Základy organické chemie Jaromír Litera k Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad Kyselina je zdrojem H+ Báze je akceptorem H+. V acidobazické reakci můžeme identifikovat dva konjugované páry kyselina-báze. 0 O H3C-O-H + NH2 - H3C-O + NH3 kyselina báze báze kyselina Pro kvantifikaci síly kyseliny (ve vodném) prostředí slouží rovnovážná konstanta reakce: HX + H20 - H3cf + X0 = a(H3Q+)-a(X-) a a(HX) • a(H20) Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad Aktivita vody a(H20) = 1: _ a(H3Q+)-a(X-) a(HX) Kyselina je tím silnější, čím je její konjugovaná báze stabilnější. Pro bázi analogicky: X® + H20 - HX + OhP a(HX)-a(OH-) 6 a(X") • a(H20) Aktivita vody a(H20) = 1: a(HX) • a(OH-) a(X-) Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad Platí: Iontový součin vody: Kw = a(HsO+) • a(OH~) = 10-14 mol2 dm-6 Prakticky se častěji setkáváme s pKa a pKb: pKa = - log Ka pKb = - log Kb Čím silnější kyselina (báze), tím menší hodnota pKa (pKt>). Vztah mezi pKa kyseliny a pKb konjugované báze ve vodě: pKa + pKb = 14 Konjugovaná báze silné kyseliny je slabá báze. Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad Základní faktory ovlivňující kyselost (podle důležitosti): 1. Elektronegativita a velikost deprotonovaného atomu - funguje dobře při srovnání atomů ve stejné periodě. roste elektronegativita B Si Ge N As O Cl Se Br I h^C- CH2—H pKa = 50 H3C-O-H pKa=15,5 H2N-H pKa = 38 HO-H pKa=^4 Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad 1. Elektronegativita a velikost deprotonovaného atomu B N Si Ge As H3C-O-H pKa=15,5 O Se Cl Br roste velikost atomu H3C-S-H pKa=^0,3 H-F pKa = 3,18 H-l pKa = -9 Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad 2. Konjugace (uplatnění M— efektu) CH3CH2-Q-H pKa=15,9 H © CH3CH2 Q* H3C^ o: :o-h pKa = 4,76 H® Sp -«—*~ ..0 q: o: H3C H pKa = 20,0 • • • • :o :o H H -H © C o: hhC 0 ,© H :o :o 5 ..© :o: hhC h H H3C /\ CH3 H H HsC^jl XH3 H ..© CH, H ..© .. :o: :o H3C CH3 H pKa = 8,84 Konjugace elektronového páru s elektronakceptorní skupinou zvyšuje kyselost. Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad 3. Indukční efekt o o o o H H O H pKa = 4,76 .H Cl H O H pKa = 2,87 .H Cl Cl O' H pKa = 1,25 H Cl Cl O Cl pKa = 0,70 Skupiny s I— efektem kyselost zvyšují, skupiny s l+ efektem kyselost snižuji. 4. Typ orbitalu/hybridizace H3C-C-H H pKa = 50 sp2 \ H2C=C H H pKa = 44 HCEC-H pKa = 25 Větší podíl s orbitalu zvyšuje kyselost. Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad 5. Vliv solvatace ..o ch3-q: pKa=15,5 KqC- H I hľ^H CH2CH3 hľ^H CH2CH3 N H'#'"CH2CH3 CH2CH3 H3CH2C ** CH2CH3 pKb = 4,75 pKb = 3,4 pKb = 3,02 pKb = 3,25 Účinnější solvatace konjugované báze zvyšuje její stabilitu a zvyšuje tak kyselost konjugované kyseliny. Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad Odhad pozice acidobazické rovnováhy: + qoh pK-a=15,8 0 h + H-OH pKa = ^4 o o H3C f\ CH3 H H pKa = 8,84 + °OH O HqC H pKa = 20 H H e + NH2 O H3C^pH + H"Nh2 H pKa = 38 Jaromír Literák Základy organické chemie Br0nstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad H2S04 -9 -2,9 H30 © O H3C^ OH O O 0 4,76 H3C X ^CH3 8,84 H H 9,9 H20 14,0 CH3O 15,5 CH3CH2OH 15,9 H3C H3C-)—OH H3C 19,2 O H3C H H H 19,2 HCEC-H 25 H 38 H H2C=C