3有機(jī)化合物命名

1、第2章 有機(jī)化合物的命名Naming Organic Compounds,2.1 基的概念和命名 2.2 基團(tuán)大小次序規(guī)則 2.3 有機(jī)化合物的俗名和習(xí)慣命名法 2.4 有機(jī)化合物的衍生物命名法 2.5 脂肪族化合物的系統(tǒng)命名法 2.6 脂環(huán)族化合物的系統(tǒng)命名法 2.7 芳香族化合物的系統(tǒng)命名法,2.1 基的概念和命名 一個(gè)分子從形式上消除一個(gè)單價(jià)的原子或基團(tuán)后，剩余的部分為單價(jià)基。 烴基是指從烴分子中去掉一個(gè)氫原子后剩下的基團(tuán)。 其命名分為習(xí)慣命名和系統(tǒng)命名。 習(xí)慣命名：,從直鏈烷烴鏈端碳原子上去掉一個(gè)氫原子形成的基稱為“正某烷基”。 具有(CH3)2CH(CH2)n-結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基稱為“異某

2、烷基”。,此外在系統(tǒng)命名法中保留下面四個(gè)基的習(xí)慣命名：,基的系統(tǒng)命名： 選擇含有基位碳原子在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈，將基位碳原子定為1位，其它規(guī)則同有機(jī)化合物的系統(tǒng)命名。,一個(gè)分子從形式上消除兩個(gè)單價(jià)或一個(gè)雙價(jià)的原子或基團(tuán)后，剩余部分稱為亞基。,一個(gè)分子從形式上消除三個(gè)單價(jià)的原子或基團(tuán)后，剩余部分稱為次基。,2.2 基團(tuán)大小次序規(guī)則 此規(guī)則是將取代基按一定規(guī)則排列成序，即由大到小排列。 主要內(nèi)容如下： 1 將基原子按原子序數(shù)由大到小排序，大者為“較優(yōu)”基團(tuán)。 IBrClSPFONCDH: 2 如果兩個(gè)基團(tuán)的第一個(gè)原子相同，則比較與之直接相連的 幾個(gè)原子的原子序數(shù)。比較時(shí)，按原子序數(shù)排列，先比較各組中最大

3、者；若仍相同，在依次比較第二、第三個(gè)。若仍相同，則沿取代鏈逐次比較，直至能比較出二者的次序?yàn)橹埂?3 含有雙鍵或三鍵基團(tuán)，可以認(rèn)為連有兩個(gè)或三個(gè)相同原子,2.3 有機(jī)化合物的俗名和習(xí)慣命名法 在有機(jī)化學(xué)發(fā)展初期，人們不清楚化合物的結(jié)構(gòu)，往往根據(jù)有機(jī)化合物的來源、存在或某些特性給予一定名稱。,在習(xí)慣命名法中，用天干表示所含碳原子總數(shù)，用“正、異、新”表示碳鏈的結(jié)構(gòu)。 “甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二-”,鹵代烴、醇和胺的習(xí)慣命名 鹵代烴、醇和胺的習(xí)慣命名是按照烴基的名稱來命名的。,醚和酮的習(xí)慣命名 醚和酮的習(xí)慣命名是按照氧原子和羰基碳原子所連接的兩個(gè)烴基的名稱來命名的。 書寫

4、時(shí)把把次序規(guī)則中較大的基團(tuán)寫在后面。,醛和酸的習(xí)慣命名 醛和酸的習(xí)慣命名是從相應(yīng)的伯醇的名稱衍生出來的。,2.4 有機(jī)化合物的衍生物命名法 衍生物命名法是把同系列化合物看成是由它們最簡(jiǎn)單的同系物衍生而來加以命名。,2.5 脂肪族化合物的系統(tǒng)命名法 IUPAC (usually spoken as eye-you-pac) International Union of Pure and Applied Chemistry,1892年化學(xué)家在日內(nèi)瓦會(huì)上擬定了一種系統(tǒng)的有機(jī)化合物命名法，此后經(jīng) IUPAC多次修訂。中國化學(xué)會(huì)按國際通用原則出版了有機(jī)化學(xué)命名原則(1980),1 選定母體化合物（選主鏈

