3. Názvosloví organických sloučenin
Transkript
3. Názvosloví organických sloučenin
Názvosloví organických sloučenin 3. Vzhledem k tomu, že v současné době je k dispozici řada příruček, ve kterých je vyčerpávajícím způsobem zpracováno názvosloví organických sloučenin včetně nejnovějších úprav (J. Fikr, J. Kahovec: Názvosloví organické chemie, R. Panico, W. H. Powell and Jean-Claude Richer: Průvodce názvoslovím organických sloučenin), jsou v této kapitole uvedeny pouze hlavní názvoslovné zásady a to v co největší stručnosti. Důraz je zde kladen na základní principy a poněkud stranou jsou ponechány některé záležitosti spíše formálního rázu. Nejstarší názvosloví, kde sloučeniny byly pojmenovány dle zdroje, ze kterého byly isolovány (kyselina mravenčí, kyselina octová, kyselina jantarová, kyselina vinna) s rozvojem organické chemie zdaleka nedostačovalo již v polovině 19. století a proto bylo již v roce 1892 Názvoslovnou komisí v Ženevě vytvořeno názvosloví racionální, které bylo od té doby mnohokrát upraveno a doplněno, ale jeho principy platí dodnes. Podle tohoto principu je zapotřebí jednoznačně pojmenovat skelet organické molekuly, jehož základem je buď uhlovodík nebo heterocyklus a název sloučeniny pak odvodit nahrazením příslušného počtu atomů vodíku za jiné atomy nebo skupiny použitím předpony nebo přípony. V současnosti se můžeme setkat též s některými komplikacemi. Přestože některé, dříve používané názvy (zejména triviální) názvoslovná komise nedoporučuje nebo dokonce zakazuje, je dobré je znát. Při čerpání informací ze starších pramenů, např. při vypracování rešerše se totiž těmto starším názvům jen těžko vyhneme. 3.1. Obecné principy 3.1.1. Základní skelety organické molekuly Základním skeletem organické molekuly je a) Nasycený nevětvený alifatický uhlovodík nebo jiný hydrid odvozený od atomů N, Si apod. b) Nasycený alicyklický uhlovodík c) Aromatický uhlovodík d) Aromatický nebo maximálně nenasycený heterocyklus Všechny sloučeniny lze od těchto základních skeletů odvodit tak, že nejdříve podle stanovených pravidel atomy ve skeletu očíslujeme a pak vyznačíme pomocí předpon nebo přípon, ve kterých polohách a jakými substituenty byly nahrazeny atomy H nebo došlo ke vzniku násobných vazeb. 3.1.2. Substituenty odvozené od uhlovodíků a heterocyklů a) Jednovazné radikály vzniklé odštěpením jednoho atomu H se vyznačují koncovkou –yl. alkyl CnH2n + 2 - H = CnH2n + 1 – alkan Ar-H - H = Araryl aren 23 b) Dvouvazné radikály vzniklé odštěpením dvou atomů H se vyznačují koncovkou –yliden = CnH2n 〈 alkyliden Např. CnH2n + 2 – 2H 3.1.3. Vyjádření počtu stejných substituentů Násobky se vyjadřují následujícím způsobem. Násobek Jednoduchý substituent Složitější substituent 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 monoditritetrapentahexaheptaoktanonadekaundekadodekatrideka- bistristetrakispentakishexakisheptakisoktakisnonakisdekakisundekakisdodekakistridekakis- 20 21 22 ikosaheneikosadokosa- ikosakisheneikosakisdokosakis- 30 31 32 triakontahentriakontadotriakonta- triakontakis- 40 41 tetrakontahentetrakonta- 50 pentakonta- 60 hexakonta- 70 heptakonta- 80 oktakonta- 90 nonakonta- 100 hekta- 200 dikta- 300 trikta- 400 tetrakta- 500 pentakta- 600 hexakta- 700 heptakta- 800 oktakta- 900 nonakta- 24 Počet vzájemně vázaných arylů biterkvaterkvinkresexiseptioktinonideciundecidodecitrideci- 1000 kilia- 2000 dilia- 3000 trilia- 3.2. Názvosloví základního skeletu molekuly Základním skeletem je v alifatické a alicyklické řadě nevětvený nasycený systém, v řadě aromatické a heterocyklické pak nekondenzované a kondenzované systémy. 3.2.1. Alkany CnH2n+2 Jsou názvoslovným základem všech alifatických sloučenin. Názvoslovně se vyznačují koncovkou –an. Kromě prvních čtyř se názvy atomů tvoří z kmenů uvedených v 2. sloupci tabulky na str. 27. Naznačeno je to v následující tabulce, kde jsou současně uvedeny i názvy alkylů. n alkany CnH2n+2 Alkyly CnH2n+1 – 1 methan methyl2 ethan ethyl3 propan propyl4 butan butyl5 pentan pentylDále se názvy tvoří z kmenů uvedených v tabulce na str. 27. Např. 10 dekan decyl11 undekan undecyl21 heneikosan heneikosyl32 dotriakontan dotriakontyl141 hentetrakontahektan hentetrakontahektyl163 trihexakontahektan trihexakontahektyl- 25 3.2.2. Jiné homogenní hydridy Název se tvoří z následujícího