卫建琮
(山西医科大学化学教研室 山西太原 030001)
有机化合物的名称是“有机化学语言”的基本组成部分之一。因此,熟练地命名是对所有学习者的基本要求,命名法也就成为有机化学教学中最基本、最重要的内容之一。本文拟对当前的卤代烃系统命名法教学谈一点看法。
查七、八年制医学专业用有机化学[3]教材,仍有不规范。由此,我们进一步查阅了化学[4-10]、化工[11-15]、生物学[16-17]、药学[18]及医学[19]等专业用的有机化学教材。结果显示,13部[1,3,5-6,8-9,12-17,19]不完全合乎规范,问题主要集中在卤代烷,其分布是:
虽然这些只是对部分教材的调查结果,但已足以反映当前卤代烃系统命名法教学的一般情况。理由如下:(1) 在18部教材中有13部教材命名不规范,而这13部教材都是近几年初版或修订再版的;(2) 其中有9部属于“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”[6-7,12-13,16]或“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”[1,4,11,18];(3) 大多数是教师的常用参考书,对有机化学教学的影响很大。
检索文献还发现,有些专门讨论卤代烃系统命名的文章[20-21]也不免纰缪。
有机化合物的名称应该具有确定的内涵,应能准确地反映其结构,名称与结构应该一一对应。如果不能一一对应,则会造成信息错乱和交流障碍。为了便于交流,就应该“一物一名,一名一物”。提出一物二名[5],或者两个例子不遵循同一种规则命名[1],或出现其他问题[1,3,8,12-13,15-16,19],都是在教学中没有认真对待系统命名法,没有积极对待《命名原则》。
有些教材是完全遵行《命名原则》的,其做法可资借鉴:在详细地介绍烃的系统命名法之后,概括地讲卤代烃的命名原则——将烃看成母体、卤原子看成取代基。准确简明,举例又恰当[7,11]。
本人查阅的英文版有机化学教材,不论是供两学期使用的[22-34],还是供一学期使用的[35-37];也不论是近年出版的,还是10年前、甚至更早出版的,就卤代烃的系统命名来说,都符合IUPAC规范。目前,IUPAC命名法有1979和1993两种版本并行,文献[22-23,27]都是同时列出两种名称,向1993规则过渡。文献[35]则完全用1993版命名法,并请专人对教材中的所有命名一查再查。可见,这些作者均以严谨认真的态度,积极地对待IUPAC规则。
“一物一名,一名一物”是IUPAC最早提出的目标,实现这一目标的办法就是严格按照IUPAC规则来命名。《命名原则》是参考IUPAC规则,结合汉字特点制订的,与IUPAC规则的精神相通,选主链和编号的原则、方法也完全相同,差别只在列出取代基的顺序。
对于中文命名,如果坚持《命名原则》,必然是“一物一名”。教材中出现的问题,正是由于没有严格按照《命名原则》命名。《命名原则》虽有不足,但它能够解决卤代烃命名的绝大多数问题,仍然是至今最合理的命名法,应该严格遵守。
《命名原则》没有专讲卤代烃,但可以根据《命名原则》的精神,把卤代烃看作烃的卤素取代物,按照取代命名法,以“烃为母体、卤素原子作取代基”来命名。这个原则已得到普遍认同。各家认识上的差别在于:在选主链,编号,及列出取代基时如何对待卤素原子。
从结构和性质讲,“卤素原子是卤代烃的官能团”。但在命名时,这却是最能迷惑人的地方,也是人们认识上有分歧的根源。破解迷惑,消除分歧的关键,是理解和把握好“烃为母体、卤素原子作取代基”这个原则。这样,即可确定命名卤代烷的办法:(1) 主链选含取代基最多的最长碳链,不管是否包含连有卤素的碳原子;(2) 编号取“最低系列”,从靠近取代基(无论是卤素原子,还是烷基)的一端开始;(3) 列出取代基的顺序是“较优”基团在后;先烷基、后卤素,卤素又依氟→氯→溴→碘的顺序从前往后排。
专门探讨卤代烃系统命名法的文献[20-21]对“最低系列”的理解尚有偏颇,故在这里再做辨析。
在上述的最后一个例子中,第7位和第8位上的取代基,究竟应该是氯甲基和溴,还是溴甲基和氯,这涉及选主链的原则。对于这种情况,《命名原则》没有涉及。这是在氯和溴之间的选择,并不适合文献[21]所引用的“在较短的侧链中,具有碳原子数目最多的链”和“具有侧分支最少的链”这两种情况(它们都是针对不同烷基的选择)。
对此,我们建议,参考IUPAC规则中的“The substituent first cited in alphabetical order(按字母顺序出现的第一个取代基团)”,考虑《命名原则》和IUPAC规则列出取代基顺序的根据不同,规定以“较优”基团作为取代基。
参 考 文 献
[1] 吕以仙.有机化学.第7版.北京:人民卫生出版社,2008
[2] 中国化学会有机化学命名小组.有机化学命名原则(1980).北京:科学出版社,1983
[3] 魏俊杰,刘晓冬.有机化学.第2版.北京:高等教育出版社,2010
