1. ОСНОВЫ НОМЕНКЛАТУРЫ
ЭлементоОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

В номенклатуре элементоорганических соединений необходимо учитывать особенности номенклатуры неорганической и органической химии, вследствие чего возникает большое количество альтернативных названий в разделе D Правил IUPAC (ИЮПАК) по органической номенклатуре. В настоящем разделе представлены только некоторые наиболее употребимые в отечественной литературе названия для соединений непереходных элементов. Более подробное описание можно найти в тексте Правил IUPAC [1].

Для построения заместительного названия в элементоорганических соединениях можно принять гидрид элемента и указать замещение водорода в нем. Простейшие гидриды, рассматриваемые Правилами IUPAC в качестве родоначальных, представлены в таблице.

Названия родоначальных гидридов

Название гидрида

Формула

Название гидрида

Формула

Арсин

AsH3

Фосфоран

PH5

Боран

BH3

Силан

SiH4

Герман

GeH4

Станнан

SnH4

Фосфин

PH3

Стибин

SbH3

 

На основе их имен возникают такие названия, как триметилсилан, трифенилфосфин и т.п. Суффиксы и префиксы IUPAC, используемые в органической номенклатуре для функциональных групп, сохраняют свое значение и в тех случаях, когда эти группы связаны с элементом. Согласно IUPAC можно использовать разные формы, например гидрокситриметилсилан или триметилсиланол для (CH3)3SiOH. В «Chemical Abstracts» для соединений кремния используются только названия второго типа.

Заместители у атома бора по IUPAC могут быть названы в виде префиксов аминоди-, гидрокси-, гидроксиди-, например: аминодиметилборан (CH3)2BNH2, гидроксиметилборан CH3B(OH)2, гидроксидиметилборан (CH3)2BOH. Допускаются также названия: диметилборамин, метилбороновая кислота и диметилбориновая кислота. В данном издании предпочтение отдается второму варианту.

Названия элементоорганических соединений, содержащих анионный компонент, можно строить, кроме упомянутых способов, также из названий органической группы и анионного компонента, например хлорид триметилолова.

Соединения типа RxM(O)y(OH)z, где M означает P, As, Sb, имеющие специальные, основанные на родоначальных кислотах названия, рассмотрены ниже на примере производных фосфора.

В основном здесь будет использоваться заместительная номенклатура на основе родоначальных гидридов. Однако если элементоорганические радикалы являются заместителями в родоначальных соединениях, их обычно называют в префиксе. Например, для R2PCO2H приемлемым названием будет диалкилфосфинкарбоновая кислота.

 

1.1. Номенклатура основных классов кремнийорганических соединений

Органические соединения кремния рассматривают как производные кремневодородов — силанов, состав которых выражает формула SinH2n+2, а названия образуются следующим образом: SiH4 — моносилан, или просто силан; Si2H6 (H3SiSiH3) — дисилан, Si3H8 — трисилан и т. д.

Алкил(арил)силаны RnSiH4–n. Названия этих соединений складываются из названия радикала (R) или радикалов и окончания -силан и пишутся слитно. Названия радикалов даются в алфавитном порядке (также отмечаются радикалы и в других классах). Положение заместителя в радикале фиксируется нумерацией, принятой в органической химии. Остаточные атомы водорода в названии не упоминаются, например: CH3SiH3 — метилсилан, (CH3)(C6H5)SiH2 — метилфенилсилан, (C2H5)3SiH — триэтилсилан, (CH3)4Si — тетраметилсилан. Соответственно называются производные дисиланов и т. д., например (CH3)3SiSi(CH3)3 — гексаметилдисилан.

Галогенпроизводные алкил(арил)силанов RnSiX4–n (X — любой галоид, n = 1–3). Названия этих соединений складываются из названия органического радикала, галоида и окончания -силан, например: (CH3)SiHCl2 — метилдихлорсилан, (CH3)(C6H5)SiCl2 — метилфенил­дихлорсилан, (CH3)3SiCl — триметилхлорсилан, (CNCH2CH2)(п-ClC6H5)SiCl2 — 4-хлорфенил(2-циано­этил)­дихлорсилан.

