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同系列在化學上指結構與化學性質相似，相鄰成員的組成差相同化學單元的一系列化合物。同系列中的化合物互為同系物。同系列在有機化學中尤為普遍。[1]同系列的概念最早由法國化學家查爾斯·弗雷德里克·格哈特提出。[2]
直鏈烷烴是一同系列，其碳數最少的物種是甲烷 (CH4)，接著是乙烷(C2H6)，丙烷，(C3H8)，丁烷 (C4H10)，戊烷 (C5H12)，以此類推。該同系列中物種組成間相差一亞甲基(-CH2-)，分子量差14。特別地，同系列中差一個化學單元的物種稱為「相鄰同系物」(adjacent homologues)。[3]同系列中物種物理性質通常有規律地變化。例如直鏈烷烴的沸點隨分子量增加而升高。
類似地，直鏈飽和一元伯醇也組成一同系列，包括甲醇(CH4O)，乙醇(C2H6O),1-丙醇(C3H8O)，1-丁醇，依此類推。
| 同系列 | 結構通式 | 重複單元 | 官能團 |
|---|---|---|---|
| 直鏈烷烴 | CnH2n + 2 (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −CH3 |
| 直鏈全氟代烷 | CnH2n + 2 (n ≥ 1) | −CF2− | F3C− ... −CF3 |
| 直鏈烷基 | CnH2n + 1 (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −CH2− |
| 直鏈末端烯烴 | CnH2n (n ≥ 2) | −CH2− | H2C=C− ... −CH3 |
| 環烷烴 | CnH2n (n ≥ 2) | −CH2− | 飽和碳環 |
| 直鏈末端炔烴 | CnH2n − 2 (n ≥ 2) | −CH2− | HC≡C− ... −CH3 |
| 聚乙炔類 | C2nH2n + 2 (n ≥ 2) | −CH=CH− | H3C− ... −CH3 |
| 飽和一元伯醇 | CnH2n + 1OH (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −OH |
| 飽和直鏈羧酸 | CnH2n + 1COOH (n ≥ 0) | −CH2− | H3C− ... −COOH |
| 直鏈氮烷 | NnHn + 2 (n ≥ 1) | −NH− | H2N− ... −NH2 |
同系化反應是將反應物轉化為其同系物的反應。
同系列非有機化學獨有術語。有些元素，如鈦，釩，鉬的一類氧化物分別組成一同系列。例如VnO2n − 1(2 < n < 10)。又如矽烷(SinH2n + 2,n上至8)的同系列與烷烴類似。
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