Kemiallinen nimikkeistö: IUPAC-säännöt ja yhdisteiden nimeäminen

Kemiallinen nimikkeistö: IUPAC-säännöt ja yhdisteiden nimeäminen — selkeä opas orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden nimeämiseen sekä IUPAC-kirjoihin.

Kemiallinen nimikkeistö on joukko sääntöjä, joilla luodaan kemikaalien nimijärjestelmä ("nimikkeistö"). Tavoitteena on, että tutkijat, teollisuus, viranomaiset ja opetushenkilöstö käyttävät samoja, yksiselitteisiä nimiä ja viittauksia yhdisteisiin riippumatta paikallisesta kielestä tai perinteisistä nimistä. Nykyisin maailmassa käytetään useimmiten Kansainvälisen puhtaan ja soveltavan kemian liiton (IUPAC) luomaa ja kehittämää järjestelmää, joka kattaa sekä orgaanisen että epäorgaanisen kemian sekä eräitä erikoisalueita.

IUPAC:n säännöt kemiallisten yhdisteiden nimeämisestä on kirjoitettu useisiin kirjoihin. Orgaanisten yhdisteiden nimeämisjärjestelmä on kirjattu Siniseen kirjaan. Epäorgaanisten yhdisteiden nimeämisjärjestelmä on kirjattu punaiseen kirjaan. Kolmas kirja, Vihreä kirja, antaa suosituksia fysikaalisten suureiden symbolien käytöstä. Neljäs kirja, Gold Book, sisältää monien kemiassa käytettyjen teknisten termien määritelmät. Vastaavia kirjoja on olemassa biokemiasta, analyyttisestä kemiasta, makromolekyylikemiasta ja kliinisestä kemiasta. Kirjat eivät kuitenkaan kata kaikkea; lyhyempiä suosituksia ja päivityksiä erityisolosuhteita varten julkaistaan usein myös Pure and Applied Chemistry -lehdessä.

Miksi nimikkeistö on tärkeä

Yhdenmukaisuus estää sekaannuksia, helpottaa tietokantojen hakua ja toimitusketjujen hallintaa sekä mahdollistaa turvallisuus- ja riskinarvioinnit. Järjestelmälliset nimet kertovat usein rakenteesta: esimerkiksi orgaanisen yhdisteen nimi voi paljastaa hiiliketjun pituuden, funktionaaliset ryhmät ja stereokemian.

Perusperiaatteet orgaanisessa nimeämisessä

• Vanhempi ja substituoituva nimitys: Orgaanisissa yhdisteissä määritellään yleensä pääketju (parent) ja sen jälkeen luetellaan substituentit sijainteineen (lokantit).
• Funktionaalisen ryhmän prioriteetti: Usein tärkein funktionaalinen ryhmä määrää päänimen päätteeksi (esim. -ol, -al, -oic acid).
• Stereokemia: R/S- ja E/Z-deskriptorit lisätään tarvittaessa yksiselitteisyyden takaamiseksi.
• Suositellut ja säilytetyt nimet: IUPAC voi hyväksyä joitakin perinteisiä (triviaaleja) nimiä säilytettäviksi tai määrätä Preferred IUPAC Name (PIN) -nimityksen käytettäväksi virallisesti.

Perusperiaatteet epäorgaanisessa nimeämisessä

• Hapetusluvut ilmoitetaan yleensä roomalaisin numeroin (esim. rauta(II)kloridi, FeCl2).
• Koordinaatioyhdisteet nimetään siten, että ligandit luetellaan aakkosjärjestyksessä ja metalli nimetään lopuksi hapetusluku mukana (esim. tetraamminekoboltti(III) kloridi).
• Ioniyhdisteet ja polyatomiset ionit noudattavat omia sääntöjään (esim. sulfaatti, nitridi) ja yhdistelmät muodostetaan näiden mukaan.

Erikoisalueet ja kirjat

IUPAC julkaisee useita compendioita ja suosituksia eri aloille. Keskeisimpiä ovat aiemmin mainitut Sininen kirja (orgaaninen), Punainen kirja (epäorgaaninen), Vihreä kirja (suureiden ja yksiköiden symbolit) ja Gold Book (terminologia). Lisäksi on erikoisjulkaisuja polymeerinimikkeistölle (Purple Book), bio- ja enzymaattiselle nomenklatuurille sekä muita ohjeita, jotka täydentävät perussääntöjä.

Käytännön esimerkkejä

• Orgaaninen: yleisesti käytetty nimi "etanoli" on IUPACin mukainen; toisaalta "etyyli-alkoholi" on vanha, vähemmän suositeltava ilmaisu.
• Orgaaninen, happo: "etuikkahappo" tunnetaan tavallisessa käytössä "etikkahappona", IUPAC-nimi on "etaanihappo" (acetic acid = ethanoic acid).
• Epäorgaaninen: FeCl2 = rauta(II)kloridi, FeCl3 = rauta(III)kloridi.
• Koordinaatioyhdiste: [Cu(NH3)4]SO4 = tetraamminekoboltti(II) sulfaatti (esimerkki kuvaa ligandien ja suolojen nimeämistä).

Julkaisut, päivitykset ja käytäntö

IUPAC:n suositukset päivittyvät ajan myötä. Uusista suosituksista ja tarkennuksista julkaistaan artikkeleita ja suosituksia mm. Pure and Applied Chemistry -lehdessä. Käytännössä on hyvä tarkistaa viimeisimmät suositukset ja Preferred IUPAC Name -listaukset, erityisesti kun nimiä käytetään virallisissa raporteissa, tietokannoissa tai julkaisuissa.

Vinkkejä ja sudenkuoppia

• Älä sekoita triviaalin nimeämisen ja IUPAC-nimeämisen sääntöjä; jos haluat yksiselitteisyyttä, käytä IUPAC-nimeä tai RTECS/CAS-tunnusta tarvittaessa.
• Stereokemian merkitseminen on välttämätöntä, kun eri isomeereillä on erilaiset ominaisuudet.
• Konsultoi alan käsikirjoja tai IUPACin verkkosivuja epäselvissä tapauksissa; viralliset nimet voivat muuttua tai niihin voidaan antaa suosituksia.

Yhteenvetona: kemiallinen nimikkeistö on keskeinen työkalu tiedeyhteisössä ja teollisuudessa. IUPAC:n standardit tarjoavat loogisen, laajasti hyväksytyn tavan antaa yhdisteille nimet, mutta käytännössä on hyvä tuntea myös poikkeukset, säilytetyt trivial-nimet ja erikoisalojen lisäsäännöt.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on kemiallinen nimikkeistö?

K: Miksi kemiallinen nimikkeistö on tärkeä?

K: Kuka loi yleisimmin käytetyn kemiallisen nimikkeistön järjestelmän?

K: Mistä kemiallisia yhdisteitä koskevat nimeämissäännöt löytyvät?

K: Mitkä ovat niiden kirjojen nimet, jotka sisältävät orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden nimeämissäännöt?

K: Mikä on Vihreä kirja?

K: Mikä on Gold Book?

Hae kirjaimella