Алкил(арил)алкокси(арокси)силаны RnSi(OR¢)4–n (R,R¢ — алкильные или арильные радикалы, n = 0–4). По неорганической номенклатуре эти соединения являются эфирами ортокремниевой кислоты и замещенных орто­кремниевых кислот.

Названия алкил(арил)алкокси(арокси)силанов образуются из названия органического радикала алкил-(арил-), названия группы алкокси-(арокси-) и окончания -силан. Указывается количество органических радикалов и количество алкокси(арокси)групп, связанных атомом кремния, например: Si(OC2H5)4 — тетраэтоксисилан, C6H5Si(OCH3)3 — фенилтриметоксисилан, (CH3)(C2H5)Si(OC4H9)2 — метил­этилдибутоксисилан.

Алкил(арил)ацилокси(арилокси)силаны RnSi(OCOR¢)4–n (R, R¢ — алкильные или арильные радикалы, n = 0–4). Название складывается по правилам, аналогичным для алкил(арил)алкокси(арокси)силанов. Например, CH3Si(OC(O)CH3)3 — метилтриацетоксисилан.

Алкил(арил)гидроксисиланы RnSi(OH)4–n (R, R¢ — алкильные или арильные радикалы, n = 0–3). Названия алкил(арил)гидроксисиланов образуются из названия органического радикала, количества гидрокси­групп и окончания -силан. Иногда эти соединения в зависимости от количества гидроксильных групп называют так: триорганосиланолы, диорганосиландиолы и органосилантриолы. Например: C6H5Si(OH)3 — фенилтригидроксисилан, или фенилсилантриол, (CH3)3SiOH — триметилгидроксисилан, или триметилсиланол.

Алкил(арил)аминосиланы RnSi(NH2)4–n (R — алкильные или арильные радикалы, n = 1–3). Эти соединения рассматриваются как продукты замещения одного, двух или трех атомов водорода в SiH4 органическими радикалами при одновременном замещении оставшихся атомов водорода в кремневодороде на аминогруппы. Названия этих соединений складываются из количества и названия органических радикалов, количества и названия аминогрупп или замещенных аминогрупп и окончания -силан. Например: (C6H5)2Si(NH2)2 — дифенилдиаминосилан, (CH3)3SiNHC2H5 — триметилэтиламиносилан.

Алкил(арил)изоцианатсиланы RnSi(NCO)4–n и алкил(арил)тиоизоцианатсиланы RnSi(NCS)4–n (R — алкильные или арильные радикалы, n = 1–3). Названия этих соединений складываются из количества и названия органических радикалов, количества и названия изоцианатной (тиоизоцианатной) группы и окончания -силан. Например: (CH3)3SiNCO — триметилизоцианатсилан; (C6H5)2Si(NCS)2 — дифенилдитиоизоцианатсилан.

Силоксаны. Кремнийорганические соединения со связями Si—O—Si называются силоксанами. Например, (CH3)3SiOSi(CH3)3 — гексаметилдисилоксан, или октаметилтетрациклосилоксан:

                                                                 

Продукты (—R2SiO—)n называют полисилоксанами (силиконами). Соответствующие производные с группами Si—S—Si — силтианы, с группами Si—NH—Si — силазаны.

Соединения триптихоподобной структуры RSi(OCH2CH2)3N называются силатранами, например CH3Si(OCH2CH2)3N — метилсилатран:

1.2. Номенклатура основных органических
соединений фосфора

 

Соединения, содержащие связи P—C известны как фосфорорганические соединения. Этот термин принято применять и для соединений, содержащих фосфор и углерод, в которых отсутствуют связи P—C. Примером последних являются эфиры фосфорсодержащих кислот, в которых содержатся связи P—O—C.

Трехвалентные соединения фосфора можно рассматривать как производные фосфина PH3. В результате последовательного замещения водорода получаются первичные RPH2, вторичные R2PH и третичные R3P фосфины, например: C6H5PH2 — фенилфосфин, (C2H5)2PH — диэтилфосфин, (C6H5)3P — трифенилфосфин.

