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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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