Познавайте префиксите и наставките на въглеводородите в химията

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.

Въглеводородите са семейство от органични съединения, които се състоят единствено от въглерод и водород. Тези съединения включват линейни, разклонени, циклични и полициклични алкани и спирани, както и алкени, алкини, ароматни въглеводороди и др.

Тъй като те са съединенията с най-прост състав и структура от всички органични съединения, въглеводородите и по-специално линейните алкани формират основата на цялата органична номенклатура. В този смисъл дори съединението с най-сложна структура и състав може да се разглежда като линейна или циклична главна верига, получена от някакъв алкан, снабдена с различни заместители, функционални групи и т.н.; следователно може да се нарече така.

Дори същите разклонения могат да се разглеждат като радикали, получени чрез отстраняване на един или повече водородни атоми от алкан, което му позволява да се присъедини към основната верига. Накратко, тъй като както основните вериги на всички органични съединения, така и техните разклонения могат да бъдат свързани с линеен алкан, тогава имената на първите също могат да бъдат свързани с имената на втория.

Номенклатурата на линейните алкани: система от префикси и суфикси

Химическата номенклатура има две основни цели:

  1. Дайте уникално и недвусмислено име на всяко органично съединение; т.е. дайте различни имена на всички съединения, за да не се бъркат.
  2. Изведете молекулярната структура на химично съединение от името му, процес, който в номенклатурата се нарича „формулиране“.

При конструирането на имена в систематичната химическа номенклатура (особено тази на Международния съюз за чиста и приложна химия или IUPAC), имената обикновено се състоят от две половини: префикс, последван от наставка. Това е именно структурата на имената на линейните алкани.

Наставката на алканите

Ще започнем с наставката, въпреки че е последната част на всяко име. Суфиксът винаги се използва в номенклатурата на IUPAC за идентифициране на вида на въпросното съединение. Тоест представлява общата част от името на съединението. Когато става дума за алкан, името на съединението завършва със същата наставка, която има думата алкан, т.е. -ан . Тази наставка идва от латинското – anus , което показва произход или принадлежност.

Това означава, че имената на всички алкани споделят една и съща и уникална наставка или, което е същото, те завършват с едни и същи три букви.

Префиксите на алканите

Ако суфиксът идентифицира общия тип съединение, префиксите вместо това се използват за идентифициране на конкретното съединение.

Поради много простата им структура както наименуването, така и формулирането на линейни алкани е много лесно. Линейните алкани се състоят от наситени въглеводороди с обща молекулна формула C n H 2n+2 . С изключение на метана, който има единичен въглероден атом, заобиколен от четири водорода, структурата на линейните алкани се състои от две CH 3 групи , свързани с верига от –CH 2 – групи.

Това означава, че алканите могат да бъдат разграничени просто по броя на въглеродните атоми, които имат, тъй като тяхната структура може да бъде изведена от този брой. Следователно номенклатурата на линейните алкани трябва само да идентифицира недвусмислено броя на въглеродните атоми в структурата и прави това с помощта на набор от префикси.

Префиксите на първите четири алкани

Имената на първите четири алкани са сред малкото имена в номенклатурата на IUPAC, които не са получени от прилагането на набор от систематични правила. Вместо това те са имена, получени от древни имена, към които е добавен суфиксът за алканите, видян по-горе. Това са първите четири алкана и произхода на съответните им префикси:

Алкан брой въглероди Префикс Произход на префикса
Метан 1 срещна- Префиксът met- се използва за идентифициране на съединения и радикали с един въглероден атом и идва от метанол. Този алкохол се получава от дърво, а името му идва от гръцки израз, който буквално означава дървесен спирт.
етан 2 ет- Префиксът et- идва от думата етер, което е начинът, по който етиловият етер, получен от кондензацията на етанол, катализирана от сярна киселина, е бил известен преди.
Пропан 3 опора- Този префикс идва от пропионова киселина (днес известна като пропанова киселина). Името се състои от обединението на гръцките термини protos и pion , които означават първа мазнина. Това се отнася до факта, че това е най-малката карбоксилна киселина (първата), която е неразтворима във вода (точно като мастните киселини).
Бутан 4 но- Префиксът но- също идва от карбоксилна киселина, в този случай тази с четири въглерода, която е изолирана за първи път от масло ( butyrum на латински).

Префиксите на другите алкани

Префиксите на всички алкани и техните производни с пет или повече въглеродни атома се състоят от префикси с гръцки цифри и показват директно колко въглерода има във веригата.

Тези префикси в много случаи са за ежедневна употреба. Такъв е случаят с tri- , което е част от думата tricycle или trilogy и penta- или hexa- , които са част от pentagon и hexagon и показват броя на страните на споменатите геометрични фигури. Когато се използва като единици, последното a се пропуска ( tetr- , pent- , hex- и т.н.)

Префиксите за първите две десетици са deca- и eicosa- , но за останалите десетици се изгражда чрез комбиниране на съответния числов префикс с -conta- (както в triaconta- , tetraconta- и т.н.)

