甲基或甲基 - 化学

的甲基或甲基是烷基取代基，其化学式为CH ₃。它是有机化学中所有碳取代基中最简单的一个，它具有一个碳原子和三个氢原子。来自甲烷气。因为它只能与另一个碳键合，所以它的位置表示链的末端，即末端。

在下面的图像中，该组有很多表示形式之一。右边的弯曲表示在H ₃ C- 键的后面可以有任何原子或取代基；烷基，R 1，芳族或芳基，Ar，或杂原子或官能团，例如OH或Cl。

甲基是有机化学中最简单的碳取代基。资料来源：Su-no-G

当连接到甲基上的官能团为OH时，我们有醇甲醇CH ₃ OH；如果它是Cl，则我们将得到氯甲烷CH ₃ Cl。

甲基CH ₃在阐明有机结构时很容易识别，特别是由于碳13核磁共振波谱（¹³ C NMR ）。由此，在强氧化之后，获得酸性COOH基团，其为合成羧酸的合成途径。

制图表达

甲基的可能表示。资料来源：Jü，维基百科。

在上面我们有四个可能的表示，假设CH ₃与烷基取代基R相连。它们都是等效的，但是从左向右看，分子的空间状况是显而易见的。

例如，R-CH ₃给人的印象是平坦和线性的。下图显示了三个CH共价键，这些键使甲基可以在任何Lewis结构中被识别，并给人以交叉的错误印象。

然后，继续向右（倒数第二个），由于其四面体几何形状，在CH ₃碳上观察到sp ³杂交。在最后一个表示中，甚至没有写出碳的化学符号，但是保留了四面体以指示哪些H原子在平面的前面或后面。

尽管它不在图像中，但表示CH ₃时，另一种非常常见的方法是简单地将破折号（-）置于“裸”位置。这在绘制大型碳骨架时非常有用。

球形和条形模型代表的甲基结构。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。

顶部图像是第一个图像的三维表示。黑色的光滑球体对应于碳原子，而白色的则是氢原子。

同样，碳由于其sp ³杂交而具有四面体环境，因此是一个相对庞大的基团，其CR键旋转在空间上受阻；也就是说，它无法旋转，因为白色球体会干扰其相邻原子的电子云并受到其排斥。

但是，CH键可以像CR键一样振动。因此，CH ₃是一组四面体的几何形状，所有官能团和与杂原子的碳键也可以通过红外辐射（IR）光谱学加以阐明（确定，确定）。

然而，最重要的是通过¹³ C-NMR对其进行阐明。由于这项技术，可以确定甲基的相对数量，从而可以组装分子结构。

通常，一个分子中的CH ₃基团越多，其分子间的相互作用就越“笨拙”或效率低下。也就是说，它们的熔点和沸点越低。由于氢，CH ₃基团彼此接近或接触时会彼此“滑动”。

甲基的特征在于基本上是疏水的和非极性的。

这是由于以下事实：由于碳和氢的电负性之间的差异很小，它们的CH键不是很极性。此外，其四面体和对称几何形状几乎均匀地分布其电子密度，这有助于忽略偶极矩。

在没有极性的情况下，CH ₃具有疏水性，因此会从水中“逃逸”。因此，如果在分子中看到，则将知道该甲基末端不会与水或另一种极性溶剂有效地相互作用。

CH _3的另一个特征是其相对稳定性。除非与其结合的原子消除电子密度，否则它实际上对非常强的酸性介质保持惰性。但是，可以看出，它可以参与化学反应，主要涉及其氧化或迁移（甲基化）到另一个分子。

CH ₃不能自由氧化。这意味着，如果它与强氧化剂发生反应，很容易与氧气CO形成键。随着氧化，它转变成不同的官能团。

例如，其第一次氧化产生了甲硫醇（或羟甲基）基团CH ₂ OH，一种醇。第二个衍生自甲酰基CHO（HC = O），是一种醛。最后，第三种方法可以将其转化为羧基COOH（一种羧酸）。

这一系列的氧化用于合成苯甲酸（HOOC-C ₆ H ^ ₅）从甲苯（H ₃ C-C ₆ H ^ ₅）。

在某些反应机理中的CH ₃可获取瞬时电荷。例如，当在非常强的酸性介质中加热甲醇时，在理论上不存在亲核试剂（正电荷寻找者）的情况下，由于CH ₃ -OH 键和OH 均被破坏，形成了甲基阳离子CH ₃ ⁺。带有键的电子对。

CH ₃ ^+的反应性极强，以至于只能在气相中确定，因为它在亲核试剂的存在下反应或消失。

在另一方面，阴离子也可以得到从CH ₃甲烷化，CH：₃ ^- ，所有的最简单的碳负离子。但是，像CH ₃ ^+一样，它的存在是异常的，并且仅在极端条件下发生。

在甲基化反应中，CH ₃被转移到一个分子不产生电荷（CH ₃ ⁺或CH ₃ ^-的过程中）。例如，碘甲烷CH ₃ I是一种很好的甲基化剂，可以用O-CH ₃键代替各种分子的OH键。

在有机合成中，这不会带来任何悲剧。但是是的，当甲基化过量的是DNA的氮基。