Danh pháp trong hóa học hữu cơ. Thế giới tuyệt vời của các loài sinh vật

Ngay giữa TK XIX. các nhà hóa học riêng lẻ đã cố gắng tạo ra một danh pháp để nói về cấu trúc của các chất được đặt tên; một danh pháp như vậy được gọi là duy lý. Trong trường hợp này, ví dụ, tên của các hydrocacbon được lấy từ tên của đại diện đầu tiên của nhóm hydrocacbon này. Vì vậy, đối với một số metan, tên của metan được dùng làm cơ sở cho tên gọi. Ví dụ, một trong các đồng phân của pentan có thể được gọi là đimetyletetylmetan, tức là chất này có thể được biểu diễn dưới dạng dẫn xuất của metan, trong đó hai nguyên tử hydro được thay thế bằng nhóm metyl CH3 và một nguyên tử hydro được thay thế bằng C 2 H 5 nhóm etylic.

Danh pháp quốc tế

Với mong muốn tạo ra một danh pháp hợp lý nhất của các hợp chất hữu cơ sẽ được chấp nhận ở tất cả các quốc gia trên thế giới, các nhà hóa học lớn nhất - đại diện của các xã hội hóa học từ các quốc gia khác nhau - đã tập hợp vào năm 1892 tại Geneva (Thụy Sĩ). Tại cuộc họp này, một danh pháp khoa học có hệ thống đã được phát triển, mà ngày nay thường được gọi là Geneva hoặc danh pháp quốc tế.

Để đặt tên cho bất kỳ hợp chất nào theo danh pháp Giơ-ne-vơ, người ta tuân theo các quy tắc sau.

Xét công thức cấu tạo của hợp chất, người ta chọn chuỗi nguyên tử cacbon dài nhất và đánh số nguyên tử, bắt đầu từ cuối mà nhóm thế gần hơn (nhánh bên).

Theo các nguyên tắc của danh pháp Geneva, hợp chất được coi là dẫn xuất của một hydrocacbon thông thường có cùng một chuỗi được đánh số lại tương ứng.

Vị trí của nhóm thế (nhánh chuỗi) được biểu thị bằng một số tương ứng với số nguyên tử cacbon mà nhóm thế nằm ở đó, sau đó gọi là nhóm thế, và cuối cùng là hiđrocacbon mà từ đó toàn bộ hợp chất được tạo ra dọc theo cách đánh số lại dài nhất. chuỗi.

Trong trường hợp có một số nhánh trong chuỗi, vị trí của mỗi nhánh được chỉ ra riêng biệt bằng các số tương ứng và mỗi nhóm thế được đặt tên riêng biệt. Nếu hợp chất có một số nhóm thế giống hệt nhau, ví dụ, hai nhóm metyl, thì sau hai con số biểu thị vị trí của chúng, chúng sẽ nói là “đimetyl” (từ tiếng Hy Lạp di - “hai”); với sự hiện diện của ba nhóm metyl, họ nói "tri-metyl", v.v.

Sau khi tạo ra danh pháp Geneva, họ đã nhiều lần cố gắng cải tiến nó - bổ sung, sửa chữa nó. Vì vậy, ở thành phố Liege (Bỉ), người ta đã xem xét "quy tắc Liège", tuy nhiên, không được nhiều nhà hóa học chấp nhận.

Năm 1957, và sau đó là năm 1965, Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế, viết tắt là IUPAC (hoặc IUPAC), đã phê duyệt các quy tắc về danh pháp của các hợp chất hữu cơ. Các quy tắc này về cơ bản tương ứng với danh pháp Geneva, nhưng thực hiện một số sửa đổi cho nó. Trong tương lai, khi trình bày Danh pháp quốc tế của các nhóm hợp chất khác nhau, các khuyến nghị của IUPAC cũng đã được tính đến.

Hợp chất hữu cơ là loại hợp chất hóa học lớn nhất. Sự đa dạng của các hợp chất hữu cơ được kết hợp với đặc tính duy nhất của cacbon để tạo thành các chuỗi nguyên tử, điều này là do tính ổn định cao của liên kết cacbon-cacbon. Liên kết cacbon-cacbon có thể là liên kết đơn hoặc nhiều - kép, ba. Với sự gia tăng tính đa dạng của liên kết cacbon-cacbon, năng lượng của nó tăng lên, nghĩa là, độ ổn định và độ dài giảm. Hóa trị cao của cacbon - 4, cũng như khả năng hình thành nhiều liên kết, cho phép hình thành các cấu trúc khác nhau.

Các quy định chính trong thuyết cấu tạo hóa học của A.M. Butlerov

Các nguyên tử trong phân tử liên kết với nhau theo một trình tự nhất định theo các hóa trị của chúng. Chuỗi liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử được gọi là cấu tạo hóa học và được phản ánh bởi một công thức cấu tạo (công thức cấu tạo).
Cấu trúc hóa học có thể được thiết lập bằng phương pháp hóa học. (Hiện nay các phương pháp vật lý hiện đại cũng được sử dụng).
Tính chất của các chất phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của chúng.
Bằng các tính chất của một chất nhất định, người ta có thể xác định cấu trúc của phân tử của nó, và bằng cấu trúc của phân tử, người ta có thể dự đoán các tính chất.
Các nguyên tử và nhóm nguyên tử trong phân tử tương tác với nhau.

Lý thuyết của Butlerov là nền tảng khoa học của hóa học hữu cơ và góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của nó. Dựa trên các quy định của lý thuyết, A.M. Butlerov đã đưa ra lời giải thích cho hiện tượng đồng phân, dự đoán sự tồn tại của các đồng phân khác nhau, và lần đầu tiên thu được một số trong số chúng.

Phân loại các hợp chất hữu cơ

Việc phân loại các chất hữu cơ được thực hiện theo nhiều tiêu chí khác nhau.

1. Theo cấu trúc của chuỗi cacbon (khung xương):

xoay vòng

tuần hoàn (cacbocyclic, dị vòng)

Bởi sự hiện diện của một chuỗi bên (cấp tiến)

không phân nhánh,

phân nhánh

2. Theo mức độ bão hòa (đa hiệu) của liên kết cacbon-cacbon:

giới hạn (ankan, xicloankan);

không no (anken, anken, anken, đien, v.v.).

Theo sự hiện diện của các nhóm chức năng:

· Hydrocacbon;

hợp chất hữu cơ dị chức (axit hiđro, axit amin).

Tất cả các lớp của hợp chất hữu cơ là liên kết với nhau. Quá trình chuyển đổi từ nhóm hợp chất này sang nhóm hợp chất khác được thực hiện chủ yếu do sự biến đổi của các nhóm chức mà không làm thay đổi bộ xương cacbon. Các hợp chất của mỗi lớp tạo thành một chuỗi tương đồng.

Danh pháp các hợp chất hữu cơ

Để đặt tên cho các hợp chất hữu cơ, người ta sử dụng danh pháp tầm thường, hợp lý và hệ thống, hoặc danh pháp quốc tế (IUPAC).

Danh pháp tầm thường (được phát triển trong lịch sử) trong tên của hợp chất thường chỉ ra nguồn gốc chính để phát hiện hoặc điều chế nó (axit formic, axit salicylic, v.v.), bất kỳ tính chất đặc trưng nào. Danh pháp như vậy không phản ánh cấu trúc của chất và không cho phép người ta vẽ ra công thức theo tên của nó.

Theo danh pháp hữu tỉ, bất kỳ hợp chất hữu cơ nào thuộc một dãy đồng đẳng nhất định được gọi là dẫn xuất của đơn giản nhất.

Theo danh pháp quốc tế, đoạn xác định bên dưới (ở gốc) tên của các hợp chất mạch hở là chuỗi cacbon dài nhất, và đối với các hợp chất mạch vòng là chu kỳ.

