Znać przedrostki i przyrostki węglowodorów w chemii

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


Węglowodory to rodzina związków organicznych, które składają się wyłącznie z węgla i wodoru. Związki te obejmują liniowe, rozgałęzione, cykliczne i policykliczne alkany i spirany, a także alkeny, alkiny, węglowodory aromatyczne i inne.

Ponieważ są związkami o najprostszym składzie i budowie ze wszystkich związków organicznych, węglowodory, aw szczególności alkany liniowe, stanowią podstawę wszelkiej nomenklatury organicznej. W tym sensie nawet związek o najbardziej złożonej budowie i składzie można uznać za liniowy lub cykliczny łańcuch główny pochodzący od jakiegoś alkanu, zaopatrzony w różne podstawniki, grupy funkcyjne itp.; dlatego można go tak nazwać.

Nawet te same rozgałęzienia można postrzegać jako rodniki otrzymane przez usunięcie jednego lub więcej wodorów z alkanu, co pozwala mu dołączyć do głównego łańcucha. Krótko mówiąc, ponieważ zarówno główne łańcuchy wszystkich związków organicznych, jak i ich gałęzie mogą być powiązane z liniowym alkanem, to nazwy tych pierwszych mogą być również powiązane z nazwami tych drugich.

Nazewnictwo alkanów liniowych: system przedrostków i sufiksu

Nomenklatura chemiczna ma dwa główne cele:

  1. Nadaj każdemu związkowi organicznemu unikalną i jednoznaczną nazwę; to znaczy nadaj różne nazwy wszystkim związkom, aby ich nie pomylić.
  2. Wydedukuj strukturę molekularną związku chemicznego z jego nazwy, proces, który w nomenklaturze nazywa się „preparatem”.

W konstrukcji nazw w systematycznej nomenklaturze chemicznej (szczególnie Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej lub IUPAC) nazwy zwykle składają się z dwóch połówek: przedrostka, po którym następuje przyrostek. Taka jest właśnie struktura nazw liniowych alkanów.

Sufiks alkanów

Zaczniemy od sufiksu, mimo że jest to ostatnia część każdego imienia. Przyrostek jest zawsze używany w nomenklaturze IUPAC do identyfikacji rodzaju danego związku. Oznacza to, że reprezentuje ogólną część nazwy złożonej. Gdy mamy do czynienia z alkanem, nazwa związku kończy się tym samym sufiksem, co słowo alkan, tj. -ane . Przyrostek ten pochodzi z łaciny – anus , co wskazuje na pochodzenie lub przynależność.

Oznacza to, że nazwy wszystkich alkanów mają ten sam i unikalny sufiks, czyli to samo, kończą się tymi samymi trzema literami.

Przedrostki alkanów

Jeśli sufiks identyfikuje ogólny typ związku, zamiast tego przedrostki służą do identyfikacji konkretnego związku.

Ze względu na ich bardzo prostą budowę zarówno nazywanie, jak i formułowanie liniowych alkanów jest bardzo łatwe. Liniowe alkany składają się z nasyconych węglowodorów o ogólnym wzorze cząsteczkowym CnH2n + 2 . Z wyjątkiem metanu, który ma pojedynczy atom węgla otoczony czterema atomami wodoru, struktura liniowych alkanów składa się z dwóch grup CH 3 połączonych łańcuchem grup –CH 2 -.

Oznacza to, że alkany można rozróżnić po prostu na podstawie liczby posiadanych atomów węgla, ponieważ ich budowę można wywnioskować z tej liczby. Dlatego nomenklatura alkanów liniowych musi jedynie jednoznacznie identyfikować liczbę atomów węgla w strukturze, a robi to za pomocą zestawu przedrostków.

