Qui tắc chung của việc gọi tên theo danh pháp thế iupac I – Hiđrocacbon Có 3 bước chính: 1. Xác định hiđrua nền ( mạch chính, vòng chính) - Theo qui tắc cụ thể tùy vào loại hiđrocacbon VD: + Với hiđrocacbon no mạch hở thì chọn mạch chính là mạch C dài nhất, có chứa nhiều nhánh nhất làm mạch chính + Với hiđrocacbon không no mạch hở, đó là mạch với số lượng liên kết kép tối đa và khi cần thì ưu tiên cho nôi đôi hơn là nối ba, Cách gọi tên các loại hiđrua nền: a) Hiđrua nền đơn nhân: chỉ chứa một nguyên tử của nguyên tố được khảo sát còn lại là các nguyên tử hiđro. Tên = tên của nguyên tố tương ứng + hậu tố –an VD: BH 3 : Boran; CH 4 : metan, cacban; SiH 4 : Silan; PbH 4 : Plumban; OH 2 : Oxiđan; SH 2 : Sunfan; NH 3 : Azan; PH 3 : Phosphan (Phosphin) b) Hiđrua axiclic đa nhân + Hiđro cacbon no: ngoại trừ 4 hiđrocacbon đầu dãy đồng đẳng, các hiđrocacbon còn lại đều có tên được hình thành từ tiền tố chỉ số lượng nguyên tử C và đuôi là -an Số Tiền tố Số Tiền tố Số Tiền tố 1 Mono- 11 Unđeca- 21 Henicosa- 2 Đi- 12 Đođeca- 30 Triaconta- 3 Tri- 13 Triđeca- 40 Tetraconta- 4 Tetra- 14 Tetrađeca- 60 Hexaconta- 5 Penta- 15 Pentađeca- 100 Hecta- 6 Hexa- 16 Hexađeca- 200 Đicta- 7 Hepta- 17 Heptađeca- 300 Tricta- 8 Octa- 18 Octađeca- 400 Tetracta- 9 Nona- 19 Nonađeca- 500 Pentacta- 10 Đeca- 20 Icosa- 1000 Kilia- * Chú ý: bắt đầu từ đođeca- hầu hết các tiền tố được hình thành bằng cách tổ hợp các tiền tố hợp phần theo trình tự ngược với trong số ả Rập VD: 13: triđecan; 22: đocosan; 31: Hentriaconta; 32: Đotriacontan; 33- Tritriacontan; 132: Đotriacontahectan + Hiđrua khác hiđrocacbon Tên = Tiền tố cơ bản về độ bội + tên hiđrua đơn nhân VD: NH 2 -NH 2 : Điazan (hay Hiđrazin) + Hiđrua dị tố: là những mạch có chứa C và dị nguyên tử và cũng có thể không chứa các bon: CH 3 – O - CH 2 – CH 2 – O – CH 3 : 2,5-đioxahexan c) Hiđrua đơn vòng 1 + Hiđrocacbon đơn vòng: Đa số có tên từ hiđrocacbon mạch hở tương ứng có thêm tiền tố xiclo Với hệ vòng đơn có nối đôi luôn phiên , số C > 6 được gọi là các annulen kèm theo (ở phía trước) con số trong dấu móc vuông để chỉ số nguyên tử C mắt vòng VD: [10]Annulen 2. Đánh số thứ tự các nguyên tử C trên mạch chính - Tùy theo hiđrocacbon mà có qui tắc cụ thể + Với hiđrocacbon no: đánh số thứ tự từ đầu nào gần nhánh nhất sao cho tổng chỉ số của C có mạch nhánh là nhỏ nhất + Với hiđrocacbon không no cần đánh số từ đầu nào gần liên kết kép hơn ( nối ba “ ≡ “ ưu tiên hơn nối đôi “=”) nhưng khi cần thiết thì ưu tiên cho nối đôi C = C. 3. Gọi tên đầy đủ Chỉ số của các nhánh + Tên của các nhánh (theo trình tự chữ cái không tính đến tên của độ bội) + Tên của hiđrua nền + Chỉ số của liên kết kép (nếu có) + Hậu tố của liên kết kép (theo trình tự –en trước – in) VD: CH 2 -CH 3 CH 2 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 CH 3 -CH 2 CH 2 -CH 2 -CH-CH-CH-CH-CH 2 -CH 3 CH 3 CH 2 -CH 3 6-Butyl-3-etyl-4-metyl-5-propyl đecan 2- Pentyl-6-metyl hept-1-en-4-in II- Dẫn xuất của hiđrocacbon 1. Xác định các nhóm đặc trưng thuộc về loại A hay loại B; nếu có nhiều nhóm loại B cần xác định nhóm chính a) Phân loại nhóm đặc trưng - Các nhóm đặc trưng chỉ có tên ở dạng tiền tố (nhóm loại A) Nhóm đặc trưng -Br -Cl - F - I -IO 2 -NO -NO 2 - OR - SR -SeR Tên -Brom -Bromo -Clo - Cloro -Flo -Fluoro -Iot -Iođo -Iođyl -Nitroso -Nitro -(R)-Oxi- (R)- sunfanyl (R)- selanyl - Các nhóm đặc trưng có thể có tên ở dạng tiền tố hoặc hậu tố (nhóm loại B) 2 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 3 CH 2 = C-CH 2 -C ≡ C - CH-CH 3 CH 3 1 2 3 4 5 6 7 Loại hợp chất Nhóm Tiền tố Hậu tố Axit cacboxylic -(C)OOH Axit oic -COOH Cacboxi Axit cacboxylic Este -(C)OOR R oat -COOR (R)oxicacbonyl R cacboxylat Axyl halogenua -(C)OHal oyl halogenua -COHal Halogencacbonyl- cacbonyl halogenua Amit -(C)ONH 2 amit -CONH 2 Aminocacbonyl- cacboxamit Nitrin -(C) ≡ N – nitrin - C ≡ N Xiano- (Xian-) cacbonitrin Anđehit -(C)H=O Oxo- al -CH=O Fomyl- cacbanđehit Xeton -(C)=O | Oxo on Ancol, phenol -OH Hiđroxi ol Thiol -SH Sunfanyl- (Mecapto-) thiol Amin NH 2 Amino- amin Các chữ (C) chỉ ra rằng nguyên tử C này được tính trong tên của hiđrua nền b) Độ ưu tiên của các nhóm đặc trưng Khi trong phân tử có mặt 2 hoặc hơn nhóm loại B cần xác định nhóm chuẩn để gọi tên dưới dạng hậu tố, còn các nhóm khác được gọi tên dưới dạng tiền tố Nhóm chính có độ ưu tiên cao hơn trong dãy sau: Axit cacboxylic > Anhiđrit axit > Este > Halogenua axit > Amit > Anđehit > Xeton > Ancol và phenol > Amin > Ete 2. Xác định hiđrua nền Là mạch chứa nhóm chức chính với số lượng tối đa, sau đó đến các nhóm chức và nhóm thế khác với số lượng càng nhiều càng tốt 3. Đánh số mạch chính từ đầu nào gần nhóm chức chính nhất. Các hậu tố chỉ độ chưa bão hòa (-en, -in) được đặt ngay trước tên của nhóm chính 4. Đối với các hợp chất đơn chức và đa chức đồng nhất chứa nhóm đặc trưng loại B thì nhóm đặc trưng được thể hiện ở dạng hậu tố cùng với chỉ số (đặt ngay trước hậu tố) 5. Đối với các hợp chất đơn chức và đa chức đồng nhất chỉ chứa nhóm chức loại A thì gọi tên các nhóm đặc trưng ở dạng tiền tố cùng với chỉ số (đặt trước tiền tố) rồi đến tên của hiđrua nền 6. Đối với hợp chất tạp chức chứa nhiều nhóm chức đặc trưng khác nhau, trong số đó có nhóm chức loại B, thì gọi tên tất cả các nhóm không phải là chính ở dạng tiền tố cùng với chỉ số (đặt ngay trước mỗi tiền tố) rồi đến tên hiđrua nền (mạch chính) cùng với độ chưa bão hòa (nếu có) và sau cùng là tên nhóm chính ở dạng hậu tố với chỉ số (đặt ngay trước hậu tố) • Tóm tắt trình tự gọi tên dẫn xuất của hiđrocacbon : 3 Chỉ số + Nhóm thế và nhóm chức không chính (ở dạng tiền tố, trình tự chữ cái)+ Mạch chính + chỉ số + độ chưa bão hòa (dạng hậu