[4] 王积涛,王永梅,张宝申,等.有机化学.第3版.天津:南开大学出版社,2009
[5] 蓝仲薇,李瑛,陈华,等.有机化学基础.第2版.北京:海洋出版社,2008
[6] 胡宏纹.有机化学.第3版.北京:高等教育出版社,2006
[7] 邢其毅,裴伟伟,徐瑞秋,等.基础有机化学.第3版.北京:高等教育出版社,2005
[8] 曾昭琼.有机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2004
[9] 尹冬冬.有机化学.北京:高等教育出版社,2003
[10] 伍越寰,李伟昶,沈晓明.有机化学.修订版.合肥:中国科学技术大学出版社,2002
[11] 高占先.有机化学.第2版.北京:高等教育出版社,2007
[12] 华东理工大学有机化学教研组.有机化学.北京:高等教育出版社,2006
[13] 高鸿宾.有机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2005
[14] 王芹珠,杨增加.有机化学.北京:清华大学出版社,1997
[15] 徐寿昌.有机化学.第2版.北京:高等教育出版社,1993
[16] 汪小兰.有机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2005
[17] 蒋健硕,丁有骏,李明谦.有机化学.第2版.北京:北京大学出版社,1996
[18] 倪沛洲.有机化学.第6版.北京:人民卫生出版社,2007
[19] 徐建明.有机化学.上海:第二军医大学出版社,2006
[20] 许胜,任玉杰.化工高等教育,2009,26(3):82
[21] 张本才.大学化学,1998,13(3):11
[22] Solomons T W G,Fryhle C B.Organic Chemistry.9th ed.New York:John Wiley & Sons,2008
[23] McMurry J.Organic Chemistry.7th ed.Belmont:Brooks/Cole,2008
[24] Brown W H,Foote C S,Lverson B L,etal.Organic Chemistry.5th ed.Belmont:Brooks/Cole,2008
[25] Smith J G.Organic Chemistry.2nd ed.New York:McGraw-Hill,2008
[26] Vollhardt K P C,Schore N E.Organic Chemistry:Structure and Function.5th ed.New York:W.H.Freeman,2007
[27] Wade L G.Organic Chemistry.6th ed.New Jersey:Prentice Hall,2006
[28] Carey F A.Organic Chemistry.4th ed.New York:McGraw-Hill,2000
[29] Clayden J,Greeves N,Warren S,etal.Organic Chemistry.New York:Oxford University Press,2000
[31] Loudon G M.Organic Chemistry.3rd ed.Redwood:The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc,1995
[32] Morrison R T,Boyd R N.Organic Chemistry.6th ed.New Jersey:Prentice Hall,1992
[33] Streitwieser A,Heathcock C H.Introduction to Organic Chemistry.2nd ed.New York:Macmillan Publishing Co Inc,1981
[34] Roberts J D,Caserio M C.Basic Principles of Organic Chemistry.2nd ed.California:Benjamin W A,1977
[35] McMurry J E,Simanek E E.Fundamentals of Organic Chemistry.6th ed.Belmont:Brooks Cole,2007
[36] Bruice P.Essential Organic Chemistry.New Jersey:Prentice Hall,2006
[37] Hart H,Craine L E,Hart D J.Organic Chemistry:A Short Cource.10th ed.Boston:Houghton Mifflin Company,1999