Przedrostki pierwszych czterech alkanów

Nazwy pierwszych czterech alkanów należą do nielicznych nazw w nomenklaturze IUPAC, które nie wywodzą się z zastosowania zestawu systematycznych reguł. Zamiast tego są to nazwy wywodzące się od starożytnych nazw, do których dodano sufiks oznaczający alkany widoczne powyżej. Oto pierwsze cztery alkany i pochodzenie ich odpowiednich przedrostków:

alkan liczba węgli Prefiks Pochodzenie przedrostka
Metan 1 spotkał- Przedrostek met- służy do identyfikacji związków i rodników z pojedynczym atomem węgla i pochodzi od metanolu. Alkohol ten pozyskiwany jest z drewna, a jego nazwa pochodzi od greckiego wyrażenia, które dosłownie oznacza spirytus drzewny.
etan 2 et- Przedrostek et- pochodzi od słowa eter, od którego dawniej znany był eter etylowy wytwarzany przez kondensację etanolu katalizowaną kwasem siarkowym.
propan 3 rekwizyt- Ten przedrostek pochodzi od kwasu propionowego (dziś znanego jako kwas propanowy). Nazwa składa się z połączenia greckich słów protos i pion , które oznaczają pierwszy tłuszcz. Odnosi się to do faktu, że jest to najmniejszy kwas karboksylowy (pierwszy), który jest nierozpuszczalny w wodzie (podobnie jak kwasy tłuszczowe).
Butan 4 Ale- Przedrostek ale- również pochodzi od kwasu karboksylowego, w tym przypadku czterowęglowego, który został po raz pierwszy wyizolowany z masła ( łac. butyrum ).

Przedrostki innych alkanów

Przedrostki wszystkich alkanów i ich pochodnych mających pięć lub więcej atomów węgla składają się z przedrostków z cyframi greckimi i wskazują bezpośrednio, ile atomów węgla znajduje się w łańcuchu.

Te przedrostki są w wielu przypadkach codziennego użytku. Tak jest w przypadku tri- , które jest częścią słowa tricykl lub trylogia i penta- lub heksa- , które są częścią pięciokąta i sześciokąta i wskazują liczbę boków wspomnianych figur geometrycznych. Gdy używane jako jednostki, końcowe a jest pomijane ( tetr- , pent- , hex- , itd.)

Przedrostki dla pierwszych dwóch dziesiątek to deca- i eicosa- , ale dla pozostałych dziesiątek jest to konstruowane przez połączenie odpowiedniego przedrostka numerycznego z -conta- (jak w triaconta- , tetraconta- itd.)

Podobnie 100 atomów węgla jest identyfikowanych z przedrostkiem hecta- , a pozostałe setki są budowane przez połączenie pierwszych przedrostków z -hecta- ( dohecta- , trihecta- , tetrahecta- itd.).

Poniższa sekcja przedstawia długą listę przedrostków od najmniejszego do największego. Należy zauważyć, że w szczególnym przypadku alkanów cyklicznych wszystkie przedrostki w poniższej liście muszą być poprzedzone przedrostkiem cilco- (na przykład cyclopropa- , cyclopenta- , itp.).