5、）選擇含有主官能團(tuán)在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈為母體 “主官能團(tuán)”根據(jù)官能團(tuán)優(yōu)先次序規(guī)則判斷（書中表2-1） *烷烴無官能團(tuán)，選最長(zhǎng)碳鏈 *如果分子中含有多條最長(zhǎng)碳鏈，則取代基最多的為主鏈。 *-NO2 -X -OR 為取代基不為官能團(tuán) 2 從靠近主官能團(tuán)的一端的碳原子開始編號(hào)（使官能團(tuán)的位號(hào)最?。?*烷烴無官能團(tuán)，從靠近取代基的一端開始 *多種選擇時(shí)，選取最先遇到的取代基為次最小者的。（最低系列原則） *同時(shí)含有雙鍵和三鍵的“烯炔”，編號(hào)時(shí)使雙鍵和三鍵的位號(hào)和最小，然后再使雙鍵的位號(hào)盡可能小 3 命名時(shí)把取代基放在母體前面， 位號(hào)用數(shù)字“1，2，3”表示， 有多個(gè)相同的取代基時(shí)，用“二、三、四”表示， 數(shù)

6、字和數(shù)字之間用“，”號(hào)相隔，數(shù)字和漢字之間用“-”相隔。 基團(tuán)大小次序規(guī)則中較優(yōu)先的基團(tuán)（較大）后列出。,名稱的基本格式 有機(jī)化合物系統(tǒng)命名的基本格式如下所示：,例如：下面化合物的系統(tǒng)名稱：,命名原則和命名步驟 命名時(shí)，首先要確定主鏈。命名烷烴時(shí)，確定主鏈的原則是：首先考慮鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的優(yōu)先。若有兩條或多條等長(zhǎng)的最長(zhǎng)鏈時(shí)，則根據(jù)側(cè)鏈的數(shù)目來確定主鏈，多的優(yōu)先。若仍無法分出哪條鏈為主鏈，則依次考慮下面的原則，側(cè)鏈位次小的優(yōu)先，各側(cè)鏈碳原子數(shù)多的優(yōu)先，側(cè)分支少的優(yōu)先。 主鏈確定后，要根據(jù)最低系列原則（lowest series principle）對(duì)主鏈進(jìn)行編號(hào)。最低系列原則的內(nèi)容是：使取代基的號(hào)

7、碼盡可能小，若有多個(gè)取代基，逐個(gè)比較，直至比出高低為止。 最后，根據(jù)有機(jī)化合物名稱的基本格式寫出全名。,選六碳鏈為主鏈。主鏈有兩種編號(hào)方向，第一行編號(hào)，取代基的位號(hào)為2，4，5，第二行編號(hào)，取代基的位號(hào)為2，3，5（位號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字1，2，3表示）。根據(jù)最低系列原則，用第二行編號(hào)。該化合物的中文名稱為2，3，5三甲基己烷。英文名稱為2,3,5trimethylhexane。在名稱中，2，3，5分別為三個(gè)甲基的位號(hào)?！叭笔羌谆臄?shù)目。（在中文名稱中，取代基個(gè)數(shù)用中文數(shù)字一、二、三來表示。在英文名稱中，一、二、三、四、五、六數(shù)字相應(yīng)用詞頭mono、di、tri、tetra、penta、hexa表

8、示。）,實(shí)例一：,本化合物有兩根8碳的最長(zhǎng)鏈，因此通過比較側(cè)鏈數(shù)來確定主鏈。橫向長(zhǎng)鏈有四個(gè)側(cè)鏈，彎曲的長(zhǎng)鏈只有二個(gè)側(cè)鏈，多的優(yōu)先，所以選橫向長(zhǎng)鏈為主鏈。主鏈有兩種編號(hào)方向，第一行取代基的位號(hào)是4，5，6，7，第二行取代基的位號(hào)是2，3，4，5，根據(jù)最低系列原則，選第二行編號(hào)。 該化合物的中文名稱是2，3，5三甲基4丙基辛烷。英文名稱是2，3，5trimethyl4npropyloctane。 注意本化合物中有兩種取代基。當(dāng)一個(gè)化合物中有兩種或兩種以上的取代基時(shí)，中文按順序規(guī)則確定次序，順序規(guī)則中小的基團(tuán)放在前面。所以甲基放在丙基的前面。英文命名按英文字母的順序排列。methyl中的m在英文字母

