Upload
phamliem
View
264
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
1 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Nazewnictwo Związków Organicznych
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
2 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
I. Nomenklatura węglowodorów
1. Nazewnictwo węglowodorów nasyconych
Węglowodory nasycone acykliczne
Nazwy prostych (nierozgałęzionych) węglowodorów nasyconych acyklicznych, poza
nazwami: metan, etan, propan i butan, tworzy się przez dodanie do liczebnika greckiego
(Tabela 1.) pozbawionego końcowego a końcówkę -an.
Węglowodory nasycone acykliczne mogą pełnić rolę łańcucha bocznego (rozgałęzienie),
wówczas nazwę tworzy sie przez zamianę przyrostka an na przyrostek yl lub il ("il" po
spółgłosce g, k, i, np.: dekil).
CH3CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
Przykład: heksyl
Nazwy rozgałęzionych węglowodorów acyklicznych tworzy sie poprzez umieszczenie przed
nazwą najdłuższego łańcucha węglowodorowego przedrostka określającego nazwę łańcucha
bocznego.
Przykład: metyloheptan
CH3
CH2
CH2
CH2
CH
CH3
CH2
CH3
W sytuacji, gdy w strukturze węglowodoru acyklicznego obecnych jest więcej niż jeden o
równej długości łańcuch wówczas wybieramy ten, który ma więcej odgałęzień, a pozostały
traktowany jest jako łańcuch boczny.
Przykład: 6-etylo-7-heptylo-3,4-dimetylotridenkan
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
3 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
1
2
34
56
78
910
1112
13
Pełna nazwa węglowodoru nasyconego acyklicznego ale rozgałęzionego wymaga dodania do
nazwy wskaźnika lub wskaźników liczbowych odpowiadających położeniu łańcucha bocznego
(podstawnika) w łańcuchu głównym. Atomy węgla w najdłuższym łańcuchu
węglowodorowym numeruje się liczbami arabskimi począwszy od atomu węgla krańcowego,
przy którym wcześniej pojawia się podstawnik (liczba odpowiadająca położeniu musi być
najniższa). W sytuacji, gdy łańcuch główny posiada więcej łańcuchów bocznych lub
podstawników, wówczas najniższy musi być lokant drugi lub trzeci (podstawniki powinny
mieć najniższe możliwe lokanty). Jeśli podstawniki lub odgałęzienia mogą mieć równe
lokanty, wówczas numerację zaczynami od tego, który jest pierwszy w porządku
alfabetycznym.
W nazywanym węglowodorze możliwe jest również występowanie kilku identycznych
podstawników, wówczas stosuje sie tak zwane mnożniki: di-, tri, tetra-, penta- (w przypadku
mnożników odgałęzień prostołańcuchowych) lub bis-, tris, tetrakis- (w przypadku odgałęzień
złożonych).
Nazwy podstawników złożonych (rozgałęzionych) tworzy się umieszczając w przedrostku
nazwy najdłuższej nierozgałęzionej grupy alkilowej, nazwę łańcucha bocznego. Atom węgla
stanowiący połączenie podstawnika z rdzeniem związku oznacza sie numerem 1. Nazwy
zwyczajowe podstawników (Tabela 2.) można stosować, jednak nie w sytuacji obecności
innej grupy lub atomu w łańcuchu podstawnika (wówczas stosuje sie nazewnictwo
systematyczne). W przypadku zastosowania nazewnictwa systematycznego o kolejności w
nazewie decyduje pierwsza litera nazwy złożonej np.: 1,2-dimetylopentyl jest to litera "d".
Przykład izopropylo- i 2-chloro-1-metyloetylo-
CH
CH3
CH3
CH
CH2
CH3
Cl
skrót postępowania:
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
4 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
1. Należy wybierać najdłuższy łańcuch węglowy;
2. Numerację poszczególnych atomów węgla rozpoczynamy od końca, przy którym wcześniej
pojawia się podstawnik (podstawniki powinny mieć najniższe możliwe lokanty);
3. Gdy w strukturze związku obecne są dwa o równej długości łańcuchy wówczas wybieramy
ten, który ma więcej odgałęzień (więcej podstawników);
4. Przed każdym podstawnikiem lub odgałęzieniem umieszczamy lokant węgla, z
którym jest powiązany (np.: 1-etylo);
5. Jeśli w związku występują identyczne podstawniki to przed nazwą wpisujemy nazwy
odpowiednich mnożników: di, tri, tetra, penta, heksa (w przypadku podstawników
lub odgałęzień złożonych stosujemy mnożniki bis, tris);
6. Podstawniki wymienia się w kolejności alfabetycznej ze wskazaniem ich
położenia podając numer węgla, przy którym są położone.
Węglowodory nasycone monocykliczne
Nazwę związku nasyconego monocyklicznego tworzy sie przez dodanie do nazwy
węglowodoru nasyconego acyklicznego o identycznej liczbie atomów węgla przedrostka
"cyklo". Przykład: cyklopentan
Nazwy podstawników w postaci ugrupowań cyklicznych również się tworzy podobnie jak w
przypadku jednowartościowych podstawników węglowodorowych acyklicznych. wymianie
dodaje sie przyrostek "an" na "il" lub "yl", a atom węgla z jedną wartościowością (stanowiący
połączenie z rdzeniem poprzez pojedyncze wiązanie) oznacza sie lokantem 1.
Przykład: cyklopentyl
1
Nazwę związku cyklicznego posiadającego łańcuchy boczne tworzy się przez dodanie do
nazwy głównej węglowodoru cyklicznego przedrostka utworzonego wg reguł opisujących
nazewnictwo podstawników stanowiących łańcuch węglowodorowych. Nie jest regułą, że
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
5 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
ugrupowanie cykliczne będzie zawsze stanowiło rdzeń nazwy. wyboru dokonuje sie zgodnie z
zasadami a) największej liczby podstawień w jednostce strukturalnej i b) jednostka mniejsza
stanowi przedrostek dla jednostki większej.