označení prvků vytvářejícího řetězec: O ox(a)- S sulf(a)- Se selen(a)- N az(a)- P fosf(a)- As ars(a)- Si sil(a)- Sn stan(a)- a koncovky -an Např. H2N N NH2 H triazan H H H3Si Si Si SiH3 tetrasilan H H H2P PH2 difosfan H S S S H trisulfan H3Sn distannan SnH3 26 3.2.3. Heterogenní hydridy Zde vycházíme ze stejného principu,vyznačíme však polohu jednotlivých heteroatomů v řetězci: Např.: 1 3 2 4 6 5 8 7 9 10 H3C O CH2 O CH2 CH2 O CH2 O CH3 3 H3Si 2 2,4,7,9-tetraoxadekan 1 N SiH3 H 3.2.4. Cykloalkany 3.2.4.1. Monocyklické CnH2n 1,3-disilazan Názvy se vytvářejí z názvů alkanů předponou cyklo, např. cyklobutan 3.2.4.2. cyklopentan cyklodekan Vícecyklické 3.2.4.2.1. Můstkové Dva a více cyklů je vzájemně připojeno prostřednictvím dvou atomů C. a) Bicykly CH (CH2) (CH2) m (CH2) n o CH Název se vytváří předponou bicyklo a v hranaté závorce se uvádí počet atomů C v jednotlivých řetězcích od nejvyššího k nejnižšímu, např.: 1 2 2 7 1 3 8 3 4 bicyklo[3.2.1]oktan 6 1 2 5 4 3 8 4 6 5 9 6 5 7 bicyklo[4.3.0]nonan 27 bicyklo[2.2.0]hexan Číslování bicyklů začíná od jednoho z atomů společného oběma cyklům a dále se pokračuje po nejdelším, pak kratším a konečně nejkratším řetězci, jak vyplývá z uvedených příkladů. b) tricyklické a polycyklické systémy Zde vycházíme z bicyklického systému, který zvolíme tak, aby byla splněna kriteria vyplývající z dále uvedených příkladů a připojení dalších řetězců se vyznačí číslem udávajícím počet atomů a indexem, který vyznačuje jejich umístění. . . 1 1 8 7 . 2 3 2 10 8 3 12 10 9 7 5 4 6 tricyklo[4.2.1.1 . 9 4 11 5 6 2,5 tricyklo[4.2.2.2 2,5 ]dodekan ]dekan V obou případech byl zvolen takový bicyklus, u něhož mezi společnými atomy C (vyznačené .) je nejdelší a nejkratší řetězec. Můstky se číslují od toho atomu, který je připojen na atom s nejvyšším číslem. Máme-li prostorový vzorec molekuly, je často výhodné provést jeho znázornění v rovině. . . 1 8 6 7 2 9 4 5 3 10 3,7 adamantan (prostorový vzorec) tricyklo[3.3.1.1 ]dekan 10 9 8 7 . . 1 6 2 3 4 5 3,8 twistan tricyklo[4.4.0.0 ]dekan 28 3 . . 8 7 1 2 3 8 6 5 4 7 . . 1 6 4 2 5 2,5 pentacyklo[4.2.0.0 .0 3,8 .04,7]oktan kuban V některých případech lze pro název cykloalkanu využít i názvu aromatického uhlovodíku pomocí předpon hexahydro-, dekahydro- apod., případně předpony perhydro-. Např. dekahydronaftalen dodekahydrofenalen (perhydrofenalen) 3.2.4.2.2. Spirocykly Zde dva nebo více cyklů jsou vzájemně spojeny prostřednictvím jednoho atomu C, tzv. spiroatomu. Číslování začíná od atomu připojeného ke spiroatomu v nejkratším řetězci a v hranaté závorce jsou uvedena čísla udávající počet atomů od nejmenšího řetězce. Např. 9 8 1 7 4 6 13 2 spiro[3.5]nonan 3 5 16 14 15 1 2 12 8 dispiro[5.1.6.2]hexadekan 3 6 11 10 13 7 9 14 15 4 5 16 17 1 12 trispiro[2.1.2.6.2.1]heptadekan 3 5 8 2 11 10 9 7 6 4 Jak vyplývá z uvedených příkladů, podle počtu spiro-atomů se používá předpona dispiro, trispiro- atd. a v hranaté závorce počet atomů v jednotlivých řetězcích. 29 3.2.5. Aromatické uhlovodíky Základními uhlovodíky jsou benzen a kondenzované systémy, které stále mají triviální názvy. Kromě benzenu, jsou radikály odvozené od ostatních arenů odvozené od jejich názvů koncovkou –yl. 3.2.5.1. a) Nekondenzované areny Benzen a od něj odvozený aryl. benzen b) fenyl Annuleny Jedná se o monocyklické polyeny obsahující maximální počet nekumulovaných násobných vazeb o sumárním vzorci CnHn nebo CnHn+1, kde n 〉 6. Např. 1 2 3 1H-[9]annulen 3.2.5.2. [10]annulen [14]annulen [18]annulen Kondenzované aromatické uhlovodíky Kondenzované systémy lze dělit podle toho, neobsahují-li žádný atom společný třem cyklům na ortho-kondenzované (dříve katakondenzované) a na uhlovodíky, obsahující aspoň 1 atom společný třem cyklům – ortho-perikondenzované (dříve peri-kondenzované). naftalen ortho-kondenzovaný acenaftylen peri-kondenzovaný pro číslování kondenzovaných arenů (není-li v určitých případech stanoveno jinak) se molekula orientuje tak, aby co nejvíce cyklů bylo na ose x a potom v pravém horním 30 kvadrantu vytyčeným osami x a y, jak bude ukázáno na příkladech. Číslo 1 má pak první substituovatelný atom v pravém horním rohu. 31 3.2.5.2.1. Ortho-kondenzované systémy 3.2.5.2.1.1. Čistě benzoidní Prvním zástupcem je naftalen. 