Tên của bốn hydrocacbon no đầu tiên là tầm thường (tên lịch sử) - metan, etan, propan, butan. Bắt đầu từ thứ năm, tên được tạo thành bằng chữ số Hy Lạp tương ứng với số nguyên tử cacbon trong phân tử, với việc bổ sung hậu tố "-an", ngoại trừ số "chín", khi chữ số Latinh "nona. "đóng vai trò là gốc.

Danh pháp đồng đẳng của một số hiđrocacbon no

CÔNG THỨC	TIÊU ĐỀ	CÔNG THỨC	TIÊU ĐỀ
CH 4	mêtan	C 6 H 14	hexan
C 2 H 6	etan	C 7 H 16	heptane
C 3 H 8	propan	C 8 H 18	chỉ số octan
C 4 H 10	butan	C 9 H 20	nonan
C 5 H 12	pentan	C 10 H 22	trưởng khoa

Các gốc hóa trị đơn được hình thành từ các hydrocacbon no không phân nhánh no bằng cách loại bỏ hydro khỏi nguyên tử cacbon cuối cùng được gọi bằng cách thay thế hậu tố "-an" trong tên của hydrocacbon bằng hậu tố "-yl" (- CH 3 metyl, v.v. )

Khi soạn tên chất theo công thức cấu tạo, cần thực hiện tuần tự các bước sau:

1. Chọn chuỗi cacbon chính (chu trình), bao gồm nhóm đặc trưng chính và đánh số thứ tự từ cuối chuỗi, gần với nhóm cao cấp hơn. Nếu có một số khả năng như vậy, thì bạn cần xem xét sự hiện diện của:

a) các nhóm đặc điểm khác (theo thâm niên);

b) liên kết đôi;

c) liên kết ba;

d) các nhóm thế khác (theo thứ tự bảng chữ cái).

2. Soạn một tên từ ba phần;

· Sử dụng tiền tố (prefix), chỉ định các nhóm thế (chuỗi bên, nhóm đặc trưng cơ sở) và sắp xếp chúng theo thứ tự bảng chữ cái. Vị trí của người thay thế phải được chỉ ra bằng một số trước tiền tố.

· Trong phần cơ sở (gốc), hãy đặt tên cho chuỗi cacbon chính, có tính đến loại, chiều dài của nó. Thêm một hậu tố vào tên của chuỗi chính, cho biết mức độ bão hòa của các liên kết. Nếu có nhiều liên kết trong phân tử, số của chúng phải được ghi trong hậu tố và sau hậu tố - vị trí của chúng trong chuỗi cacbon bằng chữ số Ả Rập.

· Phần cuối bao gồm tên của nhóm đặc tính cao cấp với một dấu hiệu về vị trí của nó.

3. Đặt dấu câu: phân tách tất cả các số khỏi các từ bằng dấu gạch ngang và với nhau bằng dấu phẩy.

Tên của các nhóm đặc trưng (liệt kê theo thứ tự ưu tiên giảm dần).

Ví dụ: gọi tên các hợp chất theo quy tắc của danh pháp hệ thống (IUPAC):

2,4-đimetylheptan 4,6-đimetylheptene-1

Các loại hợp chất hữu cơ

hydrocacbon	công thức lớp	tên lớp	Người đại diện	Danh pháp
	Alkanes Cycloalkanes Alkene Dienes Alkyne Arenas	, , , , ,	[-an] [cyclo ---- an] [-ene] [-diene] [-yne] Benzen Methylbenzene (toluen) Xylene
Các lớp chức năng của chất hữu cơ
Công thức hàm. các nhóm	Tên nhóm	công thức lớp	tên lớp	Người đại diện	Danh pháp
	Carbox - mạnh mẽ	R-COOH	axit cacboxylic	HCOOH C COOH	[axit -oic]
	Aldehyde-naya	COH CHO O	Anđehit	HCOH CCOH	[-al]
	Okso	R-C-R \|\| o (COO	Xeton	C-C-CH 3 \|\| O	[-anh ta]
-OH	Hydroxy	Ồ O ArOH	Cồn Phenol	C-OH OH OH	[-ol] phenol
-NH 2	Amino	N (NH (N	Amines Sơ cấp Thứ cấp Thứ ba	C-N (C) 2 NH (C) 3 N	-amine

câu hỏi kiểm tra

1. Chủ đề của hóa học hữu cơ sinh học, ý nghĩa của nó đối với sinh học và y học.

2. Cấu tạo và phân loại hợp chất hữu cơ theo kiểu mạch cacbon. liên kết và bản chất của các nhóm chức.

3. Danh pháp hợp chất hữu cơ. Danh pháp IUPAC thay thế.

a) các thuật ngữ danh pháp: cấu trúc tổ tiên, nhóm đặc trưng, thay thế;

b) Trình tự viết tên hợp chất hữu cơ theo sơ đồ chung.

4. Danh pháp bậc ba và chức năng của hợp chất hữu cơ.

Nhiệm vụ điển hình

1. ĐẶT TÊN CÁC HỢP CHẤT THEO CÁC QUY TẮC CỦA CÔNG BỐ HỆ THỐNG (IUPAC):

Axit 2-oxobutanediol-1,4 4-amino-2-thiopentanoic

2-isopropylcyclohexanediol-1,4 4-hydroxy-2,2-đimetylhexadien-2,5-al -

2. ĐỐI XỬ VỚI TÊN HỢP CHẤT VÀ LỚP MÀ NÓ SINH RA

TÊN HỢP CHẤT LỚP HỢP CHẤT

A) fructose 1) đấu trường

B) 2-metylbuten-1 2) anken

B) toluen 3) ankadien

D) propyne 4) monosaccarit

Vâng, để hoàn thành bài làm quen của chúng ta với rượu, tôi sẽ đưa ra một công thức khác của một chất nổi tiếng khác - cholesterol. Không phải ai cũng biết rằng đó là một loại rượu đơn chức!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>| _q_q_q<-dH>: a_q | 0<|dH>`/<`|wH>`\ | dH; #a_ (A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

Tôi đã đánh dấu nhóm hydroxyl trong đó bằng màu đỏ.

axit cacboxylic

Bất kỳ nhà sản xuất rượu vang nào cũng biết rằng rượu vang phải được để ngoài không khí. Nếu không nó sẽ chua. Nhưng các nhà hóa học biết lý do - nếu bạn thêm một nguyên tử oxy vào rượu, bạn sẽ có một axit.
Hãy xem công thức của axit thu được từ rượu đã quen thuộc với chúng ta:

Vật chất			Công thức xương
Axit methanoic (axit formic)	H / C` \| O \| \ OH	HCOOH	O // \ OH
Axit etanoic (A-xít a-xê-tíc)	H-C-C\OH; H \| #C \| H	CH3-COOH	/ `\| O \| \ OH
axit propanoic (axit metylaxetic)	H-C-C-C\OH; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| H	CH3-CH2-COOH	\ / `\| O \| \ OH
Axit butanoic (axit butyric)	H-C-C-C-C\OH; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| H; H \| # 4 \| H	CH3-CH2-CH2-COOH	/ \ / `\| O \| \ OH
Công thức tổng quát	(R) -C\OH	(R) -COOH hoặc (R) -CO2H	(R) / `\| O \| \ OH

Một tính năng đặc biệt của các axit hữu cơ là sự hiện diện của một nhóm cacboxyl (COOH), làm cho các chất như vậy có tính axit.

Tất cả những ai đã thử giấm đều biết rằng nó rất chua. Lý do cho điều này là sự hiện diện của axit axetic trong đó. Thông thường, giấm ăn chứa từ 3 đến 15% axit axetic, với phần còn lại (chủ yếu) là nước. Ăn axit axetic không pha loãng sẽ nguy hiểm đến tính mạng.

Axit cacboxylic có thể có một số nhóm cacboxyl. Trong trường hợp này, chúng được gọi là: dibasic, ba bên vân vân...

