Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Пальм, В. А. Введение в теоретическую органическую химию учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
17.22 Mб
Скачать

с атомом углерода в первом валентном состоянии, такие соединения называются спиртами. В соответствии с числом гидроксильных групп в молекуле, спирты подразделяются на одно-, двух-, трехатом­ ные и т. д. (общее название для спиртов, содержащих несколько гид­ роксильных групп — многоатомные). Двухатомные спирты называют­ ся также гликолями, трехатомные — глицеринами. Однако обычно глицерином называют 1, 2, 3-пропантриол (1, 2, 3-тригидроксипропан). Для четырех-, пяти- и шестиатомных спиртов приняты соответственно названия: тетриты, пентиты и гекситы.

В зависимости от того, с каким атомом углерода — первичным, вторичным или третичным,— соединена гидроксильная группа одно­ атомного спирта, различают первичные, вторичные и третичные спирты.

Соединения, содержащие гидроксильную группу, непосредственно связанную с атомом углерода, входящим в состав ароматического цик­ ла, именуются фенолами. По аналогии с соответствующими спиртами различают одно-, двух-, трехатомные и т. д. фенолы. Для гидроксибензена узаконено в качестве систематического название фенол.

Соединения, в которых гидроксильная группа связана с атомом углерода, участвующим в образовании двойной связи, называются

енолами. Для них характерен структурный фрагмент ^>С = С—ОН.

В р а ц и о н а л ь н о й н о м е н к л а т у р е все одноатомные спирты рассматриваются как продукты замещения метанола СН 3ОН,

причем для него в

этом

случае используется название карбинол.

Т р и в и а л ь н

а я

н о м е н к л а т у р а одноатомных спиртов

строится из названия соответствующего радикала и слова спирт или алкоголь. В случае двухатомных 'спиртов к названию соответствующего двухвалентного радикала добавляется слово гликоль.

Соединения с двумя или тремя гидроксильными группами у одного и того же атома углерода рассматриваются с точки зрения классифи­ кации не как двухили трехатомные спирты, а как гидратные формы альдегидов или кетонов (в случае двухатомных спиртов) и ортокислоты (в случае трехатомных спиртов). Однако систематические названия этих соединений составляют исходя из номенклатурных правил для спиртов.

Как уже упоминалось, в тривиальной номенклатуре названия ра­ дикалов производят из названий соответствующих спиртов, а не на­ оборот. Поэтому рациональная номенклатура одноатомных спиртов может быть использована для выведения новых «тривиальных» назва­ ний одновалентных радикалов путем замены окончания -карбинол на -карбинил. Например, радикал диметилэтил (трет-бу’тил) (СН3) 3С — может быть назван триметилкарбинилом.

Примеры названий некоторых гидроксилсодержащих соединений приведены в табл. 14.

Названия некоторых гидроксилсодержащих соединений

 

Название

 

Соединение

по женевской номенклатуре

рациональное

по правилам ШРАС

СН3ОН

Метанол

 

Метанол

Карбинол

СН3 —СН2ОН

Этанол

 

Этанол

Метилкарбинол

СН3 —с н 2 —СН2ОН

1-

Пропанол

ПропанОл-1

Этилкарбинол

СН3 —СН—с н 3

2-

Пропанол

Пропанол-2

Диметилкарбинол

1

 

 

 

 

о н

 

 

 

 

с н 3

 

 

 

 

СНд—с —о н

2-Метил-2-пропанол

2-Метилпропанол-2

Трпметилкарбинол

1

 

 

 

 

СН3

1.2-

 

 

 

н о с н 2—СН2ОН

Этандиол

Этандиол-1,2

СН3—СН —СН2ОН

1.2-

Пропандиол

Пропандиол-1,2

 

1

 

 

 

 

о н

 

 

 

 

НОСН2—СН2—СН2ОН

1.3-

Пропандиол

Пропандиол-1,3

НОСН2 —СН —СН2ОН

1.2.3-

Пропантриол

Пропантриол-1,2,3

 

1

 

 

 

 

о н

 

 

 

 

СН2 = СН —о н

Этанол

 

Этанол

 

СН2 = СН—СН2ОН

2-Пропен-Пол

Пропен-2-ол-1

Винилкарбинол

. С,Н5- С Н 2ОН

Фенилметанол

Фенилметанол

Фенилкарбинол

(С6Н6)2СНОН

Дифенилметанол

Дифенилметанол

Дифенилкарбинол

(С6Н5)3СОН

Трифенилметанол

Трифенилметанол

Трифенилкарбинол

Т а б л и ц а 14

тривиальное

Метиловый спирт Этиловый спирт Пропиловый спирт Изопропиловый спирт

трет-Бутиловый спирт

Этиленгликоль

Пропиленгликоль

Триметиленгликоль

Глицерин

Виниловый спирт Аллиловый спирт Бензиловый спирт

.

