dopamine)的代谢失调时,巴金森氏病(Parkinson's disease)就出现.

生物碱(alkaloids)多是环状胺类,又常具剧毒.环型结构内嵌入杂原子(氧,氮,硫,……等非碳原子)时,属杂环化合物.简单的咯,啶,,是芳香性杂环,它们往往是药物的结构单元.组成核酸的嘧啶与嘌呤碱基,也是杂环系统〔注十〕.

由羰酸与胺(包括氨)相加并脱水,即可得醯胺(amides).醯基(acyl group)是 R-CO,是烷基与羰基的组合,在酯内也有.醯胺有三亚种,是随氮原子上的取代基数目而分的.但无论如何,胺接上了醯基就失去了碱性.

蛋白质是由多个胺基酸组合而成,键结正是醯胺.尼龙也是聚醯胺,不过一个醯胺的氮原子与另一醯胺的羰基是以若干亚甲基CH2隔开.又有尼龙是二胺与二酸缩合而成的.

烃类直接硝化可得硝基化合物(nitro compounds).因为这方法的成本低,在化学工业上很重要.硝基化合物容易被还原,生成第一级胺,故许多芳香胺的大量制造靠这两步骤.2, 4, 6-多硝基化合物含有高能量,许多炸药是根据这特性开发的.三硝基甲苯(TNT)是一熟知的例子.

不久以前,含卤素的有机化合物(organohalogen compounds)是重要的溶剂及合成中间体.但此类物质常有毒性,致癌性,及对环境危害,已渐渐被取代.氯仿(CHCl3)有很好的麻醉能力,但这几十年来已完全停用.曾经大量生产,用作冷媒,清洗溶剂,发泡剂等的氟氯烃(freons),因蒸发至高空后,受太阳的紫外线照射会分解产生氯原子,破坏了有保护地球上生物功能的臭氧层,故已经被禁止生产了.

“滴滴涕”(DDT)是一种十分有效的杀虫剂,因为它的制造成本很低,用量极大.只是它(及很多其他含卤素的烃)在地表不易被分解而消除,又会沿食物链聚积在生物体(脂肪组织),引起多种不良后果.据说野生鸟类繁殖率降低的原因之一,是鸟类不断从食物吸收DDT后,体内矿物质的代谢改变,产下的卵壳厚度减低,承受不起孵坐压力而破损.不过当初若是没有使用DDT使用的话,亚热带及热带地区的开发,必是困难重重.病媒蚊虫的扑灭,DDT应居首功.

氟是最活泼的元素,但它在引进有机化合物之中时,被驯化了.铁弗龙(teflon),人造血液的主要成分,都含有氟.

中国经济高速发展，环境却遭受严重破坏，惨痛的现实教训触动着国人的神经，也触动着国家政策的不断改变。资料统计，每年有800多万吨石油进入世界环境。原油污染土壤，损害植物根部，阻碍根的呼吸与吸收，导致植物死亡。芳香烃类物质对人及动物的毒性较大，如果经较长时间较大浓度接触，会引起恶心、头疼、眩晕等症状。此外，石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致作用。泄漏的原油等烃类物质如遇明火，会造成火灾事故；如果泄漏的烃类进入受限空间内，VOC达到爆炸下限，极易发生爆炸，甚至造成群死群伤的灾难性事故发生。

解决技术：烃类污染防治产品是一种能降低液体表面张力的化合物，使液体更加容易扩散或“湿润”，降低两种液体间（像油和水）或一种液体和一种固体间的界面张力。表面活性剂的分子结构由亲水性“头”和亲油性“尾”组成。亲水性“头”迁移到水表面；亲油性的“尾”可以延伸到空气，或是如果水混合了油，成油相。表面活性剂分子在表面的队列和集合改变了水在水/空气、水/油或者水/固体界面的表面性质。在适当条件下，表面活性剂分子形成胶团-球形结构，完全密封油滴使其在水溶液中被乳化。

降低挥发性:使溢出燃油不燃烧、减少油罐清洗的爆炸下限、抑制修整现场的VOCs

增加可溶性：使碳氢化合物从土壤中提取出、去除坚硬表面的除油污和油脂、控制油井&天然气井的石蜡积聚

加速生物降解：使碳氢化合物更容易进行自然生物降解

2023年，梦天实验舱燃烧科学实验柜将开展微重力下烃类燃料燃烧碳烟形成机理研究等3项科学实验。