تسمية المركبات الحلقية الغير متجانسة

المركبات الحلقية الغير متجاسة (Heterocyclic)
هي مركبات عضوية تحوى -بحد أدنى- ذرة كربون (C) واحدة. وترتبط بذرة مغايرة 1..jpg


واحدة بحد أدنى- بخلاف ذرة الكربون (مثل الكبريت، الاكسجين، او النتروجين ... ) في نسق حلقى يشابه ذلك الخاص بالبنزين (C6H12). وذلك فهي تشبهه في كثير من الخواص. كما أنها هامة جدا وأساسية في المعرفة الصيدلية حين التعرض للتركيب الكيميائي للأدوية والتحضيرات الحيوية وكذا التعمق في عمليات الأيض الدوائية، وتوجد بوفرة فى الفيتامينات والأصباغ وخلافه من المنتجات الطبيعية.
يجب التنبه للتفرقة بين تلك المركبات وغيرها المتجانسة، سواء محتوية على ذرات كربون أو ذرات أخرى. والصورة التالية مثال لمركب حلقي متجانس غير محتوى على كربون
2..png


. تاريخ التسمية
كانت تسمى المركبات الحلقية الغير متجانسة في بداية الأمر باسماء شائعة متعارف عليها ولا تعتمد على قواعد معينة. ثم قام الاتحاد العالمي للكيمياء البحتة والتطبيقية (الايوباك IUPAC) بوضع نظام لتسمية هذه المركبات وقد طرأ على هذا النظام عدة تعديلات.
كما يوجد نظام اخر اقترحه العالمان هاتزش (A. Hantzsch) و فيدمان (O. Widman) بطريقة منفصلة عامى 1887 و 1888 على التوالي، وتلى ذلك طريقة (Stelzner).

. مشاكل التسمية
توجد عدة مشاكل تجعل تسمية المركبات الحلقية الغير متجانسة شئ معقد جدا.
أولا -وكما سنعرض سلفا- ان تلك التسمية تعتمد أساسا على نوعين من الأساليب المختلفة للتسمية والتي لا يمكن الحد من أحداها بطريقة واضحة واستعمال الأخرى بشكل خالص.
ثانيا أن بعض الاسماء التجارية لبعض المركبات هي محفوظة اكثر جدا من غيرها من المسميات المقترحة على مر العضور مما يصعب الفصل بينهما.
ونخلص من ذلك ان تسمية تلك المركبات هي أقرب ما توصف به هو (أقصر الطرق إلى عكا).
ثالثا والأهم أن تذكر الأسماء الشائعة فقط لكل تلك المركبات لهو شئ معيق بالنسبة للكيميائيين.

. طرق التسمية المختلفة


التسمية العرفية (Trivial)


هي تسمية شائعة (Common) أو تجارية متعارف عليها في الأوساط العلمية دون أن يكون لها أساس نظمي (Systematic) موحد. ولكنها مع ذلك مستمدة من جذور بعض اللغات القديمة (مثلا اللاتينية Latin) للدلالة على صفة ما فى المركب كالاستعمال، الرائحة، المكتشف او أي خواص أخرى. وتستخدم بكثرة في تسمية المركبات الحلقية الغير متجانسة لما فيها من سهولة. كما يمكن دمجها والطرق الأخرى للتسمية بغرض التبسيط كما سنعرض تبعا.
بما أنها ليست تتبع قاعدة معينة ولذلك يتم حفظها وسنعرض لبعضها على سبيل التجميع.
جدول توضيحي لل&#.zip


. طريقة (هاتزش - فيدمان)

يحتل موضع مميز بين طرق التسمية ويعتبر الأشمل فيما بينهم. كما أنها الوحيدة النظامية، فقد مر منذ مولده (1887-1888) بعدة تطورات وتحسينات، ومضى في ذلك حتى العام 1957 حين اعترف به نظام الأيوباك (IUPAC) وضمه لبروتوكول التسمية العضوية الأضخم عالميا. أختص في البدء بالمركبات الحلقية الصغيرة ولكن تم ضم الحلقات ذات الست او سبع ذرات له فيما بعد ليسمي (نظام هاتزش - فيدمان الموسع Extended).


. قواعد التسمية
تعتمد التسمية على بناء الاسم من مقطعين :
3..jpg


1- المقطع الأول (prefix) ويكون في بداية الاسم : يحدد نوع وعدد الذرات المغايرة لذرة الكربون.
نتبع الجدول التالي في استخدام البادءة المناسبة حسب العنصر/العناصر الموجودة في التركيب الحلقي. يراعى إزالة الحرف (a) من نهاية تلك المقاطع حتى يسهل نطق الاسم (ويستبدل بحرف o لعطفه على باقي الاسم)، أما حال وجود أكثر من ذرة لنفس العنصر فنستخدم المقاطع ( ذرتين = di / ثلاثة ذرات = tri / أربعة ذرات =tetra / وهكذا).