Соединение

СОТ-он

-он

-он

-он

-он

о1н &-он

-он

о н

for-он

т

 

Название

 

по правилам ШРАС

по женевской номенклатуре

рациональное

Гидроксибензен, фенол

Оксибензол

о-Дигидроксибензен

о-Диоксибензол

ж-Дигидроксибензен

ж-Диоксибензол

я-Дигидроксибензен

я-Диоксибензол

1, 2, З-Тригидроксибен-

1, 2, З-Триоксибензол

зен

 

 

1, 2, 4-Тригидроксибен-

1, 2, З-Триоксибензол

зен

 

 

Продолжение табл. 14

тривиальное

Фенол

Пирокатехин

Резорцин

Гидрохинон

Пирогаллол

Оксигидрохинон

о н

to

Соединение

о1н

НО—L O J — ОН

о н

(ojo)

 

 

 

Продолжение табл. 14

 

Название

 

 

по правилам IUPAC

по женевской номенклатуре

рациональное

тривиальное

1, 3, 5-Тригидроксибен-

1,3, 5-Триоксибензол

Флороглюцин

зен

 

 

 

1-Гидроксинафтален,

1-Оксинафталин

1-нафтол, а-нафтол

 

 

 

2-Гидроксифуран,

2-Оксифуран, 2-окси-

 

 

2-гидроксиоксол,

оксол, а-оксифуран

 

 

а-гидроксифуран

 

 

 

Простые эфиры и окиси

Простые эфиры можно рассматривать как продукт отнятия моле­ кулы воды от двух молекул спирта

R — О —;Н'+ Н—б : — R' —►R —О — R' + H20

Если радикалы R и R' одинаковы, получается симметричный, если они различны — несимметричный простой эфир.

В с и с т е м а т и ч е с к о й н о м е н к л а т у р е простые эфи­ ры типа ROR' рассматриваются как скелетоводороды RH, замещенные алкоксигруппами R'O. В качестве скелетоводорода выбирают более сложный радикал. Название алкоксигруппы R'O производится из названия радикала R' путем замены окончания -ил на -окси (например,

метокси-).

Симметрические простые эфиры типа ROR можно и по правилам сис­ тематической номенклатуры называть, добавляя к названию радикала R слово эфир: метиловый эфир, изопропиловый эфир и т. д.

Согласно р а ц и о н а л ь н о й н о м е н к л а т у р е , перед сло­ вом «эфир» перечисляются оба радикала, связанные с кислородом: метилэтиловый эфир, дифениловый эфир, а-нафтилф-фуриловый эфир и т. д.

 

 

 

Т а б л и ц а 15

 

Названия простых эфиров

 

 

 

Название

Соединение

систематическое

рациональное или

 

тривиальное

СН3— О— СНд

Метоксиметан,

метиловый

Диметиловый эфир

СН3СН2о— сн3

эфир

 

Метилэтиловый эфир

Метоксиэтан

 

СН2=С Н — О— сн=сн2

Виноксиэтан,

виниловый

Дивиниловый эфир

 

эфир

 

 

■ < 0 > - О С Н з

Метоксибензен

(метокси-

Метилфениловый эфир,

бензол)*

 

анизол

 

 

NH

gLoXj]

(OGS

3-(2-Фурокси)-пиррол

а-Фурилф-пирролило-

 

вый эфир

Феноксибензен, фенило-

Дифениловый эфир

вый эфир (феноксибензол) *

 

о-Диметоксибензен

Диметиловый эфир

(о-диметоксибензол) *

пирокатехина

* Согласно правилам женевской номенклатуры.

125

Неароматические гетероциклы, содержащие один атом кислорода, также можно рассматривать как простые эфиры, в которых один и тот же атом кислорода замещает два атома водорода в одной молекуле скелетоводорода. Такой атом кислорода принимается за двухвалент­ ную функциональную группу. Называя такие гетероциклы, к назва­ нию соответствующего углеводорода присоединяют приставку -эпокси. Перед приставкой указывают номера атомов углерода, атомы водорода

которых замещены на кислород

(см. табл. 11).

П о л у т р и в и а л ь н а я

н о м е н к л а т у р а рассматривает

эпоксиды в качестве окисей соответствующих циклических двухва­ лентных радикалов (см. табл. 11).

Примеры названий некоторых простых эфиров приведены в табл. 15.

Альдегиды

Альдегидами называются соединения, содержащие в качестве функ­ циональной группы карбонильную, связанную с одним атомом водо-

о

рода

—с —Н — альдегидную группу.