Numerację atomów węgla w związku cyklicznym numeruje się począwszy od atomu węgla,
przy którym pojawia się podstawnik (liczba odpowiadająca położeniu musi być najniższa). W
sytuacji, gdy łańcuch główny posiada więcej łańcuchów bocznych, wówczas podstawniki
powinny mieć najniższe możliwe lokanty (najniższy musi być lokant drugi lub trzeci). Jeśli
podstawniki lub odgałęzienia mogą mieć równe lokanty, wówczas numerację zaczynami od
tego, który jest pierwszy w porządku alfabetycznym.
Przykład:
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
CH3
izopropylocykloheksan 1-cykloheksylo-4-etylo-3,5-dimetyloheptan
Węglowodory nasycone bicykliczne
Nazwę związku nasyconego bicyklicznego tworzy sie przez dodanie do nazwy węglowodoru
nasyconego acyklicznego o identycznej liczbie atomów węgla przedrostka "bicyklo".
Dodatkowo, ponieważ tego typu struktury złożone są z tzw. mostków oraz atomów
przyczółkowych, nazwa musi być rozbudowana o nawias kwadratowy, w którym umieszcza
się w szeregu liczb malejących cyfry odpowiadające liczbie atomów węgla wchodzących w
skład mostków stanowiących połączenie z atomami przyczółkowymi.
mostek
atom przyczółkowy
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
6 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Tworzenie nazwy
1. Należy znaleźć pierścień zawierający największą liczbę atomów;
2. Następnie znajdujemy tzw. atomy przyczółkowe (atomy stanowiące połączenie
dwóch pierścieni);
3. W kolejnym etapie numerujemy atomy węgla rozpoczynając od jednego z dwóch
atomów przyczółkowych i dalej wybierając najdłuższą drogę po głównym pierścieniu.
Drugi pierścień numerujemy kontynuując numerację węgli podążając od atomu z
lokautem 1;
4. Konstruujemy nazwę podstawową: w pierwszej kolejności podajemy przedrostek
określający ilość pierścieni, a następnie w nawiasie kwadratowym podaje się cyfry
określające ilość atomów wchodzących w skład poszczególnych pierścieni. Pierwsza
liczba określa liczbę atomów stanowiących najdłuższy łańcuch pomiędzy atomami
przyczółkowymi. Druga cyfra określa liczbę atomów budujących łańcuch po drugiej
stronie pierścienia. Trzecia cyfra określa liczbę atomów budujących mostek (drugi
pierścień).
5
64
1
3
2
7
8
bicyklo[2.2.2]oktan
bicyklo[4.1.1]oktan bicyklo[4.2.1]nonan
Węglowodory nasycone spiranowe
Węglowodory monospiro (jeden atom wspólny dla obu ugrupowań cyklicznych)
W pierwszej kolejności podajemy przedrostek spiro, następnie w nawiasach kwadratowych
dwie liczby: pierwsza określa liczbę atomów stanowiących najkrótszy łańcuch cykliczny,
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
7 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
druga określa najdłuższy łańcuch, a na końcu nazwa węglowodoru odpowiadająca liczbie
wszystkich atomów węgla tworzących układ spiro.
spiro[2.4]heptan spiro[5.5]undekan
W przypadku podstawników numerację poszczególnych atomów rozpoczyna się od węgla
sąsiadującego z centralnym atomem węgla i wchodzącego w skład najmniejszego łańcucha
cyklicznego.
2. Nazewnictwo węglowodorów nienasyconych
Nazwę związku łańcuchowego nienasyconego tworzy się poprzez dodanie do liczebnika
(Tabela 1.) końcówki "en" (lub poprzez zmianę końcówki "an" odpowiedniego węglowodoru
nasyconego na końcówkę "en") w przypadku obecności jednego wiązania nienasyconego, lub
końcówki "yn" lub "in" w przypadku obecności jednego wiązania potrójnego. Jeśli w związku
występują dwa lub więcej wiązań identycznych wielokrotnych wówczas stosuje się
odpowiednie mnożniki: di, tri, tetra, penta, heksa wówczas przyrostek ulega zmianie na
przykład na "diyn" lub "dien", a przed przyrostkiem umieszcza się lokanty określające
położenie wiązań nienasyconych w łańcuchu np.: 1,3-dien. Również rdzeń nazwy ulega
zmianie - zyskuje on na literze „a” tuż przed lokantami np.: heksa-1,4-dien. (Nadal można
stosować nazwy zwyczajowe etylen CH2=CH2 i allen CH2=C=CH2).
Poszczególne węgle w łańcuchu węglowodorowym nienasyconym numerujemy w taki
sposób, aby atom węgla przy którym jest nienasycenie miał najmniejszy lokant. Kiedy
wiązanie wielokrotne znajduje się dokładnie po środku łańcucha głównego, wówczas o
kierunku numeracji atomów węgla stanowiących główny łańcuch decyduje położenie
podstawników lub rozgałęzień. Natomiast w sytuacji, gdy w łańcuchu węglowodorowym
stanowiącym rdzeń występuje zarówno wiązanie podwójne, jak i wiązanie potrójne, to na
końcu nazwy umieszcza się oba przyrostki (najpierw "en" później "yn") poprzedzone
lokantem lub lokantami określającymi położenie wiązań w łańcuchu głównym. Położenie
wiązań wielokrotnych określa się według zasady najniższych lokantów, nawet, jeśli wiązanie
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
8 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
potrójne uzyska najniższy lokant. Jednak jeśli oba wiązania mogą mieć te same lokanty to
wówczas wiązanie podwójne powinno mieć niższy lokant niż potrójne.
skrót procedury
1. Należy wybrać najdłuższy łańcuch węglowy zawierający wiązanie lub wiązania
nienasycone;
2. Numerację poszczególnych atomów węgla rozpoczynamy od końca, przy którym
wcześniej pojawia się wiązanie nienasycone;
3. Jeśli wiązanie wielokrotne znajduje się dokładnie po środku łańcucha głównego,
wówczas o kierunku numeracji atomów węgla stanowiących główny łańcuch
decyduje położenie podstawników lub rozgałęzień.
