ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация и номенклатура органических веществ из "Курс физической органический химии" Органические вещества могут быть разделены на три основные группы алифатические, ароматические и гетероциклические соединения. Последняя группа наиболее четко определена, поскольку каждый представитель ее характеризуется наличием циклической системы, содержащей по крайней мере один двух- или поливалентный атом, отличный от углерода. К ароматическим соединениям ранее относили вещества, содержащие по крайней мере одно бензольное кольцо, но в настоящее время появилась тенденция применять этот термин для циклических молекул, вовсе не содержащих шестичленных колец (причины этого будут рассмотрены в гл. 9 и 12). В самом деле, сейчас часто можно встретить термины бензоидные и небензоидные ароматические соединения. Среди соединений последнего типа есть ряд веществ, которые ранее были бы включены в одну из двух подгрупп алифатических веществ, а именно в подгруппу алициклических веществ. Алициклические соединения являются карбоциклами гомоциклами), поскольку их кольца состоят лишь из атомов углерода, и в этом они схожи с ароматическими соединениями, но по химическим свойствам они сильно от них отличаются. С другой стороны, алициклические соединения во многих отношениях аналогичны веществам, составляющим другую подгруппу алифатических соединений,— ациклическим соединениям или соединениям с открытой цепью. На рис. 1.3 приведены некоторые примеры представителей этих трех основных классов соединений. Для полноты классификации необходимо остановиться еще на ряде моментов. Соединения с открытой цепью могут быть насыщенными или ненасыщенными в зависимости от того, все ли углерод-углеродные связи в молекулах являются одинарными или по крайней мере одна из них является кратной (двойной или тройной). Алициклические соединения также могут быть насыщен- ными или ненасыщенными и могут содержать остатки с открытой цепью. Ароматические соединения также могут содержать остатки с открытой цепью ( И могут быть сконденсированы с алициклическим ядром. Наконец, гетеро-циклы могут также содержать остатки с открытой цепью и могут быть 4 сконденсированы как с алициклической, так и с ароматической системой. [c.17] Хотя последняя система в заметной степени включает первую, она значительно более всеобъемлюща и систематична. [c.19] Рациональная (производная) номенклатура. Как следует из самого названия, в этой системе более сложное вещество рассматривается как производное более простого, получаемого путем замены водорода на другие атомы или атомные группы. Эти простые вещества обычно имеют более или менее систематические названия, хотя встречаются и тривиальные. Для соединений с открытой цепью основной принцип систематизации возник из понятия гомологического ряда. Гомологический ряд — это ряд соединений, имеющих одну и ту же общую формулу, в котором калодый член ряда отличается, от предыдущего па постоянную структурную единицу — метиленовую группу СН2. Гомологический ряд обладает важными особенностями 1) члены ряда часто могут быть получены одинаковыми методами, 2) члены ряда обнаруживают ряд общих химических свойств и 3) но мере увеличения молекулярного веса в гомологическом ряду наблюдается довольно правильное изменение простых физических свойств, таких, как температуры плавления и кипения (см. гл. 6, разд. 2). [c.19] Очевидно, что любое из разветвленных соединений может дать одновалентную насыщенную углеводородную группу, изомерную группе, образующейся из гексана. Если этот же подход применить к различным соединениям, которые изомерны нормальным неразветвленным парафинам, то получим громадное число групп, для каждой из которых требуется свое название. Однако этот подход не принят, и названия существуют лишь для наименее сложных разветвленных групп. Они приведены в табл. 1.2 вместе со структурами углеводородов, из которых они выведены. [c.20] Вышеприведенный ряд алкильных групп важен потому, что целый набор гомологических рядов может рассматриваться как результат простого присоединения какого-либо атома или группы атомов к алкильной группе. Вся эта серия гомологических рядов охватывается общей формулой С Н2п+1, и наиболее важные ряды образуются с участием следующих атомов или групп Г, С1, Вг, I, ОН, 8Н, МНа, N02, ЗОзН, СК. [c.20] Некоторые другие ряды называют совершенно иным способом. Карбоновые кислоты С Н2 +1С00Н(га 0) часто имеют тривиальные названия, приведенные в табл. 1.3. [c.21] От названий этих кислот производят названия их важных производных, таких, как соли, эфиры, амиды, хлорангидриды и ангидриды, а также названия альдегидов — ряда соединений, которые могут быть превращены в соответствующие кислоты путем окисления. [c.21] В трех нижеприведенных важных рядах вводимый атом или группа расположены между атомами углерода. Это простые эфиры, сульфиды и кетоны, для которых приводятся ниже общие формулы, где пжт — целые числа, равные или большие единицы. [c.21] Рассмотрим теперь способ наименования молекул, получающихся из какого-либо из вышеупомянутых гомологических рядов путем введения одного или большего числа заместителей. Обычно положение заместителей обозначают с помощью букв греческого алфавита а, р, 7 и т. д. Следует специально отметить, что хотя а-положение в спирте — это атом углерода, к которому присоединена оксигруппа, а-положение в кислотах или альдегидах — это атом углерода, к которому присоединена карбоксильная или альдегидная группа. То же сохраняется и для производных кислот. [c.22] Иногда вместо букв используют числа 1 вместо а, 2 вместо р, 1 вместо а и т. д. Например, горчичный гаа (иприт) СЮНгСНгЗСНгСНгС может быть назван либо р,Р -дихлордиэтилсульфидом, либо 2,2 -дихлордиэтилсульфидом. [c.22] Ароматические и гетероциклические соединения также называют, рассматривая их как производные более простых молекул, многие из которых имеют тривиальные названия. В целом применяемый при этом способ наименования очень похож на способ наимеповапия алифатических соединений по правилам ШРАС. Поэтому мы непосредственно перейдем к системе номенклатуры ШРАС. [c.23] Нумерацию этих заместителей также проводят в соответствии с правилом наименьшего возможного номера при условии соблюдения правила старшинства главных функциональных групп. Названия этих заместителей располагаются перед названием вещества по алфавиту, т. е. бром перед хлором. Это правило сохраняет свою силу даже в тех случаях, когда добавляются приставки ди, три, тетра и т. д. для обозначения наличия двух, трех, четырех и т. д. идентичных групп, т. е. трибром пишется раньше, чем дихлор. Если при одном атоме углерода имеется два или три одинаковых заместителя, то номер этого атома также должен повторяться. [c.25] Структура Кекуле все еще используется при изображении бензола и его производных, но в настоящее время всеми признается, что она не соответствует общепринятым представлениям о строении этой молекулы. Эта пробле-Л1а будет обсуждена в гл. 3, разд. 4 см. тaкнie гл. 12, разд. 4, А. Поэтому до обсуждения в гл. 3 бензол будет представляться формулой Кекуле, а в дальнейшем предпочтение будет отдано другой, более правильной формуле. [c.25] Если в одной и той же молекуле содержатся два из этих пяти заместителей, то название составляется на основании обычных соображений о старшинстве групп. [c.26] Вернуться к основной статье