羟基、羧基、羰基是什么

在有机化学里，官能团是分子的“功能开关”——它们的结构决定了分子能发生什么反应、有什么性质。羟基、羧基、羰基是最常见的三种官能团，各自有着明确的结构和特征。

羟基：连在碳上的“氢氧对”

羟基的结构很简单：一个氧原子通过单键连一个氢原子，符号是-OH。意它不是机化学里带负电的氢氧根OH⁻，而是中性的官能团——氧原子的孤对电子让它能和其他分子形成氢键。比如乙醇酒精，CH₃CH₂OH里的羟基，就是它能和水任意比例混合的原因——羟基像“纽带”一样连接水分子和乙醇分子。很多带甜味的分子也有羟基，比如葡萄糖里有五个羟基，让它能溶于水。

羰基：碳氧之间的“双键桥”

羰基是碳和氧通过双键连接的结构C=O。根据羰基的位置，它分两种情况：如果羰基在分子的端点，旁边连一个氢原子，就是醛基-CHO，比如乙醛CH₃CHO；如果羰基两边都是碳原子，就是酮基，比如丙酮CH₃COCH₃。羰基的双键有强极性——氧原子“抢”走了碳的电子，让碳原子带部分正电，所以容易被其他分子“进攻”：比如乙醛和氢气加成会变成乙醇，丙酮加成后变成异丙醇，这就是羰基的典型反应。

羧基：羰基和羟基的“组合拳”

羧基是羰基+羟基的直接连接-COOH，也就是一个羰基C=O紧挨着一个羟基-OH。比如食醋里的乙酸CH₃COOH，核心就是羧基。羧基里的羟基受羰基影响，氧原子的电子被羰基拉走，导致羟基里的氢更容易电离成H⁺——这就是羧基有酸性的原因：乙酸能让石蕊变红，能和碱反应生成乙酸钠一种食品防腐剂。此外，羧基还能和醇“脱水”形成酯：比如乙酸和乙醇加热生成乙酸乙酯水果香味的来源，这就是酯化反应的本质。

这三个官能团像有机分子的“基本零件”：羟基带来亲水性，羰基带来加成反应，羧基带来酸性——它们的组合，构成了万千有机化合物的不同性质。