8 8a 1 7 2 6 3 4a 5 4 Další přikondenzování je možno uskutečnit různým způsobem. a) Lineárně anelované uhlovodíky 8 9 1 7 2 6 3 5 10 4 10 11 12 anthracen (má specifické číslování) 1 9 2 8 3 ----------------------------------------7 6 5 4 11 12 13 14 tetracen (naftacen) 1 2 10 pentacen ------------------------------------------------------3 9 8 7 6 5 4 1 2 3 4 32 hexacen b) Angulárně anelované 3 12 2 4 1 11 5 2 ---------------------- 10 1 6 7 8 chrysen 5 (specifické číslování) 9 4 ---------------------- fenanthren 10 8 3 9 ---------------------- 6 7 2 1 16 3 14 14 ---------------------- 10 5 11 6 ---------------------10 11 13 3 12 4 9 ---------------------- picen 7 9 2 ---------------------- 4 13 12 1 15 8 8 hexahelicen 5 7 6 2 1 3 12 4 11 10 5 9 trifenylen 6 8 7 c) Kombinovaně anelované 2 1 3 4 pentafen 5 ---------------------------------6 2 1 3 4 5 ---------------------------------------------- ---------------------------------- 6 v v hexafen (správne orientovaný) hexafen (nesprávne orientovaný) 33 2 1 3 4 2 1 3 4 5 6 5 ---------------------------------------------- ---------------------------------6 trinaftylen heptafen 7 8 10 9 3.2.5.2.1.2. Obsahující i nebenzoidní cykly a) s 5-člennými cykly 7 1 1 7 1 7 6 2 6 2 6 2 5 3 5 3 5 3 1H-inden 8 4 4 4 2H-inden 9 1 9 8 7 6 5 5H-inden 2 7 3 6 2 3 5 4 fluoren 4 3H-fluoren 2 1 8 3 4 5 1 7 2 6 3 4 5 as-indacen b) 1 s-indacen s jinými cykly 2 1 8 3 1 7 4 2 3 6 5 5 4 6 8 bifenylen 7 34 tetrafenylen 3.2.5.2.1.3. Obsahující jen nebenzoidní cykly 2 2 10 3 9 4 3 8 3 1 12 11 2 9 5 4 1 10 1 6 4 7 6 pentalen 8 5 8 6 5 oktalen heptalen 7 7 1 2 6 3 5 azulen 4 3.2.5.2.2. Peri-kondenzované systémy Obsahují alespoň 1 atom C, který je společný 3 cyklům. 3.2.5.2.2.1. Plně benzoidní 2 1 10 1 10a 3 9 2 8a 4 10b 10c 8 5 7 4 5a 5 6 fenalen 3 3a v pro císlování orientace nesprávná správná orientace pyren 2 1 12 1 11 3 2 12 11 4 10 3 10 5 9 4 6 9 5 8 7 8 7 perylen 6 koronen 13 14 1 12 2 11 3 10 4 9 5 8 7 ovalen 35 6 Na příkladu pyrenu je demonstrována jak správná tak i nesprávná orientace pro číslování i způsob značení kvarterních atomů C. 3.2.5.2.2.2. Obsahující i jiné cykly 2 1 2 1 2 1 10 8 7 6 3 9 4 8 5 6 7 3 9 4 8 4 5 7 5 6 acefenanthrylen aceanthrylen acenaftylen 3 10 2 1 3 10 9 4 8 5 7 fluoranthen 6 2 1 1 11 2 3 14 12 4 13 3 5 10 12 9 4 8 7 6 6 11 7 8 10 5 9 pleiaden 3.2.6. rubicen Heterocykly Názvosloví je dvojího typu. Racionální, při kterém je název heterocyklu vytvořen jednoznačně pomocí předpon a přípon podle stanovených pravidel a triviální, které se týká běžných pětičlenných a šestičlenných heterocyklů. 3.2.6.1. Racionální názvosloví Je tvořeno předponami, kterými jsou označeny heteroatomy a příponami, které udávají velikost cyklu. 36 3.2.6.1.1. Tabulka předpon, které jsou seřazeny v sestupném pořadí nadřazenosti. O S Se Te N P As Sb Bi Si Ge Prvek Předpona oxa- thia- selena- tellura- aza- fosfa- arsa- stiba- bisma- sila- germa- Sn Pb B Hg Prvek Předpona stanna- plumba- bora- merkura3.2.6.1.2. Tabulka přípon n Heterocykly obsahující atom N nenasycený nasycený 3 4 5 6 7 8 9 10 1) 2) -irin -et -ol -in Heterocykly neobsahující atom N nenasycený nasycený -iridin -etidin -olidin 1) - -iren -iran -et -etan -ol -olan -in -an -inin(B, P, As, -inan(B, P, As, Sb)2) Sb)1) -epin -epin -epan -ocin -ocin -okan -onin -onin -onan -ecin -ecin -ekan U dusíkatých heterocyklů se nevyjadřuje příponou Používá se u heterocyklů obsahujících B, P, As a Sb Heterocykly s cykly vyššími než 10 se obsazují od názvu příslušných uhlovodíků a náhrada atomu C za heteroatom se vyznačí příslušnou předponou v tabulce předpon. 3.2.6.1.3. Příklady použití údajů v tabulkách H H O N N N oxiran N diazirin aziridin H N H 1,3-diazetidin 1,2-diazet O N O N O N O N O 1,2,4-oxadiazol 1,2,4-trioxolan 37 O 1,3-dioxetan O1 2 S3 1,3-oxa-thiolan N S N P N N N 1,2,4-triazin 6H-1,2,5-thiadiazin fosfinin H 8 S B 7 O1 O 2 N O3 6 O 5 borinan 1,3-thiazepin 4 1,3,5,7-tetraoxokan 3.2.6.2. Triviální názvosloví 3.2.6.2.1. Pětičlenné heterocykly a) Nekondenzované heterocykly O H N H N S H N N N furan pyrrol thiofen O 1 O pyrazol 1 1 S S N2 imidazol N2 2 2 N3 N3 isoxazol b) 1 isothiazol oxazol thiazol S přikondenzovaným benzenovým jádrem 7 6 7 1 O 1 6 O 2 5 S 2 1 2 5 4 3 benzo[b]furan 7 6 H N 3 4 isobenzofuran 4 indol 3 benzo[b]thiofen 7 1 7 1 6 6 H N NH 2 2 5 3 N2 5 5 3 4 3 4 isoindol 38 1 indazol H N 7 1 H N 6 7 1 O 6 N N 5 3 4 benzimidazol S 6 N2 2 7 1 1 2 N 5 3 4 benztriazol 2 N 5 3 4 benzoxazol H9 N 8 7 3 benzthiazol 1 2 6 3 4 5 karbazol 3.2.6.2.2. Šestičlenné heterocykly a) Nekondenzované O1 S1 2 N 2 3 1 1 2 3 4 4 2H-pyran 4H-thiopyran pyridin pyridazin 5 4 cinnolin N 4 pyrimidin pyrazin P 4 fosfinolin N N1 2 7 N 2 2 3 6 N3 N3 3 N chinazolin ftalazin 1 8 1 7 O2 3 6 3 5 2H-chromen 4 isochromen 39 4 chinoxalin 2 4 1 2 4 4 O 3 2 1 5 2 N4 isochinolin 8 1 3 6 1 N N3 4 chinolin 1 2 3 S přikondenzovaným benzenovým kruhem 1 8 N 7 N N N N2 3 4 b) N 2 1 9 8 6 N 5 9 10 3 8 N 7 8 7 N 6 2 8 3 7 N 6 7 O 6 1 5 2 7 3 6 2 8 3 7 4 6 fenoxazin 10 9 2 8 3 7 1 S 2 O 6 4 3 4 5 fenoxathiin 1 S 10 8 4 10 xanthen fenothiazin 9 3 O 5 1 S5 1 2 4 H N 10 9 9 8 fenarsazin H N 10 8 5 perimidin 1 As fenazin 9 5 6 10 9 4 5 5 6 fenanthridin 1 N 3 4 akridin 9 N 4 2 4 10 HN 10 7 2 1 3 1 2 7 S 6 3 5 4 thianthren 3.2.6.2.3. Vzájemně kondenzované heterocykly a) Prostřednictvím atomů C 8 7 H N 8 9 1 6 4 5 β− karbolin N2 7 3 6 N 5 N 4 1,8-naftyridin 40 8 1 2 7 3 6 N 1 2 3 N 5 4 1,5-naftyridin 2 1 N 3 6 10 1 4 9 N 7 N 7 N N 4 2 7 9 6 4 5 purin 1,7-fenanthrolin N3 N 3 6 N1 N8 8 2 5 8 H N 5 pteridin (zcela anomální číslování) b) Prostřednictvím atomů N 8 1 7 9 1 7 6 4 5 5 3 4 N 7 3 3 5 6 indolizin pyrrolizin 3.3. N 6 N 2 8 2 2 1 4 1H-chinolizin Modifikace základního skeletu molekuly Zde budou uvedeny způsoby, jakými lze pojmenovat základní skelet molekuly, který je složitější než jaký byl uveden v minulé podkapitole. Jedná se o nenasycené uhlovodíky, hydrogenované areny a heterocykly a sloučeniny s větveným skeletem. 3.3.1. Názvosloví nenasycených sloučenin 3.3.1.1. Zavedení násobných vazeb a) Dvojná vazba se vyznačuje koncovkou –en a trojná vazba se vyznačuje koncovkou – yn, připojenou k názvu kmene nasyceného uhlovodíku a vyznačí se atom, ze kterého násobná vazba vychází. Nejlépe to vysvítá z následujících příkladů: 6 5 4 3 2 6 1 hex-2-en 6 5 4 3 2 5 4 3 2 1 H3C C C CH2 C CH2 H H H hexa-1,4-dien H3C CH2 CH2 C C CH3 H H 5 1 4 3 2 1 HC C CH2 C CH2 H H3C CH2 CH2 C C CH3 hex-2-yn pent-1-en-4-yn 41 2 6 5 4 3 2 1 1 3 HC C C C C CH2 H H H 4 5 hexa-1,3-dien-5-yn cyklookta-1,3,5-trien 2 6 5 4 3 2 3 1 1 HN N N N N NH H H 4 7 6 hexaaz-1,5-dien 5 bicyklo[5.4.0]undec-1(7)-en Nenasycené alkyly a cykloalkyly: H2C C H vinyl b) H2C C H2C C CH2 H CH3 allyl cyklohex-2-en-1-yl isopropenyl Další způsob zavedení násobné vazby je možno uskutečnit předponou didehydro- Např. P 1,2-didehydrofosfepan 1,2-didehydrobenzen 3.3.1.2. Parciální hydrogenace V některých případech můžeme při tvorbě názvu nenasycené sloučeniny vycházet z názvu isocyklického nebo heterocyklického arenu a vyznačit parciální hydrogenaci. Např. H N NH 1,2,3,4,5,6,7,8-oktahydronaftelen 1H-2,3-dihydro-[1,2]diazepin 42 3.3.2. Kondenzované uhlovodíky a heterocykly Názvy kondenzovaných uhlovodíků a heterocyklů, které obsahují více cyklů než bylo uvedeno v podkapitolách 3.2.5. a 3.2.6., se vytvářejí z uvedených základních systémů následujícím způsobem: Nejdříve zvolíme podle dále uvedených pravidel jeden uhlovodík nebo heterocyklus za základ, který stanoveným způsobem očíslujeme. Potom ve směru číslování každou vazbu označíme písmenem malé abecedy. Stanoveným způsobem pak očíslujeme i přikondenzovaný cyklus. Tento přikondenzovaný cyklus pak vytváří předponu končící na –o-, pak následuje hranatá závorka, ve které jsou ve smyslu číslování základního cyklu uvedena čísla přikondenzovaného cyklu a pak následuje malé písmeno vazby cyklu základního. Jedná-li se o přikondenzování uhlovodíku k heterocyklu, pak za základ volíme heterocyklus, jedná-li se o vzájemné přikondenzování uhlovodíků mezi sebou a stejně tak i heterocyklů, pak se řídíme následujícími preferencemi. Pořadí rostoucí nadřazenosti Uhlovodíky 1 pentalen 18 chrysen 2 inden 19 tetracen 3 naftalen 20 pleiaden 4 azulen 21 picen 5 heptalen 22 perylen 6 bifenylen 23 pentafen 7 as-indacen 24 pentacen 8 s-indacen 25 tetrafenylen 9 acenaftylen 26 hexafen 10 fluoren 27 hexacen 11 fenalen 28 rubicen 12 fenanthren 29 koronen 13 anthracen 30 trinaftylen 14 fluoranthen 31 heptafen 15 acenafthrylen 32 heptacen 16 trifenylen 33 pyranthren 17 pyren 34 ovalen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Heterocykly arsanthren 28 pyrrolizin isofosfindol 29 indolizin fosfindol 30 isoindol isofosfinolin 31 indol fosfinolin 32 indazol fosfanthren 33 purin tolurofen 34 chinolizin selenofen 35 isochinolin thiofen 36 chinolin thianthren 37 ftalazin furan 38 naftyridin pyran 39 chinoxalin isobenzofuran 40 chinazolin isochromen 41 pteridin chromen 42 karbazol xanthen 43 β-karbolin 17 18 19 20 21 22 23 24 fenoxaselenin fenoxathiin pyrrol imidazol pyrazol isothiazol isoxazol pyridin 43 44 45 46 47 48 49 50 51 fenanthridin akridin perimidin fenanthrolin fenazin fenarsazin fenofosfazin fenotellurazin 25 pyrazin 26 pyrimidin 27 pyridazin 52 fenoselerazin 53 fenothiazin 54 fenoxazin Shora uvedený způsob tvorby názvů kondenzovaných systémů vyplývá z následujících příkladů: 1) 1 N N2 3 4 5 7 6 Zde je nejvyšším základním systémem cinnolin, ke kterému je přikondenzován naftalen 1 8 N 7 g a N2 b 3 6 f 5 1 c e d 4 2 3 4 číslování naftalenu číslování cinnolinu Název uvedeného systému tedy je nafto[2.1-f]cinnolin. 2) 2H-nafto[1.8-cd]isothiazol 1 H N S 8 3 7 4 6 1 S 5 8 2 a N b 3 5 d 4 2 7 2 6 3 c 5 44 1 4 3) Thieno[3.2-b]furan 1 O 2 6 3 5 S 4 4) 7H-pyrazino[2.3-c]karbazol 2 1 N 3 11 N 4 10 9 5 N H 8 6 7 5) Imidazo[1.2-b][1.2.4]triazin 1 7 8 N 6 N 5 4a N 2 3 N 4 6) Benzo[a]anthracen 2 1 11 3 12 4 10 5 9 8 7) 6 7 Dibenzo[a.j]anthracen 2 1 3 4 5 9 8 7 45 6 8) Anthra[2.1-a]tetracen 1 a 2 2 1 3 4 9) 9H-nafto[1.2.3-cd]perylen 2 1 3 4 5 6 7 8 9 1 a 2 b 3 1 c d 4 2 6 3 10) 5 5H-benzo[cd]azulen 1 2 3 9 4 8 5 6 7 1 2 a b 8 c d 4 7 6 3 5 46 Na uvedených příkladech jsou demonstrovány všechny nejdůležitější zásady. Nadřazenost heterocyklu nad isocyklem (příklady 1 a 2) Nadřazenost kyslíkatého heterocyklu nad sirným (příklad 3) Stanovení nejvyššího heterocyklu za základ (příklad 4) – základem je karbazol a nikoliv chinoxalin Nadřazenost 6-členného heterocyklu nad 5-členným (příklad 5) Nadřazenost vícejaderného arenu lineárně anelovaného (příklad 7). Zde je základem anthracen a nikoliv fenanthren. Výsledný kondenzovaný systém, jehož název je vytvořen na shora uvedených principech má pak své vlastní číslování, které odpovídá obecným zásadám. Proto jsou kondenzované systémy u všech příkladů správně zorientovány. Na příkladu 5 je demonstrováno, že přednost má číslování, při kterém má atom C společný oběma cyklům co nejnižší číslo. (4a je nižší než 8a). 3.3.3. Větvený skelet Při tvorbě názvu se vychází ze všech uvedených základních skeletů, které substituujeme na patřičných místech alkyly, cykloalkyly resp. isocyklickými nebo heterocyklickými aryly. 3.3.3.1. Větvený alifatický uhlovodík 3.3.3.1.1. Racionální názvosloví Zde za základ volíme nejdelší řetězec, který je substituován příslušnými alkyly. Použít je možno i následující názvy větvených alkylů: H3C H3C H2C HC C C H3C H3C H3C isopropyl isopropyliden H3C HC CH2 H3C H3C CH2 isobutyl H3C HC CH2 CH2 H3C isopentyl HC H3C sek-butyl CH3 H3C CH2 C CH3 terc-pentyl Hlavní zásady tvorby názvu vyplývají z následujících příkladů: 47 isopropenyl CH3 H3C C CH3 terc-butyl CH3 H3C C CH2 CH3 neopentyl (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 CH3 H H H3C CH2 C C CH2 CH2 CH2 CH2 C CH3 H CH3 CH3 2,7,8-trimethyldekan (Název vytvořený při opačném číslování – čísla v závorce – 3,4,9-trimethyldekan je nesprávný, přestože 3+4+9 = 16 je číslo menší než 2+7+8 = 17, protože zde substituent začíná až číslem 3). CH3 HC CH3 11 10 8 9 7 CH3 HC CH3 4 3 H2 1 CH2 CH2 C CH3 5 6 H3C CH2 CH2 CH2 CH2 C C CH3 HC CH3 CH3 HC CH3 CH3 5,5-bis-(1,2-dimethylpropyl)-2,6,6-trimethylundekan 2 1 7 6 5 H4 3 H3C C C C CH2 C CH2 H CH CH2 4-vinyl-hept-1-en-5-yn 7 8 6 H5 4 3 2 1 H3C C C C C C C CH2 H H H H H C CH 5-ethynyl-okta-1,3,6-trien 3.3.3.1.2. Triviální názvy CH3 H H3C C (CH2)n CH3 H3C CH3 iso-alkan 3.3.3.2. CH3 CH3 neopentan Substituované alicyklické uhlovodíky 48 CH3 H2C C H CH2 isopren 3.3.3.2.1. Racionální názvosloví Používá se stejných zásad jako v řadě alifatické. Např. CH3 3-methyl-cyklohex-1-en 9 8 7 H2C H2C 6 H2C CH2 10 CH2 1 C C2 C C CH2 CH3 3 5 4 1-(cyklobut-2-en-1-yl)-2-methyl-cyklodec-1-en-4-yn 3.3.3.2.2. Triviální názvy kuban prisman adamantan Pro lepší orientaci v oblasti terpenů a steroidů je dobré znát i názvy některých základních uhlovodíků, se kterými se setkáváme v literatuře. 