Файл: Пальм, В. А. Введение в теоретическую органическую химию учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
связями объединяются в единую систему. С практической точки зрения это важно при использовании постоянных заместителей, рас смотренных в гл. IV. Следует подчеркнуть, что такое единство не является формальным. Наоборот, формальной условностью следует считать выделение соединений углерода из числа всех соединений с ко валентными связями.
Из сказанного следует, что классификация скелетоводородов, с одной стороны, и функциональных производных, с другой стороны — это две независимые системы.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ СКЕЛЕТОВОДОРОДОВ
Все скелетоводороды можно подразделить на углеводороды и ге тероциклы. Углеводороды подразделяются в свою очередь на алифа тические (с открытой цепью) и циклические. Циклические углеводоро ды представлены двумя типами: неароматические, или алициклические,
и ароматические. Кроме того, существуют углеводороды смешанного характера, молекулы которых содержат как циклические (алицикли ческие или ароматические), так и алифатические фрагменты.
Гетероциклы также подразделяются на ароматические и неарома тические. Неароматические гетероциклы могут сочетаться как друг е другом, так и с алифатическими, алициклическими и ароматическими углеводородными участками молекулы.
Алифатические, алициклические углеводороды и неароматические гетероциклы можно разбить на группы по признаку валентного состо яния атомов углерода. Соединения, содержащие только углеродные атомы в первом валентном состоянии (sp3), называются насыщенными. Если же неароматический скелетоводород содержит углероды во вто ром или третьем валентных состояниях (sp2 или sp), т. е. содержит двойные или тройные связи, то он входит в группу ненасыщенных сое динений.
Дальнейшая детализация этой классификационной схемы приво дится одновременно с рассмотрением номенклатуры соответствующих скелетоводородов.
3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ПРИЗНАКУ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП
Любой функциональной группе —X соответствует определенный класс соединений R—X, где R— остаток скелетоводорода, получен ный из него удалением атома водорода. Важнейшие функциональные группы и названия соответствующих классов соединений, а также приставки и окончания, используемые для образования систематиче ских названий функциональных производных, приведены в табл. 4.
91
Т а б л и ц а 4
Важнейшие функциональные группы и соответствующие им приставки и окончания, используемые в систематической номенклатуре
Структурная формула функ- |
Название функциональной |
циональной группы X |
группы |
— F |
Фтор |
— С1 |
Хлор |
— Вг |
Бром |
— I |
Иод |
—ОН |
Гидроксильная |
— OR |
Алкокси- |
— О— |
Эпокси- |
Название класса |
Номенклатурная |
Номенклатурное |
соединений RX |
приставка |
окончание |
Фториды |
|
Фторо-(фтор-) * |
_ |
|
Хлориды |
|
Хлоро-(хлор-) * |
— |
|
Бромиды |
|
Бромо-(бром-) * |
— |
|
|
|
|||
Йодиды |
|
Иодо-(иод-) * |
|
— |
Спирты, |
фенолы |
Гидрокси- |
|
-ол |
Простые эфиры |
Алкокси- |
(напри |
— |
|
Окиси |
(циклические |
мер, метокси- и т. д.) |
|
|
Эпокси- |
|
— |
простые эфиры)
О |
|
О |
|
|
|
|
II |
Карбонильная |
II |
Оксо- |
|
-ал |
|
— С— |
Альдегиды (RCH) |
|
||||
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
II |
Оксо- |
|
-он |
|
— О—о н |
Гидропероксидная |
Кетоны (RCR') |
|
|||
Гидроперекиси |
Перокси- |
|
— |
|
||
— О—OR |
Алкилпероксидная |
Перекиси |
Пералкокси- |
(на- |
— |
|
О |
|
|
пример, перметокси) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