фосфин

 

фосфинистая
кислота

фосфонистая
кислота

фосфористая
кислота

фосфин-оксид

фосфиновая кислота

фосфоновая кислота

фосфорная кислота

 

Замещение H на OH в первичных и вторичных фосфинах приводит к фосфонистым RP(OH)2 и фосфинистым R2P(OH) кислотам соответственно. Полное замещение H на OH дает фосфористую P(OH)3 кислоту. Такие кислоты неустойчивы в пирамидальной форме и переходят в таутомерные тетраэдрические оксиды фосфинов и фосфиновые и фосфоновые кислоты.

Таким образом, названия кислот трехвалентного фосфора оканчиваются на -истая, а кислот пятивалентного фосфора на -овая. Эфиры фосфонистой, фосфинистой и фосфористой кислот называются соответственно фосфонитами HP(OR)2, фосфинитами H2P(OR) и фосфитами P(OR)3. Эфиры фосфиновой, фосфоновой кислот и фосфорной (ортофосфорной) кислот — фосфинатами Н2P(O)(OR), фосфонатами HP(O)(OR)2 и фосфатами (RO)3PO. Названия эфиров образуются присоединением названия радикала к названию исходной кислоты и заменой -истая или -овая (-ная) на -ит или -ат соответственно. Например: (СH3)2P(OC2H5) — этилдиметилфосфонит; P(OC2H5)3 — триэтилфосфит; (СH3)P(O)(OC2H5)2 — метилдиэтилфосфонат.

Некоторые неполные эфиры пирамидальных кислот трехвалентного фосфора неустойчивы и переходят в тетраэдрическую пятивалентную форму. Так, например, соединения, обычно называемые диалкилфосфитами, фактически существуют в форме диалкилфосфонатов.

диметилфосфит

диметилфосфонат

 

Отметим: при наименовании элементоорганических соединений имеет место смешение номенклатур органических и неорганических соединений. Например, фосфи­новая (фосфорноватистая), фосфоновая (фосфористая) кислота.

Галогенпроизводные называют как галогенангидриды соответствующих кислот, например: СH3PCl2 — дихлорангидрид метилфосфонистой кислоты; (C2H5)2P(O)Cl — хлор­ан­гидрид дифенилфосфиновой кислоты. Однако более употребимые названия для этих соединений — метил­ди­хлор­фосфин и дифенилхлорфосфинат.

Названия производных, содержащих серу, строятся, исходя из названия кислородсодержащего аналога с прибавлением частицы тио и указанием положения серы и кислорода в соединении. Названия заместителей при атоме кислорода или серы предваряются соответствующим символом элемента, например O,S-диметилэтилтиофосфонат для соединения (СH3O)(CH3S)P(O)C2H5, и указываются перед заместителями, непосредственно связанными с атомом фосфора. В отечественной литературе встречаются названия серосодержащих фосфорорганических соединений, включающие суффиксы тиол и тион. Например, триметилтиолфосфонат для соединения (СH3O)(CH3S)P(O)CH3 и триметилтионфосфонат для соединения (СH3O)2P(S)CH3.

Фосфониевые соли можно рассматривать как производные тетраэдрического иона фосфония PH4+, они могут быть представлены как RR¢R²R²¢P+X–, где R (R'…) — водород, галоген, алкил, арил, алкокси-(арокси) или аминогруппа и т. д.; X — галогенид или другая анионная группа. Например, CH3(C6H5)3P+Cl– –– метилтрифенилфосфоний хлорид. Фосфониевые соли известны также как фосфиналкилены или алкиленфосфораны: .

Например, (C6H5)3P=CH2 — триметилфосфонийметилид(трифенилфосфинметилен, метилентрифенилфосфоран).

Соединения, содержащие пять лигандов у атома фосфора, называются фосфоранами, например (C6H5)5P — пентафенилфосфоран.

 

В НАЧАЛО