有機物的系統命名法

2021-01-14 化學宮老師

有關高考化學,大塊的知識點和題型分析其實已經做的差不多了,後面我們會逐漸更新這些相對比較針對的分析方法。今天正好有位讀者來問命名有關內容,我們就來談談系統命名的方法

首先要說到的是,高考中出現複雜有機物命名的題型概率不高,因為中國化學會在2017年出版了《有機化合物命名原則2017》,而此前在教學中一直使用的是1980版規則,這兩版規則存在微妙的差異,那么正確答案究竟是以2017版規則還是1980版規則為準,就是一個相對麻煩的問題。

就是這本,非常有氣勢的一本書,可見有機物命名的複雜。。

在這兩版中,最大的差異是取代基的「優先級」問題,2017版規定,按照基團的英文名由A至Z命名,這樣在學習了基團的英文名稱後記憶負擔會顯著減輕。本篇文章會著重介紹1980版規則,畢竟這是絕大部分地區高中教學在使用的一版規則,2017版規則的順序就請同學們自行查閱官能團英文名了,我會在文後附上一些常用基團。


系統命名法的基本模板為

位號-官能團名稱-主碳鏈個數-有機物種類

其他還有一些需要添加的細節,但也是對這個模板的擴充


選擇主碳鏈

選擇最長碳連作為主鏈,有多條等長碳鏈的時候,選擇含支鏈最多的碳連為主鏈。(這是因為有機命名時,以易讀性為首要考慮,支鏈越少,複雜度一般越高)

例:


該有機物存在多種主碳鏈選取方法,如

如果按照左圖命名,存在兩個取代基,分別為甲基和叔丁基,而按照中圖則為三個取代基,分別為甲基和異丙基,右圖則為4個取代基,為甲基和乙基,很顯然,支鏈越多,官能團的「複雜程度」越低,也就越易讀

定位號

從距離支鏈最近一端開始編號,如果碳鏈以不同方向編號,得到兩種或兩種以上的不同系列時,則順次、逐項比較各系列的不同位次,最先遇到的位次最小者,定為「最低系列」[1]

根據觀察,很顯然,從左側命名2,2,5,5,6(和為20)更簡單而不命名為2,3,3,6,6(同樣和為20)。因為從左側能更快地找到「更多」官能團。但是在一些教輔資料中,簡單歸納為「序號之和最小」,這在大部分情況下易於記憶,但是需要指出,這是一種錯誤的方法。


合併相同取代基,以短線依次連接

合併規則如2-甲基-2-甲基,一般寫作2,2-二甲基,有多少個取代基就在取代基前加上數目,並標出所有取代基的位置

為2,2-二甲基-4-乙基己烷


以上規則為烷烴的命名規則,基本上高考只會涉及這部分。接下來我們開始補充其他特殊情況

在非烷烴時,定主鏈要將決定有機物種類的官能團(也就是主官能團)放在主鏈上或者說,要選取含有主官能團的最長的主鏈。那麼,主官能團的優先級是什麼呢?

高中要求記憶:羧酸>酯>醛>酮>醇>炔烴>烯烴>烷

更高要求的情況下可以記憶:


最簡單的例子:我們將胺基酸叫做「氨基-酸」意為有氨基的酸,而非有羧基的胺,就是這一規則的體現。

編號最低原則中,如果僅僅只有烷烴基,處理很簡單。但是在非烴類物質時,取代基的次序也需要更詳細考究一下:具體規則如下

(1)根據原子序數大小,將原子序數更大的取代基後置

(2)如果第一個原子相同,則比較與其直接相連的原子,以此類推,依次順延。依然將原子序數更大的取代基後置。具體順序:

I>Br>Cl>F>O>N>C>D>H

異丙基>異丁基>異戊基>己基>戊基>丁基>丙基>乙基>甲基

也就是當乙基和甲基

比如當甲基和乙基同時分別出現在左起2號位和後起二號位時,肯定是將甲基寫在前面,乙基寫在後面。同樣的,當同時出現氯原子和甲基時,也將甲基寫在前面,氯原子寫在後面。


最後,如果以2017版規則命名,大部分情況下遵循官能團英文名稱順序,這是出於國際學術交流的角度考慮。至於模板的細微差別,在自學後不難掌握。


那麼我們今天的內容到此結束。願每一位同學都能收穫成功和喜悅,感謝同學們的關注轉發,明天我們繼續下個知識點的講解。


碳鏈以不同方向編號,得到兩種或兩種以上的不同系列時,則順次、逐項比較各系列的不同位次,最先遇到的位次最小者,定為「最低系列」

陳其瑞.謹防步入有機物命名的誤區[J].化學教育,1994,(4):36

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