Názvosloví heterocyklických sloučenin

Transkript

1 ázvosloví heterocyklických sloučenin ázvosloví heterocyklických sloučenin je relativně obtížnou kapitolou nomenklatury organické chemie, je to dané zejména tím, že v době, kdy se antzsch a Widman vytvářeli základy systematického názvosloví heterocyklů, byla již většina těchto sloučenin známá a měla přidělené triviální názvy. V současné době komise IUPAC doporučuje pro tvorbu názvů heterocyklů od do 0 členů v kruhu antzschův-widmanův systém (s respektováním triviálních názvů) a pro cykly větší než 0 pak záměnný princip názvosloví.. antzschův-widmanův systém Tento systém nejčastěji používáme u heterocyklů se, a -0 články a pro heterocykly obsahující větší počet heteroatomů (u a -ti článkových heterocyklů s jedním nebo dvěma heteroatomy obvykle preferujeme triviální název). Principy tohoto názvosloví si nejlépe ukážeme na následujícím příkladu: ázev tohoto heterocyklu vytvoříme takto:. uvědomíme si, že heterocyklus obsahuje atom dusíku. uvědomíme si, že je heterocyklus nasycený. spočítáme atomy v kruhu (), čemuž odpovídá koncovka,,-dithiazinan -inan. heterocyklus obsahuje jeden atom dusíku a dva atomy síry, tomu odpovídají předpony thia- a aza-, resp. dithia- a aza- (di- je násobící předpona). v názvu seřadíme předpony podle pravidla, násobící prefix musí být těsně před daným atomem, dohromady tedy dithia-aza-inan, jsou-li dvě po sobě jdoucí samohlásky, první se vypouští, tzn. dithiazinan. nakonec heterocyklus očíslujeme tak, aby měl atom s nejvyšší prioritou číslo ( pravidlo) a ostatní heteroatomy měly co nejnižší lokanty (už bez ohledu na prioritu, rozhodující je tedy druhý lokant,, versus,,), pokud si i tak lze zvolit více způsobů číslování, díváme se na polohu násobné vazby a na prioritu substituentů heterocyklu.. lokanty heteroatomů se musí uvést před názvem heterocyklu v pořadí, v jakém jsou vyjádřené heteroatomy v předponě a dohromady vše tvoří neodlučitelnou předponu, celkový název tedy bude,,-dithiazinan. velikost kruhu 0 cyklus obsahuje dusík nasycený -iridin -etidin -olidin -inan -epan -okan -onan -ekan nenasycený -irin -et -ol -in -epin -ocin -onin -ecin cyklus neobsahuje dusík nasycený -iran -etan -olan -an -epan -okan -onan -ekan je-li heteroatomem P (B, As), používá se koncovka inan je-li heteroatomem P (B, As), používá se koncovka inin nenasycený -iren -et -ol -in -epin -ocin -onin -ecin ázvosloví heterocyklických sloučenin

2 Jak jsou koncovky odvozeny? - tri ir, - tetra et, koncovky pro a článkové cykly jsou odvozené od pyrrolu a pyridinu, hepta ep, okta ok (oc), nona on, 0 deka ek (ec). prvek vaznost předpona klesající priorita při tvorbě názvu a číslování oxa- thia- aza- P fosfa- i sila-. Záměnný princip názvosloví Tento systém se užívá pro cykly větší než 0 a pro menší cykly obsahující i, používáme jej také u bicyklických a polycyklických systémů. Princip tohoto názvosloví si nejlépe ukážeme na následujícím příkladu: i i -thia--aza-,-disilacyklohexan ázev tohoto heterocyklu určíme takto:. vytvoříme název k hypotetickému uhlovodíku se stejně velkým kruhem a stavem nasycenosti (cyklohexan). spočítáme heteroatomy a vytvoříme příslušné předpony včetně násobícího prefixu (thia-, aza-, disila-). heteroatomy vyjádříme jako předponu uhlovodíku a seřadíme je podle klesající priority, tzn. thia-aza-disila-cyklohexan. nakonec heterocyklus očíslujeme tak, aby měl atom s nejvyšší prioritou číslo ( pravidlo) a ostatní heteroatomy měly co nejnižší lokanty (už bez ohledu na prioritu), pokud si i tak lze zvolit více způsobů číslování, díváme se na polohu násobné vazby a na prioritu substituentů heterocyklu... lokanty heteroatomů se zde umisťují bezprostředně před příslušnou předponu a dohromady vše tvoří neodlučitelný prefix, název tedy bude -thia--aza-,-disilacyklohexan.. Triviální názvosloví monocyklických heterocyklů pyrrol furan thiofen ázvosloví heterocyklických sloučenin

3 pyrazol imidazol isoxazol oxazol isothiazol thiazol pyrrolidin tetrahydrofuran tetrahydrothiofen pyrazolidin imidazolidin isoxazolidin oxazolidin isothiazolidin thiazolidin pyridin pyridazin pyrimidin pyrazin piperidin piperazin morfolin thiomorfolin. ystematické názvosloví ortho-kondenzovaných heterocyklů Pravidla pro tvorbu názvu kondenzovaného systému jsou následující:. základem názvu ortho-kondenzovaného systému musí být heterocyklus (např. furan vs. benzen). jsou-li obě složky tvořené heterocykly, priorita heterocyklů se řídí pravidlem (např. pyrrol vs. furan). mají-li oba heterocykly stejný typ heteroatomů, za základ se bere ten, který obsahuje větší počet kruhů (např. chinolin vs. pyridin) ázvosloví heterocyklických sloučenin

4 . nelze-li rozhodnout, přednost má heterocyklus s větším individuálním kruhem (např. pyridin vs. pyrrol). dále má přednost heterocyklus s větším počtem heteroatomů (např. pyrimidin vs. pyridin). s větší diverzitou heteroatomů (např. oxazol vs. imidazol). s nižšími lokanty jednotlivých heteroatomů (např. pyridazin vs. pyrimidin) Pokud je heteroatom společný oběma kruhům, název ortho-kondenzovaného systému se volí tak, aby tento heteroatom obsahovaly v názvu obě složky. ázev podřazeného heterocyklu (karbocyklu) tvoří neodlučitelnou předponu: pyrazino-, pyrrazolo, benzo-, nafto-, furo-, pyrido-, thieno-, imidazo-, chino-, pyrimido- apod. ázev nadřazeného heterocyklu tvoří kmen. Mezi předponu a kmen vkládáme hranatou závorku s fúzními deskriptory. Deskriptory se získají tak, že ve vzorci nadřazeného heterocyklu označíme vazby malými písmeny (ve směru číslování), přikondenzovanou část vyjadřujeme pouze čísly, řídíme se směrem, který udává nadřazený heterocyklus. Lokanty udávající polohu heteroatomů v nadřazeném cyklu umisťujeme do druhé hranaté závorky za fúzní deskriptory. Lokanty udávající pohohu heteroatomů v podřazeném heterocyklu umisťujeme do hranaté závorky před název. Před název uvedeme také polohu tzv. vyznačeného vodíku, který u kruhů s maximálním počtem nekumulovaných dvojných vazeb udává místo, k němuž není připojena násobná vazba. Číslování systému: ortho-kondenzovaný heterocyklus umístíme tak, aby byl maximální počet kruhů (atomů) na vodorovné ose a v pravém horním rohu. Lokant přiřazujeme atomu, jenž není společný oběma kruhům, je nejdále proti směru hodinových ručiček a nachází se v pravém horním kvadrantu. Číslujeme po směru pohybu hodinových ručiček a společné atomy uhlíku nečíslujeme (dostávají číslo předcházejícího atomu + a). Při číslování je nezbytné, aby měly heteroatomy co nejnižší soubor lokantů, (UBR LKATŮ JE TEDY PŘI ČÍLVÁÍ DŮLEŽITĚJŠÍ EŽ PRIRITA ), pokud lze i tak číslovat více způsoby, respektujeme pravidlo priority, pokud je nějaký heteroatom společný dvěma cyklům, očíslujeme jej (na rozdíl od společného uhlíku, který nečíslujeme). číslování jednotlivých fragmentů a b nové číslování ortho-kondenzovaného systému a a pyrrol,-oxathiol -[.]oxathiolo[,-b]pyrrol V tomto případě je rozhodující zachovat co nejnižší lokanty pro heteroatomy, tzn. že název -[,]oxathiolo[,-b]pyrrol (soubor lokantů heteroatomů,, ) musíme preferovat před -[,]oxathiolo[,-b]pyrrolem (kde by lokant připadal na atom kyslíku místo na síru a soubor lokantů heteroatomů by byl,, rozhodující je tedy třetí lokant). ázvosloví heterocyklických sloučenin

5 . Triviální názvy a číslování ortho-kondenzovaných heterocyklů indol isoindol purin chinolin isochinolin cinnolin chinazolin chinoxalin pteridin 0 0 karbazol akridin fenazin ázvosloví heterocyklických sloučenin

6 e znalostí všech výše uvedených pravidel nazvěte a očíslujte následující sloučeniny: Řešení: ázev: -pyrrolo[,-b]pyridin (pravidlo pyridin má větší individuální kruh, číslování respektuje nejnižší lokanty heteroatomů soubor, je menší než, v tomto případě rozhoduje druhý lokant) ázev: thieno[,-b]furan (pravidlo, furan má přednost před thiofenem, číslování respektuje nejnižší lokanty heteroatomů a pravidlo ) ázev: pyrazino[,-d]pyridazin (pravidlo pyridazin má stejně velký kruh, stejný počet, stejný typ, ale nižší lokanty jednotlivých heteroatomů, číslování respektuje ázev: -pyrido[,-d][,]oxazin (pravidlo,-oxazin má stejně velký kruh, ale větší počet heteroatomů, číslování respektuje nejnižší lokanty heteroatomů soubor,, je menší než,, v tomto případě rozhoduje první lokant) ázvosloví heterocyklických sloučenin

7 ázev: -pyrazolo[,-d]oxazol (pravidlo oxazol má stejně velký kruh, stejný počet, ale větší diverzitu heteroatomů, číslování respektuje nejnižší lokanty heteroatomů soubor,,, je menší než,,, v tomto případě rozhoduje druhý lokant) ázev: imidazo[,-b]thiazol (opět pravidlo, ale všimněte si, že se v názvech obou složek objevuje společný heteroatom a že tento atom číslujeme, číslování respektuje pravidlo ) 0 ázev: -pyrazino[,-c]karbazol (pravidlo karbazol má stejný typ heteroatomů, ale větší počet kruhů, číslování respektuje ázev: furo[,-c]cinnolin (pravidlo, číslování respektuje ázev: benzo[b]furan (pravidlo základem názvu musí být heterocyklus, všimněte si, že ve fúzním deskriptoru figuruje pouze písmeno, číslování respektuje 0 ázev: dibenzo[b,f]thiepin (opět pravidlo, všimněte si násobící předpony a dvou písmen v deskriptoru, číslování respektuje 0 ázev: benzo[h]isochinolin (znovu pravidlo, číslování respektuje ázvosloví heterocyklických sloučenin