Nomenklatur organischer Verbindungen

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1 L. CALL omenklatur organischer Verbindungen Arbeitsbuch zu den Vorlesungen Organische Chemie I Grundlagen der Organischen Chemie März 00

2 0.. Vorbemerkungen 0... Deutsch Englisch Die amen chemischer Verbindungen werden im Deutschen und im Englischen (alle englischen amen und Begriffe sind im Folgenden kursiv geschrieben) nach denselben Grundsätzen gebildet und sind einander von der Aussprache abgesehen - sehr ähnlich. Für die organische Chemie gelten folgende Abweichungen: Dem deutschen "Brenz" entspricht das engl. "pyr" : Brenzcatechin = "pyrocatechol" ; Brenztraubensäure = "pyruvic acid"; Das für aliphatische Carbonsäuren zu verwendende Suffix "-säure" ( xyz) heißt im Engl. " -oic acid" und wird in zwei getrennten Worten geschrieben: eptansäure = heptanoic acid. Das für eine direkt an einen beliebigen Ring gebundene Carboxylgruppe zu verwendende Suffix " carbonsäure" ( xyz) heißt im Engl. " -carboxylic acid" und wird in zwei getrennten Worten geschrieben : Cyclobutancarbonsäure = cyclobutanecarboxylic a- cid; Mit "Ch" beginnende amen werden im Engl. meist mit "Qu" geschrieben : Chinin = quinine ; aber Cholesterin = cholesterol; Die Präfixe der alogene und verwandter, einwertiger ( xyz) Substituenten enden im Engl. auf "-o" : "fluoro, chloro, bromo, iodo, cyano, cyanato, isocyano, isocyanato"; Das eine C-C-Dreifachbindung anzeigende Suffix "-in" ( xyz) lautet im Engl. "yne" (ausgesprochen: "-aihn"): Ethin ethyne ; Propin propyne ; Benz-in (Dehydrobenzol) benzyne; An die Stelle des "K" tritt im Engl. meist ein "C" : Alkohol = alcohol ; Glykol = glycol, Kresol = cresol ; aber Alkan = alkane ; Alkoxid = alkoxide ; Kilia = kilia ; Keton = ketone; Die für Benzol und seine omologen ( xyz) im Deutschen (noch) verwendete Endung "- ol" lautet seit 99 "-ene" (ausgesprochen "-ihn") : Benzol = benzene ; Toluol = toluene ; Xylol = xylene ; Styrol = styrene; viele Silben enden im Engl. mit einem stummen "-e", wie beispielsweise bei Endung auf -d : choride, ethoxide, hydride, sulfide -l : nitrile, pyrrole ; aber acetal, phenol -n : acetone, amine, ethane, ethene, ethyne, glycine, pyridine (aber furan und pyran) -t : carboxylate, nitrate, phosphate, sulfite Wenn im Wortinneren die nächste Silbe mit einem Vokal ( Glossar) beginnt, entfällt das "e"; In Alkoholen mit Trivialnamen wird im Engl. aus "-in" oft "-ol" : Glycerin = glycerol ; Cholesterin = cholesterol; Bei der Benennung der Derivate ( xyz) nach der Substitutiven omenklatur als solche werden im Engl. das oder die funktionsmodifizierende/n Wort/e dem amen der Verbindung nachgestellt und getrennt geschrieben, während im Deutschen entsprechend der in der deutschen Ausgabe in den "IUPAC-Recommendations 99" ( xyz) gepflogenen Praxis die Bestandteile des amens zusammengeschrieben werden; Bei der Benennung organischer Verbindungen nach der Radikofunktionellen omenklatur ( xyz) werden im Engl. die amensbestandteile als getrennte Worte geschrieben, während sie im Deutschen entsprechend der in der deutschen Ausgabe in den "IUPAC- Recommendations 99" ( xyz) gepflogenen Praxis zusammengeschrieben werden.

3 0... Transkription( Glossar) Stammsilbe Eth : Die vom griech. auptwort "αιθήρ" = "Luft, Äther" sich ableitende Stammsilbe für eine C -Einheit wird im Deutschen als "Aeth-" oder "Äth-" transkribiert und unter "A" alphabetisiert, im Engl. hingegen als "eth-" transkribiert und unter "E" alphabetisiert. Um diese bei der Bildung der amen organischer Verbindungen wegen der alphabetische Reihenfolge, in der Substituenten ( xyz) anzuordnen sind, störende Diskrepanz zu beheben, sind die Chemischen Gesellschaften des deutschen Sprachraums (Bundesrepublik Deutschland, Deutsche Demokratische Republik, Österreich, Schweiz) in den 90-er Jahren übereingekommen, dass die im Deutschen als "Aeth- bzw. Äth- zu transkribierende griechische Stammsilbe in chemischen amen nunmehr wie im Engl. mit "Eth-" transkribiert wird. Des gilt auch für "Ether" als allgemeiner ame für diese Verbindungsklasse ( xyz) Lat. Buchstabe "C" : Dem Gebrauch der meisten deutschsprachigen Lehrbücher der organischen Chemie folgend und in Angleichung an das Engl, wird der lat. Buchstabe "C" als "C" transkribiert, z.b. "Cyclo" (statt "Zyklo") und "Undecan" (statt "Undekan") Griech. Buchstabe "Κ" (Kappa) : In Angleichung an das Lat. und Engl. wird der griech. Buchstabe "K" vor den Vokalen a,o und u sowie vor Konsonanten als "C" transkribiert, z.b. "Deca", "Icosan", "Triacontan", "Octo" und "ecta". Vor den Vokalen e,i und y (im Engl. als Vokal behandelt) wird das Kappa als "K" transkribiert, z.b. "Kilia" und "tetrakis" 0... Elision ( Glossar) von Vokalen ( Glossar) Wenn an eine Silbe, die mit einem Vokal endet, eine mit einem Vokal beginnende Silbe angefügt wird, kommt es meist dazu, dass der terminale ( Glossar) Vokal der vorangehenden Silbe elidiert wird, d.h. entfällt. Ausnahme: in den Stammsilben der aliphatischen unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffe C bis C 9 0 wird, da das griech. Grundzahlwort der an der Einserstelle stehenden Ziffer bis 9 auf "-a" endet, das initiale ( Glossar) "I-" elidiert ( Tabelle ). Die wichtigsten Fälle, in denen eine Elision stattfindet: Wenn an die die Anzahl der C-Atome des Stammkerns eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs ( xyz) anzeigenden und auf "-a" endenden Stammsilben ( xyz) "propa", "buta", ab C das entsprechende griech. Grundzahlwort ( Tabelle ) ein den Sättigungszustand ( xyz) anzeigendes Suffix ( Glossar), nämlich "-an" (engl. "-ane"), "-en" (engl. "-ene") oder "-in" (engl. "- yne"), oder bei gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen - ein eine freie Valenz ( xyz) anzeigendes, mit "y-" beginnendes Suffix angefügt wird, wird das terminale ( Glossar) "-a" der jeweiligen Stammsilben elidiert. Dies gilt auch, wenn dem den Sättigungszustand anzeigenden Suffix oder Suffix der freien Valenz ein Lokant vorangeht. Beispiele: Propan (engl. propane), But--en (engl. but--ene), Pent--in (engl. pent--yne), Propyl, Isopropyliden ( ist eine freie Valenz); In nach ATZSCE-WIDMA ( xyz) gebildeten amen von eteromonocyclen wird das terminale ( Glossar) "-a" des Suffixes eines Elementsymbols dann elidiert, wenn das Präfix ( Glossar) des als nächstes zu nennenden Elements oder das die Ringgröße und den Sättigungszustand anzeigende Suffix ( Glossar) mit einem Vokal beginnt. Beispiele:,-Oxazol,,- Thiazepin; Im Engl.: Wenn an den meist auf "-e" endenden amen eines Stammkernes ( xyz) (Ausnahme z.b. furan und pyran) das mit "y-" beginnende Suffix ( Glossar) einer freien Valenz ( xyz) oder das mit einem Vokal beginnende Suffix der auptfunktion ( xyz) wie z.b. "-al", "-amin", -"-ol", "-on" angefügt wird, wird as terminale ( Glossar) "-e" des amens des Stammkerns elidiert. Dies gilt auch, wenn dem Suffix der auptfunktion ein Lokant vorangeht. Beispiele:.

