烴類與芳香烴
烴（hydrocarbon）是只含碳與氫的化合物，是所有有機分子的骨架。因為完全沒有極性基團，烴類都是油溶性、不吸水的；在配方裡它們多半扮演潤膚劑與封閉劑。本頁說明烷、烯、炔的通式規則，以及化學上的「芳香烴」為什麼特別穩定。
烴的四種類型
| 類型 | 特徵 | 通式 | 例子 | 配方中的角色 |
|---|---|---|---|---|
| 烷（alkane） | 只有 C–C 單鍵（飽和） | CₙH₂ₙ₊₂ | 礦油、石蠟、角鯊烷、異十六烷 | 潤膚劑、封閉劑 |
| 烯（alkene） | 含一個 C=C | CₙH₂ₙ | 檸檬烯、角鯊烯、香料萜烯 | 香氣、易氧化 |
| 炔（alkyne） | 含一個 C≡C | CₙH₂ₙ₋₂ | 乙炔 | 化妝品幾乎不用 |
| 芳香烴（arene） | 含苯環 | 苯、甲苯 | 多作為官能基的骨架，不直接使用 |
通式用來推測分子的飽和程度。碳數相同時，氫越少，代表雙鍵或環越多。
烷類的命名與規則
烷類的名稱字尾是 -ane，碳數字根請見 化學式怎麼看。
- 直鏈：CH₃(CH₂)ₙ₋₂CH₃，例如癸烷（decane, C₁₀H₂₂）。
- 支鏈：把最長碳鏈當主鏈，支鏈以 -yl 標示，例如 2-甲基丁烷。
- 環烷（cycloalkane）：碳連成環，通式 CₙH₂ₙ，例如環己烷。
分子越長，越黏稠、越不易揮發：
| 碳數 | 型態 | 例子 |
|---|---|---|
| C₈–C₁₂ | 易揮發液體 | 異十二烷（C₁₂H₂₆，快乾、輕盈觸感） |
| C₁₄–C₃₀ | 油狀液體 | 礦油、角鯊烷（C₃₀H₆₂） |
| C₂₅ 以上 | 半固體至蠟狀 | 凡士林、石蠟 |
角鯊烷（squalane）是角鯊烯（squalene, C₃₀H₅₀，含六個雙鍵）氫化後的產物。氫化把 C=C 變成 C–C，使它不易氧化，這也是為什麼配方常選擇角鯊烷。
芳香烴
什麼是芳香性
苯（benzene, C₆H₆）是最典型的芳香烴：六個碳連成平面環，每個碳提供一個 π 電子，這六個電子不固定在某兩個碳之間，而是共用在整個環上，稱為電子離域（delocalization）。這種共享讓苯環比一般的三個雙鍵穩定得多，不容易發生加成反應。
一個環要有芳香性，通常要同時符合四個條件：
- 環是平面的。
- 環上每個原子都有 p 軌域（能提供 π 電子）。
- 形成連續共軛（電子可以繞環一圈）。
- π 電子數目為 4n + 2（n = 0、1、2…），即 2、6、10 個。這稱為休克爾規則（Hückel's rule）。
苯有 6 個 π 電子（n = 1）；萘（naphthalene）有 10 個 π 電子（n = 2），也是芳香烴。
苯環衍生物的命名
苯環上的氫被取代後，常直接使用慣用名，記住這幾個就夠用：
| 慣用名 | 結構 | 分子式 | 化妝品與香料中的例子 |
|---|---|---|---|
| 甲苯（toluene） | 苯環接 –CH₃ | C₇H₈ | 曾見於指甲油溶劑，因毒性考量，許多地區已限制使用 |
| 酚（phenol） | 苯環接 –OH | C₆H₆O | 生育酚、BHT 的官能基 |
| 苯甲醇（benzyl alcohol） | 苯環接 –CH₂OH | C₇H₈O | 防腐輔助、香料、溶劑 |
| 苯甲醛（benzaldehyde） | 苯環接 –CHO | C₇H₆O | 杏仁香氣 |
| 苯甲酸（benzoic acid） | 苯環接 –COOH | C₇H₆O₂ | 防腐劑（苯甲酸鈉） |
| 水楊酸（salicylic acid） | 苯甲酸的鄰位接 –OH | C₇H₆O₃ | 去角質、抗痘 |
兩個取代基的位置用鄰（ortho, o-）、間（meta, m-）、對（para, p-）表示，也可以用編號：
對羥基苯甲酸酯類（parabens）就是苯環的對位（1,4）帶一個 –OH 與一個酯基。
苯本身不用於化妝品
苯是已知致癌物，不會作為化妝品原料。它偶爾以微量雜質出現於某些含溶劑的產品，因此法規與品質管理會限制來源與含量。本頁討論的是「含苯環的衍生物」，它們的毒性與苯不同，需個別評估。
兩種「芳香」的差別
| 化學上的芳香（aromatic） | 日常說的芳香（fragrant） | |
|---|---|---|
| 意義 | 環狀共軛、特別穩定的結構 | 有好聞的氣味 |
| 判斷方式 | 看結構是否符合休克爾規則 | 用鼻子聞 |
| 例子 | 苯（有特殊氣味但有毒）、萘 | 檸檬烯（不含苯環，卻有柑橘香） |
含苯環的分子常有氣味，這是名稱的由來，但今日「芳香」已成為結構名詞。許多香料分子（如苯甲醛、水楊酸甲酯）含苯環，但也有不少（如萜烯類）不含。見 官能基與香氣。
烴類在配方中的角色
烴類沒有 –OH、–NH₂ 等極性基團，無法與水形成氫鍵，因此：
- 不吸水，不是保濕劑，但能在皮膚表面形成薄膜，減少水分蒸發，屬於封閉劑（occlusive）。
- 與水不互溶，配方需要乳化劑才能與水相混合。
- 化學性質穩定，不易與其他成分反應。
礦油與凡士林是石油精煉的產物，若精煉不足，可能含有多環芳香烴（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）雜質。因此化妝品應使用高度精煉的化妝品級原料。
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苯的芳香性
Khan Academy 從苯出發，解釋為什麼苯環特別穩定，適合想搞懂「芳香性」概念的人，對應本頁「什麼是芳香性」。
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