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消耗臭氧层物质(ODS)的命名
来源:本站原创 发布:Rands 点击: 更新时间:2012年07月29日 【字体:

 

臭氧层物质(ODS)的命名
 
     
 
  ODS数字代码命名法的由来

  ODS中的氯氟烷和溴氟烷通常不使用其它化学名称,而以其特有的命名来表示,即直接用数 字码称呼,这在化学商品中是独一无二的。它起源于1928年美国一个三人化学家小组(T.Mid gel,A L Henne,R R Mcnary)为简化冗长的化学名称而以代码称呼的。代码的编制法则通 过美国采暖、制冷空调工程学会(简称ASHRAE)的协调,所有与生产和消费这类有关的会员于 1957年6月一致同意采用此代码体系,称呼卤代烷制冷剂,正式通过了ASHRAE标准第34号(19 57年6月3日)“氟代烷烃数字名的代码体系”。

  1960年9月这个代码体系又被美国标准协会(American StandardsAssociation)批准确认, 并公布了标准“制冷剂的数字名称-B79.1”。鉴于这个代码体系已被全世界的制造厂商普遍 接受,为此,1960年10月,国际标准组织(当时名为International Organization of Stand ardization,简称IOS)的一个工作委员会建议正式通过此代码体系,并将其应用于所有卤代 烷烃和碳氢烷烃。从此这个专为氯氟烷烃制冷剂使用的代码体系正式在全世界通行。

  二、Freon数字代码命名法

  氯氟烃以Freon作为其商品名,其后面以代码表示不同的化学物质(或组成)。编码原则是用 三位数组成代码,个位数表示分子中氟原子的个数、十位数表示分子中氢原子的个数加1, 百位数表示分子中碳原子的个数减1。按此原则,三氯一氟甲烷(CCl3F)的代码百位数为0 、十位数为1、个位数为1,即11;二氯二氟甲烷(CCl2F2)代码为12;一氯二氟甲烷为(CHCLF2)代码为22。

  已烷类氯氟烃,由于氯、氟原子取代位置的不同,可以有几个同分异构体。区分同分异构体 的办法是按他子结构中的不对称程度,在代码后缀标上a、b、c……不对称程度的确定方法 是分别把两个碳原子上取代原子的原子量之和进行比较,差值最小的标作对称的,不缀下标 ,差值大,按由小到大,依次标以a、b、c……如二氯一氟乙烷有三个同分异构体,其他号 和下标如下:

 
  CH3CFCl2 CH2FCHCl2 CH3ClCHFCl
取代原子的原子量之和 3 90 72 21 37.5 55.5
差值 87 51 18
代码和下标 141b 141a 141

  三、字头组成缩写代码命名法

  50年代以后,世界各国都有了氯氟烃的生产,为了避免用商品来称呼化合物,国际科技界在 正式的会议文件和科技文献中统一使用氯氟烃的名称和符号。根据氯氟烃的英文名称Chlorofluorocarbon,取其字头组成代号CFC作为其通称,在CFC后标以化合物代码。如1,1,2-三 氯-1,2,2-三氟乙烷以CFC-113来表示,二氯三氟甲烷经CFC-12不表示等。对于含氢的氯氟 烃同样取英文名Hydrogen containing chlorofluorocarbon的字头HCFC表示。含氢氟烃则取Hydrofluorocarbon字头HFC表示。全氟烷烃则取Perfluorocarbon字头FC表示。

  ASHRAE的代码体系,从原理上讲,不仅可以适用于卤代甲烷和乙烷,也可适用于3个碳原子 以上的卤代烷类。它虽然已经规定了卤代乙烷同分异构体的代码法则,即在数字码后缀以小 写英文字母a、b、c……但却无法确切区别卤代丙烷、丁烷以及更高级烷烃和带侧链的卤代 烷烃。当时它只能表示少数几个没有异构体的卤代丙、丁烷,如全氟丙烷、218;八氟环丁 烷、C-318。因此这个代码体系中存在着局限性,主要是不能表示3个碳原子以上卤代烷的异 构体。

  为了确切区别3个碳原子卤代烷的异构体,ASHRAF在1992年修订的第34号标准补充增添了新 的代码法则。

  3个碳原子卤代烷同分异构体的数字代码仍按沿用法则,同分异构体在数字代码后缀以2个英 文小写字母表示,规定法则如下:

  前一个英文小写字母表示分子式中第2个(即中间一个)碳原子(C2)上是何种取代基。规定 如下:

  —CCl2— 以a表示 —CClF— 以b表示

  —CF2— 以c表示 —CHCl— 以d表示

  —CHF— 以e表示 —CH2— 以f表示

  第二个英文小写字母表示在C2上取代基相同时,按第1个碳原子(C1)和第3个碳原子(C3)上各自取代基原子量之和的差数大小顺序,分别以a、b、c……表示。差数为0,或无异构 体时都以a表示。如图所示:

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  ①第一个小写英文字母

  ②(∑Y1∑Z1)大小顺序第2个小写英文字母

  现以五氟丙烷为例,共有5个异构体,其数字和字母代码如下:

  1,1,1,3,3-五氟丙烷 CHF2CH2CF3

  C2为—C2—同类(f)中无异构体HFC—245fa

  1,1,2,3,3-五氟丙烷 CHF2CHFCF2

  1,1,1,2,3-五氟丙烷 CH2FCHFCF3

  C2为—CHF—同类(e)中

  差=0 HFC—245ea

  差=36 HFC—245ab

  1,1,2,3,3-五氟丙烷 CH2FCF2CHF2

  1,1,1,2,2-五氟丙烷 CH3CF2CF3

  C2为—CF2—同类(c)中

  差=18 HFC—245ca

  差=54 HFC—245cb

  4个碳原子以上直链卤代烷异构体按沿用法则,其数字代码是相同的。同分异构体的字母代 码以3个英文小写字母表示,其顺序为C1、C2、C3。

  第1个字母表示的是个分子工中第1个碳原子(C1)上是何种取代基,通常取含氟多的。规定 如下:

  CF3— 以m表示

  CHF2— 以p表示

  CH2F— 以q表示

  CH3— 以s表示

  第2和第3个字母依次表明第2个碳原子(C2)和第3个碳原子(C3)上是何种取代基。其规定 ,如上节所述。至于第4个碳原子(C4)一般就能计算出是何种取代基。当有第5个碳原子(C5)时,在无法计算出何种取代基时,则可为第4个碳原子取规定字母表示。此时第5个碳原 子的取代基定可计算出业。

  以1,1,1,3,3-五氟丁烷为例,其代码为HFC—365,其字母代码按其分子式:

  CF3 CH2 CF2 CH3

  ① ② ③

  ①为—CF3— 代码为m

  ②为—CH2— 代码为f

  ③为—CF2— 代码为c

  因此其完整代码为HFC—365mfc。

  再以HFC—43—10mee为例。从数字码已知其为(4+1)5个碳,(3-1)=2个氢,10个氟,为十氟戊烷。

  从字母码得知

  第1个字母m表示CF3—

  第2个字母e表示CHF—

  第3个字母e表示CHF—

  如此可写出部分分子式CF3CHFCHF—,其中共有3个碳,2个氢,5个氟。与数字码表述的 分子式C5H2F10相比,尚有2个碳,5个氟未表示,那必然是—CF2—CF3。所 以其完整的分式为CF3—CHF—CHF—CF2—CF3,化学名称为1,1,1,2,3,4,4,5 ,5,5-十氟戊烷。由于看来代码的称呼比直呼其化学名称简便得多。

  4个碳原子以上侧链卤代烷烃异构体的代码法则是规定如下:

  >CF— 以y表示

  >CH— 以z表示

  ≥C— 以t表示

  如以2-甲基-1,1,1,2,3,3-六氟丙烷为例,它是一个带支链的氟代异丁烷,其数字码应 为HFC-356,其分子式为:

  

  其字母代码应为:

  ① CF3— m表示

  ② CH3— 以s表示

  ③ ›CF— 以y表示

  因此其完整代码为HFC—356msy。

  四、哈龙编码命名法

  含溴氯氟烃的命名是由美国国家消防协会提出的,目前已被世界各国采用。它的编码方式是 按碳、氟、氯、溴、碘的次序排成五位数,如无碘则第五位不作表示,成为4位数。数字前 面冠以Halon(哈龙)字头。例如:

  二氟一氯二溴甲烷 CF2ClBr 其代号为Halon 1211

  四氟二溴已烷 CF2Br—CF2Br 其代号为Halon 2402

  三氟一溴甲烷 CF3Br 其代号为Halon 1301