4 ethenyl, prop--inyl (engl. "prop--ynyl"), benzenamine, naphthalen--ol, propan-- ol, methanal, butan--one, ()-pyridinone. Keine Elision findet z.b. statt: Wenn an ein als Multiplikator ( xyz) fungierendes und stets auf einen Vokal ( Glossar) endendes griech. Grundzahlwort ( Tabelle ) eine mit einem Vokal ( Glossar) beginnende Silbe angefügt wird, dann erfolgt keine Elision. Diese mit einem Vokal beginnende Silbe(n) kann/ können ein im Rahmen der Benennung von eteromonocyclen nach ATZSC-WIDMA ( xyz) die Anwesenheit eines eteroatoms anzeigendes Elementpräfix, ein Präfix ( Glossar) für einen Substituenten, ein den Sättigungszustand anzeigendes Suffix ( Glossar), ein die auptfunktion anzeigendes Suffix oder ein die Bildung eines Derivates ( xyz) anzeigendes Suffix sein. In allen Fällen bleibt der terminale ( Glossar) Vokal des Multiplikators erhalten. Die aufeinander stoßenden Vokale werden getrennt ausgesprochen, was graphisch durch ein Trema ( Glossar) angezeigt werden kann. Beispiele:,-Diazepin,,,-Trioxolan,,- Diethylpentan,,,,-Tetraiodbenzol, Buta-,-dien, Penta-,-diin (engl. penta-,-diyne), Pentandial, Benzol-,-diamin, Propan-,,-triol, Pentan-,-dionmonooxim, Oxalsäuremonoamid, Phthalsäurediethylester. Ausnahme dazu: das terminale "-a" eines als Multiplikator fungierenden griech. Grundzahlwortes wird dann elidiert, wenn ihm eine mit "a-" oder "o-" beginnende Silbe folgt. Beispiele: Benzol-,,,-tetramin, Cyclohexanhexol; Bei Spiroverbindungen mit mindestens einer polycyclischen Komponente ( xyz) wird das terminale "-o" der Silben "spiro" nicht elidiert Bei überbrückten Kohlenwasserstoffen wird das terminale "-o" der Silben "-cyclo" nicht elidiert Bei Fusionsnamen polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe ( xyz) oder polycyclischer eterocyclen wird das terminale "-o" der anellierenden Komponente(n) in keinem Fall elidiert. Beispiel: Benzo[f]indol; Bei nach der Konjunktiven omenklatur ( xyz) gebildeten amen. Das im Engl. im amen eines cyclischen Stammkerns ( xyz und xyz) meist vorhandene, terminale ( Glossar) "-e" (Ausnahmen z.b. furan und pyran) bleibt auch dann erhalten, wenn der ame der die auptfunktion ( xyz) enthaltenden aliphatischen Komponente mit einem Vokal ( Glossar) beginnt. Dies gilt auch dann, wenn dem amen der die auptfunktion enthaltenden aliphatischen Komponente ein Lokant vorangeht. Beispiele: Cyclobutaneethanal, Benzeneethanamine, Pyridine--acetic acid Konstitutionsformeln Es wird konsequent die "Strichschreibweise" angewendet. Das bedeutet, dass an jeder Knickstelle und am Ende jedes Striches, sofern kein Elementsymbol angegeben ist, ein C-Atom steht. Das E- lementsymbol C (von lat. carbo = "Kohle") wird nicht angeschrieben. Das Elementsymbol von an C gebundenem Wasserstoff (von griech. hydrogen = "wasserbildend" oder "aus Wasser gebildet") wird als konstitutiv ( Glossar) nur in Aldehyden sowie Ameisensäure und ihren Derivaten angeschrieben. Für alle C-Atome sind die jeweils auf vier fehlenden Valenzen durch Wasserstoff zu ergänzen. Alle anderen Elementsymbole werden angeschrieben. In den Konstitutionsformeln wird versucht, die sich aus dem ybridisierungszustand ergebende Geometrie zweidimensional möglichst korrekt wiederzugeben. Von einem Atom ausgehende freie Valenzen ( xyz) werden durch eine Wellenlinie wiedergegeben : 0... Formelschemata Die Formelschemata (FS) deren Titel in eigenem Register zusammengefasst sind - zeigen laufend durchnummerierte Beispiele von Konstitutionsformeln (Valenzstrichformeln) organischer Verbin-

5 dungen mit den zugehörigen amen. Für jede Verbindung wird der deutsche IUPAC-ame in ausgewählten Fällen auch der - kursiv geschriebene - engl. IUPAC-ame - sowie in anders formatierter Schrift der von CAS ( xyz) benutzte, engl. ame wiedergegeben. Letzterer wird, der Realität entsprechen, in der invertierten Form ( xyz) angeschrieben, doch sollte es in Kombination mit dem IUPAC-amen nicht schwierig sein, diese amen nachzuvollziehen. In den deutschen IUPAC-amen ist der triviale systemisierte Anteil des amens durch Unterstreichung hervorgehoben. Bei wegen des vorhandenen Platzes am Zeilenende zu trennenden amen wird außer in den Fällen, wo im amen an dieser Stelle ein Bindestrich zu setzen ist, bewusst kein Bindestrich verwendet, da die Verwendung von Bindestrichen ( xyz) in systematischen amen genau festgelegt ist. Diese deutschen IUPAC-amen sind, nach der Methode von CAS invertiert, im Register der amen der als Beispiele angeführten Verbindungen angeführt. 0.. Abkürzungen : am Ende des Textes Am Ende des Textes findet sich ein Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen Das Symbol R bezeichnet einen beliebigen organischen Rest ( xyz) unter Ausschluss von Acylresten ( xyz), der allgemein als "Organylrest" ( Glossar) bezeichnet wird. 0.. Glossar Am Ende des Textes findet sich ein Glossar häufig verwendeter Fachausdrücke. 0.. Register Ein Register der deutschen IUPAC-amen aller in einem FS gezeichneten Verbindungen findet sich nach dem Textende. 0.. Wiedergabe der Struktur chemischer Verbindungen Die Wiedergabe der Struktur chemischer Verbindungen kann dreidimensional durch Molekülmodelle (Kalottenmodelle ; Kugel-Stab-Modelle ; Molecular Modelling am Computer), pseudodreidimensional durch Strukturformeln mit Keilen oder verdickten Valenzen, zweidimensional durch Konstitutionsformeln (vgl. dazu 0..) oder eindimensional durch amen oder andere otationen erfolgen Wiedergabe durch amen 0... Trivialnamen Kein Teil des amens ist durch eine systematische, in Regeln festgelegte Vorgangsweise gebildet. Es besteht keinerlei logischer Zusammenhang zwischen dem amen und der Struktur. Der Trivialname - meist vom Entdecker oder Erstbearbeiter vorgeschlagen - deutet Beziehungen zum natürlichen Vorkommen (z.b. Anissäure), zu botanischen amen (z.b. Abietinsäure), zur Wirkung (z.b. Vitamin A), zu charakteristischen physikalischen (z.b. Kristallviolett), chemischen (z.b. Redukton) oder physiologischen (z.b. Glykokoll) Eigenschaften oder zum Entdecker (z.b. Pelletierin) an. Viele Trivialnamen haben weit zurückreichende, historische Wurzeln und leiten sich von Griechisch oder Latein ab. Zu Trivialnamen gibt es keinen rationalen Zugang, man muss sie einfach lernen. Diesem achteil steht als Vorteil gegenüber, dass sie meist viel kürzer sind und leichter als systematische amen nachvollzogen werden können. Deshalb werden auch weiterhin und durchaus vorteilhaft Trivialnamen verwendet werden. Im Text oder in den FS verwendete, von IUPAC systemisierte Trivialnamen ( 0...) werden unterstrichen. Eine besondere, moderne Form der Trivialnamen sind die von der Weltgesundheitsorganisation WO für Arzneistoffe eingeführten "International onproprietary ames" (I). Eine um-

6 fangreiche Zusammenstellung von Querverweisen von Trivialnamen, auch I, auf die von CAS in seinen Registern verwendeten systematischen amen findet sich im Index Guide von CAS (vgl..) Systematische amen Der ame besteht zur Gänze aus speziell geprägten Silben, Zahlen und Symbolen, deren jede das Vorhandensein und die Position eines bestimmten Strukturelementes anzeigt. Beispiel : -ydroxycyclopent--enon Systemisierte Trivialnamen Viele Trivialnamen oder Teile davon sind durch die IUPAC-Regeln zu systematischen amen gemacht, "systemisiert", worden, z.b. Benzol, Butan, Cholestan, Essigsäure, Ethan, Methan, Propan, Pyridin. Von IUPAC systemisierte Trivialnamen oder Teile davon werden im Text und in den FS durch Unterstreichung gekennzeichnet. Daneben werden früher von IUPAC in den "Definitive Rules 99" systemisierte oder empfohlene amen verwendet, deren Gebrauch von IUPAC wohl in teilweiser Angleichung an die Praxis von CAS in den "Recommendations 99" nicht mehr empfohlen wird. Sie in den FS in " " gesetzt albtrivialnamen (engl. semitrivial names) = halbsystematische amen (engl. semisystematic names) Ein Teil des amens ist systematisch gebildet, der andere ist ein - in vielen Fällen systemisierter - Trivialname. Der größte Teil der im täglichen Sprachgebrauch verwendeten chemischen amen gehört dieser Kategorie an. Beispiele (der systemisierte triviale Teil des amens ist, wie auch in den FS, unterstrichen) : Anthracen, -Chloraceton, Ethanol Andere, eindimensionale otationen Sind speziell zur Verarbeitbarkeit durch den Computer entwickelte otationen 0... WISWESSER-Linear-otation von William J. WISWESSER 9 vorgeschlagen ; verwendet Buchstaben, arabische Ziffern und Interpunktionszeichen mit funktioneller, topologischer und/oder operationeller Bedeutung ; ergibt eine strukturbezogene, kurze und eineindeutige Darstellung der Verbindung. Beispiele : Essigsäure = QV ; Cyclohexanonhydrazon = LTJ UZ ; Toluol = R ; Chinolin = T BJ CAS-Registernummer (CAS Registry umber ; R) CAS ordnet seit der Mitte der 0-er Jahre jeder definierten chemischen Entität in chronologischer Abfolge eine permanente, nicht-strukturbezogene Zahl zu, die in eckige Klammern gesetzt wird und durch Bindestriche in Segmente geteilt ist, allgemein [...xxxxx-xx-y]. y ist dabei eine vom Computer aus den Werten und der Position für x nach einem speziellen Algorithmus stets neu erzeugte Kontrollstelle. Beispiel Ethanol, R = [--]. Aus der R kann keinerlei Rückschluss auf die Struktur der zugehörigen Verbindung gezogen werden, z.b. haben verschiedene Stereoisomere einer Verbindung oft ganz unterschiedliche R. Die R wird in den Registerwerken von CAS bei jeder Eintragung mit angeführt. Entwicklungsgeschichte der omenklatur organischer Verbindungen In der Antike betrachteten die Griechen als "Bausteine" der Materie die vier "klassischen Elemente" Feuer, Wasser, Luft und Erde. Die Römer fügten als fünftes den Äther (erfüllter Luftraum) dazu. Die ersten chemischen amen waren Trivialnamen ( 0...). In dem Maße, wie die Zahl der be-

7 kannten Verbindungen wuchs und ihre Strukturen und Wechselbeziehungen erkannt wurden, nahm die omenklatur in dem Bestreben, Unbekanntes mit Bekanntem zu verknüpfen, eine wissenschaftlichere Gestalt an. Man gab häufig vorkommenden Teilstrukturen, damals als Radikale bezeichnet, eine feststehende Bezeichnung und setzt die amen nach einem Baukastenprinzip zusammen.. Genfer omenklatur Die ab der Mitte des 9. Jahrhunderts immer stärker werdenden Bemühungen vieler WissenschaftlerInnen um eine internationale Vereinheitlichung und Systemisierung der omenklatur organischer Verbindungen führte zu einer ersten, internationalen Konferenz, die 9 in Genf zusammentrat, und an der prominente Organiker aus Belgien, Deutschland, England, Frankreich, Italien, iederlande, Österreich, Rumänien und der Schweiz teilnahmen. Die von dieser Konferenz in Sitzungen und in Resolutionen erarbeiteten und zu Ostern 9 verabschiedeten Vorschläge sind als "Genfer omenklatur" bekannt. Durch diese Vorschläge wurde das Prinzip der substitutiven omenklatur ( xyz) grundgelegt und etabliert. Die Vorschläge beschränken sich auf offenkettige (aliphatische) Kohlenwasserstoffe ( xyz) und monocyclische, nicht aromatische Kohlenwasserstoffe. Aromatische Kohlenwasserstoffe und eterocyclen und davon abgeleitete Substitutionsprodukte werden nicht behandelt. Die Gesamtstruktur wird als drei Elementen zusammengesetzt betrachtet : Die Grundlage des amens sind die "Stammkörper", nach heutiger Terminologie "Stammkern" ( Glossar; xyz). Bei Aliphaten ist das - unabhängig vom Vorhandensein und der Position von funktionellen Gruppen ( xyz; Glossar xyz) oder Substituenten ( xyz; Glossar xyz) - die insgesamt längste, unverzweigte Kette (engl. principal chain oder senior chain) von C-Atomen. Ab C als wird die Anzahl der C-Atome der längsten Kette durch das entsprechende griechische Grundzahlwort Stammsilbe(n) ausgedrückt. Bei nicht aromatischen Carbomonocyclen wird der die Zahl der Ringglieder ausdrückende(n) Stammsilbe(n) das Präfix "Cyclo" vorangesetzt. funktionelle Gruppen ( Glossar; xyz), die nur C, und/oder O enthalten, werden durch charakteristische Suffixe ( Glossar) ausgedrückt. Im Unterschied zu den IUPAC- Regeln (..) werden alle nachstehend genannten funktionellen Gruppen durch an den Grundkörper angefügte Suffixe ausgedrückt: -an für gesättigte Kohlenwasserstoffe (gesättigte Kohlenwasserstoffe) -en für olefinische Kohlenwasserstoffe (C-C-Doppelbindung) -in für acetylenische Kohlenwasserstoffe (C-C-Dreifachbindung) -ol für Alkohole (ydroxylgruppe) -al für Aldehyde [terminale ( Glossar) Carbonylgruppe mit einer Bindung zu ] -on für Ketone [interne ( Glossar) Carbonylgruppe mit beiden Bindungen zu C] -säure (engl. oic acid) für Carbonsäuren (Carboxylgruppe mit einer Bindung zu C) Substituenten ( xyz) : Reste (Radikale), die an den Stammkern ( xyz) über alogen, Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel gebunden sind, sowie C-Reste, die nicht in den Grundkohlenwasserstoff inkorporiert werden können, werden durch Präfixe ( Glossar) benannt, z.b. C = Methyl = Amino O = itro

8 C O = Methoxy Das Mehrfachvorkommen von als Suffixe benennbaren funktionellen Gruppen ( xyz) und von Substituenten ( xyz) wird durch die als Multiplikatoren vorangestellten griechischen Grundzahlworte di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- usw. ausgedrückt. Zur Unterscheidung von Positionsisomeren werden die C-Atome des Grundkohlenwassserstoffes mit arabischen Zahlen oder griechischen Kleinbuchstaben nummeriert, und zwar so, dass in erster Linie die als Suffixe ( Glossar) benennbaren funktionellen Gruppen ( xyz) einschließlich der C-C-Mehrfachbindungen, dann die Substituenten einen möglichst niedrigen Lokanten erhalten. FS zeigt die Konstitution von Verbindungen, die nach der "Genfer omenklatur" (leicht nach heutigen Vorstellungen modifiziert) sowie nach IUPAC und nach CAS benannt sind: GEFER omenklatur FS Cl Genf exan () -Methyl--äthyloctan () -Chlorhepta-,-dien () Pent--en--in () IUPAC exan -Ethyl--methyloctan -Chlorhepta-,-dien Pent--en--in CAS exane Octane, -ethyl--methyl-,-eptadiene, -chloro- -Pent--yne Genf O O O O CAS -eptenoic acid, -hydroxy- -Cyclohexenamine, -ethyl- Cyclopentanone, -hydroxy- -methyl-,-dioxo- O -Methylhept--en--on--ol--al- -säure () O -Äthyl--aminocyclohexen () Cyclopentan--ol--on () O IUPAC -ydroxy--methyl-,-dioxo -Ethylcyclohex--enamin -ydroxycyclopentanon hept--ensäure -ydroxy--methyl-,-dioxo hept--enoic acid. IUPAC-omenklatur Die 99 gegründete Union International de Chimie nahm diese Bemühungen wieder auf. Die aus ihr hervorgegangene International Union of Pure and Applied Chemistry, "IUPAC" hat nach zahlreichen Zusammenkünften ihrer international besetzten Kommission für die omenklatur organischer Verbindungen (z.b. 90 in Liége (Lüttich) ; 9 in Luzern ; 9 in Rom ; 9 in London) in englischer Sprache das IUPAC-Regelwerk zur omenklatur organischer Verbindungen, in Buchform ("Blaues Buch") zuletzt 99, herausgegeben, und zwar Definitive Rules for Section A. (ydrocarbons) Definitive Rules for Section Section B. (eterocyclic Systems) Definitive Rules for Section C. (Characteristic Groups Containing Carbon, ydrogen, Oxygen, itrogen, alogen, Sulfur, Selenium, and/or Tellurium)

9 9 Provisional Recommendations 9 to Section D (Organic Compounds containing elements that are not exclusively Carbon, ydrogen, Oxygen, itrogen, alogen, Sulfur, Selenium and Tellurium) Recommendations 9 to Section E (Stereochemistry) Provisional Recommendations 9 to Section F (General Principles for the aming of atural Products and Related Compounds) Approved Recommendations 9 to Section (Isotopically Modified Compounds) ach 99 erschienen jedoch auch bezüglich der Definitive Rules mehrfach Abänderungen oder Ergänzungen als Vorschläge (engl. recommendations), so z.b. 9 eine Erweiterung der griechischen Grundzahlen (Tab. in xyz), 9 eine Revision und Erweiterung der ATZSC- WIDMA-amen von eteromonocyclen ( xyz) ("Recommendations 9"), 9 die "Lambda- Konvention" zur Behandlung variabler Bindigkeiten ( Glossar) von eteroatomen ( Glossar) in eterocyclen ( xyz) ("Recommendations 9"), 9 die "Delta-Konvention" zur Benennung carbocyclischer ( xyz) und xyz) sowie heterocyclischer Stammkerne ( xyz) mit kumulierten ( Glossar) Doppelbindungen. ("Recommendations 9"). 99 erschien "A Guide to IUPAC omenclature of Organic Compounds (IUPAC Recommendations 99)", 99 als "omenklatur der organischen Chemie (Eine Einführung)" ins Deutsche übersetzt, worin in vielen Details von CAS geübte Praktiken aufgegriffen werden. In diesem Arbeitsbuch erfolgt der Gebrauch der von IUPAC systemisierten ( xyz) und weiterhin zum Gebrauch empfohlenen Trivialnamen entsprechend den im Appendix der "Recommendations 99" gegebenen und gegenüber den "Definitive Rules 99" deutlich eingeschränkten Empfehlungen. IUPAC hat auch in neuerer Zeit weiterhin zahlreiche Vorschläge zur omenklatur z.b. von Vertretern bestimmter aturstoffklassen, etwa Kohlenhydrate oder Retinoide, oder von Verbindungsklassen mit spezieller Topologie (z.b. 99 für anellierte und anellierte überbrückte Verbindungen, 99 und 00 für Phane, 999 für Spiroverbindungen, 999 für überbrückte Verbindungen, 00 für Fullerene; viele Vorschläge zur omenklatur von aturstoffklassen) herausgegeben und setzt dies weiter fort. Diese Vorschläge erscheinen meist in dem seit 99 von IUPAC herausgegebenen Journal of Pure an Applied Chemistry. Durch die IUPAC-Regeln ist die Genfer omenklatur weiterentwickelt und stark ausgeweitet worden. Grundlegende, wichtige Änderungen, die 9 von A.M. PATTERSO und C.F. CURRA vorgeschlagen und in das IUPAC-Regelwerk inkorporiert wurden, sind : Die O-haltigen und einige -haltige funktionelle Gruppen ( xyz) (Amine, Imine, itrile) werden nach dem Kriterium des Oxidationszustandes in einer hierarchisch ( Glossar) angeordneten Prioritätenliste gereiht. Die am höchsten gereihte funktionelle Gruppe ist die auptfunktion ( xyz) engl. (principal group) und wird als einzige als Suffix zitiert. Alle anderen funktionellen Gruppen dieser Liste, jedoch mit niedrigerer Priorität, werden zusammen mit den übrigen Substituenten ( xyz) als Präfixe genannt. Als Stammkern (engl. parent hydride, molecular skeleton) ( xyz) wird jenes Teilstrukturelement gewählt, das die auptfunktion ( xyz) bei Mehrfachvorkommen, in möglichst großer Anzahl enthält. Bei Aliphaten bedeutet dies, dass die längste Kette jene ist, die die auptfunktion möglichst häufig enthält, aber durchaus längere Ketten vorhanden sein können, die als Substituenten zu benennen sind. Stammkern ( xyz; Glossar xyz) und auptfunktion bilden zusammen die Stammverbindung engl. (parent compound)

10 0 Der Stammkern wird unter Beibehalt der für ihn vorgesehenen, topologisch gleichwertigen Möglichkeiten so nummeriert, dass der auptfunktion eine möglichst niedrige Position zukommt. Die Anordnung der Präfixe für die unterhalb der auptfunktion gereihten funktionellen Gruppen ( xyz) und der übrigen Substituenten ( xyz) erfolgt alphabetisch. Ein aus heutiger Sicht gravierender achteil der IUPAC-Regeln ist, dass sie in vielen Fällen die regelkonforme Benennung einer Verbindung alternativ nach einem von mehreren omenklatursystemen ( xyz) erlauben. Außerdem sehen die IUPAC-Regeln für viele Verbindungen - systemisierte Trivialnamen ( 0...) vor und behalten viele Trivialnamen ( 0...) bei. In den FS werden von IUPAC akzeptierte Trivialnamen in " " gesetzt und unterstrichen.. Chemical Abstracts Service Chemical Abstracts Service (= CAS) wurde 90 als eine Abteilung der Amerikanischen Chemischen Gesellschaft gegründet und gibt das weltweit wichtigste, heute praktisch einzige Referateorgan für das Gesamtgebiet der Chemie heraus. In der omenklatur organischer Verbindungen hielt sich CAS im Wesentlichen an die IUPAC-Regeln und Empfehlungen. Abweichend von IUPAC verwendet CAS - ebenfalls auf einen 9 von PATTERSO und CURRE gemachten Vorschlag zurückgehend in seinen Registern "invertierte amen": Einordnendes Prinzip ist die Stammverbindung [Stammkern ( xyz) plus auptfunktion ( xyz)], die als Präfixe zu nennenden Substituenten werden nach der Stammverbindung genannt und durch Beistriche sowie, auch nach dem letztzunennenden Substituenten, durch einen Bindestrich getrennt. Der Vorteil erweist sich beim Erstellen eines amensregisters, da Verbindungen, die sich von derselben Stammverbindung durch Substitution oder Derivatbildung ( xyz) ableiten, an nahe beieinander liegenden Stellen eingeordnet werden. FS gibt ein Beispiel eines "invertierten" amens. In den FS werden, wie in FS, die invertierten CAS-Registernamen wiedergegeben Invertierte amen nach CAS FS IUPAC -Amino--brom--nitrobenzoesäuremethylester Br CO C -Amino--bromo--nitrobenzoic acid methyl ester O () CAS Benzoic acid, -amino--bromo--nitro-, methyl ester R [--0] Mit der in der zweiten älfte der 0-er Jahre begonnenen Umstellung auf eine EDV-gestützte Dokumentation wurden bei CAS zwei Maßnahmen der Selbstorganisation erforderlich: Einführung der CAS Registry umber, abgekürzt R ( 0...). omenklaturreform zu Beginn der neunten Sammelperiode mit..9, seither nur mehr unwesentlich geändert. Das Ziel war die für den Computer unumgänglich zu fordernde Eineindeutigkeit des amens einer chemischen Verbindung : einem amen darf nur eine Struktur entsprechen (von den IUPAC-Regeln erfüllt), und einer Struktur darf nur ein ame entsprechen (von den IUPAC-Regeln nicht erfüllt). Die omenklaturreform für die Bildung der in den Registern von CAS verwendeten amen umfasst vor allem folgende Punkte : Eliminierung fast aller der von IUPAC für Stammverbindungen ( xyz) [= Stammkern ( xyz) + auptfunktion ( xyz)] zugelassenen systemisierten Trivialnamen ( xyz) als Registernamen. CAS verwendet Trivialnamen nur für etwa ein Dutzend achirale (

11 Glossar) Einzelverbindungen mit funktionellen Gruppen ( xyz), die ganz einfach gebaut sind und viele Abkömmlinge haben, wie z.b. acetic acid, benzoic acid, benzaldehyde, formic acid, phenol, urea, nicht aber z.b. für Anilin ( xyz), das systematisch als benzenamine benannt wird. Die systemisierten Trivialnamen für viele aromatische Kohlenwasserstoffe ( xyz) und eterocyclen ( xyz) als Stammkerne ( xyz), wie z.b. benzene, furan, naphthalene, pyridine werden beibehalten. Für aturstoffe, die mindestens ein Chiralitätselement ( Glossar) enthalten, wird der von IUPAC zugelassene systemisierte Trivialname als "Stereoparent" beibehalten, der ein bestimmtes Stereoisomer beschreibt, z.b. Alanine = (L)--Aminopropanoic acid oder Cholesterol. Als omenklatursysteme werden im Wesentlichen nur die Substitutive omenklatur ( xyz), die Konjunktive omenklatur ( xyz) und in Spezialfällen die Ersetzende omenklatur ( xyz) verwendet. Praktisch völlige Eliminierung radiofunktionell gebildeter amen ( xyz). Ausnahmen sind ydroperoxide und Disulfide. Die gerüstmodifizierenden Vorsilben "iso" ( Glossar ; xyz) und "neo" ( Glossar ; xyz) sowie die Adjektiva primär ( Glossar), sekundär ( Glossar), tertiär ( Glossar) und quartär ( Glossar) werden nicht mehr verwendet. Die von CAS angewendeten omenklaturprinzipien werden ausführlich im Appendix IV des Index Guide erklärt, der in Abständen von etwa eineinhalb Jahren als Sonderband erscheint.. eutige Situation Die heutige Situation lässt sich vielleicht durch folgende Aussagen charakterisieren : In Lehrbüchern werden weitgehend, aber nicht ausschließlich systematisch korrekt gebildete amen, weithin aber weiterhin auch nichtsystemisierte Trivialnamen verwendet. Die Redaktionen der wissenschaftlichen Zeitschriften akzeptieren für chemische Verbindungen ausschließlich systematische amen Die Dominanz der englischen Sprache als Wissenschaftssprache der Chemie nimmt weiter zu Zur Generierung des systematischen amens aus einer gegebenen, im Computer gezeichneten Konstitutionsformel gibt es inzwischen zahlreiche, leistungsfähige Computergramme wie Advanced Chemistry Development oder Autonom. Außerdem kann man in CAS- Online nach einer gezeichneten Konstitutionsformel suchen und erhält den von CAS verwendeten amen und die R. Dasselbe gilt für eine Suche in Crossfire, die den von BEILSTEI "andbuch der organischen Chemie" verwendeten amen ergibt. Den umgekehrten Vorgang, die Ableitung der Konstitutionsformel aus einem nach den IUPAC-Regeln gebildeten amen bewerkstelligen z.b. das Programm Advanced Chemistry Development oder ChemDraw. Das setzt aber die exakte Kenntnis der omenklaturregeln voraus, da der eingegebene ame bis ins letzte Detail mit dem von diesem System definierten amen übereinstimmen muss.

12 omenklatursysteme Von den IUPAC-Regeln werden folgende omenklatursysteme zugelassen S Substitutive omenklatur Die Substitutive omenklatur (abgekürzt S) ist als einziges System universell anwendbar, mit ihr können alle organischen Verbindungen benannt werden, und sie ist auch das von CAS hauptsächlich verwendete System. Rf Radikofunktionelle omenklatur Die Radikofunktionelle omenklatur (abgekürzt Rf) ist eine Alternative zur S. Mit ihr können viele, vor allem einfach gebaute organische Verbindungen benannt werden, sie wird aber von CAS für Registernamen nur für wenige Verbindungsklassen verwendet. K Konjunktive omenklatur Die Konjunktive omenklatur (abgekürzt K) ist von CAS für eine ganz bestimmte topologische ( Glossar) Situation entwickelt worden, wird aber inzwischen auch von IUPAC angewendet. AS Additive und Subtraktive omenklatur Die Additive und Subtraktive omenklatur (abgekürzt AS) wird von IUPAC und auch von CAS zur Ergänzung der S für ganz spezielle Verbindungen angewendet. E Ersetzende omenklatur (Replacement omenclature) Die Ersetzende omenklatur (abgekürzt E) wird von IUPAC und auch von CAS zur Ergänzung der S für ganz spezielle Verbindungen angewendet. M Multiplikative omenklatur Die Multiplikative omenklatur (abgekürzt M) wird von IUPAC und auch von CAS zur Ergänzung der S für ganz spezielle Verbindungen angewendet. Allen omenklatursystemen gemeinsam ist, dass sie ein Molekül stark formalisiert betrachten, und dass dabei unter Anderem das Prinzip hierarchischer ( Glossar) Rangordnungen eine große Rolle spielt. Funktionelle Gruppen ( xyz) sind ein wichtiges Substrat jedes omenklatursystems, werden aber eben nicht im inblick auf die daraus resultieren chemischen Eigenschaften betrachtet. Beispiele dafür sind: Zu den Stammkernen zählen nicht nur die gesättigten Kohlenwasserstoffe ( xyz, xyz), sondern auch die aromatischen Kohlenwasserstoffe ( xyz) und die eterocyclen ( xyz), die zweifelsohne funktionelle Gruppen enthalten, wie sich aus ihrer im Vergleich zu den wenig reaktiven gesättigten Kohlenwasserstoffen erhöhten und charakteristischen Reaktivität klar ergibt. Die Benennung der funktionellen Gruppen erfolgt nicht im inblick auf die durch mit ihnen verbundenen chemischen Eigenschaften, sondern im inblick auf die Position der sie benennenden Silben entweder als Suffix ( Glossar) ( xyz) oder als Präfix ( Glossar) ( xyz). Cyclische Carbonsäureester (Lactone) und cyclische Carbonsäureamide (Lactame) werden als eterocyclen ( xyz) benannt, wobei die Carbonylgruppe nomenklatorisch wie die Carbonylgruppe eines Ketons ( xyz) behandelt wird.

