Przeczytaj
Nomenklatura
Aby móc właściwie nazywać związki chemiczne, należy poznać zbiór zasad niezbędnych do ich prawidłowego nazewnictwa. W chemii organicznej jest to bardzo ważne, ponieważ każdy fragment nazwy związku dostarcza szeregu ważnych informacji na temat budowy cząsteczki danego związku.
Poniżej przedstawione zostały zasady nazewnictwa alkanówalkanów, czyli węglowodorów nasyconych, dla których wzór ogólny to:
gdzie „” to liczba atomów węgla w cząsteczce alkanu.
Zapoznaj się z tymi regułami, a następnie spróbuj samodzielnie nazwać podane wzory cząsteczek alkanów.
Nazwy alkanów zależą od liczby atomów węgla w cząsteczce alkanu.
Występowanie wyłącznie wiązań pojedynczych pomiędzy sąsiednimi atomami węgla w węglowodorze generuje przyrostek „-an” w nazwie.
Nazwy systematyczneNazwy systematyczne oraz wzory sumaryczne wybranych alkanów o nierozgałęzionych łańcuchach zestawiono w poniższej tabeli. Kilku brakuje – to zadanie dla Ciebie.
Przeciągnij brakujące nazwy alkanów w odpowiednie miejsce w tabeli.
, , , , , , , butan, heptan, , , , , , , , oktan, undekan, ikozan
Wzór sumaryczny | Nazwa nierozgałęzionego alkanu | Wzór sumaryczny | Nazwa nierozgałęzionego alkanu |
---|---|---|---|
oktan | |||
butan | undekan | ||
heptan | ikozan |
W przypadku alkanów rozgałęzionych, do nazwy alkanu dodaje się przedrostki opisujące występujące w nim podstawniki. Nazwy grup alkilowych, które tworzą grupy boczne, powstają poprzez dodanie przyrostka „-ylo” zamiast przyrostka „-an” do nazwy alkanu, od którego dany podstawnik pochodzi.
Jeśli grupa alkilowa powstała przez odłączenie atomu wodoru z terminalnego (skrajnego) atomu węgla, to nazwa takiej grupy będzie odpowiednio metylowa, etylowa, propylowa czy dalej butylowa, pentylowa, etc. Jeśli jednak atom wodoru został odłączony z nieskrajnego atomu węgla, wówczas wymieniamy w pierwszej kolejności nazwę węglowodoru, z którego odszczepiamy atom wodoru przy nieterminalnym (skrajnym atomie węgla) – np. „propan”, następnie wskazujemy lokant atomu węgla, z którego „zabraliśmy” atom wodoru – w naszym przypadku to jest 2, pozostałe bowiem atomy węgla są terminalne. Na koniec dodajemy końcówkę. Tym samym grupa poprawnie powinna być nazwana propan‑2-ylową. Biorąc pod uwagę powyższe reguły, jest to grupa heksylowa. Jednak jeśli z cząsteczki heksanu „zabierzemy” atom wodoru przy drugim atomie węgla, będzie ona nazywać się heksan‑2-ylową. Należy wskazać pewną nieścisłość w regułach nazewnictwa – nazwą zalecaną i zachowaną pozostała grupa tert-butylowa i to właśnie jej, zdaniem IUPAC, należy używać w pierwszej kolejności.
Połącz wzór grupy z jej nazwą.
metylo-, propylo-, butylo-, etylo-
W sytuacji, gdy rozgałęziony alkan posiada więcej niż jeden podstawnikpodstawnik tego samego rodzaju, przed nazwą tego podstawnika stosujemy przedrostek oznaczający krotność występowania danej grupy bocznej (mnożnik) w cząsteczce alkanu, pochodzący od nazw liczebników greckich lub łacińskich.
1 | mono- |
2 | di- |
3 | tri- |
4 | tetra- |
5 | penta- |
6 | heksa- |
7 | hepta- |
8 | okta- |
9 | nona- |
10 | deka- |
11 | undeka- (łac.) hendeka- (gr.) |
12 | dodeka- |
Dokładne umiejscowienie danych podstawników w cząsteczce alkanu oznacza się poprzez dodanie lokantówlokantów, czyli numerów określających atom węgla w łańcuchu głównym, do którego dany podstawnik jest przyłączony. Atomy węgla w łańcuchu głównym numeruje się w taki sposób, aby lokanty miały jak najmniejszą wartość. Lokanty sytuujemy przed nazwami i krotnością poszczególnych grup bocznych, łącząc je myślnikiem. Gdy zaś w cząsteczce występuje więcej niż jedna taka sama grupa boczna, lokanty każdej z tych grup rozdziela się przecinkiem, np. 2,3–dimetylopentan lub 2,2–dimetylobutan. Podstawniki wymieniamy w kolejności alfabetycznej.
Nazewnictwo węglowodorów łańcuchowych
Aby nazwać węglowodory łańcuchowe (w tym rozgałęzione), należy postępować w określony sposób:
Nazewnictwo podstawników rozgałęzionych
W niektórych alkanach występują również podstawniki rozgałęzione. Przykłady bardziej złożonych podstawników, wraz z ich nazwami zalecanymi przez IUPAC, podano poniżej – prześledź je dokładnie i w razie potrzeby powróć do reguł nazywania podstawników, o których wspomniano wyżej.
Ćwiczenia
Podaj nazwy alkanów o podanych wzorach.
Na podstawie podanych poniżej nazw, narysuj wzory półstrukturalne, a następnie sprawdź, czy alkany zostały nazwane zgodnie z regułami IUPAC. Jeżeli uważasz, że nazwa alkanu jest błędna, nazwij go właściwie.
A. 2‑metylo‑3-propylopentan
B. 2,4,4‑trimetylopentan
Słownik
(łac. parum affinis „mało powinowany”) nasycone węglowodory, czyli związki organiczne zbudowane z atomów węgla i atomów wodoru, o wzorze ogólnym posiadają w swojej strukturze wyłącznie wiązania pojedyncze między atomami
nazwa związku chemicznego, która jest złożona całkowicie ze specjalnie stworzonych sylab, liczbowych przedrostków i innych znaków; zgodna z regułami systematycznej nomenklatury zalecanej przez IUPAC, np. 6‑etylo‑3,4‑dimetylononan
nazwa związku chemicznego, często używana w chemicznym żargonie lub praktyce laboratoryjnej
cyfra w nazwie systematycznej związku, wskazująca na atom węgla w cząsteczce tego związku (w łańcuchu bądź pierścieniu), z którym jest związany podstawnik lub atom węgla połączony z innym atomem węgla wiązaniem nienasyconym, np. 2‑chlorobuta‑1,3‑dien .
atom lub ich grupa w miejscu atomu wodoru przy atomie węgla
Bibliografia
Atkins P., Jones L., Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2004.
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków 2020.
Dudek‑Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.
Mastalerz P., Podręcznik chemii organicznej, Wrocław 1998.
McMurry J., Chemia organiczna, tom I i II, Warszawa 2000.
Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, tom I i II, Warszawa 1997.