烷烃与烯烃次序规则

有机化合物种类繁多、数目庞大，即使同一分子式也有不同的异构体，若没有一个完整的命名方法来区分各个化合物，在文献中就会造成极大的混乱。因此，认真学习每一类化合物的命名，是学习有机化学的一项重要内容。烷烃的命名法是有机化合物命名法的基础，在学习中要特别重视。

烷烃常用的命名方法有普通命名法和系统命名法两种。

1.普通命名法

普通命名法又称为习惯命名法，其在历史上逐渐形成，沿用至今，仅适用于结构较为简单的烷烃。其基本原则是：

①根据烷烃中碳原子的数目，把烷烃称为“某”烷。碳原子数由一到十依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；若碳原子数大于十，则用汉字数字十一、十二、十三、……表示，例如：

CH3（CH2）3CH3

戊烷

CH3（CH2）6CH3

辛烷

CH3（CH2）9CH3

十一烷

CH3（CH2）14CH3

十六烷

②为了区别不同的构造异构体，常在其名称前冠以“正”“异”“新”等前缀。直链烷烃称“正”某烷；“异”某烷指在链端第二个碳上连有一个甲基而无其他支链的烷烃；“新”某烷指在链端第二个碳上连有两个甲基而无其他支链的烷烃。例如：

显然这样的命名方法对于含碳数少、结构比较简单的烷烃是适用的，对于结构比较复杂的烷烃，必须采用系统命名法。

2.碳、氢原子分类和烷基的概念

（1）碳原子和氢原子的分类 根据碳原子在分子中所处的不同位置而分为四类：只与一个碳原子相连的碳原子称为一级碳或伯碳，常以1℃表示；与两个碳原子相连的碳原子称为二级碳或仲碳，常以2℃表示；与三个碳原子相连的碳原子称为三级碳或叔碳，常以3℃表示；与四个碳原子相连的碳原子称为四级碳或季碳，常以4℃表示。不难看出，除季碳原子上不连有氢原子外，其他碳原子都连有氢原子，故把伯、仲、叔碳原子上结合的氢原子相应地称为伯、仲、叔氢。例如：

不同类型的碳原子和氢原子的反应活性有所不同，这将在化学性质中加以讨论。

（2）烷基的概念 烷烃分子中去掉一个氢原子后所余下的原子团称为烷基。烷基的名称与相应烷烃对应。它们的通式为CnH2n＋1—，常以R—表示，所以烷烃也可以用RH表示。为了区别组成相同，结构不同的烷基，也使用正、异、新、仲、叔等词头表示。常见烷基如下：

3.系统命名法

系统命名法是采用国际通用的IUPAC（International Union of Pureand Applied Chemistry，国际纯粹与应用化学联合会）命名原则，它是一种有机化合物普遍通用的命名方法。

根据系统命名法，直链烷烃的命名法与普通命名法基本一致，只是把“正”字取消。而带有支链的烷烃看作是直链烷烃的衍生物，其命名的基本原则如下。

（1）选主链 选择最长碳链作主链，根据主链所含碳原子数目的多少称为“某烷”，作为母体名称；其他烷基（支链）看作主链上的取代基。例如：

如果构造式中含有几个等长的碳链可作主链，则应选择取代基最多的那条碳链作为主链。例如：

在上例中，有两条最长碳链都含有六个碳，但按（Ⅰ）中的主链进行编号只有两个支链，而按（Ⅱ）中主链进行编号却有四个支链，因此选（Ⅱ）中编号的碳链为主链。

（2）定编号 从离取代基最近的一端开始，将主链上的碳原子用阿拉伯数字1，2，3，…编号。将取代基的位置和名称写在母体名称之前，阿拉伯数字与汉字之间用“-”隔开。例如：

①如果含有几个相同的取代基时，要把它们合并起来。取代基的数目用二、三、四、……表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用逗号隔开。当主链上有几个相同的取代基，并有多种编号可能时，应当选择取代基具有“最低系列”的那种编号。例如：

上述化合物有两种编号方法，从右到左编号，取代基的位次为2，2，5；从左到右编号，取代基的位次为2，5，5。逐项对比每个取代基的位次，第一项均为2，第二项编号分别为2和5，因此应该从右到左编号。该编号法称为“最低系列”编号。该化合物名称为2，2，5-三甲基己烷。

②若主链上连有多个不相同的取代基，离主链两端位次相同（即编号相同）时，则应按照“次序规则”选择取代基小的一边开始编号。例如：

上述化合物中，按照“次序规则”要求，甲基不如乙基优先，故编号从甲基一端开始，该化合物名称为3-甲基-4-乙基己烷。

为了表达化合物的立体化学关系，须决定有关原子或基团的排列顺序，其方法称为基团的优先“次序规则”，主要内容如下：

a．将与主链直接相连的原子按原子序数由大到小排列，原子序数大的基团为“优先”基团。例如：

I＞Br＞Cl＞S＞P＞F＞O＞N＞C＞D＞H

b．如果与主链直接相连的原子的原子序数相同，则按原子序数由大到小比较与其相连的原子；如仍相同，再依次外推，直至比较出优先基团为止。

由此可得出几种常见烷基的较优次序：

（CH3）3C—＞（CH3）2CH—＞CH3CH2CH2—＞CH3CH2—＞CH3—

c．当基团含有双键或三键时，可以看作连有两个或三个相同的原子。例如：

根据次序规则，常见的取代基团的优先次序排列如下：

—I＞—Br＞—Cl＞—SO3H＞—F＞—OCOR＞—OR＞—OH＞—NO2＞—NR2＞—NHR＞—COOH＞—CONH2＞—COR＞—CHO＞—CH2OH＞—CR3＞—C6H5＞—C≡CH＞—CHR2＞—CH＝CH2＞—CH2R＞—CH3＞—D＞—H

（3）写名称 按照取代基的位次（用阿拉伯数字表示）、相同取代基的数目（用中文数字“二、三、四、……”表示）、取代基的名称、母体名称的顺序写出全称。阿拉伯数字之间用“，”隔开；阿拉伯数字与汉字之间用短画线“-”相连；不同取代基列出顺序应按“优先基团后列出”的原则进行。例如：

思考题1-3 用系统命名法命名下列化合物。

思考题1-4 写出下列化合物的构造式。

（1）3，3-二甲基戊烷 （2）2，2，3-三甲基丁烷 （3）异己烷