— С— ОН |
Карбоксильная |
Карбоксильные кисло- |
Карбокси- |
|
-овая кислота (-карбо- |
|
|
|
ты (карбоновые кислоты) |
|
|
ксильная |
кислота или |
о |
|
|
|
|
-карбоновая |
кислота)* |
|
|
|
|
|
|
|
II |
Сложноэфирная |
Сложные эфиры |
|
|
|
|
— С— О— |
|
|
|
|
||
О |
1 |
О |
|
|
|
|
II |
Карбалкокси- ) |
II |
Карбоналкокси- |
|
|
|
—С— OR |
(RCOR') |
|
|
|
О |
|
|
|
|
II |
Карбогидропероксид- |
Гидроперекиси кислот |
Карбогидроперокси- |
-перкислота, -перкар- |
— С— О—о н |
||||
|
|
|
|
боксильная кислота |
|
|
|
|
(-перкарбоновая кислота) |
о
II
— С— О—о —
ОО
IIII
—с — о — с —
о
II
- С — F(C1, Br, I)
-n h 2
—NH —
—NHR
1
—N —
-N R a
—NR„+
—NHOH
—NH — NH2
—NH — NH — _ n = n —
h
—C = N H
—C = N H
Карбопероксидная |
Перекиси кислот |
— |
— |
|
|
Ангидридная |
|
Ангидриды кислот |
— |
— |
|
Карбонилфторидная |
Фтор, хлор-, бром-, |
— |
-оилфторид |
(-хлорид, |
|
(-хлоридная, -бромидная, |
иодангидриды карбокси- |
|
-бромид- -иодид), карбо- |
||
-иодидная) |
|
льных кислот |
|
-нилфторид, |
(-хлорид, |
|
|
|
|
-бромид, -иодид) |
|
Амино- |
|
Первичные амины |
Амино- |
-амин ** |
|
Имино- |
1 |
Вторичные амины |
Алкиламино- (ме- |
-амин ** |
|
Алкиламино |
/ |
|
|
||
|
|
|
|||
|
|
|
тиламино и т. д.) |
|
|
|
|
Третичные амины |
Диалкиламино- |
-амин ** |
|
Диалкиламино |
) |
|
|
||
|
|
|
|||
Триалкиламмониевая |
Четвертичные аммоние- |
Триалкиламмоний- |
— |
|
|
|
|
вые ионы |
Гидроксиламино- |
-гидроксиламин ** |
|
Гидроксиламино- |
|
Гидроксиламины |
|||
Гидразино- |
|
Замещенные гидразины |
Гидразино- |
-гидразин ** |
|
Гидразо- |
|
— |
Гидразо- |
— |
|
Азо- |
|
Азосоединения |
Азо- |
|
|
Алдимино- |
|
Алдимины |
— |
-алимин |
|
Кетимино- |
|
Кетимины |
— |
-онимин |
• |
|
|
|
|
|
to
со
СП
Структурная формула функциональной группы X
н
—C =N O H
|
—C =N O H
о-
1+
—N = N —
О
II
—С— n h 2
о
II
—С— NHR
0
II
— С— n r 2
о
II - +
—С— N — Ns=N
—С = N
—N==0
+/ О -
- N < ^ ( - N O .)
—N s s N (C l- )
—SH
- S R
S
II
— С—
0
II
— С— SH
s
II
— с — о н
S
II
—С— SH
°1
s1 1
0 1
1
— S — R )
1
o = s = o
1
1
о
II
— S - R
II
о
Название функциональной группы
—
— .
Азокси-
Карбонамидо-
Карбоналкиламидо-
Карбондиалкиламидо-
Карбоназидная
Циано- (нитрильная) Нитрозо-
Нитро-
Диазониевая
Сульфгидрильная
Алкилтио-
Тиокарбонильная
Карботиольная
Карботионовая
Карбодитио-
Сульфоксидная
Алкилсульфоксидная
Сульфонильная
Алкилсульфонильная
Название класса соединений RX
Алдоксимы
Кетоксимы
Азоксисоединения
Амиды карбоксильных
К И С Л О Т
N-замещенные амиды карбоксильных кислот
N, N-Дизамещенные амиды карбоксильных
К И С Л О Т
Азиды карбоксильных
К И С Л О Т
Нитрилы (цианиды) Нитрозосоединения
Нитросоединения
Диазосоединения, ионы (соли) диазония
Меркаптаны (тиоспирты)
Сульфиды
Тиоальдегиды и тиокетоны
Карботиоловые кислоты
Карботионовые кисло ты
Карбодитиокислоты
Сульфоксиды
»
Сульфоны
»
|
|
Продолжение табл. 4 |
Номенклатурная |
Номенклатурное |
|
приставка |
окончание |
|
— |
, |
-алоксим |
|
|
-ОН О КС И М |
Азокси- |
|
|
— |
|
-амид (-карбонамид) |
|
|
|
— |
|
— |
— |
|
|
— |
|
-карбоназид |
Циано- |
|
-нитрил (-цианид) ** |
Нитрозо- |
|
___ |
Нитро- |
|
— |
Диазо- |
-диазоний ** (хлорид) |
Меркапто- |
-тиол |
Алкилтио-(метил- |
-сульфид |
тио- и т. д.) |
|
Тиоксо- |
-тиал, -тион |
|
-тиоловая кислота |
|
(-карботиоловая кислота) |
— |
-тионовая кислота, |
|
(-карботионовая кислота) |
—-тионтиоловая кислота,
(-карбодитиокислота)
—-сульфоксид **
Алкилсульфинил —
—-сульфон **
Алкилсульфонил-
со
05
266 №
Структурная формула
dункииональной группы X
0
II
— S — о н
0
II
— S — о н
II
о
—РН2
ч/ °
/рч
/х о н
0
II
—Р — о н
II
0
■—AsH 2
>4
0
Название функциональной группы