H H H3C-C-H H 45 50 Jaromír Literák Základy organické chemie Lewisova teorie kyselin a zásad Kyselina - akceptor elektronového páru Báze - donor elektronového páru H3C H3C báze A B-F F kyselina báze kyselina Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 1 Najděte v molekule biuretu nejkyselejší atom O O n n . „ H N N N i i i H H H ■v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 2 Vyberte kyselejší sloučeninu .OH .OH •v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 3 Vyberte kyselejší sloučeninu .OH SH •v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 4 Vyberte kyselejší sloučeninu: P P h^C-CH-C h^C-CH2-C Cl OH i, OH ■v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 5 Vyberte nejbazičtější sloučeninu: ..0 H3C-O: •v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 6 Seřaďte látky podle jejich bazicity. H3C-q: H3C-N-CH3 H3C-S: CH3 ^ CH3 •v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Uvod do stereochemie Jaromír Literák Základy organické chemie K linkové vzorce Konformace - jakékoliv prostorové uspořádání molekuly odvozené otáčením kolem a vazby. Konformační pohyb je umožněn symetrickým rozložením elektronové hustoty a vazby kolem spojnice jader. Dihedrální (torzní) úhel - úhel mezi rovinami ABC a BCD. D A Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace ethanu Střídavá konformace Zákrytová konformace Newmanova projekce Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace ethanu 1 H H H 3> HÄH Ä HAH A HÄH Ä Hfí^s^HH H^V^H HffC_X^ H-V^H HFľV^^ H-^^H Hh^V^/hH (kj moľ1) -Li n n TlUiU +8.0 i \ \ / TÜ.U \ / +2.0 ■ \ / i +4n/3 +5n/3 +6 1-^ 3 Velikost bariery u ethanu je 12 kJ mol-1. Konformer (konformační isomer) - lokální minimum (střídavá konformace u ethanu). Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace ethanu Původ bariery: Sterická repulze substituentů v zákrytové konformaci. U ethanu cca 10 % velikosti bariery. • Interakce zaplněného orbitalu a vazby C-H s prázdným protivazebným a* orbitalem ve střídavé konformaci. U ethanu cca 90 % velikosti bariery. Jaromír Literák Základy organické chemie .onformace butanu H3C H H^CH3 9H3 HCH3 CH3 VqH3 CH3 H&CH3 Hh^^hH H^V-X^H Hň-V_>^ W H-V^>H H3 HsCs^T^H Hfi^__^hH E / (kj mol1) +2ňf2 +4n/3 +5n/3 Butan má tři konformery odvozené rotací C2-C3 Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace butanu synperiplanární konformace H synklinální konformace (konformer) antiklinální konformace CH3 CH3 antiperiplanární konformace (konformer) H synklinální konformace (konformer) Gauche - synklinální konformace Jaromír Literák Základy organické chemie Velikost bariéry rotace kolem jednoduché vazby. Za laboratorní teploty je už možné zachytit konformery amidu nebo 2,2'-diisopropyl bifenylu. Původ vnitřního napětí cykloalkanů: • Torzní pnutí • Uhlové pnutí (nesoulad vnitřního úhlu n-úhelníku a vazebných úhlů) t> • Transanulární pnutí Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace cykloalkanů Velikost vnitřního napětí v cykloalkanech 150 100 - o E 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 velikost kruhu Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace cykloalkanů Cyklopropan - planární Cyklobutan Cyklopentan Položidlička Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace cyklohexanu Dva konformery - židlička a zkřížená vanička. Za laboratorní teploty obsahuje cyklohexan cca 0,1 % zkřížené vaničky, zbytek je tvořen židličkou. Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace cyklohexanu V židličkové konformaci cyklohexanu existují dva druhy C-H vazeb - axiální a ekvatoriální. axiální ekvatoriální Při přechodu jedné židličky na druhou konformačním pohybem dochází k rychlé výměně axiálních a ekvatoriálních pozic. H H rychle H H stejné skupiny Proto můžeme nahradit reálnou židličku cyklohexanu planárním šestiúhelníkem Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace cyklohexanu Monosubstituovaný cyklohexan - u naprosté většiny substituentů pozorujeme preferenci pro ekvatoriální pozici. H „ R 1,3-diaxiální interakce Za laboratorní teploty: CH< CH3 AG° = -7,6 kJ mol -1 Substituent A/(kJ mor1) ekvatoriální/axiální -Cl 2,0 70:30 -OH 4,2 83:17 -CH3 7,6 95:5 -CH2CH3 8,0 96:4 -CH(CH3)2 9,2 97:3 -C(CH3)3 22,8 999:1 Jaromír Literák Základy organické chemie Konformace dekalinu Dekalin - dekahydronaftalen c/s-Dekalin je konformačně pohyblivý, dochází k současnému překlápění obou židliček. traA7S-Dekalin má mnohem menší konformační pohyblivost. H3Q H„C 0H testosteron estradiol cholesterol Jaromír Literák Základy organické chemie Isomery - různé molekuly, které mají stejný sumární vzorec. rozdílné molekuly (izoméry) prostorové izoméry (stereo izoméry) konštituční izoméry enantiomery diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Zdrojem rozdílného prostorového uspořádání může být: • konformace - prostorové uspořádání odvoditelné otáčením kolem a-vazeb. • konfigurace - prostorové uspořádání, které odlišuje prostorové isomery a které nelze odvodit konformačním pohybem. Stereogenní centrum - část molekuly, která podmiňuje existenci stereoisomerů. Výměna dvou substituentů na stereogenním centru vede ke vzniku druhého stereoisomerů. H CH3 H H H3C H H3C CH3 ŕrans-but-2-en (£)-but-2-en c/s-but-2-en (Z)-but-2-en diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Chiralita „Objekt neztotožnitelný se svým zrcadlovým obrazem" Fenomén projevující se na mnoha úrovních - od chirality makroskopických objektů (enantiomorfy), přes chiralitu molekul (enantiomery) po chiralitu matematických objektů. COOh CH;ä N H; HOOG (S)-alanin (fl)-alanin Jaromír Literák Základy organické chemie Jaromír Literák Základy organické chemie 1783 - Immanuel Kant diskutuje předměty, které zrcadlením poskytují neztotožnitelné obrazy. poč. 19. století - francouzští fyzici Arago a Biot popisují stáčení roviny polarizovaného světla pří průchodu krystalem křemene a některými kapalinami organického původu. 1848 - Louis Pasteur rozdělil mechanicky krystaly vinanu sodno-amonného na enantiomery. Ukázal na spojitost chirality (dissymetrie) a optické aktivity, které byly do té doby spojeny s krystaly, s vlastnostmi jednotlivých molekul. Jaromír Literák Základy organické chemie 1874 - J. H. van 't Hoff a J. Le Bel: tetraedrické uspořádání vazeb vycházejících z atomu uhlíku, chiralita spojena se čtyřmi různými substituenty atomu uhlíku. 