В

с и с т е м а т и ч е с к о й н о м е н к л а т у р е наличие в

молекуле альдегидной группы обозначается окончанием -ал или при­ ставкой формил-. Наличие двух альдегидных групп обозначается окон­ чанием -диал и т. д.

Окончания -ал, -диал и т. д. добавляются к названию углеводорода с тем же числом атомов углерода, что и у альдегида (углерод альде­ гидной группы считается принадлежащим к углеродному скелету). Нумерация углеродных атомов начинается с карбонильного углерода альдегидной группы.

Т р и в и а л ь н а я н о м е н к л а т у р а альдегидов основана на тривиальных названиях карбоксильных кислот с тем же числом ато­ мов углерода. При этом вместо названий типа альдегид уксусной кисло­ ты пользуются более краткими типа ацетальдегид.

Названия некоторых альдегидов приведены в табл. 16.

Кетоны, кетены и хиноны

Кетоны характеризуются наличием карбонильной группы, заме­ щающей по одному атому водорода в молекулах двух одинаковых или

О

■разных скелетоводородов: r _ c — R'. По аналогии с простыми эфирами различают симметричные и несимметричные кетоны.

В с и с т е м а т и ч е с к о й н о м е н к л а т у р е количество кетонных карбонильных групп в молекулах кетонов обозначается окон­ чаниями -он, (кетоны), -дион (дикетоны), -трион (трикетоны) и т. д., добавляемыми к названию соответствующего углеводорода. При

126

Альдегид

о

II

н —с — н

О

II

СН3—с — н

О

II

СН3СН2— с — н СН3 О

1 II

СН3—(СН2)4— с н — с н

О

II

с н 2= с н —с — н

Оо

IIII

н— с — с — н

/ — \ К

II II V \0/-с-н

Т а б л и ц а 16

Названия альдегидов

 

Название

систематическое

тривиальное

Метанал

 

1

Формальдегид,

муравьи-

 

ный альдегид

 

Этанал

Ацетальдегид,

уксусный

 

альдегид

 

Пропанал

Пропионовый

альдегид

2-Метилгептанал

а-Метилэнантовый альде­

 

гид

 

Пропенал

Кротоновый альдегид, ак-

 

ролеин

 

Этандиал

Глиоксаль,

диальдегид

 

щавелевой кислоты

Фенилметанал, формил-

Бензальдегид **

бензен (формилбензол) *

 

 

2-Фурилметанал, 2-фор-

Фурфурол

 

милфуран

 

 

* Согласно правилам женевской номенклатуры.

** Тривиальное название, принятое номенклатурой IUPAC в качестве систематического.

этом кетонные карбонильные углеродные атомы считаются составными

частями углеродного скелета.

 

Р а ц и о н а л ь н а я

н о м е н к л а т у р а

кетонов основана

на перечислении названий радикалов R и R' перед словом -кетон.

Соединения, содержащие структурную единицу

—с = с = 0 , назы­

ваются кетенами. Обычно их рассматривают как продукты замещения

радикалами

одного или двух атомов водорода в собственно кетене

Н аС = С = 0 ,

по аналогии с рациональной номенклатурой кетонов.

Соединения, в которых две карбонильные группы связаны в цикл двумя цепями сопряженных двойных связей типа [—СН =СН —]„,* где п — 0, 1, 2 и т. д., причем п не обязательно одно и то же число

127

 

 

Т а б л и ц а

17

Названия кетонов, кетенов и хинонов

 

 

 

Название

 

Соединение

согласно правилам

рациональное

(три-

 

IUPAC*

виальное)

 

о

II

Пропанон

Диметилкетон

СН3—С—СН3

О

 

(ацетон)

 

 

II

Бутанон

Метилэтилкетон

СН3—С—с н 2—с н 3

О

 

 

II

2-Пентанон

Метилпропилке-

СН3—С—С3Н7

О

 

ТОН

 

 

II

Пентадиенон

Дивинилкетон

СН2=С Н —с —с н = с н 2

/ ^>С=0 или ^ ^>=0

Циклогексанон

ОО

II

II

Бутандион

(Диацетил) ,

СН3—С—С—СН3

о

о

 

 

II

II

2,4-Пентандион

(Ацетилацетон)

с н 3—с —с н 2—с —с н 3

ОО

II

II ,

2,5-Г ександион

(Ацетонилацетон)

СН3—С—СН2 — СНг—С—с н 3

© 4 - с е .

