Keemiline nomenklatuur: IUPAC-i nimetussüsteemid, raamatusarjad ja reeglid

Avasta IUPAC-i keemiline nomenklatuur: reeglid, sinine/punane/roheline/kuldne raamatusari ja praktilised nimetamispõhimõtted ühtsuse tagamiseks keemias.

Keemiline nomenklatuur on reeglistik kemikaalide nimesüsteemi ("nomenklatuuri") loomiseks. Seda tehakse selleks, et kõik kasutaksid kemikaali kohta sama nime. Tänapäeval kasutatakse maailmas kõige sagedamini Rahvusvahelise Puhta ja Rakenduskeemia Liidu (IUPAC) loodud ja välja töötatud süsteemi. IUPAC-i eesmärk on teha nimed üheselt mõistetavaks, stabiilseks ja võimalikult vähekaheliseks kohtades, kus täpne identifitseerimine on oluline (uuringud, ohutusandmed, regulatsioonid, andmebaasid).

IUPACi keemiliste ühendite nimetamise eeskirjad on kirja pandud mitmesse raamatusse. Orgaaniliste ühendite nimetamise süsteem on kirjeldatud sinises raamatus. Anorgaaniliste ühendite nimetamise süsteem on kirjas Punases raamatus. Kolmas raamat, mida nimetatakse roheliseks raamatuks, annab soovitusi füüsikaliste suuruste sümbolite kasutamise kohta. Neljas raamat, Kuldne raamat, sisaldab paljude keemias kasutatavate tehniliste terminite määratlusi. Sarnased raamatud on olemas biokeemia, analüütilise keemia, makromolekulaarse keemia ja kliinilise keemia kohta. Need raamatud ei hõlma siiski kõike. Lühemad soovitused konkreetsete asjaolude kohta avaldatakse mõnikord ajakirjas Pure and Applied Chemistry.

Milleks nomenklatuur täpsemalt vajalik on?

• Ühendite identifitseerimine: süsteemne nimi annab informatsiooni struktuuri kohta (nt vanimaks näiteks etanool = C2H5OH, triviinimi etüülalkohol jääb lisaks kasutusse).
• Rahvusvaheline suhtlus: teadlased ja tööstus eri riikidest saavad samast ühest ühest aru ilma tõlkevigadeta.
• Ohutus ja regulatsioon: korrektsed nimed on olulised riskihindamisel, ohutuskaardil (SDS) ja juhtudel, kus kemikaalid peavad olema täpselt kirjeldatud.
• Andmebaasid ja avaldamine: standardiseeritud nimed lihtsustavad otsingut ja andmete haldamist.

IUPAC-i raamatusarjad — mida igaüks katab

• Sinine raamat — organilise keemia nimetused, sh süntaks reeglitele, funktsionaalrühmade järjestus, tuvastamine ja asendite numbrid.
• Punane raamat — anorgaanilised ühendid, komplekssidemete nimetamine, oksüdatsiooniastmete tähistamine ja ühendid, mida süsteemne nimetus võib nõuda.
• Roheline raamat — soovitused suuruste ja mõõtühikute sümbolite jaoks ning nende kirjutamise tavapraktika teaduslikes tekstides.
• Kuldne raamat — terminoloogia, definitsioonid ja standardid, mis aitavad vältida segadust keemiliste mõistete kasutamisel.
• Lisaks on eraldiseisvad soovitused polümeeride, makromolekulide, biokeemia ja analüütiliste meetodite kohta.

Põhireeglid orgaaniliste ühendite nimetamisel

• Vanem aheldus: määratakse pikkima süsinikuahela järgi (see on nimetuse tüvi, nt "propaan", "butaan").
• Funktsionaalne rühm: määrab sufiksi (-ol, -al, -on, -oöhape jne) ja nimetuse prioriteedi.
• Asendite nummerdamine: ahela numbrid valitakse nii, et olulised funktsionaalrühmad ja asendite kohad jääksid võimalikult madala väärtusega.
• Kõrgem tasand stereokeemias: eesnimed nagu (R)/(S) ja (E)/(Z) kirjeldavad konfiguratsiooni ning on osa korrektsetest IUPAC nimedest, kui see on vajalik ühendi tuvastamiseks.
• Lihtne näide: metanool on süsteemne nimi CH3OH; etüülalkohol on selle triviinimi.