Lista przedrostków węglowodorów od 1 do 10 000

liczba węgli Liniowa nazwa alkanu Prefiks liczba węgli Liniowa nazwa alkanu Prefiks
1 Metan Spotkał- 27 Heptakozan Heptakos-
2 etan Et- 28 Oktakozan Octacos-
3 propan Rekwizyt- 29 Nonacosan Nonacos-
4 Butan Ale- 30 triakontan Triacont-
5 pentan Zamknięty- 31 henetriakontano Henetriacont-
6 heksan Klątwa- 32 dotriakontano Dotriacont-
7 heptan Hept- 33 tritriakontan tritriakont-
8 Oktan październik- 3. 4 tetratriakontan Tetratriakont-
9 nonan Nie N- 35 pentatriakontan Pentatriakont-
10 Dziekan gru- 36 heksatriakontan Heksatriakont-
jedenaście undekano Niezdecyduj- 37 Heptatriacontano Heptatrikont-
12 dodekan Dodek- 38 heksatriakontan Heksatriakont-
13 tridekan Tridec- 39 nonatriacontano Nonatriacont-
14 tetradekan Tetradec- 40 tetrakontan Tetracont-
piętnaście pentadekan Pentadec- pięćdziesiąt pentakontan Pentakont-
16 heksadekan szesnastkowy 60 heksakontan Sześciokont-
17 heptadekan Heptadec- 70 Heptakontan siedmiokont-
18 oktadekan Octadec- 80 oktakontan Oktakont-
19 nonadekan nonadec- 90 Nonacontano Niekont-
20 eikozan Eicos- 100 hektan Hect-
dwadzieścia jeden heneikozan heneicos- 150 Pentakontaktan Pentakontakt-
22 Dokozan Docos- 200 dihektan Diject-
23 trikozan Tricos- 500 Pentahektan Pentahekt-
24 tetrakozan Tetracos- 1000 Kilano Kil-
25 pentakozan Pentakos- 5000 Pentakilano Pentakil-
26 heksakozan Heksakos- 10 000 miriano Miri-

Inne przyrostki węglowodorów

Jak wspomniano na początku, węglowodory nie ograniczają się do alkanów, ale istnieją również inne rodzaje węglowodorów, takie jak alkeny, alkiny i związki aromatyczne, by wymienić tylko kilka.

W przypadku alkenów i alkinów , które są związkami, które mają odpowiednio wiązania podwójne i potrójne , rodzaj związku wskazuje się za pomocą przyrostków –ene i –yne zamiast –ane. Jeśli związek ma kilka wiązań podwójnych, to przyrostek –en jest poprzedzony przedrostkiem liczbowym (odpowiednik tych z poprzedniej listy) i wskazuje liczbę zawartych w nim wiązań podwójnych. Na przykład -dien, jeśli ma dwa wiązania podwójne, -tetraen, jeśli ma cztery i tak dalej.

To samo można powiedzieć o wielofunkcyjnych alkinach . Wreszcie, niektóre węglowodory zawierają zarówno wiązania podwójne, jak i potrójne, w którym to przypadku oba przyrostki (–ene i –yne) są połączone i poprzedzone dowolnym odpowiednim przedrostkiem liczbowym.

Użycie tych przyrostków pokazano w poniższej tabeli:

liczba węgli Liczba wiązań podwójnych liczba wiązań potrójnych Przyrostek Nazwa
2 1 0 -eno eten
2 0 1 -ja nie etyno
3 1 0 -eno propen
3 0 1 -ja nie napiwki
4 1 0 -eno butyn
4 0 1 -ja nie Butino
4 1 1 -krasnolud butenina
5 2 0 -dien pentadien
5 0 2 -diino pentadiino
6 2 1 -dienino heksadenino
10 2 2 -diendiino dziesięciodniówka

Przyrostki rodników, jonów i gałęzi

Wreszcie, gdy alkan traci wodór, może zostać przekształcony w rodnik alkilowy, kation lub anion. Te rodniki lub jony mają ten sam wzór rozgałęzień w rozgałęzionych węglowodorach, z tego powodu oba są nazywane w ten sam sposób i polegają na dodaniu przyrostka –yl do przedrostka odpowiedniego alkanu.

Niektóre przykłady tego typu rodników lub rozgałęzień wraz z ich odpowiednimi przedrostkami i przyrostkami to:

liczba węgli Prefiks Przyrostek Nazwa
1 Spotkał- -ilo rodnik metylowy
2 Et- -ilo rodnik etylowy
3 Rekwizyt- -ilo Rodnik propylowy
4 Ale- -ilo Rodnik butylowy
5 Zamknięty- -ilo rodnik pentylowy
6 Klątwa- -ilo rodnik heksylowy
7 Hept- -ilo Heptylowy radykał
8 październik- -ilo radykał oktylowy
9 Nie N- -ilo radykał nonylowy
10 gru- -ilo radykał decylowy

Bibliografia

-Reklama-

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

Artículos relacionados