Номенклатура ИЮПАК - это универсальный язык химиков. Благодаря ей, ученые всего мира могут безошибочно понимать друг друга при обсуждении структуры и свойств различных химических соединений. Освоив правила ИЮПАК, вы тоже сможете грамотно называть любые органические и неорганические вещества.
История создания номенклатуры ИЮПАК
В 1892 году группа химиков основала Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Одна из главных задач новой организации - разработать единую систему названий химических элементов и соединений. До этого ученые использовали тривиальные названия , данные веществам исторически.
Первые правила номенклатуры для органической химии были опубликованы ИЮПАК в 1900 году. За прошедшее время они несколько раз пересматривались и дополнялись. Последняя на данный момент версия вышла в 2013 году.
Основные документы по номенклатуре ИЮПАК
- Правила номенклатуры органической химии ИЮПАК
- Правила номенклатуры неорганической химии ИЮПАК
- Рекомендации по номенклатуре высокомолекулярных соединений
Изменения в этих документах регулярно публикуются в журнале «Pure and Applied Chemistry».
Однозначное соответствие структуры и названия
Главная задача номенклатуры в органической химии заключается в ясности при построение однозначных названий органических соединений на основе принципа абсолютного соответствия между структурой вещества и его названием, и наоборот.
Таким образом, правильно построенное название по правилам ИЮПАК позволяет безошибочно восстановить химическую структуру вещества. И наоборот, зная структурную формулу, можно точно назвать соединение.
Систематическая vs тривиальная номенклатура
| Систематическая | Тривиальная |
| Основана на четких правилах ИЮПАК | Исторически сложившиеся названия |
| Позволяет однозначно определить структуру по названию | Не несет информации о структуре |
Хотя тривиальные названия и допустимы, ИЮПАК рекомендует использовать систематическую номенклатуру в научных работах.
назовите по номенклатуре июпак Основные элементы названий органических соединений
Согласно правилам ИЮПАК, названия органических соединений состоят из трех частей:
- Заместители (радикалы, функциональные группы)
- Основная углеродная цепь
- Химическое окончание (суффикс), обозначающее класс соединения
Рассмотрим на примере 2-бром-3-метилпентанола:
- 2-бром-3-метил - заместители
- пент - основная пятиуглеродная цепь
- -анол - спиртовая группа, показывает, что это насыщенный одноатомный спирт
Таким образом, правильно построенное название несет полную информацию о структуре органического вещества.
Порядок нумерации атомов в главной цепи
В соответствии с рекомендациями ИЮПАК, атомы углерода в главной цепи нумеруют следующим образом:
- Нумерация начинается от того конца цепи, который находится ближе к старшей по приоритету функциональной группе.
- Если таких концов несколько, выбирают тот, у которого кратная связь или заместитель имеют меньший номер.
Например, в соединении:
Нумерация начинается со стороны карбоксильной группы (-COOH), поскольку она обладает наибольшим приоритетом. Бром получает номер 2, а не 4, что меньше.
номенклатура июпак номенклатура соединений Старшинство функциональных групп
При наличии в молекуле нескольких функциональных групп их располагают по старшинству:
- Карбоксильная кислота (-COOH)
- Сложные эфиры (-COOR)
- Альдегиды (-CHO)
- Кетоны (>C=O)
- ...
Старшая группа становится суффиксом в названии, остальные обозначаются префиксами. Например, 2-гидроксибензальдегид (фенол + альдегид).
вещества по номенклатуре июпак Номенклатура неорганических соединений
В отличие от органических веществ, названия неорганических соединений состоят из двух частей:
- Катион (положительно заряженная часть молекулы)
- Анион (отрицательно заряженная часть)
Например, в названии хлората калия присутствуют катион калия (K+) и хлорат-анион (ClO3-):
Хлорат калия (KClO3)
назовите вещества по номенклатуре июпак Номенклатура стереоизомеров
Для обозначения конфигурации стереоизомеров (веществ с асимметрическим атомом углерода) используется D/L или R/S номенклатура.
В основе D/L-номенклатуры лежит сравнение структуры вещества с асимметрическим центром со структурой глицеринового альдегида. Если атомы расположены одинаково - это L-форма, если зеркально - D-форма.
назовите по номенклатуре июпак следующие вещества Задачи на номенклатуру ИЮПАК
Чтобы закрепить правила номенклатуры ИЮПАК, выполните следующие задания:
- По структурной формуле определите название вещества
- По названию нарисуйте структурную формулу
- Определите, как будет называться продукт реакции двух веществ
Потренируйтесь называть разные классы органических и неорганических соединений. Обращайте внимание на старшинство функциональных групп и порядок нумерации.
Альтернативные варианты названий
Хотя ИЮПАК рекомендует придерживаться систематической номенклатуры, на практике химики часто используют устоявшиеся тривиальные или устаревшие названия веществ.
Например, этиловый эфир уксусной кислоты правильнее называть этаноатом, однако в разговорной речи химиков чаще звучит "уксусно-этиловый эфир".
Практические аспекты номенклатуры ИЮПАК
Кроме научных публикаций, номенклатура ИЮПАК используется при составлении технической документации, патентовании изобретений, маркировке химической продукции.
Знание принципов ИЮПАК позволяет избежать недопонимания и обеспечить безопасное производство и использование химических веществ в промышленности и быту.
Плюсы и минусы номенклатуры ИЮПАК
Система номенклатуры ИЮПАК обладает рядом преимуществ:
- Однозначное соответствие структуры и названия
- Унифицированный подход для всего многообразия химических соединений
- Регулярные обновления и дополнения
В то же время, у этой системы есть и недостатки:
- Громоздкость названий для сложных молекул
- Необходимость запоминать множество правил
- Существование тривиальных названий наряду с систематическими
Практическое применение номенклатуры ИЮПАК
Знание основных принципов номенклатуры ИЮПАК позволяет осознанно изучать свойства химических веществ, читать и понимать научные статьи, грамотно вести лабораторный журнал. Пользу приносит также умение переходить от названия по ИЮПАК к тривиальному и наоборот.
Роль ИЮПАК в развитии номенклатуры химических соединений
Система номенклатуры химических соединений, разработанная ИЮПАК, является общепринятой во всем мире. Периодически обновляемые Правила номенклатуры позволяют безошибочно идентифицировать структуру и свойства как уже изученных, так и вновь синтезированных органических и неорганических соединений.
Перспективы развития номенклатуры химических соединений
В связи с непрерывным появлением новых типов соединений неорганической и органической химии, система номенклатуры ИЮПАК будет и далее развиваться и усложняться. Вокруг нее появятся новые методы и инструменты (например, компьютерные программы) для ускорения и упрощения названия соединений по правилам ИЮПАК.
Сравнение подходов к номенклатуре в разных странах
Несмотря на общие правила ИЮПАК, в разных странах существуют определенные различия в трактовке номенклатуры химических соединений. Это связано с особенностями национальных языков.
Например, в русскоязычной литературе принято писать латинские названия элементов со строчной буквы, в отличие от правил английского языка. Также есть разночтения в расстановке чисел при обозначении положения заместителей.
Популяризация номенклатуры ИЮПАК
Для привлечения интереса широкой общественности к химии, необходимо в доступной форме объяснять принципы образования названий веществ по правилам ИЮПАК. Это позволит людям лучше понимать состав продуктов, которые они покупают в магазине.
Интернациональный характер номенклатуры ИЮПАК
Благодаря единым правилам ИЮПАК, химики разных стран могут избежать путаницы при обсуждении научных исследований. Умение грамотно называть химические соединения является обязательным для любого специалиста в области химии.
Номенклатура ИЮПАК в образовательном процессе
Правила номенклатуры ИЮПАК включены в образовательные программы химических специальностей университетов. Отдельный раздел посвящен систематической номенклатуре в школьном курсе органической химии.
Освоение принципов ИЮПАК позволяет выработать у обучающихся структурное мышление и заложить фундамент для дальнейшего понимания свойств веществ.