tố –en, -in, )+ chỉ số + Nhóm chức chính (dạng hậu tố) VD: 1) CH 3 -CH 2 -OH và HO-CH 2 -CH 2 -OH Nhóm chức chính: -OH (loại B) có hậu tố –ol Hiđrua nền: CH 3 -CH 3 có tên etan Tên hợp chất : Etan-1,2-điol 2) Nhóm chính: C=O hậu tố –on Hiđrua nền: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 hexan Các tiền tố: -Cl, -OH, -CH 3 : cloro-; hiđroxi-; metyl- Tên hợp chất: 3-Cloro-6-hiđroxi-5-metyl hex-3-en-2-on Danh pháp đồng phân cấu hình I- đồng phân hình học - Các trường hợp xuất hiện đồng phân hình học Điều kiện cần và đủ: - Phân tử phải có liên kết đôi ( một hoặc nhiều liên kết đôi) hoặc có vòng no - ở mỗi nguyên tử C của liên kết đôi và ở ít nhất 2 nguyên tử C của vòng no phải có 2 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau abC=Ccd (a ≠ b, c ≠ d) 1. Trường hợp có 1 liên kết đôi a) Hệ abC=Ccd sẽ có hai đồng phân hình học nếu a ≠ b, c ≠ d b) Hệ abC = Nc cũng có 2 đồng phân hình học nếu a ≠ b ( có đồng phân hình học vì nguyên tử N còn 1 đôi e chưa liên kết có thể coi là một nhóm thế) c) Hệ aN = Nb dù a giống b hay khác b đều có 2 đồng phân hình học 2. Trường hợp có nhiều liên kết đôi a) Hệ có một số lẻ liên kết C=C liền nhau: abC=(C=) n =Ccd (n lẻ), nếu a ≠ b, c ≠ d sẽ có 2 đồng phân hình học b) Hệ có nhiều liên kết C=C liên hợp - Hệ abC = CH - (-CH=CH-) n-2 -CH = C cd, số đồng phân là 2 n nếu Cab ≠ Ccd. Thí dụ: - Hệ abC = CH - (-CH=CH-) n-2 -CH = Cab, số đồng phân ít hơn 2 n c) Hệ có n nối đôi biệt lập: xét từng nối đôi đó, số đồng phân hình học là 2 n 3. Trường hợp các hợp chất vòng no Cách gọi tên các dạng đồng phân hình học 1. Hệ danh pháp cis-trans - Hai nhóm thế lớn cùng phân bố về 1 phía của liên kết đôi C= C thì gọi là cis, nếu phân bố về 2 phía của liên kết đôi C = C gọi là đồng phân trans - Hệ danh pháp này gặp khó khăn trong trường hợp có nhiều nhóm thế phức tạp 4 CH 2 - CH – CH = C - C – CH 3 | | | || OH CH 3 Cl O VD: ClBr C= CHBr 2. Hệ danh pháp syn-anti - áp dụng với các hợp chất không no của N nhưng không áp dụng được với anken - syn : cùng; anti: khác Riêng với loại R-CH = N-OH lấy H làm chuẩn 3. Hệ danh pháp Z-E - Khắc phục được nhược điểm của 2 hệ danh pháp trên abC=Ccd; abC = Nc Cách xác định: + So sánh a với b, c với d về độ hơn cấp. Cơ sở để xác định độ hơn cấp là số thứ tự Z của nguyên tử đính trực tiếp gắn vào nối đôi. Z càng lớn thì độ hơn cấp càng cao + Nếu các nguyên tử trực tiếp gắn vào nối đôi là đồng nhất thì cần xét các nguyên tử trực tiếp liên kết với nguyên tử C đó; phải nhân đôi hoặc nhân ba đối với nguyên tử có nối đôi hoặc nối ba + Sau khi xác định độ hơn cấp thấy a>b; c>d; xét vị trí không gian của a và c; nếu chúng ở cùng một phía gọi là dạng Z; khác phía gọi là dạng E a c a d a c a C = C C = C C = N C = N b d b c b b c Z E Z E VD: II- đồng phân quang học Điều kiện để xuất hiện đồng phân quang học - Có