Các sản phẩm thực phẩm chứa nhiều axit hữu cơ khác. Đây chỉ là một vài trong số họ:

Tên của các axit này tương ứng với các sản phẩm thực phẩm mà chúng được chứa trong đó. Nhân tiện, lưu ý rằng có những axit ở đây cũng có một nhóm hydroxyl đặc trưng của rượu. Những chất như vậy được gọi là axit hydroxycacboxylic(hoặc axit hydroxy).
Dưới mỗi axit được ký hiệu, ghi rõ tên của nhóm chất hữu cơ mà nó thuộc về.

Bộ sưu tập

Thán từ là một khái niệm khác đã ảnh hưởng đến các công thức hóa học. Bản thân từ này có lẽ ai cũng biết, nhưng về mặt hóa học, cấp tiến không liên quan gì đến các chính trị gia, quân nổi dậy và những công dân khác có vị trí tích cực.
Ở đây chúng chỉ là những mảnh phân tử. Và bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu đặc thù của chúng là gì và làm quen với một cách viết công thức hóa học mới.

Ở trên trong văn bản, các công thức tổng quát đã được đề cập nhiều lần: rượu - (R) -OH và axit cacboxylic - (R) -COOH. Hãy để tôi nhắc bạn rằng -OH và -COOH là các nhóm chức. Nhưng R là gốc. Không có gì ngạc nhiên khi nó được mô tả dưới dạng chữ R.

Cụ thể hơn, gốc đơn hóa trị là một phần của phân tử không có một nguyên tử hydro. Chà, nếu bạn lấy đi hai nguyên tử hydro, bạn sẽ nhận được một gốc hóa trị hai.

Các chất cấp tiến trong hóa học có tên riêng của chúng. Một số trong số chúng thậm chí còn nhận được các ký hiệu Latinh, tương tự như các ký hiệu của các nguyên tố. Và bên cạnh đó, đôi khi các gốc trong công thức có thể được chỉ ra dưới dạng viết tắt, gợi nhớ nhiều hơn đến các công thức tổng.
Tất cả điều này được thể hiện trong bảng sau.

Tên	Công thức cấu tạo	Chỉ định	Công thức ngắn	ví dụ về rượu
Metyl	CH3- ()	Tôi	CH3	(Tôi) -OH	CH3OH
Etylic	CH3-CH2- ()	Et	C2H5	(Et) -OH	C2H5OH
Propil	CH3-CH2-CH2- ()	Pr	C3H7	(Pr) -OH	C3H7OH
Isopropyl	H3C \ CH (* `/ H3C *) - ()	i-Pr	C3H7	(i-Pr) -OH	(CH3) 2CHOH
Phenyl	`/`=`\//-\\-{}	Ph	C6H5	(Ph) -OH	C6H5OH

Tôi nghĩ rằng mọi thứ đều rõ ràng ở đây. Tôi chỉ muốn thu hút sự chú ý của bạn đến cột đưa ra các ví dụ về rượu. Một số gốc được viết ở dạng giống với công thức thực nghiệm, nhưng nhóm chức được viết riêng. Ví dụ, CH3-CH2-OH được chuyển thành C2H5OH.
Và đối với các chuỗi phân nhánh như isopropyl, cấu trúc có dấu ngoặc được sử dụng.

Có một hiện tượng khác gốc tự do. Đây là những gốc mà vì một lý do nào đó bị tách ra khỏi các nhóm chức năng. Trong trường hợp này, một trong những quy tắc mà chúng tôi bắt đầu nghiên cứu công thức bị vi phạm: số lượng liên kết hóa học không còn tương ứng với hóa trị của một trong các nguyên tử. Chà, hoặc bạn có thể nói rằng một trong các liên kết sẽ mở từ một đầu. Thông thường, các gốc tự do sống trong một thời gian ngắn, vì các phân tử có xu hướng trở lại trạng thái ổn định.

Giới thiệu về nitơ. Amin

Tôi đề xuất làm quen với một nguyên tố khác là một phần của nhiều hợp chất hữu cơ. nó nitơ.
Nó được ký hiệu bằng chữ cái Latinh N và có giá trị là ba.

Hãy xem những chất nào thu được nếu cho nitơ vào các hiđrocacbon quen thuộc:

Vật chất	Công thức cấu trúc mở rộng	Công thức cấu trúc đơn giản	Công thức xương
Aminomethane (metylamin)	H-C-N\ H; H \| #C \| H	CH3-NH2	\ NH2
Aminoethane (etylamin)	H-C-C-N\ H; H \| #C \| H; H \| # 3 \| H	CH3-CH2-NH2	/ \ NH2
Đimetylamin	H-C-N<`\|H>-C-H; H \| # -3 \| H; H \| # 2 \| H	$ L (1,3) H / N<_(A80,w+)CH3>\ dCH3	/N<_(y-.5)H>\
Aminobenzene (Aniline)	H \ N\| C \\ C\| C<\H>`// C<\|H>`\ C<`/H>`\|\| C<`\H>/	NH2 \| C \\ CH \| CH` // C<_(y.5)H>`\ HC` \|\| HC /	NH2 \| \ \| `/` \ `\| / _o
Trietylamin	$ độ dốc (45) H-C-C / N \ C-C-H; H \| # 2 \| H; H \| # 3 \| H; H \| # 5 \| H; H \| # 6 \| H; # N` \| C<`-H><-H>`\| C<`-H><-H>`\| H	CH3-CH2-N<`\|CH2-CH3>-CH2-CH3	\/N<`\|/>\\|

Như bạn có thể đoán từ tên, tất cả các chất này được kết hợp dưới tên chung amin. Nhóm chức () -NH2 được gọi là nhóm amin. Dưới đây là một số công thức chung cho các amin:

Nói chung, không có đổi mới đặc biệt nào ở đây. Nếu bạn đã rõ những công thức này, thì bạn có thể yên tâm tham gia nghiên cứu sâu hơn về hóa học hữu cơ bằng cách sử dụng một số sách giáo khoa hoặc Internet.
Nhưng tôi muốn nói thêm về các công thức trong hóa học vô cơ. Bạn sẽ thấy sẽ dễ dàng hiểu được chúng như thế nào sau khi nghiên cứu cấu trúc của các phân tử hữu cơ.

Công thức hợp lý

Không nên kết luận rằng hóa học vô cơ đơn giản hơn hữu cơ. Tất nhiên, các phân tử vô cơ có xu hướng trông đơn giản hơn nhiều vì chúng không có xu hướng hình thành các cấu trúc phức tạp như hydrocacbon. Nhưng mặt khác, người ta phải nghiên cứu hơn một trăm nguyên tố tạo nên bảng tuần hoàn. Và những nguyên tố này có xu hướng kết hợp theo tính chất hóa học của chúng, nhưng với nhiều ngoại lệ.

Vì vậy, tôi sẽ không nói bất kỳ điều gì trong số này. Chủ đề của bài viết của tôi là công thức hóa học. Và với họ, mọi thứ tương đối đơn giản.
Các chất phổ biến nhất được sử dụng trong hóa học vô cơ là công thức hợp lý. Và bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu xem chúng khác gì với những thứ đã quen thuộc với chúng ta.

Đầu tiên, chúng ta hãy làm quen với một nguyên tố khác - canxi. Đây cũng là một mặt hàng rất thông thường.
Nó được chỉ định Ca và có giá trị là hai. Hãy xem những hợp chất mà nó tạo thành với cacbon, oxy và hydro mà chúng ta đã biết.

Vật chất	Công thức cấu tạo	công thức hợp lý
canxi oxit	Ca = O	CaO
canxi hydroxit	H-O-Ca-O-H	Ca (OH) 2
Canxi cacbonat	$ độ dốc (45) Ca` / O \ C \| O` \| / O` \ # 1	CaCO3
Canxi bicacbonat	HO / `\| O \| \ O / Ca \ O /` \| O \| \ OH	Ca (HCO3) 2
Axit carbonic	H \| O \ C \| O` \| / O` \| H	H2CO3

Thoạt nhìn, người ta có thể thấy rằng công thức hữu tỉ nằm giữa công thức cấu tạo và công thức tổng. Nhưng cho đến nay người ta vẫn chưa rõ chúng được lấy bằng cách nào. Để hiểu ý nghĩa của các công thức này, bạn cần xem xét các phản ứng hóa học mà các chất tham gia.