9、順序中比propyl中的p靠前，所以methyl放在propyl的前面。注意在比較英文字母順序時(shí)，iso（異）、neo（新）要參與比較，而i（異）、n（正）、sec（二級(jí)）、tert（三級(jí)）、cis（順）、trans（反）、di（二個(gè)）、tri（三個(gè)），tetra（四個(gè)）等不參與比較。,實(shí)例二：,實(shí)例三：,本化合物有兩根七碳的最長(zhǎng)鏈，側(cè)鏈數(shù)均為三個(gè)，所以根據(jù)側(cè)鏈的位次來決定主鏈。橫向長(zhǎng)鏈的側(cè)鏈位次為2，4，5，彎曲長(zhǎng)鏈的側(cè)鏈位次為2，4，6，小的優(yōu)先，所以橫向長(zhǎng)鏈為主鏈。根據(jù)最低系列原則，取主鏈的第二行編號(hào)。本化合物的中文名稱為2，5二甲基4異丁基庚烷或2,5二甲基4（2甲丙基）庚烷。括號(hào)中的

10、“2”是取代烷基上的編號(hào)。英文名稱是4isobutyl2,5dimethylheptane或2,5dimethyl4(2methylpropyl)heptane。,環(huán)上有取代基的單環(huán)烷烴命名分兩種情況。環(huán)上的取代基比較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)將鏈作為母體，將環(huán)作為取代基，按鏈烷烴的命名原則和命名方法來命名。例如：,而當(dāng)環(huán)上的取代基比較簡(jiǎn)單時(shí)，通常將環(huán)作為母體來命名。例如：,當(dāng)環(huán)上有兩個(gè)或多個(gè)取代基時(shí)，要對(duì)母體環(huán)進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)仍遵守最低系列原則。例如：,但由于環(huán)沒有端基，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)有幾種編號(hào)方式都符合最低系列原則的情況。例如：,上面列出了同一個(gè)化合物的三種編號(hào)方式，它們都符合最低系列原則。也即應(yīng)用最低系列原則

11、無法確定哪一種編號(hào)優(yōu)先。在這種情況下，中文命名時(shí)，應(yīng)讓順序規(guī)則中較小的基團(tuán)位次盡可能小。所以應(yīng)?。╥）的編號(hào)，化合物的名稱是1,3二甲基5乙基環(huán)己烷。英文命名時(shí)，按英文字母順序，讓字母排在前面的基團(tuán)位次盡可能小。所以應(yīng)?。╥ii）的編號(hào)，化合物的名稱是lethyl3,5dimethylcyclohexane。,4 橋環(huán)烷烴的命名 橋環(huán)烷烴（bridged hydrocarbon）是指共用兩個(gè)或兩個(gè)以上碳原子的多環(huán)烷烴，共用的碳原子稱為橋頭碳（bridgehead carbon），兩個(gè)橋頭碳之間可以是碳鏈，也可以是一個(gè)鍵，稱為橋。將橋環(huán)烴變?yōu)殒溞位衔飼r(shí)，要斷裂碳鏈，如需斷兩次的橋環(huán)烴稱為二環(huán)（

12、bicyclo），斷三次的稱三環(huán)（tricyclo）等等，然后將橋頭碳之間的碳原子數(shù)（不包括橋頭碳）由多到少順序列在方括弧內(nèi)，數(shù)字之間在右下角用圓點(diǎn)隔開，最后寫上包括橋頭碳在內(nèi)的橋環(huán)烴碳原子總數(shù)的烷烴的名稱。如橋環(huán)烴上有取代基，則列在整個(gè)名稱的前面，橋環(huán)烴的編號(hào)是從第一個(gè)橋頭碳開始，從最長(zhǎng)的橋編到第二個(gè)橋頭碳，再沿次長(zhǎng)的橋回到第一個(gè)橋頭碳，再按橋漸短的次序?qū)⑵溆嗟臉蚓幪?hào)，如編號(hào)可以選擇，則使取代基的位號(hào)盡可能最小：,如上式三環(huán)烴中，在2,6位中間無碳原子，因此用零表示，在零的右上角標(biāo)明位號(hào)，位號(hào)中間用逗號(hào)隔開。,對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋環(huán)烷烴，常用俗名。,5 螺環(huán)烷烴的命名 螺環(huán)烷烴（spiroc

