15-2 特性基を持つ化合物の命名法 置換命名法(S法,Substitutive Nomenclature) S法で,特性基(官能基)を表す語には, 優先順位があり, 接頭語と接尾語の2つの形がある.(表1-2-4) カルボン酸及びその誘導体とアルデヒドは, 2種類の接尾語を持つ. (例) カルボン酸 −COOH carboxy- -oic acid -carboxylic acid ケトン −CO− oxo- -one アルコール −OH hydroxy- -ol 主要な置換基の接頭語と接尾語および主基となるための順位 (抜粋) 化合物の種類 特性基の式 接頭語 接尾語 カルボン酸 COOH carboxy carboxylic acid (C)OOH --- oic acid COOM --- (M) carboxylate (C)OOM --- (M) oate COOR R-oxycarbonyl R-carboxylate (C)OOR --- R-oate CONH2 carbamoyl carboxamide (C)ONH2 --- amide CN cyano carbonitrile カルボン酸塩 エステル アミド ニトリル カルボン酸より上位の化合物 1.ラジカル 2.陰イオン 3.陽イオン methyl methanide --- nitrile CHO formyl carbaldehyde (C)HO oxo al ケトン (C)=O oxo one アルコール OH hydroxy ol チオール SH mercapto thiol アミン NH2 amino amine エーテル OR R-oxy --- スルフィド SR R-thio --- アルデヒド methylium methyl anion hydroxyl methylammonium (C)N 15-3 methyl cation methanium diphenyliodonium dimethyloxonium 3-carboxy-1-methylpyridinium chloride 化合物を以下のような構造として 置換命名法(S法) 見て名前に対応させている. 16-1 下位置換基1 下位置換基2 最上位置換基 (主基) 炭化水素骨格 (主鎖) … 下位置換基n O 接頭語 語幹+語尾 接尾語 3 1 2 5 4 7 6 9 8 10 OH (5E)-dec-5-en-7-yne (5E)-3-ethyl-9-hydroxy-3-methyldec-5-en-7-yn-4-one 16-2 3-hydroxypentan-2-one pentan-3-ol (hydroxy + pentan(e) + one 母音字が連続しないように,eが脱落している) cyclooctaneのような場合は,母音字oが連続しても 削除することは無い.cycloのoも,octaneのoも, 削除すると意味を成さなくなるから. 問題 のIUPAC名 16-3 (強制接頭語) 常に接頭語で表現される官能基がある(表1-2-5) −Br, Cl, F, I −NO2 −OR(アルコキシ) −OCH3 −OCH2CH3 −OMe −OEt メトキシ エトキシ 表1-2-5にある「代置命名法」とは 8 2 11 5 2,5,8,11-tetraoxatridecane CH2 O 主鎖を選ぶルール(主基がある場合) 16-4 主基となる特性基を最多数含む鎖 主鎖 ハロゲンは 主基になれない 主鎖では無い 水酸基は 主基になる 主基がある場合は,その位置番号を最小に 2-methylhex-2-ene (Z)-5-brompent-2-ene 16-5 5-methylhex-4-en-2-one (Z)-pent-3-en-1-ol 問題 のIUPAC名 基官能命名法 (R法,Radicofunctional Nomenclature) 17-1 官能基を独立語とした命名法 比較的簡単な化合物でよく使われる R法 ethyl alcohol S法 ethanol ethyl methyl ketone butan-2-one ethyl bromide bromoethane diethyl ether ethoxyethane 17-2 その他の命名法 (代置命名法は既出) 付加命名法(Additive Nomenclature) 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (水素が4個付いた) 減去命名法(Subtractive Nomenclature) HO OH ascorbic acid HO O N O H H CH3 adrenaline HO HO HO HO OH O (水素がとれた) H O H N dehydroascorbic acid O O OH OH HO OH H noradrenaline (Me基がとれた) 18 ハロゲン化炭化水素 CH3I S法 iodomethane R法 methyl iodide CCl4 S法 1,2-dibromoethane R法 ethylene dibromide, 二臭化エチレン S法 tetrachloromethane 慣用R法 carbon tetrachloride CHCl3 S法 trichloromethane 慣用名 chloroform R法 methanetriyl trichloride(使わない) S法 1,3-difluorobenzene R法 m-phenylene difluoride 19-1 アルコールとチオール S法 propanol R法 propyl alcohol S法 ethane-1,2-diol 慣用名 ethylene glycol isopropanol とは言わない S法 2-methylpropan-2-ol R法 t-butyl alcohol t-butanolとは言わない S法 phenylmethanol 慣用名 benzyl alcohol S法 benzenethiol R法 phenyl hydrosulfide S法 benzenol 慣用名 phenol benzene-1,2,4-triol pent-4-ene-2-thiol