4. Jeśli w związku występuje kilka wiązań wielokrotnych to przed przyrostkiem stosuje
się odpowiednie mnożniki poprzedzone lokantami określającymi położenie wiązań
nienasyconych w łańcuchu.
5. Jeśli w łańcuchu głównym występuje zarówno wiązanie podwójne, jak i wiązanie
potrójne to na końcu nazwy umieszcza się oba przyrostki (najpierw en nastepniej yn)
poprzedzone lokautem lub lokantami określającymi położenie wiązań w łańcuchu
głównym. Położenie wiązań wielokrotnych określa się wg zasady najniższych
lokantów, ale gdy oba wiązania mogły by posiadać te same lokanty, to wówczas
wiązanie podwójne musi mieć niższy lokant niż potrójne.
CH CH2
1
23
4
5
6
7
hept-1-en-6-yn
CH3 CH
1
23
4
5
6
7
hept-4-en-1-yn
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
9 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Nazewnictwo węglowodorów nienasyconych cyklicznych:
Obecność wiązania wielokrotnego w pierścieniu węglowodorowym cyklicznym zaznacza
się poprzez zmianę przyrostka "an" na przyrostek "en" lub "yn" z uwzględnieniem
mnożnika wiązań. Numerację w związku cyklicznym nienasyconym dokonuje się,
podobnie jak dla węglowodorów nienasyconych acyklicznych, aby węgle wiązań
wielokrotnych zawierały możliwie najniższe lokanty. W sytuacji, gdy w łańcuchu
węglowodorowym cyklicznym występuje zarówno wiązanie podwójne, jak i wiązanie
potrójne, to na końcu nazwy umieszcza się oba przyrostki (najpierw en później yn)
poprzedzone lokantem lub lokantami określającymi położenie wiązań w łańcuchu
głównym. Położenie wiązań wielokrotnych określa się według zasady najniższych
lokantów, nawet, jeśli wiązanie potrójne uzyska najniższy lokant. Jednak, jeśli oba
wiązania mogą mieć te same lokanty, to wówczas wiązanie podwójne powinno mieć
niższy lokant niż potrójne.
Związek nasycony związek nienasycony
CH3
CH3
CH3 1
2
3
4
CH3
CH3
CH3
1
2
3
6
1-etylo-2,4-dimetylocykloheksan 6-etylo-1,3-dimetylocykloheks-1-en
a nie 3-etylo-2,6-dimetylocykloheks-1-en
Nazewnictwo podstawników wywodzących się z węglowodorów nienasyconych
Nawę podstawnika jednowartościowego (jedno połączenie) zawierającego wiązanie
nienasycone i połączonego wiązaniem pojedynczym z łańcuchem głównym tworzymy
poprzez zamianę przyrostków "en" lub "yn" ("in") i na przyrostki odpowiednio "enyl" lub
"ynyl". Przed przyrostkiem należy umieścić liczby odpowiadające położeniu nienasyconych
wiązań, a atom w z wolną wartościowością określa sie numerem 1.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
10 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Przykłady:
CH3─CH=CH─CH2─ CH3─CH≡CH─CH2─CH2─
but-2-enyl prop-3-ynyl
Dopuszcza się także nazwy zwyczajowe nienasyconych podstawników:
winyl (etynyl) CH2=CH- i allil (prop-2-enyl) CH2=CH- CH2-
W przypadku, gdy atom z wolną wartościowością połączony jest z głównym łańcuchem nie
wiązaniem pojedynczym, a podwójnym lub potrójnym, wówczas nawę podstawnika
tworzymy poprzez dodanie do nazwy jednowartościowego podstawnika przyrostka "yliden"
(w przypadku podstawnika połączonego z atomem łańcucha głównego wiązaniem
podwójnym CH3CH= etyliden, CH2= metyliden) lub "ylidyn" (w przypadku podstawnika
połączonego z atomem łańcucha głównego wiązaniem potrójnym CH3C≡ etylidyn, CH≡
metylidyn). W przypadku występowania kilku tego typu połączeń stosuje sie mnożniki di, tri,
tetra, a gdy podstawnik połączony jest z grupą główną zarówno przez podwójne, jak i
potrójne wiązanie, pierwszeństwo w numeracji i następnie w nazwie ma "yl" nad "yliden"
nad "ylidyn".
Przykłady:
=CH─ CH= CH2─ CH2─ ≡CH─CH2─ CH=
but-2-en-4-yliden propan-1-yliden-3-ylidyn
W przypadku podstawników pochodzących od nienasyconych związków cyklicznych nazwę
podstawnika tworzymy według głównych zasad tworzenia nazwy węglowodorów, jednak w
przypadku podstawników numerację rozpoczyna się od atomu węgla stanowiącego
połączenie z łańcuchem głównym i numeracje kontynuować w takim kierunku, by wiązanie
nienasycone miało jak najmniejszy lokant. W nazwie podaje się liczbę oraz położenie wiązań
nienasyconych.