1-Фенил-1-этанон

Метилфенилке-

 

II /р \

 

тон (ацетофенон)

/ 7 Л

 

 

\ 0 / - сл 2 )

Дифенилметанон

Дифенилкетон

 

 

 

(бензофенон)

с н 3—с н 2—с н 2—с н = с = о

Пропилкетен

(С2Н5)2С = С = 0

Диэтилкетен

 

 

1,2-Бензохйнон,

(о-Хинон)

 

 

о-бензохинон

 

Ч/Ч)

*По женевской номенклатуре цифры, указывающие положение карбонильных атомов углерода, ставятся после соответствующего окончания.

128

Продолжение табл. 17

 

 

 

 

Название

 

Соединение

согласно правилам

по женевской номен­

рациональное (триви­

 

 

 

iUPAC *

клатуре

альное)

 

о

 

 

 

 

 

 

 

1,4-Бензохинон,

Бензохинон-1,4,

(я-Хинон)

 

 

 

я-бензохинон

я-бензохинон

 

 

о

 

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

 

1,4-Нафтохинон

Нафтохинон-1,4

 

 

 

 

 

о

 

 

 

I

I

I

2,6-Нафгохинон

Нафтохинон-2,6

о

9,10-Антрахинон Антрахинон-9,10 (Антрахинон)

для обеих цепей, называются хинонами. Обычно хинонам дают назва­ ния исходя из наименований ароматических циклов, получаемых при замене обеих упомянутых карбонильных групп группами СН. При обо­ значении положения хиноидных карбонилов пользуются правилами нумерации атомов для этих ароматических циклов.

Примеры названий кетонов, кетенов и хинонов приведены в табл. 17.

Карбоксильные (карбоновые) кислоты

К карбоксильным кислотам относятся соединения, содержащие в

О

молекуле одну или несколько карбоксильных групп—С—ОН. В соот­ ветствии с числом последних различают одно-, двух-, трехосновные и т. д. карбоксильные кислоты.

Термин карбоксильные кислоты принят правилами ШРАС, женев­ ской номенклатурой принято название карбоновые кислоты — единст­ венное употребляемое в химической литературе на русском языке в

5 ЛЬ 66 2

129

настоящее время. Поскольку термин «карбоксильные кислоты» непо­ средственно производится из названия соответствующей функциональ­ ной группы, а термин «карбоновые кислоты» не имеет под собой логи­ ческой основы, то ниже будет отдано предпочтение первому из этих

терминов.

н о м е н к л а ­

Имеется два варианта с и с т е м а т и ч е с к о й

т у р ы карбоксильных кислот. Согласно первому из них углеродный

атом карбоксильной группы считается составной частью углеродного скелета и название кислоты образуется из названия соответствующего

углеводорода путем добавления к нему

окончания -овая кислота, а

в случае двухосновных карбоксильных

кислот -дикислота и т. д.

По второму варианту карбоксильная группа рассматривается в качестве заместителя в соответствующем скелетоводороде К названию скелетоводорода добавляются соответственно окончания -карбоксильная кислота (-карбоновая кислота), -дикарбоксильная кислота (дикарбо-

новая кислота) и т. д. Положение карбоксильных групп обозначают

как обычно.

н о м е н к л а т у р а рассматривает карбо­

Р а ц и о н а л ь н а я

ксильные кислоты как замещенные уксусной кислоты.

До сих

пор широко

используется т р и в и а л ь н а я н о м е н ­

к л а т у р а

карбоксильных кислот.

 

О

 

II

Существенное значение для номенклатуры имеют радикалы R—С—,

называемые ацилами, которые получаются, если у карбоксильной ки­ слоты отнимают гидроксил от карбоксильной группы. Систематические названия ацилов получают, либо добавляя окончание -оил к названию у г л е в о д о р о д а с тем же числом атомов углерода, либо добавляя к названию с к е л е т о в о д о р о д а Я Н Ш — радикал в ациле) окон­ чание -карбонил. Для простейших ацилов широко применяются тради­ ционные тривиальные названия.

Примеры названий карбоксильных кислот приведены в табл. 18, ацилов — в табл. 19.

Анионы и соли карбоксильных кислот

Если от карбоксильной группы отнять протон, получаются анионы карбоксильных кислот, а при нейтрализации заряда этих анионов кати­ онами — соли карбоксильных кислот. Название аниона карбоксильной кислоты получают, заменяя окончание-овая кислота, окончанием -оат*, либо пользуясь окончанием -карбоксилат вместо -карбоксильная кис­ лота в названии соответствующей кислоты. Следовательно, заряжен­ ный заместитель —СОО- может называться карбоксилатной группой. Распространены также названия, получаемые из тривиальных назва­ ний соответствующих кислот.

* В тривиальных названиях кислот, узаконенных в качестве систематических, окончание -овая кислота может отсутствовать. В таком случае на окончание -оат (или -am) заменяется существующее окончание тривиального названия. Например:

бензойная кислота — бензоат; фталевая кислота — фталат.

130

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