1884 - lord Kelvin zavádí pojem chiralita, jak jej dnes známe. „Atribut jakéhokoliv geometrického útvaru nebo množiny bodů, jehož obraz v ideálním zrcadle s ním nelze ztotožnit.11 1891 až 1894 - Hermann Emil Fischer určil konfiguraci všech známých cukrů a předpověděl existenci dalších možných isomerů. H O "V CH2OH H OH Jaromír Literák Základy organické chemie 1951 - poprvé určena absolutní konfigurace chirální molekuly vinanu sodno-rubidného (Johannes Martin Bijvoet). „77?e result is that Emil Fisher's convention, which assigned the configuration of FIG. 2 to the dextrorotatory acid appears to answer the reality.11 1956 - předpověď (Lee a Yang) a experimentální prokázání (Wu) porušení parity slabé interakce. Jaromír Literák Základy organické chemie Centrální chiralita Centrum chirality - stereogenním centrem je nejčastěji atom uhlíku nesoucí čtyři rozdílné substituenty. Kyselina mléčná: Reprezentace konfigurace na centru chirality Fischerovou projekcí: Jaromír Literák Základy organické chemie Centrální chiralita Užití Fischerovy projekce L-(+)-Kyselina mléčná — (S)-kyselina mléčná: HOOC H H3C OH HO- COOH H CH' COOH HO-Ě-H ČH3 L-(—)-Lyxosa: H-H-HO CHO -OH -OH -H CH2OH Jaromír Literák Základy organické chemie Deskriptory absolutní konfigurace Algoritmus pro popis konfigurace centra chirality deskriptorem R nebo S. Seřazení substituentů na centru chirality - Cahnovy, Ingoldovy a Prelogovy pravidla (CIP): Postupně posuzujeme skupiny atomů vzdálených od centra chirality stejným počtem vazeb, rozhodujeme podle protonového čísla. (N) (C) —CEN jako —6-N (N) (C) Srovnání skupin: CH3 CH CH3 jako —C-H 1 (C) 2 (CCH) 3 (HHHHHH) C=CH2 jako H H H —C-C-(C) II (C) H 1 (C) 2 (CCH) 3 (CHH) Jaromír Literák Základy organické chemie Deskriptory absolutní konfigurace Podíváme se na centrum chirality tak, aby skupina s nejnižší prioritou byla v zákrytu. Určíme, zda při pohyby 1 —>► 2 —>► 3 točíme po nebo proti smyslu pohybu hodinových ručiček. Jaromír Literák Základy organické chemie Centrální chiralita Kyselina vinná - existuje ve formě tří stereoisomerů J°yC00H ScTC00H "°yCOOH H°H^COOH H Ho'.yCOOH Jo^COOH meso-vinna kyselina i_-(+)-vinná kyselina (R,R) D-(-)-vinná kyselina (S, S) 1 1 1 1 1 1 1 1 COOH OH OH COOH H- HO- COOH -OH -H COOH HO-H- COOH H OH COOH diastereomery enant omery Pokud najdeme v molekule rovinu symetrie, není chirální (např. /neso-vinná kyselina). Jaromír Literák Základy organické chemie Axiální chiralita Stereogenním centrem je osa chirality - deskriptory Ra Jaromír Literák Základy organické chemie Jaromír Literák Základy organické chemie Vlastnosti prostorových isomerů Enantiomery jsou prakticky energeticky degenerované, rozdíl způsobený porušením parity slabé interakce je zanedbatelný. Cl Cl p^"H « H"Í^F AE =-2,3 10~11 J mol-1 Br Br Enantiomery se v achirálním prostředí neliší svými vlastnostmi. Diastereomery obecně nemají stejnou energii a liší se svými vlastnostmi. Enantiomery stáčejí rovinu planárně polarizovaného světla, každý stejnou měrou ale opačným směrem. 