Przykłady:
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
11 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3
CH3
CH3
cykloheks-2-enyl 3-metylocyklopenta-2,4-dienyl
W przypadku podstawnika alifatycznego cyklicznego połączonego z łańcuchem głównym
wiązaniem nienasyconym (dwuwartościowy węgiel łączący) lub w przypadku kilku połączeń
jednowartościowych obowiązują zasady identyczne do opisanych powyżej dla podstawników
acyklicznych.
Przykłady:
CH3
2-metylobytyliden cyklopent-4-en-1,3-ylen
3. Nazewnictwo związków aromatycznych
Przy nazewnictwie związków aromatycznych położenie podstawników określa się numerami
zgodnie z regułą o kolejności alfabetycznej i najniższej sumie lokautów. W przypadku
dwupodstawionych pochodnych benzenu w miejsce lokautów 1,2 lub 1,3 lub 1,4 można
zastosować opis odpowiednio orto (o-), meta (m-), para (p-) jednak ta forma opisu ma
największe zastosowanie przy nazewnictwie z zastosowaniem nazw zwyczajowych
pochodnych benzenu:
CH3CH2 CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3CH3
toluen styren kumen ksylen mezytylen
(orto izomer)
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
12 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3
CH3CH3
cymen ((para izomer)
Inne monocykliczne podstawione węglowodory aromatyczne nazywane są jako pochodne
benzenu.
Przykład:
CH3
CH3
CH3CH3
1-(1,2-dimetylobutylo)-4-etylobenzen
Numerację atomów węgla w monocyklicznym związku aromatycznym rozpoczyna się od
atomu węgla, przy którym pojawia się podstawnik, tak aby liczba odpowiadająca położeniu
wszystkich podstawników była możliwie najniższa). Jeśli podstawniki lub odgałęzienia mogą
mieć równe lokanty, wówczas numerację zaczynami od tego, który jest pierwszy w porządku
alfabetycznym.
Najważniejsze grupy podstawieniowe zawierające pierścień benzenowy:
CH3 CH3
CH3
CH2
CH3
CH
CH2O
CH3
fenyl p-tolil benzyl benzyliden benzoil
(4-metylofenyl) (fenylometyl) (fenylometyliden)
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
13 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
W przypadku, gdy podstawnikiem jest związek aromatyczny, podobnie jak w przypadku
ugrupowań alkilowych, numerację poszczególnych atomów węgla rozpoczyna się od atomu
połączonego z łańcuchem głównym i kontynuuje tak, aby wszystkie obecne w pierścieniu
podstawniki miały możliwie najniższe lokanty. Możliwe jest również wielowartościowe
połączenie poprzez ugrupowanie alkilowe np.: benzylidyn lub benzyliden.
C CH
W momencie wprowadzenia do pierścienia aromatycznego atomu wodoru numeracje
rozpoczyna się od węgla, do którego wprowadzono atom.
4. Nazewnictwo związków heterocyklicznych
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
14 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
II. Nomenklatura związków zawierających również atomy O, N, S i fluorowce
1. Fluorowcopochodne
Związki zawierające fluorowce (F-, Cl-, Br-) nazywa się stosując najczęściej dwa rodzaje
nomenklatury:
Nomenklaturę podstawnikową (zalecana). Według tej nomenklatury nazwy związków
zawierających fluorowce tworzy się przez dodanie do nazwy związku przedrostków: "fluoro",
"chloro", "bromo" lub "jodo" wraz z oznaczeniem numerycznym odpowiadającym położeniu
fluorowca w łańcuchu węglowodorowym. Zachowuje się przy tym wszystkie dodatkowo
omówione reguły (mnożniki grup, kolejność alfabetyczna w nazwie oraz kolejność numeracji
węgli przy których fluorowce się znajdują).
Przykłady:
CH3 CH3
Br
Br
Cl
N Br
Br
2-bromoheksan 2,3-dibromopirydyna 1-bromo-2-chlorocyklopentan
Nomenklaturę grupowo - funkcyjna. Reguła ta może być stosowana w przypadku
pochodnych prostołańcuchowych lub o budowie posiadającej nazwę zwyczajową.
Br CH
CH3
CH3
Cl C
CH3
CH3
CH3
bromek izopentylu chlorek tert-butylu
Utrzymuje się również nazwy zwyczajowe:
CHF3 - fluoroform, CHCl3 - chloroform, CHBr3 - bromoform, CHI3 - jodoform
COCl2 fosgen (dichlorek karbonylu)
CSCl2 tiofosgen (dichlorek tiokarbonylu)
:CCl2 dichlorokarben (dichlometylen)
SOCl2 chlorek tionylu
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
15 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CCl4 tetrachlorek węgla
2. Alkohole
Nazwa systematyczna alkoholi powstaje poprzez dodanie do nazwy macierzystej
węglowodoru (etan, metan, propan) przyrostka "ol" wraz z liczbą odpowiadającą położeniu
grupy OH i ewentualnym mnożnikiem (di, tri, tetra), a rdzeń nazwy głównej w przypadku
polioli zyskuje przy mnożnikach literkę „o” etano-1,2-diol, heksano-1,3,4-triol, ale heksan-1-
ol.
Obecność grupy OH nie gwarantuje, że związek będzie miał nazwę opisaną według zasad
przedstawionych powyżej. Przykładowo, w sytuacji, gdy w nazywanym związku organicznym
występuje inna grupa funkcyjna, która według zasad pierwszeństwa została wskazana jako
grupa wyższa niż grupa OH, w miejsce przyrostka "ol" stosuje się przedrostek hydroksy.
Również w przypadku grupy hydroksylowej połączonej z heteroatomem grupa OH widnieje
w nazwie w formie przedrostkowej.
Przykład:
N
OH
NH2 OH
1-hydroksypiperydyna hydroksyamina
Nazewnictwo alkoholi może opierać się również na zastosowaniu nazw zwyczajowych jak
np.:
alkohol allilowy CH2=CH─CH2─OH
glikol etylenowy HO─CH2─CH2─OH
O
O
O
H
H
H
HH
H
H
H
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
16 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
gliceryna
Ugrupowania RO- mogą również występować w strukturze związku jako podstawnik.
