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user: 4. 取代命名法的命名步骤 列日规则主要命名步骤很简单，即根据官能团、类别和后缀三者统一的原则，依据官能团的化学式可以直接从分子结构式中确定所含的官能团。当分子中同时含有多种官能团时，通过“顺序表”可以从多种官能团选出形成后缀的主官能团。IUPAC虽然用与官能团本质不同的特性基团代替了官能团，但从IUPAC的命名“一般法则”(General Principles) [6f] [12c] 和有关命名论述来看，后缀形成的过程仍然与列日规则基本相同，原文如下： “(b) determine the kind of characteristic group to be cited as suffix (if any) or as a functional class name. Only one kind of characteristic group (the principal group) can be cited as suffix of functional class name.” [12c] 同时从多种特性基团选出主特性基团的方式与从多种官能团选出主官能团完全相同。 “The principal characteristic group is the one that characterizes the class occurring earliest in Table 10 *”. [11d] (*即“顺序表”) 前面讨论中已经明确，特性基团不可能依照自己的化学式来确定分子结构式中所含的官能团，同时也不可能转换为相应的类别，从多种特性基团中利用“顺序表”来选择主特性基团，所以IUPAC的命名“一般法则”实际上是行不通的。再者，“一般法则”所讲的用后缀表示的主特性基团可以同时作为官能类名(functional class name)也是不能成立的。官能类名是指官能类名称(Functional class name) [12d] 中的类名(class name)部分。官能类名名称是IUPAC将原来的普通名称经过系统化形成的一种系统名称。最初称为基官能名称(Radicofunctional name) [6g] [12c] 。这一命名方法是仿照无机化合物的二元命名法(Binary nomenclature) [13a] [13b] ，将有机化合物分子分为烃基和官能团两部分，分别命名，所以最初被称作基官能命名法。取代名称的取代后缀与基官能名称的官能类名都代表官能团，所以从官能团出发形成的主官能团当然既可以作取代名称的取代后缀，也可以作基官能名称的官能类名。特性基团不同于官能团，所以主特性基团不可能作为基官能名称的类名。 由于IUPAC混淆了特性基团与官能团，“一般法则”所讲述的取代名称虽然未改变后缀的形式，但已使后缀具有了错误的含义，不再代表主官能团，而是代表主特性基团。所以对于后缀与官能类名不相同的具体问题，也就无法做出合理的解释。例如丁酮的取代名称Butanone后缀-one表示 = 0，它的基官能名称Ethyl methyl ketone的官能类名ketone 却代表>C=0，后缀与官能类名各表示不同的基，对此，IUPAC做出了如下说明： “The characteristic group that can be cited as suffixes in substitutive nomenelature are not necessarily identical with the groups designated by the name of a corresponding functional class when functional class names are formed (e.g.， butanone and ethyl methyl ketone， where –one denotes =0 and ketone denotes -CO-)，” [12f] 。 这里所说的后缀与官能类名“不必然相同”(“not necessarily identical”)不仅没有合理的依据，并且与“一般法则”中的论点也是矛盾的。它们既然“不必然相同”，选出的主特性基团又如何能同时可以作后缀和官能类名呢？后缀-one代表特性基团 = 0，而官能类名ketone则代表官能团-CO-，它们并不是“不必然相同”，而是根本不相同。再如Ethanenitrile中表示N 的取代的后缀-nitrile与基官能名称Ethyl cyanide表示-CN的官能类名cyanide [6h] 也是不同的。 命名“一般法则”的第二步“(c) detemine the parent hydride”是选择作为母体的主链。“蓝皮书”中选择主链的首要条件是：“(a) Maximum number of substituents corresponding to the principal group” [6c] 。这里“principal group”是指主特性基团。确定一类化合物的主链是根据链上决定分子主要化性的主官能团 [11c] ，而不是主特性基团。所以CA选择索引名称(Index name)分子骨架(Molecular skeleton)所依据的首要条件就是“(a) Greatest number of the principal chemical functional group” [1g] CA的分子骨架相当于IUPAC的主链。 “蓝皮书”直接将特性基团等同于官能团，结果后缀就代表主特性基团。《指南》虽然承认特性基团是取代基，但混淆了前缀与后缀： “The substitutive operation involves the exchange of one or more hydrogen atoms for another atom or group. This process is expressed by a prefix or suffix denoting the atom or group being introduced.” [12a] 后缀代表取代基(特性基团)所引入的基，结果后缀仍然是代表主特性基团。 IUPAC虽然用特性基团代替官能团，按照命名“一般法则”，只利用特性基团，却能完成从理论上讲行不通的命名运作，最后形成形式上与正确名称相同的取代名称。从“蓝皮书”与《指南》的文字的叙述中很难看出问题的所在，但从命名实践所用的化学式就不难看出如何完成理论上行不通的命名步骤的。下面是IUPAC论述取代命名中的两个实例： 例1 [6i] Principal group -al Parent hydride Nonane Substituent 4-Formylcyclohexyl Name 9-(4-Formylcyclohexyl)nonal 例2 [12g] Principal group >(C)=O -one Parent hydrideHeptane Substituent Hydroxy- Name 7-Hydroxyheptan -2-one 除例2化合物含有羟基外，两例化合物均含有=O基，根据上面的理论探讨，由于特性基团不具备相连碳原子结构信息，所以不能确定两例中=O基所形成的官能团为醛基或酮基，也就是说，最后无法识别分子中所含的官能团，从而形成相应的后缀。但两个例子实际上分别得出正确的取代后缀，—al和—one。从主特性基团的化学式不难看出，正确的后缀之所以能形成，是由于主特性基团的化学式不再是特性基团，都具有了官能团的结构信息。这种不含碳却具有表示碳原子结构价键的不合理的化学式，使得特性基团=O基能自我地分为形成醛基的氧−(CH)=O，和酮基的氧>(C)=O，在一种官能团价键掩盖下成为具有官能团结构信息的、不合理的化学式。通过这种不合理的化学式，特性基团得以从化合物分子结构式中识别所含的官能团，并且可以纳入“顺序表”与−OH比较，成为主特性基团(例2)。特性基团不合理的化学式是IUPAC“一般法则”讲述的取代命名法错误的核心。为了便于讨论，以下简称它为“伪官能团”。