陳金春
烷烴是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)之一。其中烷烴的命名不僅是烷烴教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的分化點(diǎn)。在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中,筆者根據(jù)這一知識(shí)點(diǎn)總結(jié)了“長(zhǎng)、多、近、小、簡(jiǎn)”原則,即烷烴命名五字方針。下面以實(shí)例剖析五字方針的涵義和意義。
一、長(zhǎng)
即在命名時(shí)要選擇烴分子中最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈,以主鏈上的碳原子數(shù)稱為“某烷”。然而初學(xué)者在命名時(shí),大多善于選擇形式上的“長(zhǎng)”鏈,而不會(huì)選實(shí)際上的長(zhǎng)鏈,也不會(huì)觀察拐彎相連的長(zhǎng)鏈。例如:在命名
時(shí),學(xué)生常把主鏈錯(cuò)誤選為5個(gè)碳的主鏈,而實(shí)際上應(yīng)是含有丙基和乙基的8個(gè)碳的主鏈。又如在命名
時(shí)學(xué)生錯(cuò)誤認(rèn)為主鏈的碳原子數(shù)是8個(gè)、9個(gè)或10個(gè),而實(shí)際上,按最“長(zhǎng)”原則主鏈碳原子數(shù)應(yīng)是11個(gè),如結(jié)構(gòu)中標(biāo)號(hào)所示。
注:該例只適宜在練習(xí)時(shí)供選主鏈用,中學(xué)階段不適宜進(jìn)行命名。
二、多
在多個(gè)等長(zhǎng)碳鏈時(shí),選擇含支鏈最多碳鏈為主鏈,以便于命名時(shí)方便簡(jiǎn)單。例如:
具有3條等長(zhǎng)碳鏈,但由于從左到右的碳鏈上取代基最多(4個(gè)),故主鏈應(yīng)選從左到右的碳鏈作為主鏈。又如在
中,主鏈不宜選擇從左到右的長(zhǎng)鏈,而應(yīng)選擇向下拐彎的碳鏈為主鏈,這是因?yàn)樵撝麈溕系娜〈疃嗍?個(gè)。
三、近
即從距取代基(支鏈)最近的一端編起,確定取代基在主鏈位置。
例如:
中,給出主鏈碳原子編號(hào)應(yīng)從右端編起,而不能從左端編起,即該烴名稱應(yīng)是:3,4-二甲基-5-乙基辛烷而不是5,6-二甲基-4-乙基辛烷。
四、小
即一般情況下,確定取代基在主鏈上的位置時(shí),取代基的序數(shù)和應(yīng)該是最小。
例如:
其正確名稱應(yīng)是2,5-二甲-3-乙基已烷(取代其序數(shù)和是2+5+3=10),而不是2,5-二甲基-4-乙基乙烷(取代基序數(shù)和為2+5+4=11大于10)。
注:兩端等距又同基,取代基序數(shù)和必須最小。
五、簡(jiǎn)
即是指靠近起點(diǎn)碳的取代基要最簡(jiǎn)單。
例如:在中,給主鏈碳原子編號(hào)時(shí),起點(diǎn)碳應(yīng)是右邊而不是左邊,即該烴名稱應(yīng)是3-甲基-4-乙基己烷,而不是4-甲基-3-乙基己烷。
注:在主鏈兩端等距離地出現(xiàn)不同的取代在時(shí),從靠近簡(jiǎn)單取代基的一端給主鏈編號(hào)。即兩端等距不同基,起點(diǎn)靠近簡(jiǎn)單基。
例1 將下列各烷烴用系統(tǒng)命名法將它們命名?
1.(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH(C2H5)C(CH3)2CH3
2.(CH3) 3CCH(CH3)CH(C3H7)CH2CH(CH3)CH(C2H5)2
解析:先將上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式按照碳 四價(jià)原則展開為帶有短線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,以便于確定支鏈的類型及其在主鏈上的位置。
1.變形為:
其名稱是:2,2,5,5,6-五甲基-3-乙基庚烷
2.變形為
CH3 CH3 CH3
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CH3-CH3-CH-CH-CH2-CH-CH-CH2-CH3
|||
CH3 CH3CH3
其名稱是:2,2,3,6-四甲基-7-乙基-4-丙基壬烷。
例2 判斷下列各烷烴的命名正確與否,不正確的原因,并寫出正確名稱。
1.CH3
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CH4-CH-CH2-C-CH2-CH3
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CH2 CH3
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CH3
名稱(1):4,4-二甲基-2-乙基己烷;名稱(2)3,5,5-三甲基庚烷。
2.
C2H5
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CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-C2H5
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CH3CH3CH3
名稱為:2,4-二甲基-6,8-二乙基壬烷。
解析:1.(1)錯(cuò)誤,原因是沒(méi)有找到對(duì)主鏈;名稱(2)也錯(cuò)誤,原因取代基序數(shù)不是最小,即主鏈找對(duì),編號(hào)錯(cuò)誤。正確名稱是3,3,5-三甲基庚烴。
2.錯(cuò)誤,原因是沒(méi)有找對(duì)主鏈,正確名稱應(yīng)是:2,4,8-三甲基-6-乙在癸烷。
綜上可知,只要真正理解“五字”方針的內(nèi)涵,掌握烷烴命名的書寫法則,善于分析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),跨越烷烴命名這一難關(guān),將會(huì)是輕而易舉的。
(收稿日期:2016-09-15)