Wówczas nazwę takiego ugrupowania tworzy się poprzez dodatek do nazwy fragmentu R
przyrostku -oksy, a zalecanymi wyjątkami od tej reguły jest zastąpienie przyrostka "an"
pierwotnej nazwy R przez przyrostek "oksy" (propanoksy)
CH3─O─ metyloksy metoksy
CH3─CH2─O─ etyloksy, etoksy
CH3─CH2─CH2─O─ propyloksy, propoksy
CH3─CH2─CH2─CH2─O─ butyloksy, butoksy
(CH3)2CH─O- izopentyloksy
CH2=CH─CH2─O─ alliloksy,
3. Fenole
Związki organiczne aromatyczne posiadające w swojej budowie ugrupowanie OH
bezpośrednio połączone z aromatycznym atomem węgla nazywa sie ogólnie "fenole".
Zwyczajowo nazwę fenol stosuje sie w przypadku hydroksybenzenu i jego pochodnych, które
nie zawierają w swojej budowie grup usytuowanych wyżej według reguły pierwszeństwa.
Nazwe systematyczną tworzy sie pzrez dodanie do nazwy węglowodoru przyrostku "ol" z
uwzględnieniem mnozników i położenia poszczególnych grup OH.
OH
OH
OH
OH
OH
OH
fenol naft-1-ol naft-2-ol benzeno-1,2,3-triol
(hydroksybenzen)
Ugrupowanie ArO- (Ar - związek aromatyczny), podobnie jak w pzrypadku RO- może
występować w strukturze związku jako podstawnik. Nazwę takiego ugrupowania tworzy się
poprzez dodatek do pierwotnej nazwy podstawnika Ar przyrostku "oksy" lub przez
zastąpienie przyrostka "yl" przyrostkiem "oksy" (reguła zalecana).
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
17 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
C6H5O─ fenyloksy, fenoksy
CH2
O
O
N
O
benzyloksy 1-naftyloksy 2-pirydyloksy
Alkohole i fenole mogą występować nie tylko w postaci związków obojętnych, ale również
jako sole, wówczas nazwę tworzy się zastępując przyrostek "ol" na "olan" i dodając nazwę
kationu w odpowiedniej formie gramatycznej z uwzględnieniem wartościowości obu jonów.
Przykłady:
CH3ONa metanolan sodu
C6H5OK fenolan potasu
4. Etery
Związki o budowie R-O-R', gdzie zarówno R jak i R' mogą być łańcuchem nasyconym
acyklicznym, cyklicznym lub fragmentem aromatycznym, nazywa się eterami, a nazwę tych
związków można tworzyć metodą podstawnikową lub grupowo-funkcyjną.
Metoda podstawnikowa
Nazwę eteru tworzy się przez dodanie nazwy przedrostku R-O- do nazwy węglowodoru
odpowiadającego grupie R'. Wybór węglowodoru podstawowego jest według reguły
starszeństwa:
1) Jest układem heterocyklicznym aromatycznym
2) Jest układem aromatycznym wielopierścieniowym
3) Jest układem aromatycznym jednopierścieniowym
4) Jest związkiem nienasyconym
5) Jest związkiem heterocyklicznym nasyconym
6) Związkiem cyklicznym
7) Związkiem posiadającym najdłuższy łańcuch alkilowy.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
18 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Metoda grupowo-funkcyjna
Według tej metody nazwę eteru tworzy się wymieniając w kolejności alfabetycznej nazwy
grup R i R' w formie przymiotnikowej. Przykład (eter etylowo metylowy) W przypadku
eterów o budowie symetrycznej stosuje się przedrostek di- np.: eter dietylowy.
Przykłady
O
CH3
O
metoksybenzen Cyklopropoksybenzen
Eter meylowo-fenylowy Eter cyklopropylo-fenylowy
Etery mogą również występować jako związki cykliczne, wówczas atom tlenu jest
bezpośrednio związany z atomami węgla tworzącymi cykliczne ugrupowanie
węglowodorowe. nazewnictwo tworzy sie wówczas poprzez dodanie przedrostka oksa- lub
oks- z rdzeniem, który zależy od nasycenia i wielkości powstałego pierścienia (liczba atomów
węgla i heteroatomów):
pierścień 3-członowy
O O
oksiran oksiren
O O
oksetan okset
O O
oksolan oksol
lub zwyczajowo tetrahydrofuran i furan
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
19 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Związki eterowe o budowie cyklicznej nazywa się poprzez wprowadzenie przedrostka
"epoksy" do nazwy związku macierzystego
O
CH31 2
O
1,2-epoksypropan (1,2-epoksyetylo)benzen
2-metylooksiran fenylooksiran
5. Aldehydy
Związki zawierające grupę -HC=O połączoną z atomem węgla mają ogólną nazwę aldehyd.
Nazwy aldehydów acyklicznych (łańcuchowych) tworzy się przez dodanie przyrostka "al" (dla
monoaldehydu) lub "dial" (dla dialdehydu) do nazwy węglowodoru zawierającego tę samą
liczbę atomów węgla włączając atomy węgla grup aldehydowych. Nazwę aldehydu, w którym
grupa aldehydowa jest połączona bezpośrednio z układem pierścieniowym (alifatycznym lub
aromatycznym) tworzy się dodając przyrostek "karboaldehyd" (lub "dikarboaldehyd") do
nazwy układu cyklicznego.
cykloheksanokarboaldehyd naftaleno-1,2-dikarboaldehyd
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
20 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Grupę aldehydową jako podstawnik nazywa się dodając do nazwy układu macierzystego
przedrostek "formylo" lub "metanoilo"
O
O
3-formylometylohepanodial cykloheksano-1,3-dikarboaldehyd
O
O
O
Oprócz nazewnictwa systematycznego, aldehydy można nazywać stosując nazw
zwyczajowych (przykłady umieszczono w Tabeli 1).