13、yclic hydrocarbon）是指單環(huán)之間共用一個(gè)碳原子的多環(huán)烴，共用的碳原子稱為螺原子（spiro atom）。螺環(huán)的編號(hào)是從螺原子上的小環(huán)開始順序編號(hào)，由第一個(gè)環(huán)順序編到第二個(gè)環(huán)，命名時(shí)先寫詞頭螺，再在方括弧內(nèi)按編號(hào)順序?qū)懗龀菰油獾沫h(huán)碳原子數(shù)，數(shù)字之間用圓點(diǎn)隔開，最后寫出包括螺原子在內(nèi)的碳原子數(shù)的烷烴名稱，如有取代基，在編號(hào)時(shí)應(yīng)使取代基位號(hào)最小，取代基位號(hào)及名稱列在整個(gè)名稱的最前面：,螺5.5十一烷分子對(duì)稱，可合并命名，稱為螺二環(huán)己烷（spirobicyclohexane）。,分析兩個(gè)實(shí)例： 分子中只有一個(gè)官能團(tuán)：碳碳雙鍵。選含碳碳雙鍵的最長(zhǎng)鏈為主鏈。由于雙鍵處于鏈的中間，因此無

14、論從左向右編號(hào)還是從右向左編號(hào)，雙鍵的位置號(hào)均為4。在無法根據(jù)官能團(tuán)的位置號(hào)來確定編號(hào)方向時(shí)，應(yīng)讓取代基的位號(hào)盡可能小，所以采用自右向左的編號(hào)方式。本化合物的碳3是手性碳，其構(gòu)型為S，分子中的碳碳雙鍵為Z構(gòu)型。因此本化合物的中文名稱是(3S,4Z)3甲基4辛烯。英文名稱是(3S,4Z)3methyl4octene。ene是烯烴名稱的詞尾。,該化合物的雙鍵在環(huán)中，所以母體是環(huán)己烯。編號(hào)時(shí)，首先要使官能團(tuán)的位號(hào)盡可能小，所以環(huán)中，主官能團(tuán)的位號(hào)為1。其次，要使取代基的位置號(hào)也盡可能小，因此，本題按逆時(shí)針方向編號(hào)。分子中的碳3為手性碳，但因結(jié)構(gòu)式中未明確標(biāo)明構(gòu)型，所以命名時(shí)不涉及。本化合物的中文名稱

15、是3(2甲基丙基)環(huán)己烯或3異丁基環(huán)烯。其英文名稱為3(2methylpropyl)cyclohexene或3isobutyl cyclohexene。,(3) 烯炔的系統(tǒng)命名 若分子中同時(shí)含有雙鍵與叁鍵，可用烯炔作詞尾，英文名稱用enyne代替烷中的ane，給雙鍵、叁鍵以盡可能低的編號(hào)，如果位號(hào)有選擇時(shí)，使雙鍵位號(hào)比叁鍵小，書寫時(shí)先烯后炔：,當(dāng)苯環(huán)上有兩個(gè)或多個(gè)取代基時(shí)，苯環(huán)上的編號(hào)應(yīng)符合最低系列原則。而當(dāng)應(yīng)用最低系列原則無法確定那一種編號(hào)優(yōu)先時(shí)，與單環(huán)烷烴的情況一樣，中文命名時(shí)應(yīng)讓順序規(guī)則中較小的基團(tuán)位次盡可能小，英文命名時(shí)，應(yīng)按英文字母順序，讓字母排在前面的基團(tuán)位次盡可能小。例如：,2

16、多環(huán)芳烴的命名 分子中含有多個(gè)苯環(huán)的烴稱為多環(huán)芳烴（polycyclic arenes）。主要有多苯代脂烴（multi-phenyl alicyclic hydrocarbons）、聯(lián)苯（biphenyl）和稠合多環(huán)芳烴（fused polycyclic arenes）。 （1） 多苯代脂烴的命名 鏈烴分子中的氫被兩個(gè)或多個(gè)苯基取代的化合物稱為多苯代脂烴。命名時(shí)，一般是將苯基作為取代基，鏈烴作為母體。例如：,（2）聯(lián)苯型化合物的命名 兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)以單鍵直接相連的化合物稱為聯(lián)苯型化合物。例如：,聯(lián)苯類化合物的編號(hào)總是從苯環(huán)和單鍵的直接連接處開始，第二個(gè)苯環(huán)上的號(hào)碼分別加上（）符號(hào)，第三個(gè)苯環(huán)上