* جدول ترتيب المقاطع البادءة

4..jpg



يجدر بالذكر ان في حالة وجود نوعين مختلفين من العناصر في نظام واحد، نلجأ لترتيب المقاطع بحسب الجدول السابق والذي يعتمد في الأساس على الوزن الذري. فيكون ترتيب العناصر الثلاثة الاكثر شيوعا هو:
[COLOR="rgb(255, 140, 0)"]Oxygen (oxa) > Sulfur (thia) > Nitrogen (aza) ... etc[/COLOR]

- المقطع الثاني (suffix) ويكون في نهاية الاسم : يحدد حجم (عدد ذرات) الحلقة الغير متجانسة بمقاطع معينة (موضحة في الجدول التالي) كما يفصل بين بعض المركبات حسب وجود أو غياب ذرات النيتروجين (N) وأخيرا فهو يميز بكل بوضوح بين المركبات كاملة، جزئية، وعديمة التشبع كذلك (عدد الروابط الثنائية والثلاثية).

جدول ترتيب المقاطع الخاتمة


5..jpg



* المركبات الحلقية الغير مشبعة Unsaturated : تحوي أقصى عدد من الروابط المزدوجة يمكن تواجده داخل هذا النظام (بالتبادل مع الروابط الأحادية) وتكون شديدة الثبات واقل نشاط.
* المركبات الحلقية جزئية التشبع Partially Saturated : يكون عدد الروابط المزدوجة أقل من مما يتيح لها النظام الحلقي.
* المركبات الحلقية كاملة التشبع Fully Saturated : لا يوجد بها سوى روابط احادية وتكون أقل استقرار (نشطة جدا كيميائيا).

- نلاحظ أن المركبات ثلاثية الحلقة لا توجد بيانات في حالة التشبع الجزئي، وذلك لأن التشبع الكامل يتم بوجود رابطة مزدوجة واحدة فقط ودون ذلك فهو مركب غير مشبع تماما.
- ابتداءا من الحلقات السداسية، يتم التعبير عن التشبع الكامل باستخدام المقطع (perhydro) ويسمى عندئذ كأنه غير متشبع. أي تستخدم نهايات الحلقات الغير مشبعة مسبوقة بكلمة (بير هيدرو).



. تسمية المركبات أحادية الحلقة
1 - أول الطريق لتسمية أي مركب بسيط تكون بتحديد حجم المركب أحادي الحلقة (عدد ذراته) وهل تحتوي على ذرة واحدة نتروجين ام لا وتمييز وجود روابط ثنائية (عدم تشبع) من عدمه، وأخيرا انتقاء المقطعين البادئ والخاتم معا وحذف الحرف المتحرف لعدم إلتقاء ساكنين (vowels) وبذلك نحصل على اسم المركب.
2 - يلي ذلك ترقيم المركب بحسب العناصر الغير متجانسة الداخلة فيه بشرط أن يبدأ الترقيم من الذرة الغير متجانسة لتميزها عن باقي ذرات الحلقة.
تسمية المركبات.zip




. تسمية المركبات الحلقية الملتحمة
ترقيم وتسمية المركبات الحلقية يصبح معقد جدا حال وجود إلتحام (Fused / Condensed rings) حيث يكون هناك جزء مشترك بين الحلقتين. وتعتبر غير نظامية في غالب الأحيان ونميل لاستعمال الاسماء الشائعة مثل الأندول (Indole)، الايزوكوينولين (Isoquinoline)، والأيزاتين (Isatin) وخلافه
6..jpg

الخطوة الأولى :
هي اختيار شق من النظام (حلقة واحدة مميزة أو أكثر) واعتبارها القاعدة (Base Component) ويكتب في نهاية الاسم أو الاساس (Parent)، ويكون الشق/الشقوق الأخرى كمجموعات إحلال عليه (Substituted)وتكتب في أول الاسم مع تغيير الاسم بإضافة حرف (o) ليكون معطوف حسب الجدول التالي. ويتم تشريح المركب إلى الجزء الأساس والجزي الدخيل كشبه المعادلة بحيث يكونا كاملي البنية والذرات الموجودة في موضع الالتحام تحسب في كلاهما.
7..jpg
الخطوة الثانية :
يتم تطبيق خطوات تسمية المركبات أحادية الحلقة على الشق الأساسي (Base Component)، وبعد أن نضع الترقيم الملائم لوضع الذرات الغير متجانسة، نضع حرف أبجدي على كل ضلع بالتماشي مع تسلسل الأرقام (أي ان الضلع 1-2 يأخد الحرف a والضلع 2-3 ياخد الحرف b وهكذا) وذلك لتحديد ما يسمي بمكان الالتحام (Site Of Fusion) وترميزه في التسمية النهائية.
8..jpg

في المثال الموضح المركب الثانوي (هو البنزين) بسيط وليس يختلف في موضع ألتحامه ولذلك تم ترقيم الشق الأساسي فقط (وهو الفيوران) ولكن في حالات وجود إلتحام بين مركبين كلاهما غير متجانس (heterocyclic) فأننا نقوم بتطبيق قاعدة الترقيم علي كلاهما وتعيين موضع الالتحام في الجهتين.