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
21 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH2
C
O
H
fenyloetanal lub aldehyd fenylooctowy
Ketony
Ketony są to związki zawierające grupę karbonylową (C=O) połączoną z dwoma atomami
węgla. Nazwy podstawnikowe ketonów tworzy się przez dodanie przyrostka –on do nazwy
macierzystego węglowodoru nasyconego (acyklicznego lub cyklicznego) lub –dion (dwie
grupy ketonowe, itd.). w przypadku związku zawierającego również nienasycenie przyrostek
an w nazwie macierzystego węglowodoru zamienia się na odpowiedni -en lub –yn oraz liczba
określającą położenie wiązania i jego krotność.
Ważne- atom węgla z grupy karbonylowej oznacza się możliwie najniższym lokantem
4-etylononano-2,7-dion
CH3
O
CH3
OCH3
CH2
CH3
OCH3
4-winylonon-7-en-2-on
Grupowo-funkcyjne nazwy ketonów acyklicznych tworzy się wymieniając nazwy grup R1 i R2
w formie przymiotnikowej i w kolejności alfabetycznej po słowie „keton”; nazwy obu grup
rozdziela się łącznikiem (kreską).
O
CH3
O
CH3
CH3
Keton cyklopentylo-fenylowy keton izopropylo-metylowy
Nazwy ketonów cyklicznych, w których grupa C=O stanowi człon pierścienia, tworzy się przez
dodanie przyrostka –on (lub –dion, -trion, itd.) do nazwy układu cyklicznego.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
22 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
O
O
O
O
CH3
CH3
1
2
3
4
Cyklopropanon cykloheksanon 4,4-dimetylocykloheksano-1,3-dion
Gdy w strukturze związku znajduje inna grupa funkcyjna, która jest wyżej w kolejności
pierwszeństwa grup przy wyborze grupy głównej grupę karbonylową traktuj się jako
podstawnik. Wówczas tworząc nazwę związku do nazwy układu macierzystego dodaje się
przedrostek –okso
CH3
O
OH
O
kwas 4-oksopentanowy
Kwasy karboksylowe
Związki węglowodorowe posiadające ugrupowanie -(C=O)OH połączone z atomem węgla
nazywamy kwasami karboksylowymi.
Nazwę tego typu związku tworzy się poprzez dodatek przed nazwą związku słowa kwas oraz
odpowiedni przyrostek (-owy) do nazwy węglowodoru macierzystego pamiętając, że jedna
grupa CH3 została zastąpiona ugrupowaniem -(C=O)OH
Etan kwas etanowy CH3-(C=O)OH
W związku, w którym znajduj asie dwie lub więcej grup karboksylowych przyrostek zyskuje odpowiedni mnożnik –diowy, triowy
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
23 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Innego typu przyrostek stosuje się, gdy ugrupowanie karboksylowe (-(C=O)OH) jest
bezpośrednio połączone z węglowodorem cyklicznym lub aromatycznym. W tego typu
związkach do nazwy szkieletu węglowodorowego, do którego przyłączona jest grupa lub
grupy -(C=O)OH należy dodać przyrostek – karboksylowy lub dikarboksylowy.
Jednak w tego typu nazewnictwie numeracja atomów węgla nie obejmuje atomu węgla
grupy karboksylowej. Tego typu nazewnictwo stosuje się również w przypadku związków
acyklicznych wielokarboksylowych.
Przykładowe nazwy zwyczajowe i systematyczne
HCOOH kwas mrówkowy kwas metanowy
CH3COOH kwas octowy kwas etanowy
CH3CH2COOH kwas propionowy kwas propanowy
CH3(CH2)2COOH kwas butyrowy kwas butanowy
C6H5COOH kwas benzoesowy kwas benzenokarboksylowy
W sytuacji gdy ugrupowanie kwasowe staje się podstawnikiem końcówkę owy w nazwie
systematycznej np. metanowy zmienia się na –oil lub –yl np.: metanoil etanoil, propanoil,
heksanoil. Natomiast przyrostek karboksylowy zmienia się na karbonyl (benzenokarbonyl).
W przypadku nazw zwyczajowych podstawnik pochodzący od kwasu octowego to acetyl,
propionowego→ propionyl, butyrylowego → butyryl itp.
Halogenki acylowe
Pochodne kwasów karboksylowych, w których grupa hydroksylowa jest zastąpiona
fluorowcem (najczęściej jest to chlor) nazywa się podając nazwę fluorowca
(np. chlorek) przed nazwą grupy acylowej (patrz poprzedni podrozdział).
chlorek acetylu (chlorek etanoilu)
chlorek propionylu (chlorek propanoilu)
bromek butyrylu (bromek butanoliu)
chlorek benzoilu
Bezwodniki kwasowe Symetryczne bezwodniki kwasów karboksylowych nazywa się zastępując słowo kwas
słowem bezwodnik.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
24 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3
CH3
O
O
O
bezwodnik octowy
(bezwodnik etanowy)
O
O
O
bezwodnik cykloheksanokarboksylowy
O
O
O
bezwodnik ftalowy
Bezwodniki mieszane (zbudowane z reszt dwóch różnych kwasów monokarboksylowych)
nazywa się wymieniając po słowie „bezwodnik” nazwy kwasów w kolejności alfabetycznej i
oddzielając je łącznikiem.
