陳金春
烷烴是學習有機化學必須掌握的基礎知識之一。其中烷烴的命名不僅是烷烴教學中的重點、難點,也是學生學習有機化學的分化點。在長期的教學實踐中,筆者根據這一知識點總結了“長、多、近、小、簡”原則,即烷烴命名五字方針。下面以實例剖析五字方針的涵義和意義。
一、長
即在命名時要選擇烴分子中最長的碳鏈為主鏈,以主鏈上的碳原子數稱為“某烷”。然而初學者在命名時,大多善于選擇形式上的“長”鏈,而不會選實際上的長鏈,也不會觀察拐彎相連的長鏈。例如:在命名
時,學生常把主鏈錯誤選為5個碳的主鏈,而實際上應是含有丙基和乙基的8個碳的主鏈。又如在命名
時學生錯誤認為主鏈的碳原子數是8個、9個或10個,而實際上,按最“長”原則主鏈碳原子數應是11個,如結構中標號所示。
注:該例只適宜在練習時供選主鏈用,中學階段不適宜進行命名。
二、多
在多個等長碳鏈時,選擇含支鏈最多碳鏈為主鏈,以便于命名時方便簡單。例如:
具有3條等長碳鏈,但由于從左到右的碳鏈上取代基最多(4個),故主鏈應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鏈,而應選擇向下拐彎的碳鏈為主鏈,這是因為該主鏈上的取代基最多是5個。
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應從右端編起,而不能從左端編起,即該烴名稱應是: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,取代基的序數和應該是最小。
例如:
其正確名稱應是2,5-二甲-3-乙基已烷(取代其序數和是2+5+3=10),而不是2,5-二甲基-4-乙基乙烷(取代基序數和為2+5+4=11大于10)。
注:兩端等距又同基,取代基序數和必須最小。
五、簡
即是指靠近起點碳的取代基要最簡單。
例如:在中,給主鏈碳原子編號時,起點碳應是右邊而不是左邊,即該烴名稱應是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不同的取代在時,從靠近簡單取代基的一端給主鏈編號。即兩端等距不同基,起點靠近簡單基。
例1 將下列各烷烴用系統命名法將它們命名?
1.(CH3)2CHC(CH3)2CH2CH(C2H5)C(CH3)2CH3
2.(CH3) 3CCH(CH3)CH(C3H7)CH2CH(CH3)CH(C2H5)2
解析:先將上述結構簡式按照碳 四價原則展開為帶有短線的結構簡式,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
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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)錯誤,原因是沒有找到對主鏈;名稱(2)也錯誤,原因取代基序數不是最小,即主鏈找對,編號錯誤。正確名稱是3,3,5-三甲基庚烴。
2.錯誤,原因是沒有找對主鏈,正確名稱應是:2,4,8-三甲基-6-乙在癸烷。
綜上可知,只要真正理解“五字”方針的內涵,掌握烷烴命名的書寫法則,善于分析有機物的結構特點,跨越烷烴命名這一難關,將會是輕而易舉的。
(收稿日期:2016-09-15)