Põhireeglid anorgaaniliste ühendite nimetamisel

• Metallide kompleksühendid: ligandid nimetatakse tähestikulises järjekorras; metali nimi ja selle oksüdatsioonaste kujutatakse sulgudes rooma numbriga (nt [Fe(CN)6]4− = tionaadi anioonide ja raua koosseis, nimetused varieeruvad vastavalt olukorrale).
• Oksüdatsiooniaste ja kovalentsed ühendid: oksüdeeritud osad või oksüdatsiooninumbrite tähistamine aitab üheselt määrata ühendit.
• Hapete ja soolade nimed: happe anioonist tulenev sufiks (-aat, -iit) ning happe nimetus (nt soolad äädikhappe puhul) peavad vastama eeskirjadele.

Triviaalnimed vs süsteemsed nimed

Paljud ühendid on tuntud lihtsate või ajalooliste nimetega (triviaalnimed) — näiteks akuutse nimetused nagu "vesinikperoksiid" (süsteemne nimi: dioksükaan? — tegelik IUPAC nimi on vesinikperoksiid H2O2) või "tärpentiin". Triviaalnimed jäävad praktiliseks ja laialt kasutatavaks, kuid ametlikes dokumentides ja teaduslikes publikatsioonides eelistatakse sageli IUPAC-i põhist nimetust, kuna see edastab ka struktuuriinformatsiooni. IUPAC ei keela triviialnimede kasutamist, kuid selle reeglid võimaldavad üheselt määrata, millist ühendi struktuuri nimi esindab.

Kus leida uuendusi ja konkreetseid juhiseid?

• IUPAC-i ametlikud väljaanded: raamatusarjad ja IUPAC-i veebijuhendid annavad põhireeglid ja värskendused.
• Ajakiri Pure and Applied Chemistry: lühikesed soovitused, optimaalsed praktikad ja muud ametlikud soovitused avaldatakse tihti selles ajakirjas.
• Spetsiifilised valdkonnad: polümeerid, makromolekulid, isotoopmärked ja biokeemilised nimed võivad nõuda eraldi juhendeid, mida IUPAC ja valdkonnaspetsialistid avaldavad.

Nõuanded praktiliseks kasutamiseks

• Kui kirjutate teadusartiklit või ohutusdokumente, kontrollige IUPAC-i soovitusi just selle valdkonna jaoks (orgaaniline vs anorgaaniline vs polümeerid).
• Kui võimalik, lisage süsteemsele nimele ka levinud (triviaalne) nimi sulgudes — see aitab lugejatel kiiresti ära tunda ühendi.
• Jälgige stereokeemia märgistust ja oksüdatsiooniastmeid — need võivad muuta ühendi identiteeti.

Kokkuvõte: Keemiline nomenklatuur ja IUPAC-i süsteemid on konstrueeritud selleks, et anda ühestest ühenditest selge, kordumatu ja rahvusvaheliselt mõistetav kirjeldus. Raamatud nagu sinine raamat, Punane raamat, roheline raamat ja Kuldne raamat koos teiste IUPAC-i väljaannetega moodustavad põhiraamistiku, kuid detaile ja erijuhendeid tuleb mõnikord otsida spetsiifilistest soovitustest ja akadeemilistest artiklitest.

Küsimused ja vastused

K: Mis on keemiline nomenklatuur?

K: Miks on keemiline nomenklatuur oluline?

K: Kes lõi kõige sagedamini kasutatava keemilise nomenklatuuri süsteemi?

K: Kust võib leida keemiliste ühendite nimetamise reegleid?

K: Kuidas nimetatakse raamatuid, mis sisaldavad orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite nimetamise reegleid?

K: Mis on roheline raamat?

K: Mis on Kuldne raamat?

Otsing