Углеводородный радикал

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Углеводоро́дный радика́л (от лат. radix — «корень»; также — углеводородный остаток) в химии — группа атомов, соединённая с функциональной группой молекулы. Обычно при химических реакциях радикал переходит из одного соединения в другое без изменения. Но радикал и сам может содержать функциональные группы, поэтому с его «неизменностью» нужно быть осторожным: например, аминокислота аспарагиновая кислота содержит в той части молекулы, которая в общем виде рассматривается как остаток аминокислоты, ещё одну карбоксильную группу. Часто углеводородный радикал называют просто радикал, что может вызвать путаницу с понятием свободного радикала. Некоторые углеводородные радикалы могут также являться функциональными группами, например, фенил (−C6H5), винил (−C2H3) и др. Углеводородными радикалами обычно являются остатки углеводородов, которые входят в состав многих органических соединений.

Номенклатура[править | править код]

Моновалентные углеводородные радикалы[править | править код]

Название углеводородного радикала образуется от корня названия углеводорода путём прибавления к нему суффикса -ил. Суффиксы «-ен» и «-ин» сохраняются, чтобы не потерять представление о насыщенности углеводородного радикала. В более сложных углеводородных радикалах, например, полициклических, суффикс «-ан» сохраняется[1], вероятно, ввиду большей благозвучности. Перед суффиксом «-ил» указывается порядковый номер того атома углерода от начала цепи углеродных атомов радикала, у которого есть свободная валентность — кроме случая, если свободной валентностью обладает первый атом в цепи. Нумерация цепи идёт от конца, ближайшего к свободной валентности. В случае, если в углеродной цепи с одной стороны атома со свободной(-ыми) валентностью(-ями) все атомы водорода замещены, то атом со свободными валентностями считается первым в цепи. Ранее использовался и в тривиальных названиях используется характер атома со свободной валентностью — первичный, вторичный (сек- или втор-), третичный (терц- или трет-) (см. далее). В тривиальных наименованиях используются также корни исторически сложившихся названий веществ или связанных с ними понятий. Например:

  • −CH3 — метил (метан + -ил)
  • −C2H5 — этил (этан + -ил)
  • -CH2-CH=CH-CH3 — бут-2-енил

Spirodecanyl.gif

  • Вверху изображён спиро[4.5]декан-8-ил.
  • Izopropyl.png — проп-2-ил или изопропил
  • -CH2-CH(CH3)2 — 2-метилпропил или изобутил
  • -CH(CH3)-CH2-CH3 — бут-2-ил или сек-бутил, или втор-бутил
  • −C6H5 — фенил (фен[2] + -ил)
  • -CH=CH2 — винил[3]

Поливалентные углеводородные радикалы[править | править код]

Если радикал способен присоединиться к атому углерода с образованием двойной или тройной связи или присоединиться сразу к нескольким атомам углерода (т. е., имеет несколько свободных валентностей), он называется поливалентным (в конкретном случае — би-, тривалентным, и т. д.). Названия таких радикалов строятся путём присоединения к корню названия углеводорода суффикса «-илиден» или «-илидин» соответственно. Ранее исключениями из этого правила были метилен и метин (но не теперь); впрочем, применяются и эти названия.

l-соглашение[править | править код]

Поливалентные углеводородные радикалы также могут быть поименованы согласно l-соглашению. В этом случае название строится по схеме: [заместитель при атоме со свободной валентностью] — [порядковый номер атома со свободной валентностью] ln — [название углеводорода, который получился бы при образовании на месте свободных валентностей связей с атомами водорода]. n здесь — количество свободных валентностей, которыми обладает атом.

Примеры[править | править код]

  • >CH-CH3 — этилиден
  • >C6H4 — фенилиден (есть 3 изомера: «1,2-», «1,3-» и «1,4-», или орто-, мета- и пара-)
  • Справа внизу показан 6-аминил-бицикло[2.2.2]окт-4-ен-2-илиден или 6-аминил-2l2-бицикло[2.2.2]окт-4-ен
Ciklo.png

Обозначение в формулах[править | править код]

Если не принципиально, какой углеводородный радикал находится в молекуле, то часто его обозначают просто буквой R (например, общая формула гомологического ряда спиртов — R−OH). Иногда вместо R используют символ Org. Если соединение содержит несколько разных радикалов, их обозначают R, R', R'', R4 и т. д.

Иногда необходимо разделить ароматические, гетероциклические и алкильные радикалы. Для этого вместо символа R используют:

В органической химии нередко применяют сокращенные обозначения:

Иногда между обозначением характера радикала (t, i, s и др.) и остальной частью названия дефис не ставят: iPr, tBu[7].

Структурные формулы некоторых примеров изображены здесь:

Применение[править | править код]

Тривиальные, не номенклатурные названия многих органических соединений состоят из названия углеводородного радикала и названия атомов или групп атомов, замещающих водород, например: СН3Сl — хлористый метил, C2H5Br — бромистый этил и т. д.

Первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода[править | править код]

Тривиальные названия радикалов, как уже сказано выше, часто основаны на характере атомов углерода в радикале. Характер атома определяется так: первичный атом связан с одним атомом углерода, вторичный — с двумя и т. д. При названии радикалов используются латинские (sec-, tert-) или русские (втор-, трет-) приставки. Первичные атомы никак не обозначаются. Если на самом конце радикала есть третичный атом, добавляют приставку изо-. Радикалы с четверичными атомами имеют приставку нео-. Разделение атомов углерода по таким критериям крайне важно при определении стабильности реагирующих органических частиц (карбкатионов, карбанионов и радикалов). Иногда этот признак обозначают символами 10, 20, 30 и 40 соответственно.

Примечания[править | править код]

  1. См. правила ИЮПАК на странице в Интернете
  2. Старое название бензола — «фен» (греч. phainō — освещаю)
  3. От лат. vinum (vini) — вино; винил генетически связан с винным спиртом — этанолом C2H5OH
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Instructions to authors (англ.) // Chem. Heterocycl. Comp.. — 2008. — February (vol. 44, no. 2). — P. 235–241. — DOI:10.1007/s10593-008-0019-3.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Marvin Charton. Chapter 7. Effects of structural variation on organolithium сompounds // The Chemistry of Organolithium Compounds / Ed. by Z. Rappoport and I. Marek. — John Wiley & Sons, Ltd., 2004. — Т. 1. — С. 268. — 1400 с. — ISBN 0-470-84339-X.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Guidelines for Authors (англ.). pubs.acs.org. The Journal of Organic Chemistry (2016). Проверено 24 декабря 2016.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Nomenclature of Lipids. Appendixes A-C (англ.). http://www.chem.qmul.ac.uk. IUPAC. Проверено 24 декабря 2016.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 M.L. Waters, W.D. Wulff. Chapter 2. The Synthesis of Phenols and Quinones via Fischer Carbene Complexes // Organic Reactions / L. E. Overman (Editor-in-Chief). — John Wiley & Sons, Inc., 2008. — Т. 70. — С. 226. — 656 с. — ISBN 978-0-470-25453-0.

См. также[править | править код]