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: 157

Скачиваний: 0

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

со

Карбоксильная кислота

11 Ji—соон

СН2СООН

( о У - с н 2сн2соон

Л

 

Продолжение табл. 18

Название

 

по правилам IUPAC

тривиальное

2-Фуранкарбоксильная

Пирослизевая

Фенилэтановая (фенилметанкарбоксильная)

Фенилуксусная**

З-Фенилпропановая (2-фенил- 1-этанкарбоксиль-

|3-Фенилпропионовая,

ная)

бензилуксусная**

* Приведенные в скобках названия по правилам женевской номенклатуры даны не для всех примеров, так как их легко можно вывести по аналогии.

**

Рациональное

название.

* * *

Тривиальное

название, принятое правилами IUPAC в качестве систематического.

 

 

 

Т а б л и ц а 19

 

 

Названия ацильных радикалов

 

 

 

Название

 

 

Радикал

систематическое

тривиальное

 

 

 

о

 

 

 

II

Метанойл

Формил

Н -С —

 

О

 

 

 

II

Этаноил, метанкарбонил

Ацетил

СН3—С—

 

О

 

 

 

II

Пропаноил, этанкарбонил

Пропионил

СН3СН2—с —

 

О

 

 

свн5сII

Бензенкарбонил

Бензоил

О

О

 

 

II

II

Пропандиоил, метандикарбонил

—С—СН2—С—

Примеры названий карбоксилатных анионов и соответствующих солей приведены в табл.' 20.

Т а б л и ц а 20

Названия карбоксилатных анионов и солей карбоксильных кислот

Структурная

формула

нсоонсоок сн3соо-

C6H6COONa

НООС— соо-

-ООС—сн2—соо-

Название

систематическое

Метаноат-ион

Метаноат калия

* Этаноат-ион (метанкарбоксилат-ион)

Фенилметаноат натрия (бензенкарбоксилат натрия)

Этаноатовая кислота (карбоксилаткарбоксильная кислота)

Пропандиоат-ион (метандикарбок- силат-ион)

тривиальное

Формиат-ион

Формиат калия

Ацетат-ион

Бензоат натрия

Оксалат-моно­ анион (кислый ок­ салат-ион)

Малонат-ди анион

135


Сложные эфиры

О

Соединения, характеризующиеся функциональной группой—с —О— ,

называются сложными эфирами карбоксильных кислот. Класси­ ческое представление о сложных эфирах основано на рассмотрении их в качестве продукта отнятия воды от молекулы спирта и молекулы во­ дородной кислоты за счет гидроксильной группы первой и атома водо­ рода второй. Для карбоксильных кислот это может быть представлено схемой

О

О

II ..................

II

R —С— О — Н + Н — 0 :— R '—»■R —С— О — R' + H20

Аналогичную схему можно составить для любой кислоты, вклю­ чая минеральные, например

-оч + .

.

+/О-

>N-0— :Н+ Н— о:— R — ►R— О— N+ + Н20

СУ .................

 

X)

О

 

О

R — 10—H + Hi — О—S —ОIH + H —О; — R R — 0 — S — О— R + 2 H 20

.................. II ..................

 

о

о

 

Если это определение распространить и на негидроксильные кис­ лоты, то к сложным эфирам следовало бы отнести также галогениды и нитрилы ( ц и а н и д ы )

R— ТО— Н + Н;— С1 R— С1+ Н20

R— ;б— Н+ Н:— С= N R— С= N+ Н20

В одном из вариантов тривиальной номенклатуры сложных эфиров указываются кислота и спирт, из которых получен сложный эфир: этиловый эфир уксусной кислоты, или уксусноэтиловый эфир,— из этилового спирта и уксусной кислоты; изобутиловый эфир азотной кислоты, или азотноизобутиловый эфир,— из изобутилового спирта и азотной кислоты и т. д.