10 7 7 CH3 CH3 CH3 4 6 5 1 2 3 4 3 2 5 2 6 1 3 5 1 8 C H3C H CH3 9 C H3C H CH3 9 10 p-menthan 6 7 8 thujan 49 4 H3C 8 CH3 9 karan CH3 CH3 1 2 1 6 3 7 8 6 H3C 5 4 H3C 9 2 7 CH3 CH3 8 3 9 5 4 pinan bornan 12 1 10 2 A 3 C 9 17 D 14 8 B 5 13 11 1 16 3 5 4 6 estran 18 19 1 CH3 11 9 8 10 3 13 19 1 16 CH3 11 8 10 3 16 4 15 7 5 6 R 17 9 14 2 15 7 5 4 CH3 12 17 14 2 18 CH3 13 15 7 gonan (steran) 12 16 14 8 6 17 9 10 2 15 7 4 CH3 12 13 11 6 androstan R= CH3 21 CH3 21 CH2 20 C 20 H H 3C 24 CH3 21 20 22 22 23 23 26 H 3C pregnan 3.3.3.3. cholan 24 27 25 CH3 cholestan Substituované aromatické uhlovodíky 3.3.3.3.1. Racionální názvosloví Vytváří se na stejném principu jako u ostatních uhlovodíků. Kromě alkylů a cykloalkylů zde názvy vytváříme i za použití arylů a následujících radikálů. 50 CH3 H3C H3C CH3 fenyl 4-tolyl a ostatní isomery CH2 mesityl C H benzyl HC benzyliden CH2 CH2 benzhydryl C C H H fenethyl C C CH2 H H styryl cinnamyl Např. HC 5 10 CH HC 4 6 3 7 2 8 9 1 H2C 1-fenyl-10-styryl antracen 4-benzyl-9-benzyliden-fluoren Pro vzájemná spojení arylů používáme násobící předpony uvedené v tabulce na str. 24. 51 Např. 5´ 6´ 2 3 5´´ 1 4´ 2 bifenyl 2´´ 3 1 1´´ 5 6 3´´ 4 1´ 3´ 2´ 5 6 1, 1´: 4´, 1´´ -terfenyl (p-terfenyl) 2´´´ 3´´´ 1´´´ 5´´ 6´ 4´´ 2´ 4´´ 5´ 4´ 1´ 3´ 6´´ 4 4´´´ 3´´ 6´´ 2´´ 1´´ 3´ 5´´´ 6´´´ 2´ 2 3 1 4´ 4 1´ 6´ 5´ 6 5 1,1´:3´, 1´´:3´´,1´´´ kvaterfenyl (m-kvaterfenyl) 3.3.3.3.2. Triviální názvy CH3 H3C H CH3 C CH3 CH3 H3C H CH3 C CH3 H3C o-, m-, pxyleny toluen HC CH3 CH3 mesitylen kumen p-cymen CH2 H C CH2 C H styren trans-stilben 52 fulven 3.3.3.4. odvozené Substituované a nasycené heterocykly a radikály od nich Např. N 1 2 H N N 6 3 N 5 2,3´-bipyridyl 6 N 1 7 2 CH3 4 O H N 1 2 3 5 N4 H α,β,γ − pikoliny piperidin S O N H morfolin H2 C piperazin S 8 3 5 4 chinuklidin thienyl- furfuryl- Např. O H2C N N N N S 6-furfuryl-9-thienyl-purin 53 thenyl- H2 C 3.4. Funkční deriváty uhlovodíků, heterocyklů a dalších základních skeletů molekuly Nahradíme-li nejméně 1 atom H v základním skeletu jinou skupinou než je alkyl a aryl, vznikají funkční deriváty. Název funkčních derivátů vychází ze základního skeletu a substituce se vyjadřuje buď předponou nebo příponou. Je-li to možné, dává se přednost příponě. Pokud se jedná o více různých substituentů, pak ten, který má nejvyšší prioritu se vyjadřuje příponou a všechny ostatní předponou. 54 3.4.1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Seřazení nejdůležitějších skupin podle klesající priority Radikály Anionty Kationty Zwitteriontové sloučeniny Kyseliny (v pořadí COOH, C(O)O2H, potom jejich S a Se deriváty následované sulfonovými, sulfinovými, selenovými, fosfonovými, arsonovými atd. kyselinami) Anhydridy Estery Halogenidy kyselin Amidy 14 15 16 17 18 19 20 21 Hydrazidy Imidy Nitrily Aldehydy následované thioaldehydy, selenoaldehydy a telluroaldehydy 3.4.2. Ketony následované thioketony, selenoketony a telluroketony Alkoholy a fenoly následované thioly, selenoly a telluroly Hydroperoxidy následované thiohydroperoxidy, selenohydroperoxidy a tellurohydroperoxidy Aminy Iminy Hydrazidy, fosfany atd. Ethery následované sulfidy, selenidy a telluridy Peroxidy následované disulfidy, diselenidy a ditelluridy Přehled nejdůležitějších funkčních karboxylové kyseliny a jejich derivátů Funkční skupina předpona přípona FClO=ClO2ClO3ClBrIOIO2IO= O= HO- fluorchlorchlorosylchlorylperchlorylbromjodjodosyljodyloxooxohydroxy- -al -on -ol H-O-O- hydroperoxy- - 55 skupin mimo Typ sloučeniny fluor-deriváty chlor-deriváty chlorosyl-deriváty chloryl-deriváty perchloryl-deriváty brom-deriváty jod-deriváty jodoso-deriváty jodo-deriváty aldehydy ketony, laktamy alkoholy, fenoly, enoly, hemiacetaly hydroperoxy R-O(Např. CH3-O-) H-S- R- oxy(methoxy-) sulfanyl(merkapto-) -thiol HO-SHO S sulfenosulfino- sulfenová kyselina sulfinová kyselina thioly (např. thioalkoholy, thiofenoly) sulfenové kyseliny sulfinová kyselina sulfo- sulfonová kyselina sulfokyseliny H2NR N aminoR-amino -thial -thion -amin - sulfidy (thioethery) S= R-sulfanylR-merkapto thioxo- di-R-amino- - terciální amin tri-R-amonio- tri-R-amonium kvarterní amoniové hydroxidy nebo soli hydroxyamino- -hydroxylamin hydroxylaminy nitrosonitroiminohydroxyiminohydroxynitroryl -imin -oxim -azinová kyselina nitroso sloučeniny nitrolátky iminy oximy aci-nitro