Сульфино-
Сульфо-
Фосфино-
Фосфинико-
Фосфоневая
Арсино-
Арсинико-
II |
|
Арсоновая |
— As— ОН |
||
II |
|
|
О |
|
|
— Р = N — |
Фосфазо- |
|
— Li (— Na, — К) |
Литий, (натрий, калий |
|
|
|
и т. д.) |
-M gC l |
(Br, I) |
— |
|
1 |
|
- M |
g - |
— |
Название класса соединений RX
Сульфиновые кислоты
Сульфоновые кислоты
Первичные фосфины
Фосфиновые кислоты
Фосфоновые кислоты
Первичные арсины
Арсиновые кислоты
Арсоновые кислоты
Фосфоазосоединения
Литий- (натрий-, ка лий-) органические сое динения
Магнийорганические
соединения
То же
Продолжение табл. 4
Номенклатурная |
Номенклатурное |
||
приставка |
окончание |
||
Сульфино- |
-сульфиновая |
кислота |
|
Сульфо- |
-сульфоновая |
кислота |
|
|
(сульфокислота) * |
||
Фосфино- |
-фосфин ** |
|
|
Фосфинико- |
-фосфиновая кислота ** |
||
Фосфоно- |
-фосфоневая |
кислота |
|
Арсино- |
-арсино ** |
|
|
Арсинико- |
-арсиновая |
кислота** |
|
Арсоно- |
-арсоновая |
кислота |
Фосфазо- —
—-литий, (-натрий, -ка
лий) **
—-магнийхлорид (-бро
мид, -иодид) **
—-магний **
* С о г л а с н о ж е н е в с к о й н о м е н к л а т у р е (п р и н я т ы в х и м и ч е с к о й л и т е р а т у р е н а р у с с к о м я з ы к е ) .
** Э ти о к о н ч а н и я д о б а в л я ю т с я к н а з в а н и ю р а д и к а л а и л и к п е р е ч и с л е н и ю н а з в а н и й р а д и к а л о в .
Г л а в а V I
ОСНОВЫ НОМЕНКЛАТУРЫ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ НОМЕНКЛАТУРНЫХ СИСТЕМ
В химической литературе используются наименования органиче ских соединений, основанные на различных номенклатурных системах. Это затрудняет освоение общих номенклатурных принципов и пони мание соответствующих специальных текстов. Если бы даже удалось достичь строгого единства номенклатуры во всех новых публикациях, все же еще надолго сохранится необходимость понимать работы, из данные за предыдущие годы. Поэтому неизбежно знакомство с основ ными принципами нескольких важнейших номенклатурных систем.
Исторически первой возникла так называемая тривиальная номен клатура, не имеющая никакой научной основы (например, теории стро ения). Тривиальные названия соединений случайны и обычно обус ловлены обстоятельствами (источник получения ит. д.), непосредствен но не связанными с химическими теориями. Примерами тривиальных названий являются' «винный спирт», «аспирин», «галловая кислота»,
«пенициллин» и т. д.
Рациональная номенклатура основана на некоторых аспектах те ории строения. Определенные классы соединений рассматриваются при этом с точки зрения понятия о гомологических рядах. Гомологи ческим рядом называется совокупность соединений, отличающихся друг от друга только количеством метиленовых групп —СН2— в мо лекуле. Члены данного гомологического ряда можно рассматривать как производные простейшего члена этого ряда, полученные путем последовательной вставки некоторого количества метиленовых групп между атомами водорода и углерода в одной или нескольких связях С—Н.
За основу берется название первого члена гомологического ряда, а все остальные члены этого ряда рассматриваются как соответствующие замещенные производные
|
|
СН2— Н |
|
|
I |
н —СН2— ОН Н —СН2—СН2— ОН Н — СН2— СН — ОН И Т. д. |
||
карбинол |
метилкарбинол |
диметилкарбинол |
Как тривиальная, так и рациональная номенклатуры не универ сальны. Они не позволяют вывести однозначно наименование для лю бого произвольно выбранного соединения. В случае тривиальной но менклатуры причина такой ограниченности очевидна. Но и возможности рациональной номенклатуры исчерпываются быстро по мере услож нения строения соединений. Тем не менее обе номенклатуры не потеря-
98