yếu tố không trùng vật ảnh nghĩa là phân tử 2 đồng phân đó không thể lồng khít lên nhau giống như ảnh và người trong gương. Yếu tố không trùng vật ảnh phổ biến nhất là C bất đối (C * ): C * abcd (a≠b ≠ c ≠ d) Kể cả những nguyên tử là đồng vị của nhau cũng được coi là các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau → vẫn có đồng phân hình học 5 Br | I - C - Cl | H Br | Cl - C - I | H Br | D - C * - Cl | H Br | Cl- C * - D | H 1.Danh pháp D/L Xuất phát từ Glixeranđehit: (+)-Glixeranđehit có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang bên phải nên gọi là D- Glixeranđehit (-)-Glixeranđehit có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang bên trái nên gọi là L- Glixeranđehit D- Glixeranđehit L- Glixeranđehit Tất cả những chất có cấu hình tương tự D- Glixeranđehit và L- Glixeranđehit đều được kí hiệu bằng chữ D- và L- bất kể dấu của [α ] VD: D- Lactic L- Lactic D- Alanin L- Alanin * Qui tắc: Khi biểu diễn các đồng phân quang học ta để mạch C theo chiều thẳng đứng, nhóm chức có chứa nguyên tử C có số oxi hóa cao nhất quay lên phía trên. Khi đó nhóm –OH, -NH 2 của nguyên tử C bất đối, với số thứ tự cao nhất ở về phía bên phải gọi là đồng phân D- , ở phía bên trái gọi là đồng phân L- Hệ danh pháp D/L chỉ nói lên cấu hình tương đối, chỉ có ý nghĩa so sánh và chỉ tiện lợi đối với các hợp chất kiểu RC * HYR’ với Y là dị tố. Với các hợp chất nhiều C * thì việc áp dụng danh pháp này gặp rất nhiều khó khăn Đối với dãy monosaccarit người ta căn cứ vào vị trí không gian trên công thức Fisơ của nhóm –OH ở C * được đánh số lớn nhất để xếp vào dãy D hay dãy L VD: 6 CHO | H - C * - OH | CH 2 OH CHO | HO- C * - H | CH 2 OH COOH | H - C * - OH | CH 3 COOH | HO- C * - H | CH 3 COOH | H - C * - NH 2 | CH 3 COOH | H 2 N- C * - H | CH 3 Dãy D Dãy L 2. Danh pháp R/S * Theo công thức phối cảnh - Bốn nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ở C * được sắp xếp theo sự giảm dần độ hơn cấp a > b > c > d. Khi đó nhìn phân tử theo hướng C * -d, nếu thấy thứ tự a > b > c đi theo chiều kim đồng hồ thì phân tử có cấu hình R ( rectus – phải), trái lại nếu thứ tự đó ngược với chiều kim đồng hồ thì phân tử có cấu hình S (sinister – trái) VD: CH 2 OH – C * HOH – CHO Xét độ hơn cấp: - OH > - CHO > - CH 2 OH > H * Theo công thức Fisơ: Nếu nhìn vào công thức mà d ở cạnh ngang thì ở đòng phân R trình tự a > b > c lại ngược chiều kim đồng hồ, còn ở đồng phân S thì theo chiều ngược lại VD: (R)-Alanin (S)-Alanin Hệ thống R/S có thể áp dụng cho những hợp chất có nhiều C * , khi ấy người ta ghi thêm chỉ số cho R, S. VD: (2S, 3R)-2,3,4-trihiđroxi butanal (2R, 3S)-2,3,4-trihiđroxi butanal 3. Danh pháp erythro/threo Đối với các hợp chất chứa 2 nguyên tử C * mà nối trực tiếp với nhau người ta chọn các đồng phân lập thể của 2,3,4- trihiđroxibutanal làm cơ sở 7 CHO | (CHOH) n | H - C * - OH | CH 2 OH CHO | (CHOH) n | HO- C * - H | CH 2 OH COOH H NH 2 CH 3 COOH H 2 N H CH 3 CHO HO H H OH CH 2 OH CHO H OH HO H CH 2 OH Đối với phân tử R-CHX-CHY-R’, đôi đối quang nào mà các nguyên tử C * có thể đưa về vị trí che khuất hoàn toàn theo từng cặp R-R’, X-Y, H-H thì được gọi là đối quang erythro, đôi đối quang còn lại là threo VD: Đôi đối quang threo Đôi đối quang erythro Trong trường hợp R = R’; X = Y, ta chỉ có 1 dạng erythro gọi là đồng phân meso, cùng đôi đối quang threo Đôi đối quang threo Hai đồng phân này là 1 gọi là đồng phân meso Danh pháp hiđrocacbon I- Hiđrocacbon no mạch hở A. Hiđrocacbon no mạch hở không nhánh: Trừ 4 chất đầu dãy đồng đẳng còn lại tên của tất cả các đồng đẳng cao hơn đều được hình thành bằng cách tổ hợp tiền tố cơ bản về độ bội với hậu tố –an B. Hiđrocacbon no mạch nhánh 1. Xác định hiđrua nền: Chọn mạch C dài nhất, có chứa nhiều nhánh nhất làm mạch chính 2. Đánh số các nguyên tử C trên mạch chính xuất phát từ đầu nào gần nhánh nhất để cho tổng chỉ số của các nhánh là nhỏ nhất 3. Xác định tên của các nhánh: sắp xếp theo trình tự chữ cái và chọn tiền tố về độ bội thích hợp nếu có ≥ 2 nhánh giống nhau Các nhánh đơn giản được xếp theo trình tự chữ cái đầu của tên nhánh, khong dùng chữ cái đầu của tiền tố về độ bội VD: Butyl → Etyl → Đimetyl → Propyl 8 CHO HO H H OH CH 2 OH CHO H OH HO H CH 2 OH CHO H OH H OH CH 2 OH CHO HO H HO H CH 2 OH CHO HO H H OH CHO CHO H OH HO H CHO CHO H OH H OH CHO CHO HO H HO H CHO Các nhánh phức tạp (có nhóm thế trong nhánh) cũng được sắp xếp theo trình tự chữ cái đầu, nhưng là tên hoàn chỉnh cho dù đó là chữ cái đầu của nhóm thế tong nhánh hay tên của tiền tố cơ bản về độ bội VD: (1,2-đimetylpentyl) → Etyl → Metyl → (1-Metylbutyl) → (2-Metylbutyl) Khi có mặt ≥ 2 nhánh phức tạp giống nhau cần dùng các tiền tố như bis-, tris, tetrakis-, VD: bis(1-metyletyl) hoặc điisopropyl bis(2,2-đimetylpropyl) hoặc đineopentyl 4. Thiết lập tên đầy đủ: Chỉ số của nhánh + Tiền tố độ bội + Tên của nhánh+ Tên hiđrua nền VD: II- Nhóm (gốc) hiđrocacbon no 1. Gốc hiđrocacbon no hóa trị I Có 2 cách gọi tên: a) Đổi đuôi –an → -yl: Trong nhóm có mạch chính thì chọn mạch dài nhất kể từ nguyên tử C mang hóa trị tự do (được đánh số 1) làm mạch chính rồi gọi tên nhóm theo danh pháp thế b) Thêm đuôi –yl vào tên của ankan kèm theo chỉ số cho hóa trị tự do, đánh số mạch C sao cho chỉ số có giá trị nhỏ nhất VD: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 pentan CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - a) Pentyl b) Pentan-1-yl CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3 a) 1-Metylbutyl b) Pentan-2-yl | Kiểu gọi tên thứ 2 thường dùng cho các nhóm mà cấu tạo phức tạp (chứa nhiều liên kết kép, nhiều vòng, ) và các nhóm đa hóa trị Một số tên gốc nửa hệ thống được sử dụng (CH 3 ) 2 CH-: Isopropyl (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 - : Isopentyl (CH 3 ) 2 CHCH 2 -: Isobutyl CH 3 CH 2 -C(CH 3 ) 2 -: tert-Pentyl CH 3 CH 2 CH(CH 3 )-: sec-Butyl (CH 3 ) 3 C-CH 2 -: Neopentyl (CH 3 ) 3 C-: tert-Butyl 2. Gốc hiđrocacbon no hóa trị 2 - Nếu hai hóa trị tự do được dùng để tạo liên kết đôi thì: -an → -yliđen hoặc thêm – yliđen vào tên ankan - Nếu 2 hóa trị tự do được dùng để tạo 2 liên kết đơn thì thêm -điyl vào tên của hiđrua nền - Đối với các gốc hóa trị 2 có công thức chung –[CH 2 ] n - có thể gọi: thêm tiền tố của độ bội vào “metylen” trừ trường hợp n = 1, 2 -CH 2 - -CH 2 -CH 2 - -CH 2 -CH 2 -CH 2 - metylen etylen trimetylen 3. Gốc hóa trị 3 và cao hơn - Ba hóa trị tự do: triyl - Hóa trị tự do để tạo liên kết 3: -yliđin - 3 hóa trị tự do dùng để tạo 1 liên kết đôi, 1 liên kết đơn: -yl-yliđen 9 Tương tự với các gốc hóa trị cao hơn ta cũng kết hợp các đuôi yl, yliđen, yliđin kèm theo chỉ số chỉ vị trí, tiền tố về độ bội III- Hiđrocacbon không no mạch hở - Chọn mạch C dài nhất có chứa nhiều liên kết bội làm mạch chính (ưu tiên mạch có số nối đôi nhiều hơn) - Đánh số thứ tự sao cho tổng chỉ số của liên kết bội là nhỏ nhất kể cả khi chỉ số nối 3 nhỏ hơn - Gọi tên: chỉ số nhánh+tên nhánh + tên hiđrua nền + chỉ số liên kết đôi+ (độ bội)en + chỉ số liên kết ba+ (độ bội)in IV- gốc hiđrocacbon không no 1. Gốc hóa trị 1 - Thêm hâu tố yl kèm theo chỉ số cho vị trí hóa trị tự do vào tên của hiđrocacbon tương ứng - Chọn mạch chính cho gốc không no theo sự giảm dần độ ưu tiên: + Số liên kết kép là tối đa + Số nguyên tử C là nhiều nhất + Số nối đôi là nhiều nhất 2. Gốc hóa trị cao hơn Tương tự với hiđrocacbon no V- Hiđrocacbon mạch vòng no và không no 1- Hiđrocacbon đơn vòng no + Không nhánh: xiclo + tên ankan tương ứng + Có nhánh: đánh số thứ tự nhánh sao cho tổng chỉ số nhánh là nhỏ nhất • Gốc hiđrocacbon đơn vòng no: gọi tương tự gốc hiđrocacbon no 2- Hiđrocacbon đơn vòng không no: tương tự hiđrocacbon không no mạch hở thêm tiền tố xiclo- 3- Hiđrocacbon hai vòng có chung 1 nguyên tử mắt vòng: Spiro + [các chỉ số nguyên tử C riêng] + tên hiđrocacbon mạch hở tương ứng (ghi từ số nhỏ đến số lớn) Mạch C được đánh số hết vòng nhỏ đến vòng lớn, bắt đầu từ 1 nguyên tử kề nguyên tử chung 10 . Qui tắc chung của việc gọi tên theo danh pháp thế iupac I – Hiđrocacbon Có 3 bước chính: 1. Xác định hiđrua nền ( mạch chính, vòng chính) - Theo qui tắc cụ thể tùy vào loại. C. 3. Gọi tên đầy đủ Chỉ số của các nhánh + Tên của các nhánh (theo trình tự chữ cái không tính đến tên của độ bội) + Tên của hiđrua nền + Chỉ số của liên kết kép (nếu có) + Hậu tố của liên. Cách gọi tên các dạng đồng phân hình học 1. Hệ danh pháp cis-trans - Hai nhóm thế lớn cùng phân bố về 1 phía của liên kết đôi C= C thì gọi là cis, nếu phân bố về 2 phía của liên kết đôi C = C gọi