sloučeniny hydrazino(hydrazo-) -hydrazin - hydrazino-sloučeniny hydrazo-sloučeniny H2N-N= - + N N hydrazonodiazo- -hydrazon - hydrazony diazosloučeniny -N=N- azo- - azosloučeniny ethery O O HO S O R-S- thioaldehydy thioketony primární aminy sekundární amin H R N R R R N + R HO N H O=NO2NH-N= HO-N= HO N + O - H2N-NHN N ( H H ) 56 R-N=N- + N N N 3.4.3. R-diazenylazido- -azid azosloučeniny azidy Názvosloví karboxylových kyselin Je důležité nikoliv jen pro tvorbu názvů samotných kyselin, ale i pro tvorbu názvů jiných sloučenin, kde lze s výhodou využít názvoslovného radikálu odvozeného od karboxylu odštěpením OH skupiny, tzv. acylu. Název acylu se vytváří z latinského kmene kyseliny koncovkou –yl. O O R R OH acyl- Např. O O H H OH acidum formicum formyl- O O OH acidum benzoicum 3.4.3.1. benzoyl- Racionální názvosloví Zde existují 3 možnosti vytvoření názvu. a) Je-li karboxyl hlavní skupinou v alifatickém řetězci, pak je název vytvořen z názvu uhlovodíku koncovkou –ová. Např. ethanová kyselina H3C COOH COOH ethandiová kyselina COOH b) Je-li karboxyl hlavní skupinou, ale není součástí skeletu, vytváří se název příponou –karboxylová kyselina. 57 Např. COOH pyridin-3-karboxylová kyselina N COOH N pyrazin-2,3,5-trikarboxylová kyselina HOOC c) COOH N Není-li karboxyl hlavní skupinou, pak se používá předpona karboxy-. Např. CH3 N+ Cl 4-karboxy-1-methylpyridinium chlorid O OH Ta se používá i u větvených polykarboxylových kyselin, např.. 8 COOH H2C COOH CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 COOH 7 5 6 4 3 2 1 4-(karboxymethyl)oktandiová kyselina avšak COOH COOH CH2 CH2 CH CH2 CH2 5 4 3 2 1 COOH pentan 1,3,5-trikarboxylová kyselina a nikoliv 4-karboxyheptandiová kyselina. 3.4.3.2. Triviální názvosloví Mnohé triviální názvy karboxylových kyselin jsou natolik vžité, že se stále používají a jsou často výhodnější než název racionální. V následující tabulce jsou uvedeny názvy alifatických nasycených mono- a dikarboxylových kyselin. Kromě názvu českého je uveden i název anglický a německý v uvedeném pořadí. česky latinsky anglicky německy kyselina acidum - acid -säure 58 Alifatické nasycené mono- a dikarboxylové kyseliny n Monokarboxylová kyselina Acyl Cn-1H2n-1-CO- Dikarboxylová kyselina Cn-2H2n-4 (COOH)2 Acyl CO Cn-2H 2n-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 mravenčí - formicum formic – Ameisenoctová - aceticum acetic – Essigpropionová - propionicum propionic – Propionmáselná - butyricum butiric Buttervalerová - valericum valeric Valerkapronová - capronicum caproic Capronenanthová - enanthicum enanthic Önanthkaprylová - caprylicum caprylic Caprylpelargonová - pelargonicum pelargonic Pelargonkaprinová - caprinicum capric Caprinundecylová - undecylicum undecansic - CO formyl- - - acetyl- šťavelová, oxalová - oxalicum oxalic Oxalmalonová - malonicum malonic Malonjantarová - succinicum succinic Bernsteinglutarová - glutaricum glutaric Glutaradipová - adipicum adipic Adipinpimelová - pimelicum pimelic Pimelinkorková - subericum suberic Korkazelaová - azelaicum azelaicAzelainsebaková - sebacicum sebacic Sebacin- oxalyl- propionyl- butyryl valeryl- kapronyl- enanthyl- kapryl- pelargonyl- kaprinyl- undekanoyl- 59 malonyl- sukcinyl- glutaryl- adipoyl- pimeloyl suberoyl azelaoyl sebakoyl - Undecyllaurová - lauricum lauric Laurinmyristová - myristicum myristicMyristinpalmitová - palmiticum palmitic Palmitinstearová - stearicum stearic Stearinarachová - arachidicum arachidic Arachinbehenová - behenicum bchenic Behenlignocerová - lignocevicum lignoceric Lignocerincerotová - ceroticum cerotic Cerotin- 12 14 16 18 20 22 24 26 Struktura lauroyl- - - myristoyl- - - palmitoyl- - - stearoyl- - - arachidinoyl- - - behenikoyl- - - lignoceroyl- - - cerotikoyl- - - Nenasycené kyseliny Název kyseliny Název acylu H2C C COOH H kyselina akrylová akryloyl H C C COOH kyselina propiolová propioloyl H2C C COOH kyselina methakrylová methykryloyl kyselina krotonová krotonoyl CH3 H COOH C C H3C H 60 H3C COOH kyselina isokrotonová isokrotonoyl kyselina olejová oleoyl kyselina elaidová elaidoyl kyselina maleinová maleinoyl- kyselina fumarová fumaroyl- kyselina citrakonová citrakonoyl- kyseli mesakonová mesakonoyl- C C H H (CH2) H3 C 7 H3C (CH2) 7 C C H H (CH2) H 7 C C H (CH2) 7 HOOC COOH COOH COOH C C H H HOOC H C