. ترقيم النظام بأكمله (Numbering Whole System)
خطوة ترقيم النظام بأكمله (Numbering Of Whole System) هي خطوة ضرورية جدا خاصة في حال وجود إحلال على أحد حلقات النظام (Substitution)، كما أنها مستقلة تماما عن ترقيم أيا من الحلقات المكونة للنظام، وتتم خلال النسق التالي :
1- يتم تحرك النظام كاملا بحرص بحيث يكون أكبر عدد من الذرات الغير متجانسة في النصف الأعلى للمركب.
2- يتم رسم خط أفقي (Horizontal Line) يقطع النظام شريطة أن يمر بأكبر عدد من الحلقات المكونة للنظام وكذا خط رأسي (Vertical Line) يجعل غالبية تلك الحلقات واقعة في الركن اليمين العلوى لذلك الخط.
9..jpg



3- نبدأ الترقيم من أول ذرة تلي مكان الالتحام (في المثال السابق ذرة النيتروجين) ونكمل العد في اتجاه عقارب الساعة (Clockwise). يتم تجاهل ذرتي الكربون الموجودتان في موضع التحام بين حلقتين ولكن أي ذرة مغايرة لذرة الكربون تدخل في الترقيم.
10..jpg

للتدريب والتأكد من أستيعاب موضوع ترقيم الذرات يمكن الإطلاع على هذا التطبيق
هنا

.
تعيين الـ (Base Component)

تعيين المكون/الشق الرئيسي (Parent) الذي يستتبعه تسميه بقية المركبات كإحلال له، لهو أهم خطوة في تسمية المركبات الحلقية الغير متجانسة والمتلحمة. ويكون الوصول لذلك المكون باتباع الترتيب التالي ومراجعة كل بند حتى الرسو لقرار، وعليه فأن الـ (Base Component) يجب أن يكون :
1- حلقة تحوي ذرة نيتروجين (N) دون الحلقات الأخرى.
2- في غياب ذرات النيتروجين، نتأكد من بقية الذرات الموجودة وعلى أساس الأولوية يتم الاختيار حيث:


Oxygen (oxa) > Sulfur (thia) > ... etc




3- في حالة اختلاف الاحجام، فأن المكون/الشق ذو الحجم (عدد الذرات) أو ذو العدد الاكبر من الحلقات (Poly Nuclear) يكون هو المكون الرئيسي.
4- عند تساوي الأحجام ووجود ذرات النيتروجين في كلتا الحلقتين، نختار الحلقة ذات العدد الأكبر من الذرات الغير متجانسة (مثلا N & O) أو عند تساوي عدد الذرات، فأن المكون الرئيسي هو صاحب التنوع الأكبر في الذرات عليه.
5- لو تصادف تساوى الأحجام والأعداد والأنواع للحلقات والذرات المتصلة بالنظام، فأننا ننتقي الحلقة صاحبة أقل عدد من الذرات المهجنة قبل موضع الالتحام. منطقيا لأن ذلك يعطيها أقل ترقيم.

- ويمكن تتبع تلك الخطوات لاختيار الشق الأساسي باستخدام العرض التوضيحي التالى.
meenoos..zip
التسمية بالاحلال (Replacement)


معروفة أيضا بطريقة (Stelzner) وكذا يطلق عليها الطريقة البديلة أو الطريقة (a) ، وتعتبر من أحسن طرق التسمية والأكثر عملية حيث تضمن الفاعلية في الاسم الناتج بجانب السرعة في التطبيق. الفكرة العامة هيمناظرة المركب المراد تسميته بأقرب مركب حلقي متجانس (Cyclic Hydrocarbon) له نفس الشكل العام (Structure)، ونفرض حدوث إبدال لذرات كربون معينة في النظام المتجانس بذرات أخرى (N, O, S ... etc) فنكتب المقاطع الدالة على كل ذرة مسبوقة بالرقم الدال على مكانها. وبذلك نحصل على اسم مشتق من أقرب مركب بسيط للمركب المراد تسميته.
11..jpg

منقول

التعليقات

  • dr.Hazemdr.Hazem مدير عام
    تم تعديل 2010/05/16
    الله يعطيك العافية دكتور بالفطرة على المقال ....مقالاتك كلها إغناء للعيادة و شكراًعلى نقل الموضوع..
  • nehadnehad مشرف منتدى التغذية و الطب البديل
    تم تعديل 2010/05/16
    رائع يعطك العافية
  • براعمبراعم عضو مميز
    تم تعديل 2010/05/18
    عن جد شباب كتير مهم الموضوع سيأتي بامتحان المعادلة على الاقل 3 مركبات للتسمية
    شكرا ابو فرات
  • د/محمد رمضاند/محمد رمضان عضو جديد
    تم تعديل 2011/05/23
    جزاك الله خيرا كم كنت اتوق لتذكر هذا الموضوع