CC BY
22
УДК 547.12:541.14(083.73)
ЛИНЕЙНО-ЦЕПНОЕ КОДИРОВАНИЕ ФОРМУЛ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
IV. Кодирование связей в углеводородах
© Я.Э. Брюске
Briiske Ya.E. The Line-Chain Notation of Organic Compound Formulas. IV. The Notation of Bonds in Hydrocarbons. The line-chain notation of unsaturated and aromatic hydrocarbons is described. Colon, semicolon and point with colon are used for this. R means a benzene ring. E stands for a conjugated ring system of bonds. Sample compositions of systematic unambiguous names of these hydrocarbons coded are given.
Поскольку свойства любой системы невозможно описать без указания связей между составляющими ее компонентами, обозначения простых связей как бы вплетены в основную "ткань" линейно-цепного кода углеводорода [1 - 3]. Особенностью связей является условное деление их на цепные (между атомами с последовательными номерами) и нецепные; в коде дают информацию о нецепных связях, все цепные связи считают существующими, а информацию в коде дают об отсутствии некоторых из них. Обозначают это "незначащим" нулем перед большим номером отсутствующей цепной связи. Нецепную связь обозначают двумя номерами ее атомов, разделенными запятой, при этом больший (старший) номер должен быть помещен впереди. В одном сообщении кода (отдельные сообщения разделяют тире или дефисы) дают информацию об одной нецепной связи или же о нецепных связях одного и того же атома, с несколькими атомами, которые имеют или большие, или меньшие номера, чем у него.
В сложных углеводородах выделяют еще один вид нецепной связи: между углеродными атомами самостоятельно (автономно) нумеруемых фрагментов. Для обозначения такой связи после номера атома, у которого происходит замещение, вместо запятой пишут в скобках весь код заместителя. Существование связи в этом случае подтверждается также тем, что номер перед открывающей скобкой старше всех номеров внутри данной пары скобок [3].
Кратные связи. Двойные цепные связи в коде обозначают двоеточием после меньшего из последовательных номеров образующих ее атомов. Код этилена СН2=СН2 1:2, пропилена 1:-3. Код этилена достаточно написать в виде 1:, т.к. информация о последнем (в данном случае втором) номере косвенно представлена двойной связью предпоследнего (первого) номера. Код пропилена следует писать : 1 -3,
т.е. не писать, по возможности, в коде двух "знаков препинания" (двоеточие и дефис) подряд. Тройную цепную связь обозначают точкой и двоеточием, например, для
Н(=С-СН2СН3 ,:1-4.
Обозначение кратной цепной связи, таким образом, можно ставить как после (предпочтительнее), так и перед меньшим номером ее углерода.
Нецепную двойную связь обозначают так же, как и простую, только вместо запятой ставят точку с запятой. Код углеводорода СН3СН2ССН2СН3 06;3,
И
сн2
но код углеводорода СН2=ССН2СН2СН3
I
сн3
будет : 1-06,2, так как двойные связи должны входить в более длинные неразветвленные цепи. Это возможно для второго из этих изомеров гексена, но не для первого, и их названия соответственно будут 06;3-гексен (двойная связь обозначена в коде и суффиксе слова-названия) и 06,2-гексен-1 (двойная связь обозначена в суффиксе с номером) [3]. Нецепных тройных связей между углеродными атомами быть не может, в короткой боковой цепи тройная связь также является цепной: СН3СН2СН2СНСН2СН2СН3 .:08,4
С=СН 08,4-нонин-8.
Двойные и тройные связи в циклах обозначают и называют аналогично.
Сопряженные связи в циклах. Для обозначения ароматического (бензольного, рис. 1а) цикла как целостной углеводородной системы с особыми свойствами, в линейноцепном коде применяют букву Я, по аналогии с таким же обозначением его в коде Ви-свессера [4].
Для обозначения циклических углеводородов с сопряженными связями, не имеющих ароматических свойств, применяют букву Е с указанием после нее числа углеродных атомов в цикле (Е5 и Е8 на рис. 16, в). В циклах с нечетным числом углеродных атомов первый (наименьший) номер присваивают атому углерода, имеющему два атома водорода (рис. 16).
Несколько кратных связей в молекуле простого (фрагменте сложного) углеводорода.
По описанным выше правилам код бутадиена СН2=СН-СН=СН2 можно написать :1-3:. Здесь следует, аналогично предложенному в [2], сократить этот код следующим образом: 1,3:. Код, например, гексатриена-1,2,5
будет 1,2,5:. О последних (четвертом и шестом) номерах информация в этих кодах косвенная, а т.к. старшие (большие) номера находятся в сообщении после младших, запятые не обозначают химических связей, а являются просто разделительными знаками. В отличие от "незначащего" нуля в объединенном сообщении о нескольких начальных атомах [2], знак кратной связи пишут после наибольшего номера и не отделяют запятой.