По същия начин 100 въглеродни атома се идентифицират с префикса хекта- , а останалите стотици са изградени чрез комбиниране на първите префикси с -хекта- ( дохекта- , трихекта- , тетрахекта- и т.н.).

Следващият раздел представя дълъг списък от префикси, вариращи от най-малкия до най-големия. Трябва да се отбележи, че в конкретния случай на циклични алкани всички префикси в следния списък трябва да бъдат предшествани от префикса cilco- (например циклопропа- , циклопента- и т.н.).

Списък на въглеводородни префикси от 1 до 10 000

брой въглероди Име на линейния алкан Префикс брой въглероди Име на линейния алкан Префикс
1 Метан Мет- 27 Хептакозан Хептакос-
2 етан ет- 28 Октакозан октакос-
3 Пропан опора- 29 Нонакозан нонакос-
4 Бутан Но- 30 триаконтано триаконт-
5 пентан пент- 31 хенетриаконтано хенетриаконт-
6 хексан шестнадесетичен 32 дотриаконтано дотриаконт-
7 хептан хепт- 33 тритриаконтан тритриаконт-
8 Октаново число октомври- 3. 4 Тетратриаконтан тетратриаконт-
9 Nonane не N- 35 пентатриаконтан пентатриаконт-
10 Дийн дек. 36 хексатриаконтано хексатриаконт-
единадесет ундекано Undec- 37 Хептатриаконтано хептатриаконт-
12 додекан Додец- 38 хексатриаконтано хексатриаконт-
13 тридекан Тридец- 39 нонатриаконтано нонатриаконт-
14 тетрадекан Tetradec- 40 Тетраконтан тетраконт-
петнадесет пентадекан пентадек- петдесет пентаконтан пентаконт-
16 хексадекан хексадек- 60 хексаконтан Хексаконт-
17 хептадекан хептадек- 70 Хептаконтан хептаконт-
18 октадекан октадек- 80 октаконтан октаконт-
19 нонадекан нонадек- 90 Нонаконтано Nonacont-
двадесет Ейкозан Eicos- 100 хектан Hect-
двадесет и едно хенейкозан heneicos- 150 Пентаконтакт пентаконтахект-
22 Докозан докос- 200 дихектан Diject-
23 трикозан трико- 500 Пентахектан Пентахект-
24 Тетракозан Тетракос- 1000 килано кил-
25 пентакозан Пентакос- 5000 Пентакилано Пентакил-
26 хексакозан Хексакос- 10 000 мириано Мири-

Други въглеводородни суфикси

Както бе споменато в началото, въглеводородите не се ограничават до алкани, но има и други видове въглеводороди като алкени, алкини и ароматни съединения, за да назовем само няколко.

В случай на алкени и алкини , които са съединения, които имат съответно двойни и тройни връзки , типът на съединението се обозначава с помощта на наставките –ен и –ин вместо –ан. Ако едно съединение има няколко двойни връзки, тогава суфиксът –ен се предшества от цифров префикс (еквивалентен на тези в предишния списък) и указващ броя на двойните връзки, които съдържа. Например -диен, ако има две двойни връзки, -тетраен , ако има четири и така нататък.

Същото може да се каже и за полифункционалните алкини . И накрая, някои въглеводороди съдържат както двойни, така и тройни връзки, в който случай и двата суфикса (–ен и –ин) се комбинират , предшествани от съответния цифров префикс.

Използването на тези суфикси е показано в следната таблица:

брой въглероди Брой двойни връзки брой тройни връзки Наставка Име
2 1 0 -ено етен
2 0 1 -аз не етино
3 1 0 -ено пропен
3 0 1 -аз не бакшиш
4 1 0 -ено бутен
4 0 1 -аз не Бутино
4 1 1 -джудже бутенин
5 2 0 -диен Пентадиен
5 0 2 -диино пентадиино
6 2 1 -диенино хексадиенино
10 2 2 -диендиино декадиендин

Суфикси на радикали, йони и разклонения

И накрая, когато алканът загуби водород, той може да се трансформира в алкилов радикал, катион или анион. Тези радикали или йони имат една и съща формула на разклоненията в разклонените въглеводороди, поради което и двата са именувани по един и същ начин и се състои в добавяне на наставката –ил към префикса на съответния алкан.

Някои примери за този тип радикали или разклонения заедно със съответните им префикси и наставки са:

брой въглероди Префикс Наставка Име
1 Мет- -ило Метилов радикал
2 ет- -ило Етилов радикал
3 опора- -ило Пропилов радикал
4 Но- -ило Бутилов радикал
5 пент- -ило пентилов радикал
6 шестнадесетичен -ило Хексил радикал
7 хепт- -ило Хептилов радикал
8 октомври- -ило Октил радикал
9 не N- -ило Нонилов радикал
10 дек. -ило Децилов радикал

Препратки

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados