00 Nomenclature Theory Eng

November 2, 2018 | Author: Saritha Ramanadh | Category: Alkane, Functional Group, Alkene, Hydrogen Compounds, Organic Chemistry
Share Embed Donate


Short Description

Nomenclature...

Description

CHEM CH EMIS ISTR TRY   Y  

 A-10, "GAURAV "GAURAV TOWER", TOWER", Road No.-1, I.P.I.A., I.P.I.A., Kota-324005 (Raj.) INDIA IND IA Tel.: 0744-2423738, 2423739, 2421097, 2424097 Fax: 0744-2436779 E-mail: [email protected] [email protected] n Website : www.bansal.ac. www.bansal.ac.in in

NOMENCLATURE OF ORGANIC COMPOUNDS Mainly three systems are adopted for naming an organic compound : (i)

Common Names or Trivial System

(ii)

Derived System

(iii)

IUPAC system or Geneva System

 – 

COMMON OR TRIVIAL SYSTEM On the basis of

Source

Property

Discovery

Structure

(i) On the basis of source from which they were obtained. S. No . Organic Compound

Trivial Name

1.

Wood spirit or Methyl

Obtained by destructive distillation

spirit

of wood.

CH3OH

S o u r ce

2.

NH2CONH2

Urea

Obtained from urine

3.

CH4

Mars Marsh h ga gas (fi (fire re damp damp))

It was was prod produc uced ed in mars marsh h pla place ces. s.

4.

CH3COOH

Vinegar

Obtained from Acetum - i.e. Vinegar

Oxalic acid

Obtained from oxalis plant.

5.

COOH | COOH

6.

HCOOH

Formic acid

Obtained from formicus [Red ant]

7.

CH 3  –  CH  –  COOH

Lactic acid

Obtained from lactous (milk)

| OH

8.

CH 2  – COOH | CH(OH)COOH

Malic acid

Obtain from Apple

9

CH3CH2CH2COOH

Butyric acid

Obtained from butter.

10.

CH3(CH2)4COOH

Caproic acid

Obtained from goats.

11.

C2H5OH

Grain alcohol

Obtained from barley.

 Nomenclature of Organic Compound

[2] 

NOMENCLATURE OF ORGANIC COMPOUNDS Mainly three systems are adopted for naming an organic compound : (i)

Common Names or Trivial System

(ii)

Derived System

(iii)

IUPAC system or Geneva System

 – 

COMMON OR TRIVIAL SYSTEM On the basis of

Source

Property

Discovery

Structure

(i) On the basis of source from which they were obtained. S. No . Organic Compound

Trivial Name

1.

Wood spirit or Methyl

Obtained by destructive distillation

spirit

of wood.

CH3OH

S o u r ce

2.

NH2CONH2

Urea

Obtained from urine

3.

CH4

Mars Marsh h ga gas (fi (fire re damp damp))

It was was prod produc uced ed in mars marsh h pla place ces. s.

4.

CH3COOH

Vinegar

Obtained from Acetum - i.e. Vinegar

Oxalic acid

Obtained from oxalis plant.

5.

COOH | COOH

6.

HCOOH

Formic acid

Obtained from formicus [Red ant]

7.

CH 3  –  CH  –  COOH

Lactic acid

Obtained from lactous (milk)

| OH

8.

CH 2  – COOH | CH(OH)COOH

Malic acid

Obtain from Apple

9

CH3CH2CH2COOH

Butyric acid

Obtained from butter.

10.

CH3(CH2)4COOH

Caproic acid

Obtained from goats.

11.

C2H5OH

Grain alcohol

Obtained from barley.

 Nomenclature of Organic Compound

[2] 

(ii) On the basis of property

1. Glucose - Sweet in test

2. Gl G lycol - Sweet poisnous

3. Glycerol - Sweet (Glycus - Sweet) (iii) On the basis of discovery

1. RMgx (Grigard Reagent)

2. R 2Zn (Frankland reagent)

(iv) (iv) On the basis of structure structure S .No . (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix) (x)

No. of Carbon atom 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C

Word Root Meth Eth Prop But Pent Hex Hept Oct Non Dec

Common Names for Hydrocarbon Derivetives  

S S..No.

Compound

Name

1. 2. 3. 4. 5.

R  –  X R  –  OH R  –  SH R  –  NH2 R – O – R  R 

Alkyl halide Alkyl alcohol Alkyl thio alcohol Alkyl amine Dialkyl ether

6. 7.

Dialkyl ketone R  R –  NH – R 

Dialkyl amine

8. 9.

Trialkyl amine R’  R – O – R 

Alkyl alkyl’ ether  Alkyl alkyl’ ketone

10. 11.

R’  R –  NH – R 

Alkyl alkyl’ amine Alkyl alkyl’ alkyl” amine

12.

R is termed as alkyl - -)

 Nomenclature of Organic Compound

[3] 

GROUPS

Atom or a group of atoms which possess any ‘free valency’ are called as Groups. If their are two structure of same molecular formula then some prefix (n, iso, neo) are used two differenciate them. Normal group :  – 

(a) It is represented by ‘n’. (b) Groups having no branch (Straight chain). (c) Free bond will come either on Ist carbon atom or on last carbon atom. n  –  butyl CH3  –  CH2  –  CH2  –  CH2  –  n  –   propyl CH3  –  CH2  –  CH2  –  Iso group :  – 

When one methyl group is attached to the second last carbon of the straight carbon chain is named as iso group. CH 3 ! C H ! CH 2 !

H3 C ! CH ! | CH3

e.g.

CH 3 ! C H ! CH 2 ! CH 2 !

|

|

CH 3

Isopropyl

CH 3

Isobutyl

Isopentyl

Exception :

CH 3

CH 3

|

|

CH 3 ! C

CH 3 ! C! CH 2 ! C H ! CH 2 ! |

CH 3

!

|

|

CH 3

C H ! CH 2

!

|

CH 3 CH 3

(i) Iso octyl

(ii) Iso heptyl

Neo group :  –  (a) When two methyl groups on second last carbon of a straight carbon chain is attached to other four carbon atom group is named as neo group. (b) It is represeted by following structure C | C!C!C | C

(c)

C | for eg. C ! C ! C –  Neo pentyl | C

There should be one 4° carbon and atleast three methyl group on 4° carbon.

NOTE : (Optically Active) = If all valency are attached to different atoms. Amyl group :  –  H | CH3 ! CH2 ! C ! CH 2 | CH3

Active amyl

!

CH3 ! CH2 ! CH  –  | CH2 | CH3

Secondary amyl

CH3

!

CH2

!

CH2

CH ! | CH3

!

Active secondary amyl

 Nomenclature of Organic Compound

CH3

! CH !

CH ! | | CH3 CH3

Active iso secondary amyl

[4] 

Secondary group :  – 

(a) The carbon having free valency attached to two carbon is called secondary carbon. (b) It is represented by following structure. C ! C ! C ! C  |

eg. (i)

CH 3 ! CH ! CH 2 ! CH 3  

(ii)

CH 3 ! CH ! CH 2 ! CH 2

|

|

(secondary butyl)

– CH 3

(secondary pentyl)

Tertiary group :  – 

(a) The carbon having free valency attached to three other carbon . C |

(b) It is represented by following structure -

C ! C! C |

CH3

CH3

|

e.g.

|

(i) CH3 ! C! CH3

CH3 ! C! CH2 ! CH3

|

|

(Tertiary butyl)

(Tertiary pentyl)

Alkyl group :  – 

When a hydrogen is removed from Alkane (saturated hydrocarbon) then alkyl group is formed. A bond is vacant on alkyl group on which any functional group may come. #  Alkyl alkane  " "  !H (CnH2n+2)

(CnH2n+1)

e.g.

# CH3  –  (i) CH4  " "  !H Methane

Methyl

# CH3 – CH2  –  (ii) CH3 –  CH3 " "  !H Ethane (iii) CH3 – CH2 – CH3 Propane

ethyl CH3 – CH2 – CH2 –  n-Propyl

 – H

CH –  3 CH – CH 3 iso-Propyl

(iv) CH3 – CH2 – CH 2 – CH 3 n-Butane

 – H

CH –   – CH – 3 CH 2 2 CH 2–  n-Butyl CH –  3 CH – CH2 – CH 3 Sec. Butyl

(v) CH3 – CH– CH3

 – H

CH3 – CH – CH2 –  iso-butyl

iso-butane CH3 – C – CH3 tertiary-butyl

 Nomenclature of Organic Compound

[5] 

CH3 – CH2 – CH2 – CH –   –  2 CH 2 n-pentyl (vi) CH3 – CH– CH2 – CH2 – CH3 n-pentane

 – H

CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3 active secondary amyl C2H5 – CH – C2H5 secondary amyl

CH3 – CH – CH2 – CH –  2 iso-pentyl CH3 – C – CH2 – CH3  – H

(vii)

tertiary-pentyl C2H5 – CH – CH2 – 

iso-pentane

active amyl CH3 – CH – CH–  Active isosecondary amyl

CH3

CH3  – H

(viii) CH3 neo-pentane

CH3 neo-pentyl

Alkenyl group :  –  alkene (CnH2n)

CH2  = CH Vinyl

 – 

CH2= CH  –  CH2 –  Allyl

!H

#  Alkenyl (CnH2n – 1)

CH3  –   CH = CH  –  Propenyl(1-propenyl)

CH3 ! C $ CH2 |

Isopropenyl (1-methyl-1-ethenyl)

 Nomenclature of Organic Compound

[6] 

Alkynyl group  – 

#  Alkynyl alkyne  " "  !H

 

(CnH2n – 2)

CH % C Ethynyl

(CnH2n – 3)

CH % C  –  CH2 –  Propargyl (2-propynyl)

 – 

CH3  –  C % C  –  Propynyl (1-propynyl)

Alkylidene group  –   – 2 H

 " "   "  " " # Alkylidene alkane  "  from same carbon

Alkylene group alkane

 – 2 H  "  " "  "  "  " " # Alkylene from different carbon

-

Position of double bond :  – 

In an unsaturated hydrocarbon if the position of double bond is on I st or last carbon then it ’s prefix will be & (alpha) if it is on 2 nd carbon it is termed as ' (Beta) & the ( (gamma) & ) (delta) and so on.  eg.

H2C = CH

 – 

CH2

H3C  –   CH = CH

 – 

 – 

CH3

CH3

H3C  –  CH2  –   CH = CH2 H2C = CH

 – 

&  - butylene ' - butylene &  - butylene

CH3 or H3C  –   CH = CH2

H3 C ! C $ CH2 | CH3

(Both are same positions, propylene)

Isobutylene

CH3 – CH2 – CH=CH – CH2 – CH3

(  - hexylene

CH3 –  CH2 – CH2 – CH=CH – CH2 – CH2 – CH3 ) - octylene COMMON

–  NAMING OF DIHALIDES

(a)

When two same halogen atoms are attached to the same carbon such compounds are called Gemdihalides.

(b)

Common names of such compounds are alkylidene halides I

Cl

eg. :

Cl Ethylidene chloride

Exception : Methylidene halide (wrong)

I H3 Isobutylidene Iodide X X

Methylene halide (right)

 Nomenclature of Organic Compound

[7] 

(c) When two same halogen atoms are attached to adjacent carbon, these are called as vicinal dihalides. Common names of such compounds are alkylene halide.

CH3

eg

! CH !

|

CH2 |

+

+

Cl | H3 C ! C ! CH2 | CH3

Propylene Iodide

!

Cl

Isobutylene chloride

(d) When two same halogen atoms are attached at the two ends of a carbon chain its common naming will be polymethylene halide.  poly’ word indicates the number of  – CH2 –  groups.



CH2 – 

 – 

2

3

4

Poly

di

tri

tetra penta Hexa

CH2 |

eg.

!

CH2

!

+

5

6

CH2 | Br

CH2 | +

Trimethylene Iodide

!

CH2 ! CH2 ! CH2 ! CH2 | Br

Pentamethylene Bromide

Exception :  – 

CH2  –  X dimethylene halide

(wrong)

 | CH2  –  X ethylene halide

(right)

COMMON - NAMING OF DI-HYDROXY COMPOUNDS

(a) When two  – OH groups are attached to adjacent carbon atoms they are termed as alkylene glycol. CH3

!

CH2

CH ! CH2 | | OH OH

!

OH | CH3 ! CH 2 ! C ! CH 2 ! OH | CH3

Butylene glycol

Active amylene glycol

(b) When two  – OH group are attached at the two ends of a carbon chain, these compounds are named as polymethylene glycol. Poly

# Number of CH 2 groups.

  CH eg. : | 2 OH

!

CH2

CH2 | OH

! CH2 !

CH2 | OH

Tetra methylene glycol

!

CH2 ! CH2 ! CH2 ! CH2 ! CH2 | OH

Hexamethylene glycol

Exception :

CH2

 – 

OH

Dimethylene glycol (wrong)

| CH2  –  OH

Ethylene glycol

(right)

 Nomenclature of Organic Compound

[8] 

COMMON-NAMING OF THE FUNCTIONAL GROUP HAVING CARBON

(Common naming for Hydrocarbon derivatives) S.No.

Functional group

Suffix

(i)

O || ! C ! OH

-ic Acid

O

O

||

(ii)

||

-ic anhydride

O || !C ! O ! R

(iii)

-ate

(iv)

O || !C ! NH2

-amide

(v)

O || !C ! X

-yl halide

(vi)

O || !C ! H

-aldehyde

(vii)

– 

(viii)

C %  N

!N $

-o-nitrile -o-isonitrile

C

Prefix :  – 

1 Carbon

# Form-

2 Carbon # Acet-

3 Carbon # Propion-

4 Carbon #

#

Butyr |

#

Normal Iso

5 Carbon # Valer

3 C + (=) double bond = Acryl -

O || eg. H! C !H

Formaldehyde O || CH3 ! CH2 ! C ! Cl

Propionyl chloride

4 C + double bond = Croton-

O || CH3  ! C ! O ! H

Acetic Acid O || CH3 ! CH ! C ! NH 2 | CH3

Isobutyramide

O || CH3  ! C ! H

 

Acetaldehyde

 Nomenclature of Organic Compound

[9] 

NOMENCLATURE OF ESTER O || !C ! O ! R

The group which is attached to the oxygen is written as alkyl & the remaining structure is named on the basis of Functional Group suffix.

eg. (i)

O || H ! C ! O ! CH3   (ii)

O || CH3  ! O ! C ! H

Methyl formate O || (iv) CH3 ! C ! O ! CH3  

Methyl formate

(v)

Acetic acid

O O || ||   (vi) ! ! ! O ! CH2 ! CH 3 CH CH C CH3 ! C ! O ! CH2 ! CH3 3 2

Methyl acetate

(vii)

O || (iii) CH3  ! C ! O ! H

Ethyl acetate

O || CH2 $ CH ! C ! O ! CH 2 ! CH3

Ethyl propionate

O || (viii) CH 3 ! CH $ CH ! C ! O ! CH 3

Ethyl acrylate

Methyl crotonate

NOMENCLATURE OF ANHYDRIDE

Rule :  –   Add the total number of carbon atoms & divide it by 2, the substract will give you the number of C - atom. Now name it according to suffix use for anhydride. Total = Substract 2

= Number of C atom O

4 = 2 2

||

O ||

O

6 = 3 2

||

Acetic anhydride

O ||

Propionic anhydride

If R , R ’, You need not to find out substract. O eg.

||

O ||

Acetic propionic anhydride (right) Propionic Acetic anhydride (wrong) Divide it in two parts as above & name it by suffixing ic anhydride (alphabatically) CH3 O O

eg.

||

O

|

||

||

O |

||

CH3 O

 Nomenclature of Organic Compound

[10] 

Butyric propionic anhydride

Isobutyric Secondary valeric anhydride

O ||

O

Acrylic anhydride

||

O DERIVED

SYSTEM

According to this system name to any compound is given according to the parent name of the homologous series. This system is reserved for the following nine homologous series. S.No.

Name of Homologous series

Derived Name

Structure of group |

  1.

Alkane

Methane

2.

Alkene

Ethylene

  3.

Alkyne

Acetylene

!C!

|

>C=C< !C %

C!

|

4.

Alkanol

Carbinol

!C!

|

OH

|

Alkanal

Acetaldehyde

!C!

6.

Alkanoic acid

Acetic acid

!

7.

Alkanoyl halide

Acetyl halide

!C!

8.

Alkanamide

Acetamide

–C – CONH 2

  5.

|

CHO

|

C

COOH

!

|

| |

COX

|

9.

Alkanone

Acetone

! C!

|

|

C! C! ||

|

O

Types of Ethylene: –  (Symmetrical & Unsymmetrical) (a) Symmetrical : – In the given two alkyl groups one group is attached to the one carbon of ethylene & next on the next carbon. (b) Unsymmetrical :  –  When both the given groups are attached on the same carbon. Note : Symmetrical & Unsymmetrical :  – Terms are used only when two alkyl groups are given.

eg. Symmetrical dimethyl ethylene

Unsymmetrical dimethyl ethylene

Symmetrical ethyl methyl ethylene

 Nomenclature of Organic Compound

[11] 

Tri methyl ethylene

Tetra methyl ethylene CH3  –  C % C  –  CH3

Dimethyl acetylene

IUPAC NOMENCLATUR

The name consists of three parts: Prefix Secondary [Details of  substitutents]

+ Primary [Nature of  Carbon chain cyclic/acylic]

Word root

Suffix

+

[No. of carbon atoms in the principal chain]

Primary [Nature of carbon carbon bond]

Secondary [Details of functional group]

Primary Prefix : It represents the nature of the principal / parent chain. Nature of chain

Primary Prefix

Acyclic / Non-cyclic Cyclic Bicyclic Tricyclic Spiro

– 

Cyclo Bicyclo Tricyclo Spiro

Secondary prefix : It represent substituents. Word root : It represents the number of carbon atoms in the principal / parent chain. No. of carbon atoms

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 30 40

Word root

Meth Eth Prop But Pent Hex Hept Oct Non Dec Undec Dodec Tridec Eicos Triacont Tetracont

 Nomenclature of Organic Compound

[12] 

Primary Suffix :

It represents the nature of C – C bonds in the principal/ parent chain (whether  single bond, double bond or triple bond).

Nature of bond

Primary suffix

Saturated C – C single bond

ane

Nature of bond

Primary suffix

Unsaturated C = C bond C % C bond 2C = C bonds 2C % C bonds

ene yne diene diyne

C = C + C % C

* ene + yne = enyne

* If secondary suffix starts from a vowel or y then the last ‘e’ of first suffix is omitted. Secondary suffix : is used for functional groups. SATURATED UNBRANCHED HYDROCARBONS

IUPAC name = Word Root + Primary Suffix e.g.

CH4

Meth + ane

=

Methane

CH3  –  CH3

Eth + ane

=

Ethane

CH3 – CH2 – CH3

Prop + ane

=

Propane

But + ane

=

Butane

Pent + ane

=

Pentane

Hex + ane

=

Hexane

CH3(CH2)9CH3

Undec + ane

=

Undecane

CH3(CH2)28CH3

Triacont + ane

=

Triacontane

SATURATED BRANCHED CHAIN HYDROCARBONS

Principal / parent chain Branch / Substitutent

 Nomenclature of Organic Compound

[13] 

Rules for naming Branches R  –  H  "  # R  –  !H

Alkane (CnH2n+2)

Alkyl substituent (CnH2n+1)

e.g. Alkane

Alkyl

(1)

CH4

– 

(2)

C 2H6

– 

IUPAC names

CH3

Methyl

C2H5

Ethyl

Naming of complex alkyl groups (i) Longest chain in a branch is selected starting from the same and where it originates from. (ii) Numbering is started from the originating end of a branch.

(3)

CH2CH2CH3

C 3H8

Propyl

– 

CH3

1

 –  CH

1 –  Methyl ethyl

CH3 2

(4)

C4H10

C4H9

– 

4

3

2

1

CH3CH2CH2 CH2 –  1

2

Butyl

3

CH3 –CH–CH2– CH3

1-methyl propyl

CH3 3

2

2-methyl propyl

1

H3C –CH–CH2–  2

CH3

1

1,1-dimethylpropyl

H3C – C– CH3

CH3 5

(5)

4

3

2

1

CH3 –CH–  C –  CH2 –CH2– 

3,3,4-trimethyl-pentyl

CH3 CH3

 Nomenclature of Organic Compound

[14] 

SATURATED BRANCHED CHAIN HYDROCARBONS

Rules

(1)

Longest chain rule : Select the longest possible carbon chain as the parent chain or principal carbon chain. All other carbon chains will be considered as side chain or substituents. C  –  C –  C  –  C  –  C C  –  C

Longest chain containing 6 carbon atoms

C

(2)

If there is more than one longest chain possible then select the chain which contains maximum number of side chains C

C

C  –  C  –  C  –  C  –  C

C  –  C  –  C  –  C  –  C

C  –  C

C  –  C

Correct 

(3)

 Incorrect 

Lowest set of locant rule : The number given to the side chain is locant. While numbering the parent chain, lowest set of locants rule needs to be followed. According to this rule, that set of  locants will be considered which has got a lower number at the first point of difference.

I = ( 2, 2, 3, 6, 8)

Correct

II = ( 2, 2, 4, 4, 5)

Incorrect

First point of difference *

First set will be considered in this case. 4

2 1

3

6

8

1

(a)

11

6

2 3

4

8 7

5

2,4,6-Trimethyldecane (Correct)

12

10 9

7

5

9

10

3,4,5-Trimethyldecane (correct)

Side chains are always written in alphabetical order. 4 2

5 3

1

3-Ethyl-2-methylpentane

 Nomenclature of Organic Compound

[15] 

(b)

Di, tri, tetra etc. are not considered in comparing alphebetical order.

5

1

3

4

(c)

3 – Ethyl – 2, 4 – dimethyl hexane

6

2

If lowest set of locants rule is not applicable then numbering is done according to alphabetical order. 2

4

3

1

6

5

6 7

7

4

3

2 1

Locant – 3, 5 (incorrect)

Locant – 3, 5 (correct)

(d)

5

If Di, tri, tetra etc. are part of name of complex name then they considered in alphabetical order. 6

2 3

1

7

5

5

(e)

7

4-(1,1-Dimethyl)-3, 5-diethylheptane

1

3

5-Ethyl-3,4-bis(1-methylethyl)-2-methylheptane

2

4

6

4

bis , tris, tetrakis are used for complex alkyl substituents

e.g.

(1)

1

2

3

4

5

CH3 –CH 2–CH– CH 2 – CH3

3-methylpentane

 CH3

(2)

1

2

3

CH3 –CH 2–CH – CH 2 – CH3

3-ethylhexane

4 CH 2 5 CH 2 3

(3)

— CH3 6

4

5

CH3 –CH 2–CH– CH 2 – CH3

3-ethyl-2-methylpentane

 H3C – CH – CH3 2

1

 Nomenclature of Organic Compound

[16] 

1 CH 3 2 CH

 — CH3

CH3 –CH 2–CH – CH 2 – CH3

(4)

3,3-diethyl-2,4-dimethyl-pentane

3

4 CH

 — CH3

5 CH 3

 CH3 1

(5)

2 3

5

4

6

2,2,5-trimethylhexane

CH3 –C–CH2– CH2 – CH – CH3  CH3 5

6

(6)

 CH3 2

3

4

1

3-Ethyl-4-methylhexane

CH3 –CH2– CH — CH – CH2 – CH3  CH3  CH2  CH3  H3C

 CH3

 CH 1

(7)

2

3

4

5

6

7

CH3 –CH– CH2— C — CH2 – CH2– CH3  CH3

 CH

 H3C

 CH3  CH2 – CH3

6

7

5

4

3

2

1

CH3 –CH2– CH2 — CH – CH – CH2 – CH3

(8)

2-methyl-4-bis(1-methylethyl)heptane

4-(1,1-dimethylethyl)-3-ethylheptane

 H3C – C – CH3  CH3 UNBRANCHED UNSATURATED HYDROCARBON

Numbering of carbon chain Rule-1 : If unsaturated bond is present in the molecule at the terminal carbon, then numbering done from the side of unsaturated carbon. 1

2

1

2

3

4

eg. CH2 = CH  –  CH 2  –  CH 3 3

4

eg. CH % C  –  CH2  –  CH3

But – 1 – ene

But – 1 – yne

Rule-2 : If unsaturated bonds like double bond and triple bond is present at terminal carbon, then numbering always done from double bonded terminal carbon. (Double bond preferred over triple bond when both bonds are at same position) 1

2

3

4

eg. CH2 = CH  –  C % CH

But – 1 – en – 3 – yne

 Nomenclature of Organic Compound

[17] 

Rule-3 : If unsaturated bonds like double bond or triple bond is present at terminal carbon, then numbering is done from either way.

eg.

1 2 3 4 CH2 = CH  –  CH = CH2

But – 1, 3 – diene

1 2 3 4 eg. CH 2  % C  –  C % CH

But – 1, 3 – diyne

Rule-4 : If triple bond is present at terminal carbon and double bond is located at any carbon except other terminal carbon. Then numbering is done from triple bond. 1 2 3 4 5 CH % C  –  CH $ CH  –  CH3

Pent  –  3  –  en –  1  –  yne

Rule-5 : If double bond is present at terminal carbon and triple bond is present at any other position except other terminal carbon, then numbering is done from double bonded terminal carbon. 1

2

3

4

5

eg. CH2 = CH –  C % C  –  CH3

Pent  –  1  –  en –  3  –  yne

BRANCHED UNSATURATED HYDROCARBON

Longest chain : Rule-1 : If unsaturated bonds like double bond or triple bond is present in the molecule, then that parent chain is considered which is containing unsaturated bonds like double bond or triple bond. 7

6

5

4

3

2

1

eg. CH3  –  CH2  –  CH2  –  CH2  –  CH –  CH = CH2

| CH2  –  CH2  –  CH3

eg.

Parent chain

5 6 4 3 2 1 CH3  –  CH = CH  –  CH –  CH = CH2 | CH2  –  CH2  –  CH3

Rule-2 : A primary suffix is added to the word root to indicate presence at double or triple bond in the parent chain. For one double bond = Word root + locant + ene For one triple bond = Word root + locant + yne

In case the parent chain contains two or more double bonds, the prefixes di, tri, tet ra, etc. are used before primary suffix. For two double bonds = Word root + locant + diene For two triple bonds = Word root + locant + diyne Numbering of carbon chain : Rule-1 : In branched alkene, select that parent chain which is containing maximum unsaturated double bond or triple bond and follow properly of lowest locant rule. 2 1 CH = CH2

eg.

eg. Cyclohexyl eth -1-ene

CH3 CH3 |5 1 2 4 7 6 3 CH3  –  CH = C  –  CH  –  CH –  CH2 –  CH3 4, 6-dimethyl hept-2-ene

 Nomenclature of Organic Compound

[18] 

3 1 2 CH2  –  CH = CH2 6 4 5 eg. CH3  –  CH2  –  CH2  –  CH2  –  C = CH  –  CH3

1 2 C % CH

eg. Cyclohexyl eth -1-yne

4 – Butylhexa-1-4-diene

Rule-2 : In branched alkene, if unsaturated double bond or triple bond is present in the cyclic ring, then numbering is done from double bonded carbon of the cyclic ring and follow lowest locant rule properly. 6

eg.

5 4

1 CH2  –  CH3

2 3 1-ethyl cyclohex-1-ene

IUPAC NAMING OF ORGANIC COMPOUND CONTAINING FUNCTIONAL GROUPS

In IUPAC nomenclature functional groups are catagorized into two type. TypeI : Groups of this type are not considered as functional groups in IUPAC nomenclature. They are considered as substituents & therefore represented by prefix. type I functional group & their prefix are shown below: Groups  –  F  –  Cl  –  Br   –  I  –  NO 2  –  NO  –  OR 

Prefix fluoro chloro bromo iodo nitro nitroso alkoxy

 –  C  –  C  – 

epoxy

O

Rules for their nomenclature : Rule I : If two substituents are present on same position from different ends, then priority is decided on the basis of alphabetical order. 5

4

3

2

1

CH2  –  CH2  –  CH2  –  CH2  –  CH2 | | Cl Br Rule II : If multiple bond and type I functional group both are present, the priority is given to multiple bond. 1

2

3

4

5

H3C  –  CH = CH  –  CH  –  CH2 –  Cl Rule III : These groups are written is alphabatical order in IUPAC name.

eg.

(i)

5

4

3

2

1

CH3  –  CH2  –  CH2  –  CH  –  CH3 | F

2-fluoropentane

 Nomenclature of Organic Compound

[19] 

(ii)

(iii)

F | H3C  –  CH  –  CH2  –  CH2  –  CH  –  Cl | CH2 | CH3 F | H3C  –  CH 2 –  CH  –  CH2  –  CH  –  Cl | CH2 | CH3

5-chloro-2-fluoroheptane

3-chloro-5-fluoroheptane

(iv)

H3C  –  CH  –  CH  –  CH  –  CH3 | | | CH2 NO2 CH2 | | CH3 CH3

3, 5-dimethyl-4-nitro heptane

(v)

CH2  –  CH2  –  CH  –  CH2  –  C  –  CH2  –  CH3 | | || NO I CH2

2-ethyl-4-iodo-6-nitroso hex-1-ene

(vi)

HC = CH  –  C  –  CH2  –  CH2  –  Cl || | Cl CH2

1-chloro-3-chloroethylbuta-1, 3-diene

(vii)

H 3C  –  CH2  –  O  –  CH2  –  CH3

ethoxy ethane

(viii)

H3C  –  CH2  –  O  –  CH2  –  CH2  –  CH3

1-ethoxy propane

(ix)

H3C  –  CH2  –  CH  –  O  –  CH2  – CH2  – CH3 | CH3

2-propoxy butane

(x)

H3C  –  CH2  –  CH  –  O  –  CH  –  CH3 | | CH3 CH3

2-(methyl ethoxy) butane or 2-isopropoxy butane

Epoxides :

(1)

CH3 –  CH  –  CH2

1, 2-epoxy propane

O

(2)

3, 4-epoxy heptane O

 Nomenclature of Organic Compound

[20] 

Cl (3)

2-chloro-5, 6-epoxy octane O O

(4)

1, 3-epoxy propane

O

(5)

2, 4-epoxy-3-methyl pentane

Type-II : Groups of this type are treated as functional groups and represented by suffix in IUPAC nomenclature. Priority table for functional group.

S.No.

Functional group

Name

Suffix

Prefix

(1)

O || ! C ! OH

Carboxylic acid

oic acid

Carboxy

 SO3H

Sulphonic acid

sulphonic acid

Sulpho

Acid anhydride

oic anhydride

– 

(2)

– 

!C!O!C!

|| O

(3)

|| O

(4)

! C ! OR || O

Ester

(5)

! C ! Cl || O

Acid chloride

oyl chloride

Chlorocarbonyl

(6)

! C ! NH 2

Amide

amide

Carbamoyl

 C % N

Cyanide

nitrile

Cyano

 N % C

Isocyanide

isonitrile

Isocyano

 CHO

Aldehyde

al

oxo / formyl

!C! || O

Ketone

one

Oxo/Keto

 OH

Alcohol

ol

Hydroxy

oate (alkyl+w.r.+oate) Alkoxy carbonyl

|| O

(7)

– 

(8)

– 

(9)

– 

(10)

(11)

– 

 Nomenclature of Organic Compound

[21] 

 SH

Thio-alcohol

thiol

Mercapto

 NH2

Amine

amine

Amino

(12)

– 

(13)

– 

(14)

(=)

ene

(15)

( % )

yne

Note : Double bond & triple bond are not true functional groups. w.r. # Word Root Rule for their nomenclature : (1) Selection of parent 'C' chain : longest possible 'C' chain with functional group and having maximum number of multiple bonds is selected as parent 'C' chain.

CH3  –  CH2  –  CH  –  CH2  –  CH2  –  CH3 | C OOH CH2 = CH –  C H  –  CH2 –  CH2  –  CH3 | C OOH (2) (a) (b)

CH3  –  CH2  –  C  –  CH2  –  CH –  CH3 | || OH C H2

Numbering : Numbering starts from the side of functional group for numbering priority order is given below : Functional group > Multiple bonds > Substituents If chain ending 'C' containing functional group is present then numbering starts from the 'C' of functional group these functional groups are known as DON category functional groups functional groups of this catagoly are shown below :  –   COOH –  CN !C!O!C! || || O O

 CHO

 – 

 COOR   –   CONH 2

 COCl

 – 

– 

Rule 3 : 'e' of primary suffix is dropped if secondary suffix starts from a vowel. Example of compounds having don catagory functional groups : (i) CH3  –  CH2  –  CH2  –  COOH Butanoic acid

(ii)

(iii)

CH 3 ! CH ! CH 2 ! CH 3 | COOH

O || CH 3 ! CH 2 ! C ! CH 2 ! CH 2 ! C ! Cl || CH 2 O || C

(iv) H

2-methyl butanoic acid

4-ethyl pent-4-en-1-oylchloride

methanamide NH2

 Nomenclature of Organic Compound

[22] 

(v)

CHO | CHO

ethandial

(vi)

NC  –  CH2  –  CH2  –  CH3

butane nitrile

(vii)

(viii)

O || H2N –  C  –  CH2  –  CH  –  CH2 –  CH = CH2 | CH || CH2 O || CH2 = CH –  CH  –  C  –  Cl | Cl  –  H2C  –  H2C  –  CH2

3-ethenyl hex-5-en-1-amide

2-(3-chloropropyl) but-3-en-1-oyl chloride

O || R  –  C  –  O  –  R 

Ester :

alkanoate # alkyl alkanoate

alkyl

e.g.

(i)

(ii)

(iii)

O || CH3  –  C  –  O  –  CH3 O || H  –  C  –  O  –  CH 3 –  CH3 O || CH3  –  CH  –  CH2  –  C  –  O  –  CH3 | CH2  –  Cl

Methyl ethanoate

ethyl methanoate

methyl-4-chloro-3-methyl butanoate

(iv)

O || Cl  –  CH2  –  O  –  C  –  CH3

chloromethylethanoate

(v)

H3COOCCH 3

methyl ethanoate

 Nomenclature of Organic Compound

[23] 

O ||

C H 2 ! C ! O ! CH 3

(vi)

|

methyl-2-ethyl butane-1, 4-dioate.

H 3C ! H 2 C ! CH ! C ! O ! CH 3 ||

O Anhydride : Nomenclature of anhydride is done on the basis of the carboxylic acid from which it is obtained.

O || CH3 – C – O H + CH3  –  C  –  OH || O

 – H2O

H2O O

H3C – CH2  –  C || O ethanoic propanoic anhydride O || CH2 –  C | CH –  2  C || O

O

CH3 –  C || O ethanoic anhydride

ethanoic acid O || CH3 –  C

O || CH3 –  C

O || CH3 – C – O H + CH3  – CH2  –  C  –  OH || O

butanedioic anhydride

O

O C

Benzene carboxylic propanoic anhydride

O C O O C O

Benzene carboxylic-3-phenyl propanoic anhydride

C O

 Nomenclature of Organic Compound

[24] 

O C

Benzene carboxylic anhydride O

C O

O C Benzene carboxylic cycloh carbocyclic anhydride

O C O

Example of compounds having functional group other than DON category :

OH |

1.

H 3C ! CH 2 ! CH 2 ! C H ! C H ! CH 3

(3 –  propylheptan – 2 – ol)

|

H 3C ! CH 2 ! CH 2 ! CH 2

2.

3.

4.

5.

OH | CH2= CH – CH2 – CH – CH – CH3 | H3C – H2C – H2C – CH2

SH | H3C – C  –  C  –  CH2  –  CH3 || CH2 Me | CH2  –  CH  –  SO3H | CH2  –  CH  –  SO3H | Et

3 –  butyl hex – 5 – en – 2 – ol

2 – methylpent – l – ene – 3 – thiol

heptane – 2, 5 – disulphonic acid

O || CH3 – CH = CH  –  C  –  CH2  –  C –  CH2 – CH3 || CH2

5 – methylene oct – 6-en – 3 – one

 Nomenclature of Organic Compound

[25] 

6.

3 – (1 – methyl butyl) pent – 3-ene – 1 – sulphonic acid

SO3H

3 – ethylhexan – 2 – amine

7. NH2

8.

CH3 –  CH2  –  CH  –  CH2  –  CH3 | NH – CH2 – CH3

N – Chloromethyl –  N – methyl pentan – 2 – amine

N

9.

N – ethyl pentan – 3 – amine

Cl POLYFUNCTIONAL COMPOUNDS

Rule-I : If more than one functional groups are present then one is selected as principal functional group and represented by suffix. Other functional groups are treated as substituents & representated by prefix.

Selection of principal functional group is done according to priority table O ||

1.

HS ! CH 2 ! C H ! C ! OH (3 – mercapto – 2 – methylpropanoic acid) |

CH 3 O ||

chloromethanoylchloride

2. Cl

Cl O ||

amino methanomide (Urea)

3. H2N

CN

NH2 CN 2 – ethenyl – 2 – isocyano propane – 1,3 – dinitrite

4. CN

 Nomenclature of Organic Compound

[26] 

O 3 – oxo pentanal

5. O O 6.

2-hydroxy-3-oxo pentanoic acid

HO

OH O

O 7.

NH2 NH2

2 – amino ethanomide

Rule-II : When principal group is selected then there is no use of priority table.

8.

COOH | H  –  C  –  OH | H  –  C  –  NH2 | COOH

3 – amino – 2 – hydroxy butane –  1, 4 – dioic acid

(Incorrect)

2  –  amino  –  3 –  hydroxybutane – 1, 4 – dioic acid (Correct)

Rule-III : If any DON functional group is present as sec. functional group then its 'c' is not included in principal 'c' chain except  – CHO group.

9.

10.

O || NC  –  H2C  –  H2C  –  C  –  OH O || CH2 –  C  –  OH | CH2 –  C  –  Cl || O H2N O

3-Chloro carbonylpropanoic acid

11.

Carbamoyl methanoyl chloride O

Cl

12.

3 – cyanopropanoic acid

H 2N

3-Ethylpent-4-yn-1-amide

|| O

Rule-IV : As secondary functional group, if 'C' of  – CHO group is included in parcent 'c' chain then oxo is used as prefix, otherwise we use formyl group as prefix. O

13.

||

O ||

H ! C ! CH 2 ! CH 2 ! C ! OH

4 – oxobutanoic acid

 Nomenclature of Organic Compound

[27] 

14.

15.

O || H  –  C  –  CH2  –  CONH2 | CH2  –  CONH2

2 – formyl butane – 1, 4 – diamide

O O O || || || Cl  –  C  –  CH2  –  C –  CH2  –  C  – H

3, 5 – dioxopentanoyl chloride

IUPAC nomenclature if DON category functional group is present as principal functional group & its 'c' is not included in parent 'c' chain

  COOH

Carboxylic acid

 – 

 –  C  –  O  –  C  –  || || O O  –   COOR   –  COCl  –   CONH 2  –  CN  –  CHO

Carboxylic anhydride Carboxylate Carbonyl chloride Carboxamide Carbonitrile Carbaldehyde

e.g.

COOH 1.

Cyclohexane carboxylic acid COOH

2.

3.

4.

Benzene carboxylic acid CH2  –  CHO | CH2  –  CHO | CH2  –  CHO

Propane – 1, 2, 3 – tricarbadehyde

CH2 –  COOH | CH  –  CH2 –  COOH | CH2 –  COOH

3 – Carboxymethyl pentane – 1, 5 – dioic acid

O || C

5.

O C || O

Cyclohexane-1, 2 – dicarboxylic anhydride

 Nomenclature of Organic Compound

[28] 

NOMENCLATURE OF ALICYCLIC COMPOUNDS

(A)

Unsubstituted cyclo compounds :

Example :

(B)

Prefix + word root + suffix Cyclo + no. of C + ane / ene

Cyclobutane

Cyclopropane

Cyclohexene

Substituted cyclic compound (closed + open chain saturated)  Rule : If number of carbons in closed chain - no. of carbons in open staurated chain, then closed chain (i) will be selected as parent chain. 2

1

1

3

Example : 3

4

2

1-methyl cyclo propane 1

2

(Carbon of closed chain)

5

Propyl cyclo pentane

3

1-(2-methyl propyl) cyclohexane

(ii)

If number of carbons in open chain > closed chain . Open chain is parent chain 3

1

4

2

5 6

2-cyclopentyl-4-methyl hexane 2 1

3

1 5 4

4

1-ethyl-2-methyl cyclobutane

2 3

3-ethyl-1,1-dimethyl cyclopentane

 Rule : Cyclic compounds with functional group is considered as parent chain :

(i)

 Nomenclature of Organic Compound

[29] 

2 1 CH2COOH Cyclohexyl ethanoic acid

# If FG ( – COOH) present on both cylcic and non-cyclic then number of carbon atoms is considered.

cyclopentyl cyclohexane

 If unsaturation (Multiple bond) present  Rule : Chain containing multiple bond is selected as parent chain 1

1 3

3

2

1 2

2 3-butyl cyclopropene

1-cyclopentyl eth-1-ene

3-cyclopentyl but – 1 – ene

If ring and non-cyclic side chain both containing double bond then check the nunbmer of C atoms and given parent chain. 4

1'

3'

3

5

2'

1

2

3-(prop-2-enyl) cyclo pent-1-ene

Number of duble bond is considered while selecting parent chain 5' 1'

4'

3

1 2

3'

4

2'

1-(cyclopent-2-enyl) buta-1,3-diene In case of more than one multiple bond use suffix ‘a’ after word root. 3 2 1

4 5

6 5-propyl cyclohexa-1, 3-diene

 Nomenclature of Organic Compound

[30] 

O  –  C O (Parent chain)

Cyclobutyl cyclohexane carboxylate O O  –  C –  CH2CH3

Cyclohexyl ethane carboxylate

 –  C –  NH2

Carboxamide

O O

eg.

C –  NH2

eg.

NH – C –  CH3

Cyclohexane carboxamide

N – Cyclohexyl ethanamide

O

4

5 3 – Cyclohexyl cyclopentanol

3 2

1 OH

Methylene cyclohexane

NOMENCLATURE

OF BICYCLO COMPOUNDS

Bicyclo compounds : If two rings are fused at two common carbon atoms then compound are known as bicyclic compound. Bridge head Bridge Bridge *

*

*

*

Bridge head Two common carbon

(i)

Bridge

Bridge should be present

Unsubstituted bicyclo compounds

Prefix Bicyclo

+

Numbering of carbon atoms in each bridge in decreasing order

+

 Nomenclature of Organic Compound

Suffix

[31] 

Biyclo (4.4.0) decane (Bridge head C not considered)

Bicyclo [2.2.0] Hexane

eg.

Bicyclo [2.1.1] Hexane

Bicyclo [3.2.0] Heptane

eg. (ii)

eg.

Substituted bicyclo (Bicyclo with subtitution or functional group) In substituted bicyclic compounds numbering starts from a bridge head carbon atom and proceeds towards longest bridge then smaller bridge & then smallest bridge. 1

2 Cl

6 7 5

2 – Chloro bicylo [2.2.1] heptane

3

4

1 2

eg. 3

6

 O C   H O

7

bicylo [2.2.1] heptane – 7 – carboxylic acid

5

4

1

eg. 5

2

Bicyclo [2.1.1] hexane

6

3 4 1 2 3

5 HOOC

6

Bicyclo [2.1.1] hexane – 5 – carboxylic acid

4 5 HOOC

6

4 3

9

2 8

7

F.G. is preffered over do uble bond. Bicyclo [3.2.2] dec – 9 – en – carboxylic acid

1 Bicyclo [3.2.2] non – 8 – ene – 6 – carboxylic acid

 Nomenclature of Organic Compound

[32] 

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF