Номенклатура органских једињења
Органска једињења су хемијска једињења састављена првенствено од угљеника и водоника, понекад са другим елементима као што су кисеоник, азот, сумпор, фосфор и халогени. Номенклатура органских једињења, такође позната као органска номенклатура, је систем који се користи за додељивање једнозначних и систематских имена овим једињењима. Исправна номенклатура је кључна јер помаже у научној идентификацији и комуникацији. У овом чланку ћемо истражити концепт номенклатуре органских једињења на основу правила које је утврдила Међународна унија за чисту и примењену хемију (IUPAC).
Основни принципи IUPAC номенклатуре
IUPAC систем је развијен да би се сваком хемијском једињењу доделила јединствена имена на основу његове молекуларне структуре. IUPAC номенклатура је осмишљена да укључује јасне информације о структурном саставу како би се име могло разложити на одговарајућу хемијску структуру. Основни принцип органске номенклатуре укључује три главне компоненте: име матичног једињења, идентификатор супституента и идентификатор положаја.
1. Име матичне супстанце: Односи се на најдужи угљенични ланац у молекулу.
2. Идентификатор супституента: Идентификује групе или атоме везане за главни угљенични ланац.
3. Идентификатор позиције: Означава локацију супституента у главном угљеничном ланцу.
Алкани, алкени и алкини
Почнимо са номенклатуром једноставних угљоводоничних једињења: алкани (једињења са једноструким везама), алкени (једињења са једном или више двоструких веза) и алкини (једињења са једном или више троструких веза).
алкен
Алкани су засићени угљоводоници који имају само једноструке везе између атома угљеника. Општа формула за алкане је CnH2n+2. Називи алкана се завршавају на „-ан“. Примери укључују:
– Метан (CH4): Најмањи алкан са једним атомом угљеника.
– Етан (C2H6): Два атома угљеника, са распоредом: CH3-CH3.
– Пропан (C3H8): Три атома угљеника, са распоредом: CH3-CH2-CH3.
За алкане са дужим угљениковим ланцима, базна имена су прилагођена грчким бројевима. Примери: бутан (4 угљеника), пентан (5 угљеника), хексан (6 угљеника).
Алкен
Алкени су незасићени угљоводоници који садрже једну или више двоструких веза угљеник-угљеник. Општа формула за алкан је CnH2n. Формални назив за алкене се завршава са „-ен“. Матични ланац се нумерише од краја најближег двострукој вези. Примери укључују:
– Етен (C2H4): Два атома угљеника са једном двоструком везом.
– Пропен (C3H6): Три атома угљеника: CH2=CH-CH3.
Алкини
Алкини су незасићени угљоводоници који садрже једну или више троструких веза угљеник-угљеник. Њихова општа формула је CnH2n-2. Формални назив алкина се завршава са „-ин“. Као и код алкена, нумерација почиње од краја најближег трострукој вези. Примери укључују:
– Етин (C2H2): Два атома угљеника са једном троструком везом.
– Пропун (C3H4): Три атома угљеника: CH≡C-CH3.
Функционалне групе
Функционална група је део молекула који делује као реактивна јединица и одређује хемијска својства молекула. Ево неколико примера функционалних група и њихове одговарајуће номенклатуре.
Алкохол
Алкохоли су једињења која садрже хидроксилну групу (-OH) везану за засићени атом угљеника. Називи алкохола се завршавају на „-ol“. Нумерација треба да обезбеди да атом -OH буде што је могуће нижи.
Контох:
– Метанол (CH3OH): Најједноставнији алкохол са једним атомом угљеника.
– Етанол (C2H5OH): Два атома угљеника са једном хидроксилном групом везаном за први угљеник.
Алдехиди и кетони
Алдехиди садрже карбонилну групу (C=O) везану за атом угљеника који је такође везан за атом водоника. Назив алдехида се завршава са „-al“.
Контох:
– Метанал (HCHO): Такође познат као формалдехид, са једним угљениковим атомом.
– Етанал (CH3CHO): Такође познат као ацеталдехид, са два угљеникова атома.
Кетони садрже карбонилну групу везану за два друга атома угљеника. Назив кетона се завршава са „-један“.
Контох:
– Пропанон (CH3COCH3): Такође познат као ацетон, са три угљеникова атома.
Карбоксилне киселине и естри
Карбоксилне киселине садрже карбоксилну групу (-COOH). Назив карбоксилне киселине се завршава са „-oic“.
Контох:
– Метаноинска киселина (HCOOH): Такође позната као мравља киселина.
– Етанска киселина (CH3COOH): Такође позната као сирћетна киселина.
Естри настају реакцијом између карбоксилне киселине и алкохола. Естри су названи по киселини и алкохолу које формирају и завршавају се на „-оична киселина“.
Контох:
– Метил метаноат (HCOOCH3): Естри мравље киселине и метанола.
– Етил етаноат (CH3COOCH2CH3): Естри сирћетне киселине и етанола.
Нумерација и номенклатура супституената
Нумерисање у једињењима постаје сложеније када су присутни супституенти. Супституент је атом или група атома која замењује водоник у главном угљоводонику. Ево општих корака:
1. Изаберите главни ланац: Изаберите најдужи угљенични ланац који садржи главну функционалну групу.
2. Нумерација: Нумеришите овај ланац од краја који је најближи првој функционалној групи или супституенту.
3. Идентификујте супституенте: Наведите супституенте као префиксе и поставите их по абецедном реду.
4. Индикатор положаја: Користите бројеве да бисте означили положај сваког супституента на главном ланцу.
Контох:
– 2-Метилпропен (C4H8): Главни ланац је пропен (три угљеника са једном двоструком везом). Метил супституент на другом угљенику.
– 3-Етил-2-метилхексан (C8H18): Главни ланац је хексан (6 угљеника). Етил супституент је на трећем угљенику, а метил супституент је на другом угљенику.
Закључак
Номенклатура органских једињења је суштинска основа у органској хемији. IUPAC систем пружа систематски и обједињујући водич за идентификацију и именовање различитих органских једињења. Разумевањем основних правила и принципа номенклатуре, можемо се лако снаћи и комуницирати у области органске хемије.