Canxi ở dạng tinh khiết nhất của nó là một kim loại mềm màu trắng. Nó không xảy ra trong tự nhiên. Nhưng bạn hoàn toàn có thể mua nó ở cửa hàng hóa chất. Nó thường được lưu trữ trong các lọ đặc biệt mà không có không khí tiếp cận. Vì nó phản ứng với oxy trong không khí. Trên thực tế, đó là lý do tại sao nó không xảy ra trong tự nhiên.
Vì vậy, phản ứng của canxi với oxy:

2Ca + O2 -> 2CaO

Số 2 đứng trước công thức của một chất có nghĩa là có 2 phân tử tham gia phản ứng.
Canxi oxit được hình thành từ canxi và oxy. Chất này cũng không xảy ra trong tự nhiên vì nó phản ứng với nước:

CaO + H2O -> Ca (OH2)

Hóa ra canxi hydroxit. Nếu bạn nhìn kỹ vào công thức cấu tạo của nó (trong bảng trước), bạn có thể thấy rằng nó được tạo thành bởi một nguyên tử canxi và hai nhóm hydroxyl mà chúng ta đã quen thuộc.
Đây là các quy luật hóa học: nếu một nhóm hydroxyl được gắn với một chất hữu cơ thì thu được rượu, và nếu với kim loại thì thu được hydroxit.

Nhưng canxi hydroxit không được tìm thấy trong tự nhiên do sự hiện diện của carbon dioxide trong không khí. Tôi nghĩ rằng mọi người đã nghe nói về loại khí này. Nó được hình thành trong quá trình hít thở của con người và động vật, quá trình đốt cháy than và các sản phẩm dầu mỏ, trong các vụ hỏa hoạn và phun trào núi lửa. Do đó, nó luôn hiện hữu trong không khí. Nhưng nó cũng hòa tan khá tốt trong nước, tạo thành axit cacbonic:

CO2 + H2O<=>H2CO3

Dấu hiệu<=>chỉ ra rằng phản ứng có thể tiến hành theo cả hai chiều trong cùng điều kiện.

Do đó, canxi hydroxit hòa tan trong nước phản ứng với axit cacbonic và biến thành canxi cacbonat hòa tan kém:

Ca (OH) 2 + H2CO3 -> CaCO3 "| v" + 2H2O

Mũi tên xuống có nghĩa là chất này kết tủa do phản ứng.
Khi canxi cacbonat tiếp xúc thêm với cacbon điôxít trong điều kiện có nước, một phản ứng thuận nghịch xảy ra để tạo thành muối axit - canxi bicacbonat, có khả năng hòa tan cao trong nước.

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca (HCO3) 2

Quá trình này ảnh hưởng đến độ cứng của nước. Khi nhiệt độ tăng, bicacbonat trở lại thành cacbonat. Vì vậy, ở những vùng có nước cứng, cáu cặn hình thành trong các ấm.

Đá phấn, đá vôi, đá cẩm thạch, đá tuff và nhiều khoáng chất khác phần lớn được cấu tạo từ canxi cacbonat. Nó cũng được tìm thấy trong san hô, vỏ nhuyễn thể, xương động vật, v.v.
Nhưng nếu đun nóng canxi cacbonat ở nhiệt độ rất cao, nó sẽ biến thành canxi oxit và cacbon đioxit.

Câu chuyện ngắn này về chu trình canxi trong tự nhiên sẽ giải thích tại sao cần có các công thức hợp lý. Vì vậy, các công thức hữu tỉ được viết theo cách mà các nhóm chức năng có thể nhìn thấy được. Trong trường hợp của chúng tôi, đây là:

Ngoài ra, các nguyên tố riêng lẻ - Ca, H, O (trong oxit) - cũng là các nhóm độc lập.

ion

Tôi nghĩ đã đến lúc làm quen với các ion. Từ này có lẽ đã quá quen thuộc với mọi người. Và sau khi nghiên cứu các nhóm chức năng, chúng tôi không mất bất cứ chi phí nào để tìm ra những ion này là gì.

Nói chung, bản chất của liên kết hóa học thường là một số nguyên tố tặng electron trong khi những nguyên tố khác nhận chúng. Electron là hạt mang điện tích âm. Một nguyên tố có đầy đủ các electron có điện tích bằng không. Nếu anh ta cho một electron, thì điện tích của nó sẽ trở thành dương, và nếu anh ta chấp nhận nó, thì nó sẽ trở thành âm. Ví dụ, hydro chỉ có một điện tử, nó từ bỏ khá dễ dàng, chuyển thành ion dương. Đối với điều này, có một kỷ lục đặc biệt trong công thức hóa học:

H2O<=>H ^ + + OH ^ -

Ở đây chúng tôi thấy rằng kết quả là sự phân ly điện phân nước bị phân hủy thành ion hydro tích điện dương và nhóm OH mang điện tích âm. Ion OH ^ - được gọi là ion hydroxit. Không nên nhầm lẫn nó với nhóm hydroxyl, không phải là ion, mà là một phần của phân tử. Dấu + hoặc - ở góc trên bên phải thể hiện điện tích của ion.
Nhưng axit cacbonic không bao giờ tồn tại như một chất độc lập. Trên thực tế, nó là hỗn hợp của các ion hydro và ion cacbonat (hoặc ion bicacbonat):

H2CO3 = H ^ + + HCO3 ^ -<=>2H ^ + + CO3 ^ 2-

Ion cacbonat có điện tích 2-. Điều này có nghĩa là hai điện tử đã tham gia vào nó.

Các ion mang điện tích âm được gọi là anion. Thông thường chúng bao gồm dư lượng axit.
Các ion tích điện tích cực cation. Thông thường nó là hydro và kim loại.

Và đến đây bạn có thể hoàn toàn hiểu được ý nghĩa của các công thức hữu tỉ. Cation được viết trong chúng đầu tiên, sau đó là anion. Ngay cả khi công thức không chứa bất kỳ khoản phí nào.

Bạn có thể đã đoán rằng các ion có thể được mô tả không chỉ bằng các công thức hữu tỉ. Đây là công thức cấu trúc của anion bicarbonate:

Ở đây, điện tích được biểu thị ngay bên cạnh nguyên tử oxy, nguyên tử này đã nhận thêm một điện tử, và do đó bị mất một vạch. Nói một cách đơn giản, mỗi electron thêm làm giảm số lượng liên kết hóa học được mô tả trong công thức cấu trúc. Mặt khác, nếu một số nút của công thức cấu trúc có dấu + thì nó có thêm một thanh đũa. Như mọi khi, thực tế này cần được chứng minh bằng một ví dụ. Nhưng trong số các chất quen thuộc với chúng ta, không có một cation nào bao gồm một số nguyên tử.
Và một chất như vậy là amoniac. Dung dịch nước của nó thường được gọi là amoniac và là một phần của bất kỳ bộ sơ cứu nào. Amoniac là hợp chất của hydro và nitơ và có công thức hợp lý là NH3. Xét phản ứng hóa học xảy ra khi hòa tan amoniac vào nước:

NH3 + H2O<=>NH4 ^ + + OH ^ -

Giống nhau, nhưng sử dụng công thức cấu trúc:

H | N<`/H>\ H + H-O-H<=>H | N ^ +<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/ H + O` ^ - # -H

Ở phía bên phải, chúng ta thấy hai ion. Chúng được hình thành do một nguyên tử hydro chuyển từ phân tử nước sang phân tử amoniac. Nhưng nguyên tử này chuyển động mà không có electron của nó. Anion đã quá quen thuộc với chúng ta - đó là ion hydroxit. Và cation được gọi là amoni. Nó thể hiện các tính chất tương tự như kim loại. Ví dụ, nó có thể kết hợp với dư lượng axit. Chất được tạo thành do sự kết hợp của amoni với anion cacbonat được gọi là amoni cacbonat: (NH4) 2CO3.
Dưới đây là phương trình phản ứng tương tác của amoni với anion cacbonat, được viết dưới dạng công thức cấu tạo:

2H | N ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, d +) H + O ^ - \ C | O` | / O ^ -<=>H | N ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15, d +) H` | 0O ^ - \ C | O` | / O ^ - | 0H_ (A-15, d-) N ^ +<_(A105,w+)H><\H>`| H

Nhưng ở dạng này, phương trình phản ứng được đưa ra nhằm mục đích chứng minh. Thông thường các phương trình sử dụng công thức hữu tỉ:

2NH4 ^ + + CO3 ^ 2-<=>(NH4) 2CO3

Hệ thống đồi

Vì vậy, chúng ta có thể cho rằng chúng ta đã nghiên cứu các công thức cấu tạo và công thức hợp lý. Nhưng có một vấn đề khác đáng được xem xét chi tiết hơn. Sự khác biệt giữa công thức tổng và công thức hợp lý là gì?
Chúng ta biết tại sao công thức hợp lý của axit cacbonic được viết là H2CO3 mà không phải là cách khác. (Hai cation hydro đứng đầu, tiếp theo là anion cacbonat.) Nhưng tại sao công thức tổng lại được viết là CH2O3?

Về nguyên tắc, công thức hợp lý của axit cacbonic có thể được coi là công thức đúng, vì không có nguyên tố lặp lại trong đó. Không giống như NH4OH hay Ca (OH) 2.
Nhưng một quy tắc bổ sung thường được áp dụng cho các công thức tổng, xác định thứ tự của các phần tử. Quy tắc khá đơn giản: đặt carbon trước, sau đó đến hydro, và sau đó là phần còn lại của các nguyên tố theo thứ tự bảng chữ cái.
Vậy CH2O3 thoát ra - cacbon, hiđro, oxi. Đây được gọi là hệ thống Hill. Nó được sử dụng trong hầu hết các sách tham khảo hóa học. Và trong bài báo này cũng vậy.

Một chút về hệ thống easyChem

Thay cho lời kết, tôi muốn nói về hệ thống easyChem. Nó được thiết kế để tất cả các công thức mà chúng ta đã thảo luận ở đây có thể dễ dàng chèn vào văn bản. Trên thực tế, tất cả các công thức trong bài viết này được vẽ bằng easyChem.

Tại sao chúng ta cần bất kỳ hệ thống nào để tìm ra công thức? Vấn đề là cách tiêu chuẩn để hiển thị thông tin trong trình duyệt Internet là Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản (HTML). Nó tập trung vào xử lý văn bản.

Các công thức hợp lý và tổng có thể được mô tả với sự trợ giúp của văn bản. Ngay cả một số công thức cấu tạo đơn giản cũng có thể được viết dưới dạng văn bản, ví dụ rượu CH3-CH2-OH. Mặc dù đối với điều này, bạn sẽ phải sử dụng ký hiệu này trong HTML: CH ₃-CH ₂-OH.
Điều này tất nhiên sẽ tạo ra một số khó khăn, nhưng bạn có thể vượt qua chúng. Nhưng làm thế nào để biểu diễn công thức cấu tạo? Về nguyên tắc, người ta có thể sử dụng phông chữ monospaced:

H H | | H-C-C-O-H | | H H Chắc chắn nó trông không đẹp lắm, nhưng nó cũng khả thi.

Vấn đề thực sự nảy sinh khi cố gắng biểu diễn các vòng benzen và khi sử dụng các công thức xương. Không có cách nào khác ngoài kết nối bitmap. Raster được lưu trữ trong các tệp riêng biệt. Trình duyệt có thể bao gồm hình ảnh gif, png hoặc jpeg.
Để tạo các tệp như vậy, cần phải có một trình biên tập đồ họa. Ví dụ, Photoshop. Nhưng tôi đã làm quen với Photoshop hơn 10 năm và tôi có thể nói chắc chắn rằng nó rất kém phù hợp để mô tả các công thức hóa học.
Các biên tập viên phân tử giỏi hơn nhiều trong nhiệm vụ này. Nhưng với một số lượng lớn các công thức, mỗi công thức được lưu trữ trong một tệp riêng biệt, rất dễ bị nhầm lẫn trong chúng.
Ví dụ, số lượng công thức trong bài viết này là. Chúng được hiển thị dưới dạng hình ảnh đồ họa (phần còn lại sử dụng công cụ HTML).

easyChem cho phép bạn lưu trữ tất cả các công thức trực tiếp trong tài liệu HTML ở dạng văn bản. Tôi nghĩ rằng nó rất thuận tiện.
Ngoài ra, các công thức tổng trong bài viết này được tính toán tự động. Bởi vì easyChem hoạt động theo hai giai đoạn: đầu tiên, mô tả dạng văn bản được chuyển đổi thành một cấu trúc thông tin (đồ thị), và sau đó có thể thực hiện nhiều hành động khác nhau với cấu trúc này. Trong số đó, có thể lưu ý các chức năng sau: tính toán khối lượng phân tử, chuyển đổi thành công thức tổng, kiểm tra khả năng xuất ra dưới dạng văn bản, đồ họa và kết xuất văn bản.

Vì vậy, để chuẩn bị cho bài viết này, tôi chỉ sử dụng một trình soạn thảo văn bản. Hơn nữa, tôi không phải nghĩ công thức nào sẽ là đồ họa và công thức nào sẽ là văn bản.

Dưới đây là một số ví dụ tiết lộ bí mật của việc soạn thảo văn bản: Mô tả từ cột bên trái được tự động chuyển đổi thành công thức trong cột thứ hai.
Trong dòng đầu tiên, mô tả của công thức hữu tỉ rất giống với kết quả được hiển thị. Sự khác biệt duy nhất là các hệ số số được xuất dưới dạng liên tuyến.
Trong dòng thứ hai, công thức khai triển được đưa ra dưới dạng ba chuỗi riêng biệt, được phân tách bằng ký hiệu; Tôi nghĩ dễ dàng nhận thấy rằng mô tả văn bản rất giống với những gì cần thiết để vẽ công thức bằng bút chì trên giấy.
Dòng thứ ba thể hiện việc sử dụng các dòng nghiêng bằng cách sử dụng các ký tự \ và /. Dấu `(backtick) có nghĩa là đường được vẽ từ phải sang trái (hoặc từ dưới lên trên).

Có nhiều tài liệu chi tiết hơn về cách sử dụng hệ thống easyChem ở đây.

Trên đây để mình kết thúc bài viết chúc các bạn học tốt môn hóa học gặp nhiều may mắn.

Từ điển giải thích ngắn gọn các thuật ngữ được sử dụng trong bài báo

Hydrocacbon Các chất bao gồm cacbon và hydro. Chúng khác nhau về cấu trúc của phân tử. Công thức cấu tạo là biểu diễn giản đồ của phân tử, trong đó các nguyên tử được ký hiệu bằng các chữ cái Latinh và liên kết hóa học là dấu gạch ngang. Các công thức cấu trúc được mở rộng, đơn giản hóa và tạo khung. Công thức cấu trúc mở rộng - công thức cấu trúc như vậy, trong đó mỗi nguyên tử được biểu diễn dưới dạng một nút riêng biệt. Công thức cấu tạo đơn giản là công thức cấu tạo trong đó các nguyên tử hydro được viết bên cạnh nguyên tố mà chúng liên kết. Và nếu nhiều hơn một hydro được gắn vào một nguyên tử, thì lượng đó được viết dưới dạng số. Cũng có thể nói rằng các nhóm hoạt động như các nút trong các công thức đơn giản hóa. Công thức bộ xương là công thức cấu trúc trong đó các nguyên tử cacbon được hiển thị dưới dạng các nút trống. Số nguyên tử hydro liên kết với mỗi nguyên tử cacbon là 4 trừ đi số liên kết hội tụ tại vị trí. Đối với các nút thắt không phải cacbon, các quy tắc của công thức đơn giản sẽ được áp dụng. Công thức tổng (hay còn gọi là công thức đúng) - danh sách tất cả các nguyên tố hóa học tạo nên phân tử, cho biết số nguyên tử dưới dạng số (nếu nguyên tử là một, thì đơn vị không được viết) Hệ thống của Hill - một quy tắc xác định thứ tự của các nguyên tử trong công thức tổng quát: carbon đứng trước, sau đó đến hydro, và sau đó là phần còn lại của các nguyên tố theo thứ tự bảng chữ cái. Đây là một hệ thống được sử dụng rất thường xuyên. Và tất cả các công thức tổng trong bài viết này đều được viết theo hệ thống Hill. Nhóm chức Sự kết hợp bền vững của các nguyên tử được bảo toàn trong các phản ứng hóa học. Thường các nhóm chức có tên riêng, ảnh hưởng đến tính chất hóa học và tên khoa học của chất.