13 S Substitutive omenklatur Dieses omenklatursystem geht in seinen Grundzügen auf die französischen Chemiker J. B. DUMAS und A. LAURET zurück. Die Konstitution wird gedanklich in zwei Teile getrennt: in den Stammkern [Grundgerüst) ( xyz) und in Substituenten ( xyz), nämlich funktionelle Gruppen ( xyz ) und organische, meist über ein C-Atom gebundene Reste. Ein nach der S gebildeter ame kann maximal aus folgenden Bestandteilen bestehen (bei einfacher gebauten Verbindungen müssen nicht alle Bestandteile vorkommen): Module eines nach der S gebildeten amens FS Substituenten Stammsilbe(n) Sättigungszustand auptfunktion Derivat Stammkern Stammverbindung Die Substituenten ( xyz) werden durch die entsprechenden Präfixe ( xyz) benannt, die unter ichtbeachtung der sich auf sie beziehenden Multiplikativa ( xyz) alphabetisch geordnet sind. Jedem Substituenten muss ein Lokant ( xyz) vorangehen Die Stammsilbe(n) ( xyz) drückt/drücken die Anzahl der C-Atome, die Anwesenheit von eteroatomen ( Glossar) und die Topologie aus Der Sättigungszustand ( xyz) wird durch an die Stammsilbe(n) angefügte Suffixe ( Glossar) ausgedrückt. Die Stammsilbe(n) und das den Sättigungszustand anzeigende Suffix ( Glossar) bilden zusammen den Stammkern ( xyz) (engl. parent hydride oder molecular skeleton), den Minimalbestandteil eines nach der S gebildeten amens Die auptfunktion ( xyz) (engl. principal group) ist die in einer hierarchischen ( Glossar) Rangordnung der funktionellen Gruppen am höchsten gereihte funktionelle Gruppe ( xyz). Das die auptfunktion anzeigende Suffix ( Glossar) wird an den Stammkern angefügt Ein Derivat ( xyz) (engl. derivative) ist eine Modifikation einer O-haltigen auptfunktion ( xyz) unter Beibehalt des Oxidationszustandes ( Glossar) und wird als eigenes Wort genannt Der Stammkern und die auptfunktion einschließlich eines allfälligen Derivats zusammen bilden eine Stammverbindung (engl. parent compound), für die IUPAC oft einen Trivialnamen systemisiert ( xyz) hat. S-. Stammkerne Stammkerne sind das "Grundgerüst" (engl. molecular skeleton) von organischen Verbindungen, nämlich Kohlenwasserstoffe oder eterocyclen, deren Substituenten ( xyz) und funktionelle Gruppen ( xyz) ausgeklammert werden.

14 Die S unterscheidet nach der Topologie, nämlich "aliphatisch" ( Glossar; offenkettig oder kettenförmig) oder "cyclisch" ( Glossar; ringförmig) sowie nach der Anwesenheit von eteroatomen ( Glossar) als Ringglieder drei Stammkernklassen. Diese drei Stammkernklassen stehen in folgender, von oben nach unten nach abnehmender ierarchie ( Glossar) angeordneter Reihenfolge ( xyz).. eterocyclen ( xyz); dann. Cyclische Kohlenwasserstoffe ( xyz) einschließlich der hier gesondert besprochenen - aromatischen Kohlenwasserstoffe ( xyz); dann. Aliphatische Kohlenwasserstoffe ( xyz). Die amen der Stammkerne setzten sich aus der oder den die Anzahl der C-Atome, die Ringgröße und die Anwesenheit von eteroatomen ( Glossar) charakterisierenden Stammsilbe(n) und einem der/den Stammsilbe(n) angefügten, den Sättigungszustand anzeigenden Suffix ( Glossar) zusammen. Der ame eines Stammkerns ist der Minimalbestand eines nach der S gebildeten amens. S-.. Aliphatische gesättigte Kohlenwasserstoffe Aliphatische ( Glossar) Kohlenwasserstoffe (engl. aliphatic hydrocarbons) bestehen nur aus den Elementen C und. Die C-Atome sind kettenförmig aneinander gebunden, aber nicht zu einem Ring geschlossen. Aliphaten ( Glossar) werden auch offenkettige gesättigte ( xyz) Kohlenwasserstoffe genannt. Die Kette der C-Atome kann unverzweigt ( xyz) (engl. linear) oder verzweigt ( xyz) (engl. branched) sein. Der Sättigungszustand ( xyz) kann "gesättigt" (engl. saturated) oder "ungesättigt" (engl. unsaturated) sein. In aliphatischen gesättigten Kohlenwasserstoffen sind alle C-Atome jeweils durch eine Einfachbindung aneinander gebunden und die jeweils auf vier fehlenden Valenzen der C-Atome durch Bindungen zu je einem -Atom abgesättigt. Aliphatische gesättigte Kohlenwasserstoffe haben die allgemeine Formel C n n+, der Gruppenname ist Alkane (engl. Alkanes). S-... Aliphatische unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe In aliphatischen unverzweigten gesättigten ( xyz) Kohlenwasserstoffen sind die C-Atome wie der Perlen einer Perlenkette aneinandergereiht und bilden eine und nur eine Kette. Eine unverzweigte Kette von n C-Atomen enthält (n-) sekundäre ( Glossar) C-Atome (Methylengruppen = C ) und an den beiden Kettenenden je ein primäres ( Glossar) C-Atom (Methylgruppe = C ). Gelegentlich werden aliphatische unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe auch als normale (abgekürzt "n") (engl. linear) Alkane bezeichnet. Die Stammsilbe(n) der ersten vier Glieder ist/sind jeweils ein systemisierter Trivialname ( xyz), die Stammsilben der höheren Glieder sind mit zwei Ausnahmen, die sich vom Lat. ableiten - ein gelegentlich leicht modifiziertes griech. Grundzahlwort. Tabelle Stammsilbe(n) der aliphatischen Kohlenwasserstoffe C Meth- a) C Trideca C Pentacosa- k) C 00 ecta- C Eth- b) C Tetradeca- C exacosa- k) C 00 Dicta- C Propa- c) - C Pentadeca C eptacosa- k) C 00 Tricta- C Buta- d) C exadeca- C Octacosa- k) C 00 Tetracta-

