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

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

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

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

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

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

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

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

* 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

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:

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

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

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

нию углеводорода с тем же числом углеродных атомов. Если один или оба атома водорода амидной аминогруппы замещены на радикалы, то либо пользуются окончаниями типа -метиламид, -диэтиламид и т. д., либо к названию соответствующего амида, добавляют приставки типа

N-метил-, N,N-duamuA- и т. д.

Заменяя гидроксилы двух карбоксильных групп двухосновной кис­ лоты на иминогруппу —NH—, получают имиды соответствующих кис­ лот.

6. Гидразиды кислот. Результат замены кислотного гидроксила на гидразидную группу—NH—NH2. Гидразиды карбоксильных кис-

О

лот R—с —NH —NH2 называют, добавляя окончание -гидразид

кназванию соответствующего углеводорода.

7.Имидолы. Результат замены карбонильного кислорода карбо-

NH

ксильной группы на иминогруппу: R—С—ОН. Представляют собой

таутомерную форму амидов карбоксильных кислот*. Самостоятельное

NH

значение имеют сложные эфиры имидолов —С—О—R — алкилимидо-

латы.

амидины, добавляя окончание -амидин к названию соответствующего углеводорода.

9. Нитрилы. Результат замены карбонильного кислорода и гид­ роксила карбоксильной группы на трехвалентный азот: r _ c = n . Их можно считать также и сложными эфирами синильной кислоты, что отражено в их общем названии — цианиды.

Систематические названия нитрилов получают, добавляя оконча­ ние -нитрил к названию углеводорода с тем же числом углеродных ато­ мов, либо окончания -карбонитрил вместо окончания -карбоксильная кислота в названии соответствующей карбоксильной кислоты.

Если нитрилы рассматривать как сложные эфиры, то их названия образуют, присоединяя к названию радикала окончание -цианид. Нитрилы можно также рассматривать как продукты замещения водо­ родных атомов скелетоводорода на нитрильные группы: r _ C e= n .

Втаком случае пользуются приставками циано-, дициано- и т. д.

10.Производные угольной кислоты. Благодаря наличию двух гидроксильных групп у угольной кислоты существуют производные,

невозможные для других карбоксильных кислот (табл. 23).

* Понятие таутомерии рассматривается в гл. XIII.

140

Т а б л и ц а 23

Классификация и номенклатура производных угольной кислоты

рид, -карбонамид , -карбонгидразид, N,К-диметилкарбонамид и т. д.

Примеры названий производных карбоксильных кислот приведены в табл. 24.

141