NHÀ NƯỚC MOSCOW

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Matxcova - 2006

Bộ giáo dục Liên bang Nga

ĐẠI HỌC BANG MOSCOW

KỸ THUẬT VỀ MÔI TRƯỜNG

Khoa Đại cương và Hóa lý

CÔNG BỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ

Nguyên tắc

Dưới sự chủ biên của Tiến sĩ Hóa học, GS. V.S. Pervova

Matxcova - 2006

Được sự đồng ý của hội đồng biên tập và xuất bản

Biên soạn bởi: G.N. Bespalov, G.S. Isaeva, I.V. Yaroshenko, E.D. Streltsova

UDC. 5.4.7.1

Danh pháp hợp chất hữu cơ. Hướng dẫn. / Biên soạn bởi: G.N. Bespalov, G.S. Isaeva, I.V. Yaroshenko, E.D. Streltsova

M.: MGUIE, 2006, 28 trang, 2 tab.

Hướng dẫn phương pháp luận dành cho sinh viên học các chuyên ngành 1705, 1705.06: 1705.07, 1712.03, học môn hóa hữu cơ. Bài viết trình bày những kiến thức cơ bản về hệ thống gọi tên các chất theo danh pháp hữu tỉ và danh pháp IUPAC. Để kiểm tra sự đồng hóa của vật liệu, mười lăm tùy chọn cho các nhiệm vụ được đưa ra.

Các phản biện: Phòng Công nghệ Hóa học khối nhựa của Viện Công nghệ Hóa học Matxcova. D.I. Mendeleev.

Tiến sĩ Hóa học, GS A.L. Rusanov, INEOS RAS.

GIỚI THIỆU

Danh pháp là một hệ thống đặt tên cho các chất. Yêu cầu chính đối với danh pháp khoa học là nó phải xác định rõ ràng một hoặc một hợp chất hóa học khác, loại trừ khả năng trộn hợp chất này với hợp chất khác, đơn giản và cho phép người ta xây dựng công thức cấu trúc của nó theo tên của hợp chất.

Có một số hệ thống khác nhau. Một trong những điều đầu tiên là danh pháp tầm thường. Cho đến nay, nhiều hợp chất hữu cơ có tên lịch sử ngẫu nhiên. Một số trong số chúng được liên kết với bản chất tự nhiên, số khác với phương pháp thu được, số khác phản ánh trạng thái vật lý, v.v. Benzen, ancol, metan, axit fulminic, axit fomic, axeton, ete là những tên gọi tầm thường của các chất hữu cơ. Các tên gọi này không thống nhất theo một đặc điểm nào đó thành một hệ thống nhất quán và không phản ánh cấu trúc phân tử các chất hữu cơ. Tuy nhiên, nhiều chất tự nhiên và tổng hợp có cấu trúc phức tạp vẫn có những cái tên tầm thường do tính ngắn gọn và tính biểu cảm của chúng.

Sự xuất hiện của các cơ sở lý thuyết của hóa học hữu cơ đã dẫn đến việc tạo ra các hệ thống phân loại mới và do đó, các cách gọi tên các hợp chất hữu cơ mới, phản ánh cấu trúc hóa học. Điều này có nghĩa là chỉ cần gọi tên là có thể lập được một cách duy nhất công thức cấu tạo của một chất và theo công thức cấu tạo có thể cho biết tên của chất đó. Vì vậy, đã có hợp lý danh pháp và Geneva danh pháp, sự phát triển hơn nữa dẫn đến việc tạo ra một hệ thống IUPAC, được đề xuất bởi Liên minh Hóa học Ứng dụng Tinh khiết Quốc tế, được đề xuất cho tên của tất cả các chất hữu cơ. Tuy nhiên, trong thực tế người ta phải xử lý các hệ thống tên gọi khác nhau của các chất hữu cơ.

Để viết được tên của các chất hữu cơ, cả theo danh pháp hợp lý và theo hệ thống IUPAC, cần phải biết tên của các gốc hiđrocacbon. Các gốc hydrocacbon- Đây là những hạt thu được bằng cách tách một hoặc nhiều nguyên tử hydro ra khỏi phân tử hydrocacbon. Trong phân tử hiđrocacbon, người ta nên phân biệt nguyên tử cacbon chính, phụ, bậc ba và bậc bốn, được xác định bằng số liên kết của nó với các nguyên tử cacbon lân cận. Sơ đẳng có một liên kết với một nguyên tử cacbon, sơ trung- hai liên kết với một nguyên tử cacbon hoặc các nguyên tử, đại học- số ba, bậc bốn- bốn.

Khi một nguyên tử hydro tách ra khỏi nguyên tử carbon chính, cơ bản chính(nghĩa là, nguyên tử cacbon sơ cấp có đơn vị hóa trị tự do), từ nguyên tử thứ cấp - gốc thứ cấp, từ cấp ba - cấp ba.

Bảng 1 cho thấy công thức của các hydrocacbon no và các gốc được hình thành từ chúng, cũng như tên của chúng. Như có thể thấy trong bảng, chỉ có một gốc có thể được hình thành từ metan và etan. Từ propan, một hiđrocacbon có ba nguyên tử cacbon, đã có thể tạo thành hai gốc đồng phân - propyl và isopropyl, tùy thuộc vào nguyên tử cacbon nào (chính hoặc phụ) mà nguyên tử hydro được tách ra. Bắt đầu với butan, các hydrocacbon có đồng phân. Phù hợp với điều này, số lượng các gốc đồng phân cũng tăng lên: n.butyl, sec. butyl, isobutyl, tert. butyl.

Tên của các hydrocacbon tiếp theo được tạo thành từ chữ số Hy Lạp tương ứng với số nguyên tử cacbon trong phân tử và hậu tố "an".

Với sự gia tăng số nguyên tử cacbon trong một hiđrocacbon, số lượng đồng phân tăng lên và số lượng các gốc có thể được hình thành từ chúng cũng tăng lên.

Hầu hết các đồng phân không có tên đặc biệt. Tuy nhiên, theo danh pháp hợp lý và danh pháp IUPAC, bất kỳ hợp chất phức tạp tùy ý nào cũng có thể được đặt tên bằng cách sử dụng tên của các gốc đơn giản.

Bảng 1.

Hạn chế hydrocacbon và các gốc của chúng.