C H COOH HOOC COOH C C H3C H HOOC H C C H3C COOH Aromatické kyseliny Název kyseliny Struktura Název acylu COOH benzoová kyselina benzoyl- COOH ftalová kyselina ftaloyl- COOH isoftalová kyselina isoftaloyl- COOH tereftalová kyselina tereftaloyl- COOH HOOC HOOC 61 COOH H C COOH 1-naftoová kyselina nafto-1-yl hydratropová kyselina hydratropoyl atropová kyselina atropoyl skořicová kyselina cinnamoyl CH3 C COOH CH2 C C COOH H H Struktura Heterocyklické kyseliny Název kyselin Název acylu O COOH kyselina furoová (pyroslizová) furoyl S COOH kyselina thenoová thenoyl N COOH kyselina pikolinová pikolinoyl kyselina nikotinová nikotinoyl kyselina isonikotinová isonikotinoyl kyselina cinchoninová cinchoninoyl N COOH N COOH N COOH 62 3.4.4. Některé funkční deriváty kyselin 3.4.4.1. Halogenidy kyselin a) Neobsahuje-li molekula skupinu s vyšší preferencí, pak se k názvu acylu připojí příslušný halogenid. Např. O H3C acetylchlorid Cl O Cl H2C malonyl bromidchlorid Br O b) Např. Je-li přítomná skupina s vyšší preferencí, používá se předpona halogenkarbonyl- O Cl C COOH 4-(chlorkarbonyl)benzoová kyselina 3.4.4.2. a) Např. Estery Není-li v molekule skupina s vyšší preferencí, používá se následujícího způsobu. O H3C C etyl-acetát OC2H5 O H3C CH2 methyl-4-ethylcyklohexan karboxylát C O CH3 O H5C2 b) O O CH3 O ethyl-methyl-sukcinát CH2 CH2 Je-li v molekule skupina s vyšší preferencí, používáme předponu alkoxykarbonyl63 Např. CH3 + H3C N CH2 CH2 O Br - O C2H5 CH3 [2-(ethoxykarbonyl)ethyl]trimethylamonium-bromid c) Je-li skupina s vyšší preferencí na substituentu vázaném na atomu O esteru, používáme předponu acyloxyO O O CH2 CH2 CH2 OH 4-(benzoyloxy)butanová kyselina 3.4.4.3. Anhydridy a) Symetrické anhydridy O H3C O H3C O O acetanhydrid anhydrid kyseliny octové O cyklohexan karboxanhydrid O b) anhydrid kyseliny cyklohexankarboxylové Nesymetrické O H O H3C O smíšený anhydrid octové a mravenčí kyseliny 3.4.4.4. Amidy 64 a) Např. Není-li v molekule skupina s vyšší preferencí: O acetamid H3C NH2 O H3C CH2 CH2 CH2 pentanamid NH2 O cyklopentan karboxamid NH2 b) Je-li skupina s vyšší preferencí, používá se předpona –karbamoyl COOH 3-karbamoylbenzoová kyselina NH2 O 3.4.4.5. Hydrazidy a azidy Používá se stejného principu jako u amidů. Např. O N NH2 H benzenkarbohydrazid N3 cyklohexankarbonylazid O 3.4.4.6. Nitrily 65 Tvorba názvu vyplývá z následujících příkladů: acetonitril H3C C N benzonitril C N butandinitril sukcinonitril N C CH2 CH2 C N C N cyklopentankarbonitril 66 3.5. Instruktivní příklady vytvoření názvu Následující příklady ukazují, jak se mění preference skupin, které je nutno označit příponou. 1) O 1 2 cyklohexanon 3 O 3 2 3-oxo-cyklohexan-1-karbaldehyd 1 O H O O 2 1 HO 3 4-formyl-2-oxocyklohexan-1-karboxylová kyselina 4 O H O O HO 5 4 [(2-formyl-5-karboxy-4-oxo)cyklohexan-1-yl]trimethylamonium-chlorid 3 2 O 1 H3C N H3C + H CH3 Cl - 67 2) O N 4-(chinolin-7-karbonyl)-benzoová kyselina COOH CH3 + H3C N CH3 Cl O N [7-(4-karboxybenzoyl)chinolin-4-yl]trimethylamonium-chlorid COOH CH3 + H3C N CH3 O N+ Cl - Cl - 1-benzyl-7-(4-karboxybenzoyl)4-(trimethylamonio) chinolinium-dichlorid H2C COOH 68 3) OH 5 4 6 bicyklo[3.2.1]oktan-6-ol 3 2 1 2 1 OH 7 6 3 4 7-hydroxy-bicyklo[3.2.1]oktan-6-on O 5 HOOC OH 1 2 7 8 6 3 4 5 4 5 7-hydroxy-6-oxo-bicyklo[3.2.1]oktan-2-karboxylová kyselina O HOOC OH 6 3 1-aza-6-hydroxy-7-oxo-bicyklo[3.2.1]oktan-4-karboxylová kyselina 7 N 2 O 1 HOOC 4 5 2 + N 3 OH 6 1-azonia-6-hydroxy-4-karboxy-1-methyl-7-oxo-bicyklo[3.2.1]oktan-bromid 7 O 1 CH3 Br - 4) Cl 1 Cl CH2OH N 4 3 2 H3C C C C C C H2 H H2 H H2 Cl 2-[(5,6-dichlorpyridin-2-yl)methyl]-4-chlor-hexan-1-ol Cl 6-(5,6-dichlor-pyridin-2-yl)5-(hydroxymethyl)-3-chlor-hexan-2-on Cl O Cl CH2OH N H3C C C3 C 4 C 5 C 6 1 2 H H2 H H2 O Cl Cl 1 CH2OH N H3C C C4 C 3 C 2 C 1 6 5 6 H H H2 5 2 3 Cl 2,3-dichlor-6-[4-chlor-2-(hydroxymethyl)-5-oxohex-3-en-1yl]pyridin-4-karboxylová kyselina 4 COOH 69
Podobné dokumenty
Seznam všech kódů najdete v tomto celním sazebníku
Výrobky chemického průmyslu nebo příbuzných průmyslových odvětví
28. Anorganické chemikálie; anorganické nebo organické sloučeniny drahých kovů, kovů vzácných zemin,
radioaktivních prvků nebo izoto...
Protiinfekční a protiinvazní látky.
Tse-tse (Glossina). Jednou z forem tohoto
onemocnění je tzv. spavá nemoc.