180° Jaromír Literák Základy organické chemie Vlastnosti prostorových isomerů Planárně polarizované světlo je superpozicí levotočivě a pravotočivě polarizovaného světla. cirkulární polarizace lineární polarizace Racemát - směs obsahující stejná množství jednoho a druhého enantiomeru. Pokud při reakci z achirálních látek vzniká chirální produkt, vzniká racemická směs: Jaromír Literák Základy organické chemie Vlastnosti prostorových isomerů Enantiomery se liší při interakci s biomolekulami, které jsou chirální-vzniká diastereomerní vztah. Jaromír Literák Základy organické chemie Vlastnosti prostorových isomerů Dělení enantiomerů, např. užití chirálních aminů k oddělení enantiomerů kyselin, kdy vzniklé soli jsou ve vztahu diastereomerů a liší se rozpustností. HoCOOC' H H3C^>NH2 .COOH + HoCOOC H © H3C.T>NH3 COO ,© r^S H3COOC ^^coo H © H3C^NH3 diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie somerie na dvojné vazbě a na cyklu Popis konfigurace: Dvojná vazba nesoucí dvě stejné referenční skupiny koncích dvojné vazby - deskriptory cis a trans: CH' H3C H řrans-pent-2-en H3C COOH >=< H H c/s-but-2-enová kyselina Univerzálnější deskriptory E a Z - priority substituentů určíme pomocí CIP. Cl ^CH H3C H 3 CIP k ■ > 2 2 (Z)-2-chlorpent-2-en (Z- zusammen) H3C COOH CIP H3C >=< 1 2 fE)-3-methylpent-2-enová kyselina (E - entgegen) Jaromír Literák Základy organické chemie Isomerie na dvojné vazbě a na cyklu U disubstituovaných cyklů užíváme pouze deskriptory cis a trans. H3C V- OH c/s-2-methylcyklopropan-1 -ol H H H TT Cl H Cl H transe ,3-dichlorcyklopentan H3C H >=< H CH3 ŕrans-but-2-en (E)-but-2-en Ph Ph >=< H H c/s-stilben (Z)-stilben H Cl M H3C H transe -chlorprop-1 -en (E)-1-chlorprop-1-en ale pouze HO-^ ^—OH c/s-cyklohexan-1,4-diol Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 5 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? (+)-a-pinen (+)-p-pinen 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 5 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? (+)-a-pinen (+)-ß-pinen 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 6 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul CH3 •CH3 H3C CH' 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 7 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 8 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 9 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? Cl Cl Br^"H Br^"F F H 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 10 V jakém vztahu jsou následující dvojice molekul? OH OH OH CH3 1 Identické 2 Konštituční izoméry 3 Enantiomery 4 Diastereomery Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 11 Nakreslete nejstabilnější a nejméně stabilní konformaci 1,1,2-trichlorethanu. Cl Cl Cl-C-C-H i i H H 1,1,2-trichlorethan Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 12 Převeďte následující molekulu alaninu do Fischerovy projekce. h00cx-nh2 H3C H COOH CH' •v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 13 Převeďte molekulu sacharidu z Fischerovy projekce do klínkového vzorce. H CH2OH HO-H-H- -OH -H -OH -OH ČH2OH Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 14 Najděte v molekule centra chirality a určete jejich absolutní konfiguraci. O (C) (O) H o-č-o ■v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Příklad č. 15 Klínkový vzorec následující aminokyseliny převeďte do Fischerovy projekce a určete deskriptor absolutní konfigurace centra chirality. COOH O^OH HS^^"NH2 -- H CH2SH ■v Řešení: Jaromír Literák Základy organické chemie