Hydrocacbon


CH 3 -CH 2 -CH 3		CH 3 -CH 2 -CH 2 -	isopropyl (giây propyl)
CH 3 - _ CH 2 - CH 2 -CH 3		CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 3 -CH 2 -CH	sec-butyl
	isobutane	CH 3 - CH - CH 2 -	isobutyl tert.butyl

Bảng 2. trình bày một số hiđrocacbon không no và thơm và các gốc tương ứng của chúng Ban 2.Các hiđrocacbon không no và thơm và các gốc của chúng.

hydrocacbon		Bộ sưu tập

CH 2 \ u003d CH-CH 3	propylene	CH 2 \ u003d CH-CH 2 - CH \ u003d CH-CH 3 CH 2 \ u003d C-CH 3	propenyl isopropenyl
	axetylen		acetylenyl hoặc ethynyl

			p (cặp) -tolyls

CÔNG BỐ QUỐC GIA

Danh pháp hợp lý dựa trên lý thuyết kiểu. Hệ thống này dựa trên tên của các thành viên đơn giản nhất của chuỗi tương đồng: mêtan nếu không có liên kết đôi, ethylene nếu có một liên kết đôi, và axetylen nếu có một liên kết ba trong hợp chất. Tất cả các hydrocacbon khác được coi là dẫn xuất của các hydrocacbon đơn giản này, thu được bằng cách thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hydro bằng hydrocacbon. cấp tiến. Để gọi tên một hợp chất cụ thể, bạn cần liệt kê các gốc nhóm thế, sau đó gọi tên hiđrocacbon tương ứng. Việc liệt kê các gốc nên bắt đầu với metyl đơn giản nhất, sau đó, khi chúng trở nên phức tạp hơn, etyl, propyl, v.v. Các gốc phân nhánh được coi là phức tạp hơn các gốc bình thường có cùng số nguyên tử cacbon. Như là
kết nối có thể được gọi metyletylisopropylmethane. Nếu hợp chất có chứa một số gốc giống nhau, thì bạn phải cho biết có bao nhiêu gốc trong số các gốc này có trong hợp chất, bằng cách sử dụng các tiền tố nhân - chữ số Hy Lạp: 2 - di, 3 - ba, 4 - tetra, vì vậy hợp chất sẽ được gọi là trimetyletetylmetan.

Đối với nguyên tử metan trung tâm, tốt hơn nên chọn nguyên tử cacbon mà tại đó có số nhóm thế lớn nhất. Tùy thuộc vào nguyên tử cacbon nào được chọn cho nguyên tử metan trung tâm, một số tên khác nhau có thể được đặt cho cùng một chất theo danh pháp hợp lý.

Các hợp chất có liên kết đôi và liên kết ba cũng được gọi tương tự:

Có thể dùng hai phương pháp để phân biệt hai hợp chất đồng phân của nhau. Trong hợp chất đầu tiên, các gốc thế nằm ở hai nguyên tử cacbon khác nhau liên kết với nhau bằng một liên kết đôi, đối xứng với nhau về liên kết đôi. Trong hợp chất thứ hai, cả hai gốc đều nằm ở cùng một nguyên tử cacbon, tức là không đối xứng về liên kết đôi.

Do đó, chúng được gọi như vậy: đầu tiên là đối xứng metylethylene và thứ hai là không đối xứng metyletyl-etilen. Trong phương pháp thứ hai, một nguyên tử cacbon liên kết với một gốc đơn giản hơn được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp , nguyên tử kia - . Khi gọi tên các hợp chất đó, hãy cho biết nguyên tử cacbon nào nằm ở gốc nào. Vì vậy, kết nối đầu tiên sẽ được gọi là  -metyl- -etylen, va thu hai -  -metyl- -etylen.

Tên của hiđrocacbon, phân tử của chúng có cấu trúc đối xứng, tức là bao gồm hai gốc giống nhau, được tạo thành từ tên của những gốc này và tiền tố di-

Hydrocacbon mạch vòng trong danh pháp hợp lý được coi là polymethylenes và được đặt tên theo số lượng nhóm metylen có trong vòng và chữ số Hy Lạp được sử dụng:

Nếu có các nhóm thế trong chu kỳ, chúng được liệt kê trước tên của chu kỳ chính. Như là

kết nối sẽ được gọi metylhexametylen.

Danh pháp hữu tỉ vẫn được sử dụng khi đặt tên cho các hợp chất tương đối đơn giản, đặc biệt là khi người ta muốn nhấn mạnh đến kiểu chức năng của một hợp chất. Tuy nhiên, tên của các hydrocacbon có nhiều nhánh gây ra khó khăn, vì không có tên cho các gốc phức.

IUPAC NOMENCLATURE

Danh pháp IUPAC (IUPAC), do Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế đề xuất, có thể đặt tên cho bất kỳ hợp chất phức tạp tùy ý nào. Danh pháp này là sự phát triển và tinh giản của danh pháp Geneva, mà nó có nhiều điểm chung.

Trong danh pháp này, bốn hiđrocacbon bình thường no đầu tiên có tên gọi tầm thường: metan, etan, propan và butan. Tên của các hydrocacbon bình thường (không phân nhánh) tiếp theo được hình thành từ cơ sở của chữ số Hy Lạp với việc thêm vào đuôi -an: C 5 H 12 - pentan, C 6 H 14 - hexan, C 7 H 16 -heptan, v.v. ( xem bảng 1)

Để gọi tên các hiđrocacbon có mạch phân nhánh, cần chọn mạch thông thường dài nhất. Nếu một số chuỗi có cùng độ dài có thể được phân biệt trong một hydrocacbon, thì người ta nên chọn chuỗi phân nhánh nhiều nhất. Tên của hiđrocacbon này tương ứng với mạch dài nhất được lấy làm cơ sở cho tên của hiđrocacbon này. Do đó, một hiđrocacbon có cấu trúc

sẽ được coi là một dẫn xuất của heptan. Dài nhất này số chuỗi, và hướng đánh số được chọn sao cho các số chỉ vị trí của các chuỗi bên là nhỏ nhất. Đối với mỗi nhóm thế bên, một chữ số Ả Rập cho biết vị trí của nó trong chuỗi và cho biết tên. Nếu có một số nhóm thế giống hệt nhau trong hợp chất, thì cùng với việc chỉ ra vị trí của từng nhóm thế bằng cách sử dụng các tiền tố nhân (chữ số Hy Lạp) di-, tri-, tatra-, v.v., số của chúng sẽ được chỉ ra. Các nhóm thế phụ được liệt kê theo thứ tự ngày càng phức tạp: metyl CH 3 - ít phức hơn etyl C 2 H 5 -, tức là một gốc có ít nguyên tử cacbon ít phức tạp hơn một gốc có nhiều nguyên tử hơn. Với cùng số nguyên tử cacbon, gốc trong đó chuỗi chính

còn: giây. butyl
ít phức tạp hơn tert. butyl

Do đó, kết nối đã cho trước đó sẽ được gọi là 2,2,5-trimetyl-3-etylheptan.

Khi có nhiều liên kết trong hydrocacbon, chuỗi dài nhất, chứa một liên kết đôi hoặc ba, được coi là chuỗi chính. Nếu hiđrocacbon có một liên kết đôi thì kết –En trong tên của hiđrocacbon no tương ứng trong chuỗi này được thay thế bằng - vi và một chữ số Ả Rập cho biết số nguyên tử cacbon mà tại đó chuỗi kép bắt đầu. Vì vậy, kết nối

sẽ được gọi heptin-3.

Nếu hợp chất chứa hai liên kết đôi hoặc ba thì phần cuối của tên hiđrocacbon phải là - diene hoặc - diin tương ứng, cho biết số nguyên tử bắt đầu có nhiều liên kết:

Khi có mặt liên kết đôi và liên kết ba, phần cuối trong tên của hiđrocacbon sẽ là –En-in cho biết số nguyên tử mà tại đó nhiều liên kết tương ứng bắt đầu:

Trong trường hợp các hydrocacbon không no có nhánh, mạch chính được chọn sao cho vị trí của các liên kết đôi và liên kết bầy đàn được biểu thị bằng các số nhỏ nhất.

Tên của các hiđrocacbon mạch hở được tạo thành bằng cách thêm tiền tố vào tên của hiđrocacbon no có cùng số nguyên tử cacbon xe xích lô-

Khi có mặt các nhóm thế bên, vị trí, số lượng và tên của chúng được chỉ ra, sau đó hiđrocacbon mạch vòng được gọi là.

Nếu chu kỳ chứa nhiều liên kết, thì điều này được phản ánh trong sự thay đổi của phần cuối thành -en với sự hiện diện của một liên kết đôi hoặc kết thúc bằng -Trong với một liên kết ba.