17、的號(hào)碼分別加上“ ”符號(hào)，其它依次類推。苯環(huán)上如有取代基，編號(hào)的方向應(yīng)使取代基位置盡可能小，命名時(shí)以聯(lián)苯為母體。例如：,（3）稠環(huán)芳烴的命名 兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)共用兩個(gè)鄰位碳原子的化合物稱為稠環(huán)芳烴。最簡(jiǎn)單最重要的稠環(huán)芳烴是萘、蒽、菲。,萘、蒽、菲的編號(hào)都是固定的，如上所示。,萘分子的1,4,5,8位是等同的位置，稱為位，2,3,6,7位也是等同的位置，稱為位。蒽分子的1,4,5,8位等同，也稱為位，2,3,6,7位等同，也稱為位，9,10位等同，稱為位。菲有五對(duì)等同的位置，它們分別是：1,8，2,7，3,6，4,5和9,10。取代稠環(huán)芳烴的名稱格式與有機(jī)化合物名稱的基本格式一致。例如：,2單官能

18、團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名,只含有一個(gè)官能團(tuán)的化合物稱為單官能團(tuán)化合物。單官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名有兩種情況。一種情況是將官能團(tuán)作為取代基，仍以烷烴為母體，按烷烴的命名原則來命名。當(dāng)官能團(tuán)是鹵素（halogen）、硝基（nitro）、亞硝基（nitroso）時(shí)，采用這種方法來命名。例如：,若官能團(tuán)是醚鍵，也可以采用這種方式來命名。,下面列出了若干官能團(tuán)化合物的命名實(shí)例。,3 含多個(gè)相同官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名 分子中含有兩個(gè)或多個(gè)相同官能團(tuán)時(shí)，命名應(yīng)選官能團(tuán)最多的長(zhǎng)鏈為主鏈，然后根據(jù)主鏈的碳原子數(shù)稱為某n醇（或某n醛、某n酮、某n酸等），n是主鏈上官能團(tuán)的數(shù)目，用中文數(shù)字表達(dá)。例如七碳鏈的二元醇稱為庚二醇

19、。英文命名時(shí)，用di表示二，tri表示三，di、tri插在特征詞尾前。例如二醇（diol）、三醇（triol），二醛（dial）、二酮（dione）、三酮（trione）、二酸（dioic acid）、二酰 （dioyl）、二酰胺（diamide）、二腈（dinitrile）等。編號(hào)時(shí)要使主鏈上所有官能團(tuán)的位置號(hào)盡可能小。最后按名稱格式寫出全名。,該化合物的八碳鏈上有一個(gè)羥基，七碳鏈上有兩個(gè)羥基，應(yīng)選含羥基多的七碳鏈為主鏈。為了使主鏈上官能團(tuán)的位置號(hào)盡可能小，編號(hào)應(yīng)從左至右。主鏈的4位上有一個(gè)取代基正丁基。所以該化合物的中文名稱是4丁基2,5庚二醇。英文名稱是4butyl2,5heptaned

20、iol。命名時(shí)，為了便于發(fā)音，保留烷烴名稱詞尾中的e。,分析兩個(gè)例子,該化合物中的七碳鏈和六碳鏈均有兩個(gè)羥基，所以應(yīng)選長(zhǎng)的七碳鏈為主鏈。由于從左至右和從右至左兩種編號(hào)中，主官能團(tuán)的位置號(hào)相同，所以要讓取代基羥甲基（hydroxymethyl）位置號(hào)盡可能小。本化合物的中文名稱是3羥甲基1,7庚二醇。英文名稱是3hydroxymethyl1,7heptanediol。,下面再舉幾個(gè)實(shí)例,4 含多種官能團(tuán)化合物的系統(tǒng)命名 當(dāng)分子中含有多種官能團(tuán)時(shí)，首先要確定一個(gè)主官能團(tuán)，確定主官能團(tuán)的方法是查看教材中表26，表中排在前面的官能團(tuán)總是主官能團(tuán)。然后，選含有主官能團(tuán)及盡可能含較多官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈。主鏈編號(hào)的原則是要讓主官能團(tuán)的位次盡可能小。命名時(shí)，根據(jù)主官能團(tuán)確定母體的名稱，其它官能團(tuán)作為取代基用詞頭表示，分子中如涉及立體結(jié)構(gòu)要在名稱最前面表明其構(gòu)型。然后根據(jù)名稱的基本格式寫出名稱。,分析幾個(gè)實(shí)例：,上述分子中含有羥基和醚基兩種官能團(tuán)。在表中，羥基排在醚基的前面，所以羥基是主官能團(tuán)，應(yīng)選含羥基的最長(zhǎng)鏈為主鏈。該主鏈有兩個(gè)編號(hào)的方向，從左向右編，與羥基相連的碳位號(hào)較小，所以編號(hào)由