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: 145
Скачиваний: 0
БИЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
В. бициклических системах циклы должны быть либо непосредст венно связаны друг с другом одиночной или двойной связью, либо должны обладать одним или несколькими общими углеродными атома ми. В зависимости от числа общих углеродных атомов можно выделить следующие подтипы бициклических систем:
Число общих для |
Тип бициклической системы |
||
обоих циклоп |
|||
атомов углерода |
|
|
|
0 |
Сомкнутые |
бициклические |
системы |
1 |
Спироуглеводороды, или спироал |
||
2 |
каны (спираны) |
|
|
Бициклические системы с конденси |
|||
|
рованными кольцами |
|
|
3 и более |
Мостиковые |
циклические |
системы - |
В бициклических сомкнутых системах углеродные атомы каждого цикла нумеруются отдельно, начиная с атома, через который осуще ствляется связь со вторым циклом, причем один из циклов нумеруется цифрами с штрихами. Если оба цикла идентичны, то название произ водится из названия соответствующего циклического радикала с по мощью приставки би-
2 |
1 |
}' |
2' |
3 |
4 |
4' |
3' |
|
бициклобутил |
|
Если циклы не идентичны, один из них рассматривают как за- меститель
циклопропилциклопентан
В номенклатуре спиранов, конденсированных и мостиковых систем название производят из наименования алкана, число атомов углерода в котором равно общему числу атомов углерода в обоих циклах. В слу чае спиранов к названию алкана добавляют приставку спиро-, после чего в квадратных скобках указывают количество атомов углерода в обоих циклах, связанных с общим для них атомов углерода, начиная с меньшего из этих чисел — таким образом, каждое число на единицу меньше числа звеньев в соответствующем цикле
9 |
8 |
аГ |
7 |
2 |
3 5 6
спиро-[3,5 ]•нонан
103
Нумерация начинается с атома углерода в меньшем цикле, непосред ственно связанного с общим для обоих циклов атомом углерода (спиро углеродом).
Бициклические системы с конденсированными циклами или мости ками рассматриваются как два атома углерода, связанные тремя уг леродными цепями. В качестве углеродной цепи может выступать и ковалентная связь между этими атомами (число звеньев цепи равно нулю). За основу берется название алкана, содержащего столько же атомов углерода, сколько их в рассматриваемой бициклической сис теме. К названию алкана добавляется приставка бицикло-, после чего в квадратных скобках в порядке убывания приводится число атомов углерода в каждом из трех мостиковых цепей. Нумерация начинается с одного из атомов углерода, на которых замыкаются эти цепи, причем первой нумеруется самая длинная цепь, а последней — самая короткая.
Приведем несколько примеров
бицикло-[4,4,0]-декан |
бицикло-[2,2,2]-октан |
бицикло-[3,2,1 ]-октан |
Нумерация бициклических систем не зависит от присутствия крат ных связей и заместителей. Обозначение кратных связей и заместите лей осуществляется как обычно.
4. НОМЕНКЛАТУРА АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Карбоциклические ароматические углеводороды подразделяются на бензеноидные и небензеноидные.
БЕНЗЕНОИДНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Бензеноидные ароматические соединения могут рассматриваться как производные'бензола или как соединения, содержащие несколько бензольных колец.
В русской химической литературе по настоящее время употребля ется тривиальное название бензол, хотя, согласно правилам IUPAC, следует пользоваться названием бензен. Последнее логичнее и по суще ству, поскольку окончание -ен ассоциируется с ненасыщенностью, а бензен, представленный одной из структур Кёкуле, формально можно назвать 1,3,5-циклогексатриеном. Окончание -ол является номенкла турным признаком спиртов и фенолов. Поэтому в дальнейшем мы вме сто бензол будем употреблять название бензен. Аналогично вместо наф талин будет употребляться нафтален и т. д.
Называя производные бензена, их либо рассматривают как заме щенный бензен, либо считают радикал СвН5— заместителем, пользуясь
109
в этом случае соответствующим номенклатурным обозначением фе нил-. Для простейших замещенных бензена правилами ШРАС узако нены тривиальные названия.
Наряду с нумерацией атомов цикла в случае дизамещенных бен зена для обозначения взаимного расположения заместителей в цикле используют приставки орто- или о- (положение 1, 2), мета- или м,- (положение 1, 3) и пара- или п- (положение 1, 4). Двухвалентные ра дикалы, получаемые от бензена путем отнятия двух атомов водорода, называются о-, м- и п-фениленами.
Соединения, содержащие несколько бензеновых циклов, связанных с одним и тем же алифатическим или алициклическим углеродным ске летом, рассматриваются как полифенилзамещенные алифатические или алициклические углеводороды. Соединение, представляющее собой два бензеновых кольца, связанных одиночной связью, называется би фенилом.
Существует множество бензеноидных ароматических систем с кон денсированными циклами. Каждая из них характеризуется своим спе цифическим тривиальным номенклатурным названием и нумерацией атомов. Наряду с нумерацией иногда пользуются греческими буквами а, Р и у.
Примеры названий бензеноидных ароматических соединений при ведены в табл. 8.
Поскольку различные алициклические системы могут быть полу чены путем присоединения атомов водорода к ароматическим систе мам (процесс гидрирования), то их называют также, исходя из назва ний соответствующих ароматических соединений, пользуясь пристав кой гидро-, перед которой указывается число присоединившихся ато мов водорода, или пергидро-, если это число максимальное из возмож ных для данной системы
1,2-циклопентенопергидро- |
тетрагидро нафтален |
пергидрон афтален |
фенантрен (гонан) |
(тетралин) |
или декагидронафтален |
|
|
(декалин) |
НЕБЕНЗЕНОИДНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Выше уже были рассмотрены следующие небензеноидные карбоциклические ароматические системы:
анион |
катион |
азулен |
бициклопентадкенил- |
циклопентадиенила |
циклогептатриенила, |
|
железо, или ферроцен |
|
или тропилий-ион |
|
|
но
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
||
|
|
Названия бензеноидных ароматических соединений |
|
|
|||
|
|
|
|
Название |
|
|
|
|
|
Соединение |
согласно правилам |
тривиальное |
|
||
|
|
|
ШРАС * |
|
|
||
|
|
|
Метилбензен |
|
Толуен **, |
толуол |
|
@ |
|
2 , |
о-Диметилбензен |
или |
о-Ксилен **, |
0-кси |
|
|
1,2-диметилбензен |
|
лол |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
с н 3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж-Диметилбензен |
или |
ж-Ксилен **, ж-кси- |
||
[ 0 |
1 |
- С „ 3 |
1,3-диметилбензен |
|
лол |
|
|
|
|
|
|
|
|||
СНз-^О^-СНз |
/г-Диметилбензен или |
п-Ксилен **, |
п-кси |
||||
1,4-диметилбензен |
|
лол |
|
|
|||
<^0 ^ - С Н = С Н 2 |
Винилбензен |
|
Стирен **, |
стирол |
|||
< Q |
) — с н (с н 3)а |
Изопропилбензен |
|
Кумен **, |
кумол |
||
СНз-^Э)- СН(СНз)2 |
бензен |
|
Цимен **, |
цимол |
|||
|
|
|
1-Метил-4-изопропил- |
(С6Н5)3СН
<g>-CH=CH-<0)
( § ©
/г,п'-Диметилбифенил, или 4,4'-диметилбифе- нил
Трифенилметан
1,2-Дифенилэтилен
Нафтален
-- .
Стильбен
Нафталин
111