15 C Penta- C eptadeca- C 9 onacosa- k) C 00 Pentacta- C exa- C Octadeca- C 0 Triaconta- C 00 exacta- C epta- C 9 onadeca- C 0 Tetraconta- C 00 eptacta- C Octa- C 0 Icosa- h) C 0 Pentaconta- C 00 Octacta C 9 ona- e) C enicosa- a) C 0 exaconta- C 900 onacta C 0 Deca- C Docosa- i) C 0 eptaconta- C 000 Kilia C Undeca- f) C Tricosa- k) C0 Octaconta- C000 Dilia C Dodeca- g) C Tetracosa- k) C90 onaconta- C000 Trilia a) Der voll systematische ame für Methan ist "Carban" oder "Monan", ", der aber nicht verwendet wird. Das griech. Grundzahlwort der Zahl "mono", das aber nur im Zusammenhang mit cyclischen Stammkernen ( xyz) (z.b. eteromonocyclen) oder mit Verbindungen verwendet, in denen eine mehrfach vorkommende auptfunktion ( xyz) nur einmal als Derivat ( xyz) vorliegt (z.b. Oxalsäuremonoethylester) wird. Die frühere Praxis, "mono" für einen nur einmal vorkommenden Substituenten ( xyz) zu gebrauchen (z.b. Monochloressigsäure), wird nicht fortgesetzt. Das griech. Grundzahlwort für die Ziffer an der Einserstelle einer Zahl > 0 ist "hen", wobei aber die Stammsilbe für C davon abweichend "Undecan" (vgl. Anmerkung f) ] lautet b) Der voll systematische ame für Ethan ist "Dian", ", der aber nicht verwendet wird "Di" ist das griechische Grundzahlwort für die Zahl und wird als Multiplikator ( xyz) mit dem Wert verwendet c) Der systematische ame für Propan ist "Trian", ", der aber nicht verwendet wird. "Tri" ist das griechische Grundzahlwort für die Zahl und wird als Multiplikator ( xyz) mit dem Wert verwendet d) Der voll systematische ame für Butan ist "Tetran", der aber nicht verwendet wird. "Tetra" ist das griechische Grundzahlwort für die Zahl und wird als Multiplikator ( xyz) mit dem Wert verwendet e) ach dem Lat. von "ona" = neun gebildet. Das griech Grundzahlwort der Zahl 9 heißt "Ennea", wird aber auch für den Multiplikator ( xyz) mit dem Wert 9 nicht verwendet f) ach dem Lat. von "Undecim" = elf gebildet. Das griech Grundzahlwort der Zahl 9 heißt "endeca", wird aber auch für den Multiplikator ( xyz) mit dem Wert nicht verwendet g) Für die Ziffer an der Einserstelle einer Zahl > 0 wird "do", und nicht "di" verwendet; vgl. b) h) CAS verwendet "Eicosa" i) Abweichende Formenbildung statt "Dicosa" ; vgl. b) k) Da das an der Einserstelle stehende griech. Grundzahlwort für die Ziffern bis 9 auf "-a" endet, wird das "I-", bzw. in CAS das "Ei", elidiert ( Glossar) ( xyz) Für die Bildung der griechischen Zahlworte als Stammsilben ist bei größeren Zahlen zu beachten, dass die Reihenfolge der die Zahl bildenden Ziffern umgekehrt ist wie die Reihenfolge der Ziffern einer arabischen Zahl von links nach rechts, d.h. die Einerstelle kommt vor der Zehnerstelle (wie im Deutschen bis 99 und im Englischen bis 9), diese vor der underterstelle, diese vor der Tausenderstelle: Der vermutlich nicht konkret bekannte - Kohlenwasserstoff C 9 heißt Octahexacontatetractadilian. An die die Gesamtzahl der C-Atome des Stammkerns anzeigende(n) Stammsilbe(n) ( xyz) wird das den Sättigungszustand "gesättigt" ( xyz), d.h. Abwesenheit von C-C- Mehrfachbindungen ( xyz), anzeigende Suffix ( Glossar) " an" ( xyz) (engl. " ane", gesprochen e:jn) angefügt. Dabei wird ein allfälliges, terminales ( Glossar) " a" der Stammsilben elidiert ( Glossar) ( xyz).

16 Zur Orientierung der Konstitutionsformeln in der Zeichenebene: bei aliphatischen Kohlenwasserstoffen gibt es (noch) keine bindenden Regeln. Üblicherweise wird die längste Kette als horizontal ausgerichtete Zickzacklinie gezeichnet. Den C-Atomen werden Lokanten ( xyz) zugeordnet, wobei an einem der beiden Kettenenden, üblicherweise am rechtsstehenden, mit dem Lokanten begonnen wird. FS zeigt die Konstitution und den amen von aliphatischen unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffen. Aliphatische unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe FS IUPAC Octan (9) Tricosan (0) CAS Octane Tricosane Der ame eines von einem aliphatischen unverzweigten gesättigten Kohlenwasserstoff durch Wegfall eines -Atoms abgeleiteten, einwertigen (engl. monovalent) Restes ( xyz), dessen freie Valenz von einem terminalen ( Glossar) C-Atom ausgehen muss, wird dadurch gebildet, dass an die die Gesamtzahl der C-Atome anzeigende(n) Stammsilbe(n) das den Sättigungszustand "gesättigt", d.h. die Abwesenheit von C-C-Mehrfachbindungen ( xyz), anzeigende Suffix ( Glossar) " an" ( xyz) (engl. " ane") durch das Suffix " yl" ( xyz) ersetzt wird. Dabei wird ein allfälliges, terminales ( Glossar) " a" der Stammsilben elidiert ( Glossar) ( xyz). Das C-Atom, von dem die freie Valenz ausgeht, erhält für den Fall was zulässig ist - einer Substitution innerhalb des Restes in jedem Fall den Lokanten. Bezüglich der amen weiterer einwertiger Reste, deren freie Valenz von einem terminalen C-Atom des Stammkerns ausgeht, und der von aliphatischen verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffen durch Wegfall eines -Atoms abgeleiteten, einwertigen Reste xyz und xyz. S-... Aliphatische verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe In aliphatischen verzweigten gesättigten ( xyz) Kohlenwasserstoffen bilden bestimmte C-Atome eine auptkette--, von der kürzere Seitenzweige ausgehen. Die auptkette der C-Atome enthält mindestens ein tertiäres ( Glossar) oder quartäres ( Glossar) C- Atom. An allen der mindestens drei Kettenenden sitzt je ein primäres ( Glossar) C-Atom (Methylgruppe = C ). FS zeigt die Konstitution und den amen von aliphatischen, durch eine (oder mehrere) Methylgruppe(n) C verzweigten aliphatischen gesättigten Kohlenwasserstoffen.

17 Aliphatische methylverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe FS & & IUPAC Isopentan () & & Isobutan () eopentan () Isohexan () CAS Propane, -methyl- Butane, -methyl- Propane, -methyl- Pentane, -methyl- IUPAC -Methylpentan (),-Dimethylbutan () CAS Pentane, -methyl- Butane,-dimethyl-,-Dimethylbutan (),,-Trimethylpentan () "Isooctan" (nicht systemisiert) Butane,,-dimethyl- Pentane,,,-trimethyl- Anmerkungen: Der Stammkern ist durch Fettdruck hervorgehoben & nur unsubstituiert zulässig, daher sind keine Lokanten für den Stammkern erforderlich Die Lokanten sind redundant, können aber der Klarheit wegen angegeben werden In den IUPAC-amen ist der triviale systemisierte Anteil unterstrichen Für die Verbindungen () bis () aber nur für diese Kohlenwasserstoffe, und für diese auch nur dann, wenn sie nicht substituiert sind, weshalb Lokanten nicht erforderlich sind - verwendet IUPAC amen, die mit den gerüstmodifizierenden Präfixen ( Glossar) "iso-" das ist eine Verzweigung durch eine Methylgruppe (-C ) am zweiten C-Atom des Stammkerns) - und "neo-" - das sind zwei Verzweigungen durch zwei Methylgruppen am zweiten C-Atom des Stammkerns - gebildet werden. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Gesamtanzahl der C-Atome des aliphatischen verzweigten gesättigten ( xyz) Kohlenwasserstoffs auf Grund der alle C-Atome umfassenden Stammsilben sofort aus dem amen hervorgeht. CAS verwendet diese mit den Präfixen "iso" und "neo" gebildeten amen nicht, sondern benennt diese Kohlenwasserstoffe als aliphatische methylverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe. Alle anderen aliphatischen verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffe als die Verbindungen () bis () müssen auch nach IUPAC als substituierte aliphatische gesättigte Kohlenwasserstoffe zu benannt werden. Der Stammkern eines als substituiert zu benennenden aliphatischen verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffs ist diejenige längste unverzweigte Kette (engl. principal chain oder senior chain) von C-Atomen ("Genfer Prinzip"), von der möglichst viele und daher notwendigerweise möglichst kleine C-Seitenketten ausgehen, und dien niedrigeren Lokantensatz ( xyz) für die Substituenten insgesamt (engl. as a set) ergibt ( xyz,. und 9. Kriterium). Die Anzahl der C-Atome der längsten Kette wird durch die entsprechenden Stammsilben wiedergegeben. Der Sättigungszustand "gesättigt", d.h. die Abwesenheit von C-C-Mehrfachbindungen, wird durch das Suffix ( Glossar) "-an" (engl. " ane", gesprochen e:jn) bezeichnet. Dabei wird das terminale ( Glossar) " a" der die C-Anzahl der längsten Kette anzeigenden Stammsilben elidiert ( Glossar) ( xyz).