przykład: bezwodnik octowo-propionowy
O
O CH3
O
CH3
Sole kwasów karboksylowych
sole kwasów karboksylowych nazywa się wymieniając nazwę anionu powstałego w wyniku
oderwania kationu wodorowego od grupy kwasowej oraz nazwę kationu
Nazwy anionów tworzy się zamieniając w nazwie kwasu końcówkę -owy na końcówkę -an
(lub -ian (po literze n). Wyjątkami są: mrówczan (anion w wyniku deprotonowania kwasu
mrówkowego) i maślan od kwasu masłowego
CH3(CH2)5(C=O)OK heptanian potasu
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
25 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3(C=O)ONa octan sodu
H(C=O)ONa mrówczan sodu
Estry kwasów karboksylowych
Nazwy estrów kwasów karboksylowych -(C=O)OR tworzy się podobnie, jak w przypadku
opisanych powyżej soli. Różnica jedyne polega na wprowadzeniu ugrupowania węglowodo-
rowego (R) w miejsce kationu.
Przykłady:
H(C=O)OC2H5 mrówczan etylu (metanian etylu)
CH3(C=O)OCH3 octan metylu (etanian metylu)
CH3CH2(C=O)OC2H5 propionian etylu (propanian etylu)
C6H5(C=O)OC6H5 benzoesan fenylu
Grupa estrowa również może być podstawnikiem wówczas, gdy połączenie z łańcuchem
głównym jest przez węgiel karbonylowy mamy alkilo- lub arylooksykarbonyl, a gdy
połączenie poprzez ugrupowanie R to karbonylooksyalkil (lub aryl)
Przykład:
O
O O
OH
Kwas p-(cykloheksylokarbonyloksy)benzoesowy
Amidy
Nazwy pierwszorzędowych amidów z niepodstawioną grupą NH2 tworzy się z nazw
systematycznych i zwyczajowych odpowiednich kwasów karboksylowych zmieniając
przyrostek "oil" lub "yl" na przyrostek "amid" lub zmieniając przyrostek "karboksylowy" w
nazwie kwasu karboksyowego na przyrostek "karboksyamid".
W przypadku amidów posiadających ugrupowanie (ugrupowania) alkilowe połączone z
amidowym atomem azotu, związek nazywa się jako N-podstawiony amid, a podstawniki
węglowodorowe wymienia się w przedrostkach nazwy.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
26 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Przykład:
O
NHCH3
N-metylobenzamid
Grupa amidowa jak podstawnik
Inna opcja nazywania monopodstawionych amidów pierwszorzędowych R-C=O-NH-R’ polega
na traktowaniu grupy R-C=O-NH jako podstawnika w związku HR’ i tworzeniu nazwy przez
zmianę przyrostka "amid" na przyrostek "amido" lub "karboksyamid" na "karboksyamido".
W przypadku di-N podstawionych amidów pierwszorzędowych R-C=O-NH-R’R” stosuje się
głownie nazewnictwo jak podstawnik amidowy. Wówczas jako podstawnik atomu azotu
grupy amidowej wymieniony z lokautem N wybiera się mniej złożoną z grupy R’ i R”
Przykład:
N O
CH3
CH3
O
OH
kwas 3-(N-metyloacetamido)benzenokarboksylowy
Aminy
Ogólna nazwa aminy obejmuje związki o budowie RNH2, RR’NH i RR’R’’N, które klasyfikuje
sie jako – odpowiednio – pierwszorzędowe, drugorzędowe i trzeciorzędowe aminy
Aminy pierwszorzędowe
1. Nazwy pierwszorzędowych amin tworzy sie dodając przyrostek –amina :
a) do nazwy grupy R (alkilowej, arylowej, itd.) lub
b) do nazwy macierzystego układu RH.
Metoda a) jest częściej stosowana; metoda b) jest stosowana w przypadku diamin.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
27 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Natomiast nazwy symetrycznych amin drugorzędowych i trzeciorzędowych tworzy sie
dodając przed nazwą grupy odpowiedni mnożnik di lub tri.
(CH3)2NH dimetyloamina
(CH3CH2CH2)2NH dipropyloamina
(CH3CH2)3N trietyloamina
(C6H5CH2)2NH dibenzyloamina
Niesymetryczne drugorzędowe i trzeciorzędowe aminy nazywa sie jako N-podstawione (lub
N,N-dwupodstawione) pochodne amin pierwszorzędowych. Jako podstawę nazwy
macierzystej aminy wybiera sie najbardziej złożoną spośród grup związanych z atomem
azotu.