エーテルとスルフィド R−O−R’ エーテル S法 R法 R−O−R’ R−O−R’ 代置法 R−O−R’ ethoxyethane diethyl ether 3-oxapentane R−S−R’ 19-2 スルフィド R’Hという炭化水素にROが置換 2つのOにアルキル基がついた R−CH2−R’ のCH2がOになった 2-methoxypropane isopropyl methyl ether 3-methyl-2-oxabutane 1-ethoxy-2-methoxyethane 2,5-dioxaheptane ethylsulfanylbenzene ethyl phenyl sulfide 19-3 アルコキシ RO(例外) CH3O− methoxy (methyloxyではない) C2H5O− ethoxy C3H7O− propoxy C4H9O− butoxy phenoxy (phenyloxyではない) 炭素数5以上から 基名 + oxy C5H11O− pentyloxy アミン 20 2 1 第1級アミン 第2級アミン N-methylethanamine N,N-diethylethanamine N,N,N-triethylamine 第3級アミン N,N’-dimethylethane-1,2-diamine N,N’-dimethylethylenediamine benzenamine phenylamine 慣用名 aniline 問題 のIUPAC名 21-1 ケトン S法 propan-2-on R法 dimethyl ketone 慣用名 acetone S法 2-methylpentan-3-on R法 ethyl isopropyl ketone S法 2-hydroxycyclohexanone S法 pentane-2,4-dione 慣用名 acetylacetone 慣用名 biacetyl RCHO (RCOHとは書かない) アルデヒド 表1-2-4では 接頭語 formyl- 21-2 接尾語 ( )内は接合法 -al (-carbaldehyde) -carbaldehyde -al -CHO -(C)HO pentanal butanecarbaldehyde 3-formylhexanedial butane-1,2,4-tricarbaldehyde 21-3 アルデヒド S法 methanal 慣用名 formaldehyde S法 benzenecarbaldehyde 慣用名 benzaldehyde S法 propanal R法 propyl aldehyde S法 3-oxobutanal アルデヒドがケトンより上位 S法 ethanedial 慣用名 glyoxal カルボン酸 22 OH OH H O O methanoic acid formic acid(ギ酸) ethanoic acid benzenecarboxylic acid acetic acid(酢酸) benzoic acid(安息香酸) HO O OH O HO HO OH O O O propanedioic acid malonic acid(マロン酸) ethanedioic acid oxalic acid(シュウ酸) 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid NH2 citric acid(クエン酸) HO COOH 2-amino-3-hydroxypropanoic acid serine OH O butanedioic acid succinic acid(コハク酸) 2つの接尾語 -oic acid (-carboxylic acid) 使い方はアルデヒドの 場合と同じ 問題 のIUPAC名を2つ 23-1 カルボン酸誘導体 エステル RCOOR’ OM R カルボン酸塩 RCOOM O 酸ハロゲン化物 RCOX 酸無水物 R' O R RCOOCOR’ O 無水酢酸 O R' アミド RCONR’R’’ N R R'' O 24-1 カルボン酸誘導体 S法 propyl methanoate 慣用名 propyl formate O H O Cl ONa H O O O S法 sodium methanoate 慣用名 sodium formate S法 ethyl ethanoate 慣用名 ethyl acetate R法 Br R法 benzenecarbonyl chloride 慣用名 benzoyl chloride S法 dimethyl propanedioate 慣用名 dimethyl malonate methanoyl fluoride 慣用名 formyl fluoride O O R法 ethanoyl bromide 慣用名 acetyl bromide -oylは,表1-2-4ではS法の 接尾語であるが,R法で使う. 24-2 カルボン酸誘導体 S法 N,N-dimethylmethanamide 慣用名 N,N-dimethylformamide (略称 DMF) S法 N O 4-butanelactam または 4-butanolactam 慣用名 2-pyrrolidone H S法 N-phenylethanamide 慣用名 acetanilide 追加資料 1-1 架橋炭化水素の命名法 (von Baeyer命名法) 複雑な環構造を表現することのできる非常に強力な命名法 bridgehead(橋頭) k >= m >= n (CH2)k (CH2)m (CH2)n 炭素数=k+m+n+2 bicyclo[k.m.n] + alkane bridgehead 位置番号は橋頭の1つから始め、最長の橋を通り第2の橋頭に至り、 2番目に長い橋を通り第1の橋頭にもどり、最短の橋を通って終わるようにつける。 1 2 7 1 ≡ 5 4 3 bicyclo[2.1.0]pentane 7 2 1 3 8 6 5 6 5 4 bicyclo[3.2.1]octane 不飽和結合が ある場合 2 4 3 bicyclo[2.2.1]hept-2-ene 2と6の間に炭素数0 の橋があるとみる。 