Hợp chất thơm đơn chức đơn giản nhất vẫn giữ được tên thông thường của nó là benzen. Ngoài ra, tên nhỏ của một số hydrocacbon thơm được thay thế vẫn được giữ lại.

Hiđrocacbon thơm đơn chức được coi là dẫn xuất của benzen thu được bằng cách thay thế nguyên tử hiđro bằng gốc hiđrocacbon. Để gọi tên hợp chất này hay hợp chất thơm người ta đánh số nguyên tử cacbon của vòng benzen, cho biết vị trí của các nhóm thế trong vòng, cho biết có bao nhiêu loại, gọi tên các gốc này rồi gọi tên hiđrocacbon thơm. Vị trí của các nhóm thế phải được chỉ ra bằng các số nhỏ nhất. Vì vậy, kết nối

sẽ được gọi 1,4-đimetyl-2-etylbenzen.

Nếu trong vòng benzen chỉ có hai nhóm thế thì thay vào số 1,2-, 1,3- và 1,4- người ta có thể sử dụng ký hiệu ortho (o-), meta (m-) và para (p-)

Dưới đây là tên của một số hiđrocacbon thơm đa vòng và hợp nhất và số nguyên tử cacbon được đưa ra dưới đây.

DANH SÁCH HÌNH ẢNH SINH THÁI.

Pavlov B.A., Terentiev A.P. Khóa học hóa hữu cơ. M.-L.

Bài tập về nhà 1

Tùy chọn 1.16

a) (CH 3) 2 (CH) 2 (C 2 H 5) 2,

b) (CH 3) 2 CCH (CH 3)

a) metylisopropyl tert.butylmethane,

b) metyletylaxetilen.

a) 2,2,3-trimetylbutan,

b) 3,4-đimetylhexen-3.

Tùy chọn 2.17

1. Viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon sau đây dưới dạng khai triển và gọi tên chúng theo danh pháp hữu tỉ và danh pháp IUPAC. Cho biết có bao nhiêu nguyên tử cacbon sơ cấp, thứ cấp, bậc ba và bậc bốn trong mỗi hợp chất:

a) (CH 3) 3 CCH (CH 3) CH (CH 3) (C 2 H 5)

b) (CH 3) (C 2 H 5) C 2 (C 2 H 5) 2.

2. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau

và đặt tên chúng theo danh pháp IUPAC:

b) -metyl- -etyl- -sec.butylethylene.

3. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp hữu tỉ:

a) 2,2,3,4-tetrametyl-3-etylpentan,

b) 2,5-đimetylhexin-3.

: Tùy chọn 3.18

a) (CH 3) 3 CCH (C 2 H 5) CH (CH 3) (C 2 H 5),

b) (CH 3) 2 CHС 2 CH (CH 3) 2.

2. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp IUPAC

a) ethyldifluorobutylmethane,

b) isopropyl butylaxetilen bậc ba.

3. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp hữu tỉ:

a) 2,2-đimetyl-3-etylpentan,

b) 2,2,5,5-tetrametylhexen-3

Lựa chọn 4.19

a) (CH 3) 2 (CH) 4 (CH 3) (C 2 H 5),

b) (CH 3) 3 C 2 (CH 3) (C 2 H 5) CH (CH 3) 2.

a) metylisopropyl tert.butylmethane,

b) sym.sec.butyltert.butylethylene.

3. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp hữu tỉ:

a) 2,2,4,4-tetrametyl-3-etylpentan,

b) 2,2,5-trimetylhexin-3.

Tùy chọn 5.20

a) CH 3 (CH 2) 2 CH (C 2 H 5) CH (CH 3) (C 2 H 5),

b) (CH 3) 3 C 4 (CH 3) 3.

2. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp IUPAC

a) etylisopropylisobutylmethane,

b) -etyl- -isopropyl- -sec.butylethylene.

3. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp hữu tỉ:

a) 2-metyl-3,3-đietylpentan,

b) butadien-1,3

Tùy chọn 6, 21

a) (CH 3) 3 C (CH 2) 2 CH (CH 3) 2,

b) CH 2 C (CH 3) CHCH 2.

2. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau và gọi tên chúng theo danh pháp IUPAC

a) metylethylisopropyltert.butylmethane,

b) ,-dimetyl- -sec-butylen.

Hóa học hữu cơ là hóa học của các hợp chất cacbon, hay nói cách khác, hóa học của các hydrocacbon và các dẫn xuất của chúng. Phân loại và danh pháp của các hợp chất hữu cơ là gì?

Hợp chất hữu cơ là gì?

Theo thành phần, các hợp chất hữu cơ được chia thành các lớp - hydrocacbon và dẫn xuất chức năng của hydrocacbon.

Hydrocacbon là các hợp chất hữu cơ chỉ chứa các nguyên tử cacbon và hydro (và dựa trên một chuỗi được xây dựng từ các nguyên tử cacbon).

Cơm. 1. Bảng các hiđrocacbon.

Dẫn xuất chức của hiđrocacbon có một hoặc nhiều nhóm chức (hoạt động) chứa nguyên tử của nguyên tố khác (trừ cacbon và hiđro) và xác định tính chất của nhóm hợp chất này. Thành phần của các nhóm chức bao gồm các nguyên tử của các nguyên tố như oxy, nitơ, lưu huỳnh. Các lớp chính của hợp chất hữu cơ được đặc trưng bởi loại nhóm chức.

Theo hình dạng của chuỗi cacbon, các hợp chất hữu cơ được chia thành các hợp chất có cấu trúc bình thường và đồng đẳng, cũng như các hợp chất có chuỗi cacbon mở (mạch hở) và với chuỗi cacbon kín (mạch vòng).

Các hợp chất có cấu trúc bình thường có chuỗi cacbon không có nhánh và các hợp chất có cấu trúc đồng phân có nhánh trong chuỗi cacbon

Cơm. 2. Các loại mạch cacbon.

Theo kiểu liên kết hóa học giữa các nguyên tử cacbon, các hợp chất hữu cơ được chia thành chất no (giới hạn) và không no (không no). Những liên kết bão hòa chỉ chứa liên kết cacbon-cacbon đơn giản, trong khi những liên kết không bão hòa chứa ít nhất một liên kết bội.

Các hợp chất có chuỗi mở - bão hòa và không bão hòa - được gọi là các hợp chất thuộc chuỗi chất béo, hoặc béo.

Các hợp chất mạch vòng (no và không no) được gọi là alicyclic.

Có những hợp chất có một loại liên kết đặc biệt, chúng được gọi là thơm.

Danh pháp các hợp chất hữu cơ

Hiện nay, các hợp chất hữu cơ được đặt tên theo quy tắc của Danh pháp hệ thống quốc tế. Đối với các hợp chất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày và công nghiệp, đặc biệt là các hợp chất tự nhiên, một danh pháp tầm thường được sử dụng, bao gồm các tên đã được thành lập trong lịch sử. Đối với một số, đặc biệt là các hợp chất đơn chức, một loại MCH được sử dụng - danh pháp chức năng gốc.

Nguyên tắc cơ bản để viết tên hợp chất theo MCH:

phân tử được coi là dẫn xuất của một hiđrocacbon no;
trong phân tử chọn mạch cacbon dài nhất chứa nhóm chức hoặc đa liên kết nếu có. chuỗi được đặt tên là hydrocacbon no tương ứng;
chuỗi chính được đánh số từ cuối của nó, gần với nhóm cũ hơn trong phân tử;
nếu có một liên kết bội trong chuỗi chính, thì trong tên của hiđrocacbon no, -an tận cùng chuyển thành tương ứng;
nếu có một nhóm chức năng trong chuỗi chính, thì phần cuối tương ứng được thêm vào tên của chuỗi chính;
trước tên của chuỗi chính, hãy liệt kê tên của các gốc không có trong chuỗi chính, nhưng được liên kết với nó, với việc bổ sung một định vị cho mỗi gốc.