III. Nazewnictwo związków złożonych
Budowa nazwy związku złożonego tzn. zawierającego grupę lub grupy funkcyjne,
nienasycenie, łańcuch węglowy, fragment aromatyczny oraz innego typu podstawniki polega
na:
1) Znalezieniu głównej grupy funkcyjnej (może być tylko jedna grupa),
2) Określeniu układu podstawowego (np.: łańcuch węglowodorowy, który bezpośrednio
połączony jest z grupą funkcyjną)
3) Wprowadzić lokanty, dodać przyrostki określające nienasycenie i przyrostek
określający daną grupę funkcyjną
4) Nazwać podstawniki i wymienić je w kolejności alfabetycznej
Przykłady
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
28 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
29 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
30 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Cl
NO2
1
2
3
4
1-chloro-4-nitronaftalen
Br
O
CH31
2
34
5
5-acetylo-2-bromofenylo-
Tabela 1. Rdzeń nazwy łańcucha węglowodorowego oraz przykłady nazw zwyczajowych i systematycznych wybranych grup związków
Liczba atomów
węgla
Rdzeń łańcucha
Nazwy dla alkoholi Nazwy dla aldehydów Nazwy dla kwasów
1 Met- Metanol Formaldehyd Kwas mrówkowy
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
31 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
Alkohol metylowy metanal metanowy
2 Et- Etanol
Alkohol etylowy Aldehyd octowy
etanal Kwas octowy
etanowy
3 Prop- Propanol
Alkohol propylowy Aldehyd propanowy
propnal Kwas propionowy
4 But- Butanol
Alkohol butylowy
Butanal Aldehyd butyrowy
butanowy
Butyrowy kwas butanowy
5 Pent- pentanol
alkohol amylowy
Pentanal Aldehyd walerianowy
pentanowy
Kwas pentanowy Kwas walerianowy
6 Heks- Heksanol
Alkohol heksylowy alkohol kapronowy
Heksanal Aldehyd kapronowy
heksanowy
Kwas kapronowy heksanowy
7 Hept- Heptanol
Alkohol heptylowy
Heptanal Aldehyd enantonowy
heptanowy
Kwas enantonowy heptanowy
8 Okt- Oktanol
Alkohol oktylowy Alkohol kaprylowy
Aldehyd kaprylowy oktanal
Kwas kaprylowy oktanowy
9 Non- Nonanol
Alkohol nonylowy
nonanal Aldehyd pelargonowy
nonanowy
Kwas pelargonowy
nonanowy
10 Dek- Dekanol
Alkohol decylowy Dekanal
Aldehyd kaprynowy Kwas kaprynowy
decylowy
11 Undek- Undekanol
Alkohol undecylowy Aldehyd undecylowy
undekanal Kwas undekanowy
12 Dodek- Dodekanol
Alkohol dodecylowy Alkohol laurylowy
Dodekanol Aldehyd laurylowy
Kwas laurylowy dodekanowy
14 Tetradek- Tetradekanol
Alkohol tetradecylowy tetradekanal
aldehyd mirystylowy Kwas myristylowy
tetradekanowy
16 Heksadek- Heksadekanol
Alkohol heksadecylowy Alkohol palmitynowy
Heksadekanal Aldehyd palmitynowy
Kwas palmitynowy heksadekanowy
17 Heptadek- alkohol margarynowy
heptadecylowy Kwas margarynowy
heptadecylowy Kwas margarynowy
heptadecylowy
18 Oktadek-
Oktadekanol Alkohol
oktadecylowym stearynowy
aldehyd stearynowy oktadecylowy
Kwas stearynowy oktadecylowy
Tabela. 2 Nazewnictwo wybranych łańcuchów bocznych.
Budowa podstawnika Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
32 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
CH3
CH3
CH3 1
2
1-metyloetyl izopropyl
1 2
CH3 CH3
CH3
3
1-metylopropyl sec-butyl
1 2
3CH3
CH3
CH3
2-metylopropyl izobutyl
12
CH3
CH3
CH3
1,1-dimetyloetyl tert-butyl
1 2 3C
CH3
CH3
CH3CH3
2,2-dimetylopropyl neopentyl
Tabela. 3 Grupy, które w nomenklaturze podstawowej określa się tylko jako przedrostki.
Grupa podstawieniowa
Przedrostek
-Br -Cl -F -J =N2 -N3 -NO -NO2 -OR -SR
bromo chloro fluoro jodo diazo azydo nitrozo nitro R-oksy (alkoksy) R-sulfanylo (alkilosulfanylo)
Tabela 4. Grupy funkcyjne jako przedrostek podstawnika lub przyrostek rdzenia nazwy.
Klasa związków Wzór Przedrostek Przyrostek
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
33 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
kationy - -onio-; onia- -oniowy
kwas karboksylowy -(C=O)OH karboksy kwas …..karboksylowy
kwas ….owy
kwas sulfonowy -SO3H sulfo kwas …. sulfonowy
sole -(C=O)OMe
(Me- metal) -
-karboksylan metalu
-an lub -ian metalu
estry -(C=O)OR R-oksykarbonylo -karboksylan R
-an lub –ian R
halogenki kwasowe -(C=O)X
(X- Cl, Br) halokarbonylo
halogenek karbonylu
halogenek …-oilu
lub -ylu
amidy -(C=O)NH2 karbamoilo -karboksyamid
-amid
nitryle -C≡N cyjano -karbonitryl
-nitryl
aldehydy -CHO formylo -karboaldehyd
-al
ketony >C=O okso -on
alkohole -OH hydroksy -ol
fenole -OH hydroksy -ol
tiole -SH sulfanylo -tiol
aminy -NH2 amino -amina
iminy =NH imino -imina
etery -OR R-oksy -
sulfidy -SR R-sulfanylo -
nadtlenki -OOR R-dioksy -
Tabela 5. Podstawowe klasy związków uszeregowane w kolejności pierwszeństwa grup przy
wyborze grupy głównej.
Materiały dydaktyczne do przedmiotu "Chemia organiczna-ćwiczenia"
34 I. Nazewnictwo Związków Organicznych
kolejność Opis i szczegółowe uszeregowanie
1 kationy
2 kwasy: 1. karboksylowe 2. nadtlenokwasy 3. ich S i Se pochodne 4. sulfonowe 5. sulfinowe
3 pochodne kwasów 1. bezwodniki 2. estry 3. halogenki kwasowe 4. amidy 5. hydrazydy 6. imidy
4 1. nitryle 2. isocjanki
5 1. aldehydy a następnie ich S i Se analogi 2. pochodne aldehydów
6 1. ketony a następnie ich S i Se analogi 2. pochodne aldehydów
7 1. alkohole 2. fenole 3. S i Se analogi alkoholi 4. estry alkoholi z kwasami nieorganicznymi 5. S i Se analogi fenoli 6. estry fenoli z kwasami nieorganicznymi
8 wodoronadtlenki
9 1. aminy 2. iminy 3. hydrazyny
10 1. etery 2. S i Se analogi eterów
11 nadtlenki