tricyclo[2.2.1.02,6]heptane bicyclo[2.2.1]heptane 追加資料 1-2 基本環(太線部) 主橋(太線部) 2個の橋頭含む環 基本環の橋頭を結ぶ橋 3環系以上で基本環や主橋の取り方が複数考えられる場合は、 次の3つのルールを順次適用して判断する。 (i) (ii) (iii) (iv) 基本環の原子数ができるだけ多くなるように 主橋ができるだけ長くなるように 基本環が主橋によりできるだけ対称に分けられるように 副橋の位置番号が最小になるように tetracyclo[2.2.1.02,6.03,5]heptane 基本環の炭素数=6 tetracyclo[3.2.0.02,7.04,6]heptane 基本環の炭素数=7 上の例のように構造から正しい名称を作るのは難しい場合があるが、逆の操作(名称から構造)は易しい。 副橋 立体化 2,5 3,8 4,7 pentacyclo[4.2.0.0 .0 .0 ]octane 基本環と主橋 破線が副橋 追加資料 1-3 40 41 46 47 26 51 31 14 18 23 22 13 2 52 9 32 33 1 35 60 3 20 12 34 59 57 4 21 11 10 39 43 30 17 19 42 44 16 25 24 45 15 49 50 29 28 27 48 5 8 56 7 53 37 58 6 36 55 54 38 Hentriacontacyclo[29.29.0.0.2,14.03,12. 04,59.05,10.06,58. 07,55.08,53.09,21. 011,20.013,18.015,30. 016,28.017,25.019,24.022,52. 023.50.026,49.027,47. 029,45.032,44.033,60. 034,57.035,43.036,56. 037,41.038,54.039,51. 040,48.042,46]hexaconta1,3,5(10),6,8,11,13(18), 14,16,19,21,23,25,27,29(45),30,32(44),33,35(43), 36,38(54),39(51),40(48),41,46,49,52,55,57,59triacontaene 追加資料 2-1 複素環命名法(Hantzsch-Widman法 ) 複素環 : 元素 原子価 環を構成する原子の中に、炭素以外の原子(ヘテロ原子)がある環 語頭 元素 原子価 語頭 O II oxa Bi III bisma S II thia Si IV sila Se II selena Ge IV germa Te II tellura Sn IV stanna N III aza Pb IV plumba P III phospha B III bora As III arsa Hg II mercura Sb III stiba 環員数 最多二重結合 3 二重結合1個 飽和 -irine (-irene) -iridine (-irane) 4 -ete * -etidine (-etane) 5 -ole * -olidine (-olane) 6 -ine (-in) * -inane (-ane) 7 -epine (-epin) * -epane 8 -ocine (-ocin) * -ocane 9 -onine (-onin) * -onane 10 -ecine (-ecin) * -ecane 含まれる元素の種類と 環の大きさで命名する。 後語が母音で始まるときは 前語末尾のaを省略してつなげる 元素の種類を表すには 左の表にある語頭を使う。 (左欄上から右欄下の順で 上位の原子) ( )内は、窒素原子を含まない場合 *印は、最多二重結合の 化合物にdihydro-, tetrahydroなどをつけて命名する。 1993年勧告では、窒素を含まない最多二重結合のある環の名称は、eが付く語尾でもよいとしている。 追加資料 2-2 椎茸の 香気成分 As O N P Sb 1,5,3,7-azaphospharsastibocine O 1,3-dioxolane ( di + oxa + olane ) ( aza + phospha + arsa + stiba + ocine ) 追加資料 3-1 (1)置換基の数による炭素の名称 quaternary carbon(4級炭素) tertiary carbon(3級炭素) CH methine primary carbon(1級炭素) CH3 methyl secondary carbon(2級炭素)CH2 methylene (2)不飽和度 (水素不足指数とも言う) 不飽和度とは、不飽和結合の数と環の合計のことで、二重結合は1、三重結合は2、 環が1つあれば、1と数える。 不飽和度 不飽和度 = H N 1 C 2 2 上の式で、C, H, Nは、それぞれ炭素、水素、窒素の個数。 ハロゲン等の1価の原子は、Hとして扱う。 酸素や硫黄など2価の原子は、不飽和度の計算に関係無い。 追加資料 3-2 構造式を描くとき水素を省略するが、不飽和度に注意すれば正しい数の 水素が自動的に付くので、水素の数を気にする必要はない。 例えば、分子式C4H8の可能な構造を全て書き出す場合、不飽和度が1なので、炭素が4個で、二重結 合が1つ、または環が1つという条件のみに集中すればよい。(水素の個数は気にしなくてよい) また、例えば不飽和度が2の場合、考えられる構造は次の4つの場合のいずれかである。 (1) 二重結合が2個 (2)二重結合が1個と環が1個 (3)三重結合が1個 (4)環が2個 可能な構造を系統的に調べるときは、このように分けて考える。 (環の数の求め方) 環構造が無くなるまで結合を切っていくときの切った回数が環の数。 但し、二重結合や三重結合も1回で切れるとする。 環の数=3 環の数=5 このほか不飽和度は、分子式が正しいかどうかのチェックにも使うことができる。 例えば、二重結合が無い構造のはずなのに不飽和度がゼロでなかったり、 半整数(1/2, 3/2, 5/2など)になる場合は、水素原子の数え落としなど、分子式が間違っ ている。
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