Более краткие названия получаются, если исходить из аналогии с номенклатурой солей соответствующих кислот, причем название спир­ тового алкила ставят перед названием аниона кислоты: этилацетат, изобутилнитрат и т. д.*. Оба эти способа приняты в систематической номенклатуре.

Примеры названий сложных эфиров приведены в табл. 21. Обычно для простых случаев чаще всего употребляются триви­

альные названия.

* Названия солей с указанием металла после приведения наименования аниона кислоты является особенностью русского языка. На большинстве других языков говорится: натрий ацетат, кальций оксалат и т. д.

136


Сложный эфир

НСООСНз

СН3СООСН(СН3)2

свнвсоос„н5

— COOCHg

IC-'J— СООСН3

C2H5ONO

CH30 S 0 20CH3

CeH5S020CeH5

0

II/ОСН 3

'H3C - P <

хос2н5

Т а б л и ц а 21

Названия сложных эфиров

Название

систематическое

тривиальное

 

Метилметаноат, метилво-

Метилформиат,

 

метило­

дородкарбоксилат

вый эфир муравьиной кис­

Метилэтилэтаноат, изопро-

лоты

 

 

 

Изопропилацетат,

изопро­

пилэтаноат, изопропилметан-

пиловый эфир уксусной кис­

карбоксилат

лоты

 

 

 

Фенилфенилметаноат, фе-

Фенилбензоат,

фениловый

нилбензенкарбоксилат

эфир бензойной

кислоты

Диметил-о-бензендикар-

Диметилфталат,

диметил-

боксилат

-о-фталат

 

 

 

Этилнитрит

Этиловый эфир

азотистой

 

кислоты

 

 

 

Диметилсульфат

Диметиловый эфир серной

 

кислоты

 

 

 

Фенилбензенсульфонат

Фениловый

эфир

бензен-

 

сульфокислоты

 

 

Метилэтилметилфосфонат

Смешанный

метиловоэти­

 

ловый эфир

метилфосфоно-

 

вой кислоты

 

 

 

Амины и аммониевые ионы (соли)

Аминами называются соединения, получаемые путем замещения атомов водорода в аммиаке какими-либо радикалами. В зависимости от числа замещенных атомов водорода различают первичные R—NH2, вторичные R—NH—R' и третичные R N R ' амины.

R"

Один из вариантов правила образования названий аминов, приня­ тый в систематической номенклатуре, совпадает с рациональной но­ менклатурой аминов: к перечислению радикалов, соединенных с азотом, добавляется окончание -амин.

В другом варианте собственно систематической номенклатуры ами­ ногруппа —NH2 рассматривается в качестве заместителя. В этом слу­ чае к названию соединения присоединяют приставки амино-, диамино- и т. д. для обозначения функций первичных аминов. В случае вторич­ ных и третичных аминов один или два радикала, связанных с азотом, рассматриваются в качестве заместителей в аминогруппе: CH3NH— называется метиламиногруппой, (CH3)2N — диметиламиногруппой и т. д Или наряду со всеми другими заместителями в скелетоводороде перечисляются также заместители у атомов азота в аминогруппах,

137


причем их положение обозначается буквой N (при дизамещении —N,N и т. д.) перед названиями заместителей.

Наличие нескольких аминогрупп в молекуле может обозначаться также окончаниями -диамин, -триамин и т. д.

Аммониевые катионы, получаемые путем присоединения протона к молекулам первичных, вторичных и третичных аминов, рассматри­ ваются в качестве замещенных иона аммония NH4f. При замещении в последнем на радикалы всех четырех водородных атомов получаются четвертичные аммониевые ионы, которые называют, добавляя окончание -аммоний к перечислению радикалов-заместителей. Если четвертич­ ный атом азота входит в состав гетероцикла, то в соответствующем наз­ вании окончание -ин заменяется на -иний и -ол на -олий (например, пиридиний и пиразолий) с указанием заместителя у четвертичного азота.

Примеры названий аминов и аммониевых соединений приведены в табл. 22.

Т а б л и ц а 22

Названия аминов и аммониевых соединений

Соединение

ch3nh2

h 2nch2ch2n h 2

СН3—СН— сн3

I

nhc2h5

CeH6N(CH3)2

(CH3)2NCH2CH2CH2N(CHs)2

|(C2H6)sNH]I-

-N—СН(СН3)2

С1-

4 0/

[(C H 3),n ] ОН-

Название

Аминометан, метиламин 1,2-Диаминоэтан, этилендиамин

2-(Этиламино)-пропан, этилизопропиламин

Аминобензен, фениламин, анилин

(Диметиламино)-бензен,

М,М-диметиланилин,

N.N-диметиламинобензен,

диметилфениламин

М.М.И.Н-Тетраметил-ЕЗ-диаминопропан; 1,3-бис- -(диметиламинодпропан, М,Ы,Ы,Ы-тетраметилтри- метилендиамин

Йодистый триэтиламмоний

Бромистый N-метилпиридиний

Хлористый Ы-изопропил-1,3-оксазолий

Тетраметиламмония гидроксид, гидроокись тетраметиламмония

* Тривиальное название, принятое IUPAC в качестве систематического.

138


Производные кислот

Производные гидроксильных кислот — это соединения, в которых кислотная гидроксильная группа замещена какой-либо другой функ­

циональной группой. В случае карбоксильных кислот

это могут

быть продукты замещения

кислорода карбонильной группы, а также

соединения, полученные в

результате замещения как

гидроксиль­

ной группы, так и карбонильного кислорода. Здесь рассматри­ ваются производные только карбоксильных кислот. Названия произ­ водных других гидроксильных кислот могут быть получены по анало­ гии.

Кроме уже рассмотренных сложных эфиров, следует отметить сле­ дующие наиболее важные классы соединений, являющиеся производ­ ными карбоксильных кислот.

1. Ортокислоты, или гидраты карбоксильных кислот. В этих соединениях карбоксильный кислород заменен на два гидроксила. Характеризуются наличием трех гидроксильных групп у одного и того же атома углерода: RC(OH)3. Систематические названия образуют­ ся как в случае многоатомных спиртов. Могут называться по исходной кислоте с использованием приставки орто-.

2.Ортоэфиры карбоксильных кислот. Рассматриваются как резуль­ тат замещения гидроксильных групп ортокислот на алкоксигруппы: RC(OR')3. Называют их либо согласно номенклатуре простых эфиров, пользуясь приставками триэтокси- и т. д., либо исходя из названия соответствующей ортокислоты (см. табл. 23).

3.Ангидриды карбоксильных кислот. Рассматриваются как ре­

зультат замены карбоксильного гидроксила на ацилоксигруппу

О

R—С—О— или как продукт отнятия воды от двух молекул карбоксиль­ ных кислот:

О

О

О

О

■ II ................

II

II

II

R — с— :ОН + Н :— О — С— R—-R С— О— С— R + H 20

откуда и название — ангидриды.

Различают симметричные и несимметричные ангидриды карбок­ сильных кислот. Названия симметричных ангидридов образуют, до­

бавляя

окончание -ангидрид к названию соответствующей кислоты.

4.

Галогенангидриды кислот —результат замещения кислотного

гидроксила на атом галогена. Известны фтор-, хлор-, бром- и иодангидриды кислот. Названия галогенангидридов карбоксильных кислот

/ О

о

\

\R~-C— F,

R—С—С1 и т. д.у получают, добавляя окончание -фторид,

-хлорид и т.

д. к названию

соответствующего ацильного радикала.

В отечественной литературе чаще используется модификация, согласно которой название ацила следует после слова фтористый, хлористый, бромистый или йодистый соответственно. В простейших случаях чаще

всего используются тривиальные названия ацильных радикалов.

139