18 Jede Seitenkette, die den Stammkern substituiert ( xyz), wird durch ein immer auf das an die Stammsilbe(n) des Restes angehängtes Suffix ( Glossar) "-yl" endendes Präfix ( Glossar) ( xyz) zum Ausdruck gebracht und den Stammsilben des Stammkerns vorangestellt. Kommt derselbe Substituent mehrfach vor, so wird das durch Multiplikatoren ( xyz) ausgedrückt. Als Multiplikatoren einfacher (d.h. nicht in sich nochmals substituierter) Substituenten werden die griech. Kardinalia ( Glossar) "di-", "tri-", "tetra-", "penta-" usw. verwendet, die jedoch bei der Alphabetisierung der Substituenten außer Betracht bleiben. Zur Unterscheidung von Positionsisomeren ( Glossar) muss für jeden Substituenten ( xyz) seine Position im Stammkern angegeben werden. Dies geschieht durch Lokanten ( xyz). Für mehrfach vorkommende Substituenten muss für jeden einzelnen seine Positionen im Stammkern durch Lokanten angegeben werden, die eine Lokantengruppe ( xyz) bilden. Die Anzahl der Lokanten einer Lokantengruppe muss dem Wert des Multiplikators des mehrfach vorkommenden Substituenten gleich sein. Die Lokanten werden dadurch erhalten, dass der aliphatische Stammkern, an einem seiner beiden Enden beginnend, mit arabischen Zahlen durchnummeriert wird. iebei gilt das Prinzip des "iedrigsten Lokantensatzes" ( xyz). Von den bei aliphatischen Stammkernen zwei zulässigen, topologisch gleichwertigen ( Glossar) Lokantensätzen ist derjenige der niedrigste bzw. in diesem Fall niedrigere, der an der ersten, unterschiedlichen Stelle die kleinere Zahl aufweist. Die Lokanten werden den die Anwesenheit des jeweiligen Substituenten anzeigenden Präfixen unmittelbar vorangestellt, kommen also am Beginn und innerhalb eines amens vor. Die Lokanten bzw. Lokantengruppen werden vom Text durch einen vorangehenden und einen nachfolgenden Bindestrich ( xyz) abgegrenzt. Lediglich der am Beginn eines amens stehende Lokant hat keinen vorangehenden Bindestrich. Die einzelnen Lokanten einer Lokantengruppe werden durch Beistriche ( xyz) getrennt. FS zeigt die Konstitution und den amen von aliphatischen, durch größere, z.t. in sich verzweigte einwertige Reste aliphatischer gesättigter Kohlenwasserstoffe substituierte verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe, an denen die oben angegebenen Kriterien für die Auswahl des Stammkerns demonstriert werden.

19 9 Aliphatische höherverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe FS 0 9 IUPAC -Ethyl--methyl--propylundecan (9) -sec.butyl-,-dimethylheptan (0) nicht: -Isopropyl--propylundecan nicht: -(-ethyl--methylpropyl)undecan nicht: -(-Isopropylpropyl)undecan nicht: -Isobutyl-,-dimethylheptan CAS Undecane, -ethyl--methyl--propyl- eptane,,-dimethyl--(-methylpropyl)- Anmerkungen: Der Stammkern ist durch Fettdruck hervorgehoben Die in (9) kursiv geschriebenen Lokanten beziehen sich auf den Ethylrest und auf den Propylrest für den Fall einer weiteren Substitution In den IUPAC-amen ist der triviale systemisierte Anteil unterstrichen Die für die Alphabetisierung der Substituenten maßgebenden Buchstaben sind fett gedruckt S-... Einwertige Reste aliphatischer gesättigter Kohlenwasserstoffe Vgl. dazu auch xyz und xyz. Der ame des einwertigen (engl. monovalent) Restes ( xyz) eines als Substituent ( xyz) zu benennenden und allenfalls beliebig, aber nicht durch einen C-Rest ( xyz) in sich weiter substituierten, aliphatischen unverzweigten ( xyz) gesättigten ( xyz) Kohlenwasserstoffs, dessen freie Valenz ( xyz) von einem terminalen ( Glossar) C-Atom ausgeht, wird dadurch gebildet, dass im Anschluss an die die Anzahl der C-Atome des Stammkerns angebenden Stammsilbe(n) an die Stelle des den Sättigungszustand anzeigenden Suffixes ( Glossar) " an" (engl. " ane") das Suffix " yl" (engl. " yl") tritt, dass Ersteres also gegen Letzteres ausgetauscht wird. Dabei wird ein allfälliges terminales "a-" der Stammsilben elidiert ( Glossar) ( xyz). Das ist im Vergleich mit der Bildung des amens des einwertigen Restes eines aliphatischen ungesättigten Kohlenwasserstoffs insoferne nicht ganz konsequent, als das Suffix "-yl" an das Suffix "-an" angehängt werden und nicht dieses ersetzen - sollte, um den Sättigungszustand "gesättigt" ( xyz) zweifelsfrei anzuzeigen. Dieser Vorschlag wurde zwar gemacht, hat sich aber (noch) nicht durchgesetzt. Die allgemeine Bezeichnung von Resten aliphatischer unverzweigter oder verzweigter gesättigter Kohlenwasserstoffe lautet Alkylrest. Das Vorliegen einer Verzweigung im Rest ( xyz) wird von IUPAC in einigen, wenigen, einfachen Fällen durch die gerüstmodifizierenden Präfixe ( Glossar) "Iso-" und "eo-" ( xyz), die in die alphabetische Einordnung des Restes einbezogen werden, sowie durch die den Bindungszustand des C-Atoms, von dem die freie Valenz ausgeht, charakterisierenden lat. Adjektiva "sekundär" ( Glossar) (abgekürzt sec- und kursiv geschrieben) und "tertiär" ( Glossar) (abgekürzt tert- und kursiv geschrieben) ausgedrückt, die bei der alphabetischen Einordnung des Restes außer Acht gelassen werden. Diese IUPAC- amen für einfache, verzweigte Reste dürfen aber nur dann verwendet werden, wenn diese Reste in sich nicht weiter substituiert sind, weshalb für diese Reste auch eine Zuord-

20 0 nung von Lokanten entfällt. Sind derartige Reste in sich weiter substituiert, müssen sie als in sich substituierte Reste (s.u.) benannt werden. CAS verwendet diese Präfixe und Adjektiva für die Benennung verzweigter Reste nicht, sondern benennt verzweigte Reste als in sich substituierte Reste. Bei verzweigten C-Resten, die nicht durch Voransetzen einer gerüstmodifizierenden Vorsilbe oder durch ein den Bindungszustand des C-Atoms, von dem die freie Valenz ausgeht, charakterisierenden lat. Adjektivs benannt werden kann (s.o.) bildet die nach denselben Kriterien, wie sie für die Auswahl der längsten Kette eines gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffs ( xyz) gelten, zu bestimmende - längste, unverzweigte Kette den "Stammkern", der durch die entsprechende, die Anzahl der C-Atome des "Stammkernes" charakterisierenden Stammsilben ausgedrückt wird und das Suffix "-yl" trägt. Die Verzweigungen sind Substituenten ( xyz). Ordnung und werden als solche unter Voransetzung des zugehörigen Lokanten ( xyz) benannt. Bei der Zuordnung der Lokanten erhält das C-Atom, von dem die freie Valenz des Gesamtrestes ausgeht, stets den Lokanten. Topologisch äquivalente ( Glossar) Positionen in den Verzweigungen erhalten apostrophierte ( Glossar) Lokanten ( xyz ; engl. primed locants). Der Gesamtname des verzweigten gesättigten aliphatischen Restes wird als zusammengesetzter Rest ( xyz) (CAS "compound radical") in runde Klammern ( ) gesetzt. Für die alphabetische Einordnung des gesamten, verzweigten oder allenfalls anders substituierten Restes ist der erste Buchstabe des Gesamtnamens maßgeblich. FS zeigt die Konstitution und den amen von Resten mit der freien Valenz an einem C-Atom gezeigt, die sich von aliphatischen, unverzweigten und verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffen ableiten.