Кодирование молекулы (фрагмента) с несколькими бензольными циклами производят следующим образом. Углеродные атомы нумеруют по правилам нумерации того же циклического углеводорода, но без кратных связей [1]- Затем в коде пишут в возрастающем порядке наименьшие номера атомов каждого цикла, которые разделяют запятыми, после чего пишут букву Я. Если циклы конденсированные, после Я пишут номер последнего атома молекулы (фрагмента), если нет, то не пишут ничего. Коды углеводородов рис. 2а -2г запишутся следующим образом: рис. 2а 1,51110, 26 1,5,71114, 2в 1,5,8Я14, 2г 1,711-14,1 (для 2г сообщение 14,1 показывает связь последнего атома с первым). В углеводороде рис. 2д последний атом не связан с первым и его код 1,4,7,ИЯМ,16, т. е. после Я пишут номер атома, связанного с первым, а затем - номер последнего атома.
Углеводород с конденсированными неароматическими циклами с сопряженными связями кодируют как один циклический углеводород с обозначением соответствующих нецепных связей ЕЮ-10,6 (рис. За). Если такие циклы неконденсированные, их кодируют отдельно. Коды углеводородов рис. 36 1,6Е5-12,1 и рис. Зв 8Е5-1Е7-14Д.
О названиях углеводородов с кратными связями. Названия алифатических углеводородов с одной кратной связью приведены выше.
О о О
• б 8
Рис. 1. Пояснения в тексте.
Рис. 2. Пояснения в тексте.
1 1
Рис. 3. Пояснения в тексте.
Углеводород СН2=С-СН=СН2 называют СН3
05,2-пентадиен-1,3.
Углеводород СН2=СН-С-СН2СН3-06;3-гексадиен-1.
II
сн2
Удобное для бензола систематическое название гексарен, предложенное в [5], не вошло в официальную номенклатуру ИЮПАК, несмотря на то, что общее (родовое) название ароматических соединений - арены - этой номенклатурой принято [6].
В соответствии с линейно-цепными кодами, ароматические углеводороды получают следующие названия: рис. 1а: гексарен;
рис. 2а: декадиарен-1,5. Поскольку конденсация бензольных циклов здесь однозначна, его называют просто декадиарен; рис. 26: тетрадекатриарен-1,5,7; рис. 2в: тетрадекатриарен-1,5,8; рис. 2г: тетрадекадиарен-1,7; рис. 2д: гексадека-14-тетрарен-1,4,7,11. Названия этих аренов совпадают с названиями, приведенными в [5).
В [5] предложен термин "коен" для названия ациклической системы сопряженных связей. Здесь же предлагается применить этот термин для обозначения сопряженных неароматических связей в цикле:
рис. 16: пентакоен;
рис. 1в: октакоен;
рис. За: 10,6-де-какоен;
рис. 36: додекадипентакоен-1,6;
рис. Зв: тетрадекапентакоен-8-гептакоен-1.
Как в аре новых, так и в коеновых циклических углеводородах приставку "цикло" в названиях не пишут.
Кодирование кратных связей в линейноцепных кодах непредельных и ароматических углеводородов дает возможность по их кодам составлять удобные однозначные систематические названия, не противоречащие, по существу, современной официальной номенклатуре.
ЛИТЕРАТУРА
1. Брюске Я.Э. Цепная нумерация и кодирование циклических углеводородов // Ж. структурной химии. 1995. Т. 36. № 4. С. 729-734.
2. Брюске Я.Э. Линейно-цепное кодирование и названия алифатических углеводородов // Вестн. ТГУ. Сер. Естественные и технические науки, 1996. Т. 1. Вып. 1. С. 34-38.
3. Брюске Я.Э. Линейно-цепное кодирование формул органических соединений. III. Кодирование сложных углеводородов // Вестн. ТГУ. Сер. Естественные и технические науки, 1997. Т. 2. Вып. 1. С. 53-56.
4. Бенкс Дж. Названия органических соединений. М.: Химия, 1980. С. 282.
5. Терентьев АП., Кост АН., Цукерман А.М., Потапов В.М. Номенклатура органических соединений. М.: АН СССР, 1995. С. 199, 200, 164.
6. Номенклатурные правила ИЮПАК по химии. М.: ВИНИТИ, 1979. Т. 2. С. 32.
Поступила в редакцию 6 декабря 1996 г.
