有機化合物的命名依據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC) 公佈的《有機化學命名法》和中國化學會公佈的《有機化學命名原則》。

  簡史 最初,人們對少數有機化合物隻有一些表面的認識,那時是根據它們的來源和性質命名的。例如,甲烷是由池沼裏植物腐爛產生的氣體中得到的,因此稱為沼氣。隨著有機化學的發展,有機化合物日益增多,人們對它們的認識也從性質發展到結構,這就需要有一個根據結構的命名方法法。

  1892年,各國化學傢在日內瓦舉行國際化學會議,擬定瞭有機化合物系統命名法。1930年在比利時的列日召開國際化學聯合會,修訂並發展瞭該命名法。此後經過IUPAC的多次修訂,1979年公佈的《有機化學命名法》已普遍為各國所采用。中國的《有機化學命名原則》(1980)是根據該命名法,結合中國文字特點制定的。

  命名原則 無環烴的命名 根據分子中是否有碳-碳雙鍵或叁鍵,將無環烴分為烷烴、烯烴和炔烴。

  簡單烷烴按普通命名法命名,用“烷”表示飽和烴類化合物,在“烷”字前面將分子中所含碳原子數目表示出來。碳原子數從一個到十個用天幹:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,十個碳原子以上用漢字數字表示,例如:

簡單烷烴的異構體可以在名字前加適當的形容詞表示。表示鏈異構常用的形容詞有正、異、新。“正”表示直鏈結構的化合物,如CH3CH2CH2CH3稱正丁烷,“正”字通常可以略去。“異”表示直鏈末端帶有兩個甲基的特定結構,如

稱異戊烷;“新”代表一個碳原子與四個碳原子結合,而不與氫原子結合,“新”字是五和六個碳原子烷烴及其衍生物異構體之一的特定名稱,例如:

  較復雜的烷烴一般按國際命名法命名,以化學式中最長的碳原子直鏈作為主鏈,將它的名稱作為主體名,支鏈作為取代基。確定主鏈和取代基後,把主鏈中各碳原子依次用阿拉伯數字編號,編號時由距取代基最近的一端開始,以便使取代基位次最小。取代基名稱和位次寫在主體名稱前面,例如3-甲基己烷:

如果一個主鏈上帶有兩個或多個相同的取代基時,在取代基位次和名稱中間加一個漢字數字,表示取代基的數目,例如2,2,3-三甲基戊烷:

若主鏈上帶有兩個或多個不相同的取代基時,一般是按取代基的大小排列,簡單的烷基放在前面,復雜的放在後面,例如3-甲基-5-乙基庚烷:

支鏈上若還有取代基,則從與主鏈相連的碳原子開始,用帶撇的阿拉伯數字把支鏈的原子依次編號,支鏈上的取代基位次就用這個編號所得的號數表示,例如3,5-二甲基-6-(2′-甲丁基)十一烷:

  烷基是烷烴分子中去掉一個氫原子後所剩餘的原子團,如-CH3稱甲基;-CH2-CH2-CH3稱正丙基;

稱異丙基等。

  烯烴和炔烴的命名原則與烷烴相似,例如:

復雜的烯烴和炔烴用國際命名法命名。首先把含有雙鍵或叁鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱某烯或某炔,然後將主鏈碳原子依次編號,編號時使雙鍵或叁鍵位次最小,雙鍵或叁鍵碳原子的最小編號寫在烯或炔的名稱前面,取代基的位次和名稱寫在某烯或某炔之前,例如:

  

若分子中同時含有雙鍵和叁鍵時,稱烯炔。命名時,選擇含有雙鍵和叁鍵的最長碳鏈,編號時原則上給雙、叁鍵以盡可能低的數字。一般不考慮雙鍵、叁鍵位次大小。如有選擇時,則使雙鍵有最小編號,例如

  多烯烴的命名與烯烴相同,但須將雙鍵的數目用漢字表示,例如:

  脂環烴的命名 簡單的脂環烴一般在與其相應的鏈烴名稱前加上詞頭“環”字來命名,例如:

某些重要的脂環烴母核,采取瞭西文音譯,同時根據漢字特點,用單個草頭字,分別制定瞭它們的特定名稱,例如:

  簡單橋環和螺環的命名 共用兩個碳原子的多環脂環烴叫橋環烴。簡單橋環的命名是以雙環、三環等做詞頭,然後在方括號中按由多到少的次序註明各橋所含碳原子數。數橋的原子時,要把同屬於兩環的碳原子除外。將詞頭和方括號內的各橋碳原子數放在相當於環上全體碳原子數的鏈烴名稱之前,作為系統名稱,如雙環[3.2.1]辛烷(結構式如

)。環碳原子編號時,自橋的一端開始,循最長的環節編到橋的另一端;然後再循餘下的最長環節,編回起始橋端;最短的環節最後編號。

  螺環烴是共用一個碳原子的多環脂環烴。共用的碳原子叫螺原子。螺環的系統命名是根據整個環中所含的螺原子數目,用螺、二螺等做詞頭,然後在方括號中按整個環的編號順序,用數字註明各螺原子所夾的碳原子數目,將詞頭和方括號放在相當於整個環的鏈烴名稱之前來命名。單螺環是從鄰近於螺原子的一個碳原子開始編號,由小環編到大環,如螺[3.4]辛烷(結構式如

)。

  芳烴的命名 重要芳香母核按西文名的音,用單個草頭字給予特定名稱,例如:

  苯環上失去一個氫原子稱苯基。苯上的六個氫原子相同,所以失去哪一個氫原子都是一樣的。萘、蒽、菲等其他多核芳香烴環上氫原子的位置是不同的,因此必須指出失去氫的位次,例如,萘分子中1,4,5,8位次的氫原子相同,2,3,6,7位次氫原子相同,這兩種不同位次的氫常用希臘字母αβ標明,如1-萘基或稱α-萘基,2-萘基或稱β-萘基。

  苯取代物的命名,是以苯環為母體,烷基作為取代基,例如:

  幾個苯環稠合成一直線式的苯稠環,除萘、蒽通常用特定名稱外,一般稱作並幾苯,例如:

  完全飽和的稠環烴,如與其相當的芳香母核已有特定名稱,就可以在芳香母核後加上烷字來命名,或稱為幾氫化某(某指芳香烴的名稱),如萘烷(十氫化萘,結構式如

)。

  雜環化合物的命名 雜環母核的命名,主要是按照IUPAC推薦的普通名稱(即俗名和半俗名),采用2~3個漢字的音譯加“口”字旁的方法,例如:

為瞭正確標明環上取代基的位次,須將雜環母核編號,編號規則是:含一種雜原子的化合物,從雜原子開始編號;含一種以上雜原子的化合物,按O,S,N順序依次編號,如2-甲基噻唑(結構式如

)。

  對氫化的雜環可用漢字數字標明氫的數目,用阿拉伯數字標明其位置,全氫化合物隻需標明數目,如:

  官能團化合物的命名 官能團化合物的國際命名原則與母體化合物烴相似,即選擇含有官能團的最長碳鏈作為主鏈,將主鏈編號並使官能團位次最小。一般以官能團化合物所屬類別來命名,官能團位次寫在化合物名稱前。若官能團作為取代基,則將官能團位次和名稱寫在化合物名稱的前面。

  ① 鹵代烴的命名 鹵素當作取代基,按照烴的命名原則命名,例如:

  ② 醇的命名 簡單醇可用普通命名法命名,例如:

復雜的醇按國際命名法命名,選擇含羥基的最長碳鏈為主鏈,按照碳原子數稱某醇,例如:

此外,根據羥基與一級(伯)碳、二級(仲)碳、三級(叔)碳相連,也可以分別稱為一級(伯)、二級(仲)、三級(叔)某醇,例如:

一級(伯)碳原子是指與一個碳原子相連的碳;二級(仲)碳原子是指與兩個碳原子相連的碳;三級(叔)碳原子是指與三個碳原子相連的碳。

  ③ 醛和酮的命名 選含羰基的碳鏈為主鏈,醛基一定在碳鏈的一端,編號總是1,而酮基則在鏈的中間,編號時使酮基得最小數字,例如:

  ④ 羧酸的命名 很多羧酸是從天然產物中分離出來的,因此常根據它們的來源命名,如蟻酸(甲酸)HCOOH、醋酸(乙酸)CH3COOH。羧酸的命名有時用另一種編號的方法,即把靠近羧基的碳原子以希臘字母αβγ等表示,例如3-羥基丁酸或β-羥基丁酸:

  ⑤ 醚的命名 以氧原子所連的烴基加“醚”字來命名,如甲乙醚CH3OCH2CH3。復雜的醚則以烴為母體,把烷氧基(-OR)作為取代基命名,例如3-甲氧基己烷:

  ⑥ 胺的命名 胺是氨的烴基化產物,根據氨分子中一個、兩個或三個氫原子被烴基取代,可分為一級(伯)、二級(仲)和三級(叔)胺。簡單胺的命名是以氮上連接的烴基稱某胺,如甲乙胺CH3CH2NHCH3、苯胺C6H5NH2。較復雜的胺以烴作為母體,氨基作為取代基來命名,例如2-氨基戊烷:

  ⑦ 硫醇的命名 巰基連在鏈末端,稱作某硫醇,如丙硫醇CH3CH2CH2SH。巰基也可作為取代基命名,如丙硫醇又可稱為巰基丙烷。

  

參考書目

 中國化學會:《有機化學命名原則》(1980),科學出版社,北京,1983。

 International Union of Pure and Applied Chemistry,Nomenclature of Organic Chemistry,Section A and B,3rd ed.,Section C,2nd ed.,Butterworths,London,1971.