Funkční skupiny H H H-C-C-H i i H H H H C=C H H H-CEC-H —c-x alkan alken alky n aren alkylhalogenid —C-O-C— ether O —C-SH H —C-N H epoxid thiol —C-S-C— sulfid (primární) amin —C-OH alkohol —C-N O 0 nitroderivát fenol O —C-C H aldehyd Jaromír Literák Základy organické chemie Funkční skupiny i í? i —C-C-C— keton \ C=C=0 keten / I 0 i m C-S-OH I 11 1 O sulfonová kyselina —C-C P OH karboxylová kyselina —C-C P O-C— ester —C-C O N— / amid —C-C X acylhalogenid (halogenid kyseliny) ■ O O i .q_q-q-q-q_ anhydrid karboxylové i i kyseliny —C-CEN nitril Jaromír Literák Základy organické chemie Názvosloví organických sloučenin Díky velké strukturní variabilitě organických sloučenin je obtížné najít jeden univerzální názvoslovný princip. HoN' HoC-OH 2-aminoethan-1-ol methylalkohol methanol azan pyridin O CH- H O glycylalanin Název musí být vždy jednoznačný! Radikálově (skupinově) funkční názvosloví CH3 H3C-O—(-CH3 CH3 methyl(rerc-butyl)ether HoC-Br methylbromid O H3C CH3 dimethylketon HoC HoC ^—OH isopropylalkohol H3C-N CH2CH3 CH2CH2CH3 ethyl(methyl)propylamin Jaromír Literák Základy organické chemie Substituční názvosloví podle IUPAC Sloučeninu odvodíme náhradou (substitucí) atomů vodíku v základní struktuře. Předpony a přípony vyjadřují modifikaci základní struktury. Morfémy názvu: kmen, přípony, předpony, rozšířená zakončení, lokanty a násobící předpony. předpona lokant T T lokanty -3,4-dihydroxypentan-2-on m- přípona OH O h li násobiči kmen OH předpona SMILES: CC(C(C(C)=0)0[H])0[H] Pozor, české názvosloví nereflektuje novější anglické názvosloví! Jaromír Literák Základy organické chemie Alkany: Sumární Název Sumární Näzev vzorec vzorec CH4 Methan c13h28 Tridekan c2h6 Ethan C20H42 Ikosan (eikosan) c3h8 Propan C21H44 Henikosan (heneikosan) C4H10 Butan C22H46 Dokosan c5h12 Pentan c23h48 Trikosan Cô H14 Hexan C24H50 Tetra kosan c7h16 Heptan c30h62 Triakontan CsHis Oktan c31h64 Hentriakontan Cg H 20 Nonan c32h66 Dotriakontan c10h22 Děkan c33h68 Tritriakontan c11h24 Undekan c40h82 Tetra kon tan c12h26 Dodekan c50h82 Pentakontan Jaromír Literák Základy organické chemie Názvosloví uhlovodíků Cykloalkany a nenasycené uhlovodíky: hexan hex-1-en hexa-1,3,5-trien hex-1-yn hex-1-en-5-yn Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Hlavní skupina - skupina s nejvyšší názvoslovnou prioritou, je vyjádřena příponou nebo na konci názvu. Skupiny seřazené podle priority: 1. Radikály 2. Anionty 3. Kationty 4. Zwitteriontové sloučeniny 5. Kyseliny 6. Anhydridy kyselin 7. Estery kyselin 8. Halogenidy kyselin 9. Amidy 10. Hydrazidy kyselin 11. Imidy kyselin 12. Nitrily 13. Aldehydy 14. Ketony 15. Alkoholy a fenoly následované thioly 16. Hydroperoxidy 17. Aminy 18. Iminy 19. Ethery následované sulfidy 20. Peroxidy následované disulfidy Substituent - atom nebo skupina, která nahrazuje jeden nebo více atomů vodíku základního hydridu. Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Lokanty - čísla nebo písmena latinské nebo řecké abecedy. S výjimkou názvů triviálního původu se lokanty umisťují před příslušný morfem. H3C^^CH3 but-2-en 2 Lokanty se oddělují spojovníkem (-), ne pomlčkou (-). Násobící předpony: 1 mono- 5 penta- 9 nona- 2 di- 6 hexa- 10 deka- 3 tri- 7 hepta- 11 undeka- 4 tetra- 8 okta- 12 dodeka- Počty substituovaných skupin: 2 bis- 3 tris- 4 tetra kis- Jaromír Literák Základy organické chemie Přípony a před pony pro vybrané skupiny Skupina Vzorec Předpona Přípona Karboxylová kyselina -COOH karboxy- -karboxylová kys. -(C)OOH — -ová kyselina Sulfonová kys. -SO3H sulfo- -sulfonová kyselina Ester karbox. kyseliny -COOR (R)oxykarbonyl- (R)-.. . -karboxylát -(C)OOR — (R)-...-oát Acylhalogenid -CO-halogen halogenkarbonyl- -karbonylhalogenid -(C)O-halogen — -oylhalogenid Amid -CO-NH2 karbamoyl- -karboxamid -(C)0-NH2 — -amid Nitril -C=N kyan- -karbonitril -(C)=N — -nitril Aldehyd -CHO formyl- -karbaldehyd -(C)HO oxo- -al Keton >c=o oxo- -on Alkohol / fenol -OH hydroxy- -ol Thiol -SH sulfanyl- -thiol Amin -NH2 amino- -amin Imin =NH imino- -imin Jaromír Literák Základy organické chemie Přípony a předpony pro vybrané skupiny Některé skupiny jsou vyjádřené pouze předponou. Skupina Vzorec Předpona Bromderiváty -Br brom- Chlorderiváty -Cl chlor- Fluorderiváty -F fluor- Jodderiváty -1 jod- Diazosloučeniny =N2 diazo- Azidy -N3 azido- Nitrososloučeniny -NO nitroso- Nitrosloučeniny -NO2 nitro- Ethery -OR (R)oxy- Sulfidy -SR (R)sulfanyl- Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Názvosloví substituentů odvozených od uhlovodíků: H3C-H methan CH3CH2CH2CH2-H butan H H3C-C-H H H H3C-C-H H ethan ethan substituovaný substituent: 3 2 1 HsC- CH-CH2- CH3 2-methylpropyl (isobutyl) H3C-CH3CH2CH2CH2 H3C-C= i H hUC-C= CH3 3 2 methyl butyl ethyliden ethylidyn H3C~CH~CH2^;^ ^— 4-(2-methylpropyl)fenyl 4-isobutylfenyl Uhlovodíkové zbytky číslujeme od atomu s volnou valencí. 1 2 —CH2CH2OH 2-hydroxyethyl Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba nazvu Povolené triviální a semitriviální názvy: CH3 —CH CH3 isopropyl CH3 —C-CH3 CH3 terc-butyl —CH=CH2 vinyl CH2CH=CH2 allyl fenyl —CH2CH2C6H5 —CH2C6H5 fenethyl benzyl CH(CeH5)2 benzhydryl C(C6H5)3 trityl CH=CHCsH5 cinnamyl 3-pyridyl Názvy acylů - zbytků karboxylových kyselin: 2-naftyl O n -C-H O 11 —C-CH3 O II —c formyl acetyl benzoyl Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Zkratky pro některé substituenty: Et (ethyl), Me (methyl), Pr (propyl), i-Pr (isopropyl), Ph (fenyl), Bu nebo n-Bu (butyl), Ar (aryl - zbytek aromatického uhlovodíku), Bn (benzyl), ŕ-Bu (ŕerc-butyl). Hledání základního uhlovodíku: U cyklických derivátů je základem obvykle cyklus. U acyklických derivátů: O Nejdelší nevětvený acyklický řetězec nesoucí maximum skupin vyjádřených příponou. O Řetězec s maximem násobných vazeb. O Řetězec s maximem dvojných vazeb. O Absolutně nejdelší řetězec. Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Pravidla pro číslování základní struktury: Při číslovaní základní struktury se snažíme dosáhnout nejnižší sady lokantů. Postupujeme podle těchto bodů až do jednoznačného rozhodnutí: o Stanovené číslování (polycyklické aromatické uhlovodíky, heterocykly). 5 4 naftalen 5 10 4 anthracen 8 9 fenanthren • Nejnižší lokanty pro heteroatomy v heterocyklech. H 4 pyridin ^2 ,1 5 4 chinolin 43 pyrrol Jaromír Literák Základy organické chemie Tvorba názvu Pravidla pro číslování základní struktury (pokračovaní): • Nejnižší lokanty pro skupiny pojmenované příponou. 3 1 3 ^^OH propan-1,2-diol prop|>