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有机物系统命名中值得注意的问题

2015-06-07谢国豪张小兰

上饶师范学院学报 2015年6期
关键词:主链乙基官能团

谢国豪,张小兰,郑 劼

(上饶师范学院 化学化工学院,江西上饶334001)



有机物系统命名中值得注意的问题

谢国豪,张小兰,郑 劼

(上饶师范学院 化学化工学院,江西上饶334001)

指出了使用现行有机物系统命名法时,涉及母体的选择、主链的选择、编号及构型表示等方面容易出错和值得注意的问题,并对现行系统命名法中不明确不完善的地方进行了初步探讨,提出了自己的见解与同行商榷。

有机物;系统命名;主链;构型

现行使用的有机物系统命名法是参照IUPAC命名法的原则,结合汉字特点制定的,它包含了母体的选择、主链的选择、编号原则、书写原则以及构型表示等方面的内容[1]。有了系统命名法的指导,我们在给有机物命名时,就可以做到一物一名、名物相符,不会产生混淆和误解。但由于有机物种类繁多、数目惊人,在运用命名法命名时也容易产生错误。另外,笔者在长期的教学实践中,也发现系统命名法中存在一些不明确和不完善的地方。本文将通过一些实例,指出在使用系统命名法时容易出错的地方以引起大家注意。同时,对现行系统命名法中一些不明确不完善的地方提出自己的见解与同行商榷。

1 母体的选择

1.1 单官能团化合物

亚硝基化合物、硝基化合物、卤代烃中的官能团-NO、-NO2、-X只能作取代基,不能作为母体,其它官能团均可以作为母体出现在命名中。

单环烷烃中,烷基链碳数大于或等于成环碳数时,以烷烃为母体,环作取代基;若烷基链碳数小于成环碳数时,则以环烷烃为母体;若环上连的也是环,则以大环为母体,小环作取代基[2]。例:

乙基环戊烷 环戊基戊烷 环丁基环戊烷

1.2 多官能团化合物

多官能团化合物选择母体时,应遵循母体优先次序,即-NR3+、-CO2H、-SO3H、-CO2R、-COX、-CONH2、-CN、-CHO、-C=O、-OH、-NH2、-OR、-C≡C-、-C=C-、-R[3]。例:

2 主链的选择

母体化合物选定后,则应选择含母体主官能团及尽可能多的其它官能团和烃基(命名时作取代基)的最长连续碳链作为主链[4]。例:

主链应包含-CH3、-C2H5二个取代基的含4个碳的烯烃

主链应包含-C2H5、-Cl二个取代基的4个碳的烯烃

3 主链编号

主链编号应使主官能团所连的碳原子编号尽可能小,且从最先遇到最小基团(次序规则中排后的)一端开始。例:

2-甲基-5-氯己烷

1,6-二甲基-1-环己烯

5-甲基-1,3-环戊二烯

2-氨基-6-硝基苯酚

在此基础上还需考虑使取代基位次之和最小。例[2]:

应为:2,3,3,7,7-五甲基辛烷

而不是:2,2,6,6,7-五甲基辛烷

2,4,5,5,9,10-六甲基十一烷

2,3,7,7,8,10-六甲基十一烷

当支链上有取代基时,支链需进行二次编号。建议二次编号应在支链取代基不是命名法收录的常见基团或是无法给出取代基名称的前提下使用,以确保化合物名称的唯一性。例:

4-异丙基-5-异丁基壬烷

2-甲基-5-(1,1-二甲基丙基)壬烷

若前者支链上再编号,称为4-(1-甲基乙基)-5-(2-甲基丙基)壬烷就没必要了。

烯炔的编号,应在满足不饱和键位次之和最小的前提下,尽可能给双键小的编号[1]。

3-戊烯-1-炔

1,3-己二烯-5-炔

5-乙烯基-2-辛烯-6-炔

螺(桥)环烃衍生物的编号,应在遵循螺(桥)环特殊编号原则的前提下,再考虑使官能团及取代基编号尽可能小。

螺[3.5]-5-壬烯

4-甲基螺[2.5]-6-辛酮

二环[3.2.1]-6-辛醇

4 构型的表示

当被命名的有机物写出了构型时,命名时必须在构造名称前加上其构型。以“次序规则”为基础确定构型时,如果与其键连的原子相同时,则需要把与它相连的其它原子也按原子序数排列,依次逐个比较它们的优先顺序,以此类推,直至比较出它们的顺序为止。例-CH2I中为-C(I、H、H)、而-CHBr2中为-C(Br、Br、H),由于原子序数I比Br大,所以-CH2I优先于-CHBr2。

在表示对称多烯、内消旋体手性碳构型时,应遵循顺式优先于反式、Z型优先于E型、R型优先于S型[3]。例:

顺,反-3,5-辛二烯

或(3Z,5E)-3,5-辛二烯

(2R,3S)-2,3-二氯丁烷

(1R,2S)-1,2-二甲基环丁烷

环状化合物的构型不能用Z/E法表示,而只能用顺/反法或R/S法表示。若为二取代的环,取代基在同侧的为顺型,反之为反型;若为多取代的环,则以位次最小的取代基作为参照,其位次前加“r”,其它取代基与参照基团在同侧的为顺型,在异侧的为反型[3,5]。例:

顺-2,3-环氧丁烷

顺-3,5-二甲基环己酮

r-1,1-甲基-反-3,反-5-二乙基环己烷

对一些非手性化合物(如上例)可以用顺/反法表示构型,也可以用R/S法表示构型;而对一些手性化合物,只能用R/S法表示构型。例:

(1R,3S)-1-甲基-3-乙基环己烷

(1R,2R)-2-乙基环己醇

(1S,3S,5R)-1-甲基-3-氟-5溴环己烷

上述例子中,若用顺/反法表示其构型,则可以写出互为对映体的两个结构式,而用R/S表示构型,只能写出唯一的结构[4],做到一物一名,名物相符。

5 结语

系统命名法是我们正确命名有机物所遵循的原则,但初学者在使用系统命名法命名有机物时往往容易出现一些错误。笔者也根据自己的教学实践指出了使用系统命名法时应注意的一些问题,并对现行系统命名法中一些不明确不完善的地方进行的一些粗浅探讨,目的是抛砖引玉,使更多的同行关注、研究系统命名法,使之更加科学、完善,更好地服务于日新月异的有机化学发展。

[1] 王玉瑄.英汉化学化工词汇 [M]. 北京:科学出版社,1987.

[2] 高鸿宾. 有机化学 [M]. 北京:高等教育出版社,2005.

[3] 汪秋安. 有机化学考研指导[M]. 北京:科学出版社,2005.

[4] 裴伟伟,冯骏材.有机化学例题与习题[M] 北京:高等教育出版社,2002.

[5] 裴伟伟.基础有机化学习题解析[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[6] 邢其毅,裴伟伟,徐瑞秋,等.基础有机化学(上册)[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

Some Noteworthy Problems in Systematic Nomenclature of Organic Compounds

XIE Guo-hao,ZHANG Xiao-lan,ZHENG Jie

(School of Chemistry and Chemical Engineering, Shangrao Normal University,Shangrao Jiangxi 334001,China)

In this paper, some error prone and notable issues of naming organic chemical compounds following systematic nomenclature rules such as identification of parent and main chain, numbering of the chain and configuration representation, etc. were demonstrated. Furthermore, we propose our opinions on imperfections existing in the rules for peer review.

organic compounds; systematic nomenclature; main chain; configuration

2015-09-03

江西省教育厅重点实验室项目(GJJ09642)

谢国豪(1958-),男,江西玉山人,教授,主要从事有机化学教学与研究。E-mail:xieguohaoxgh@163.com

O621

A

1004-2237(2015)06-0078-03

10.3969/j.issn.1004-2237.2015.06.015

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