Nomenklatur

Präfixe und Gruppennamen funktioneller Gruppen

Wie untergeordnete funktionelle Gruppen als Präfix benannt werden und wie Ester, Amide, Stickstoff- und Arylgruppen korrekt heißen.

Prüfungsrelevanz: wichtig ✓ gelesen
Das Wichtigste in Kürze6 Punkte
  • Ein Substituentenpräfix benennt eine Gruppe, die nicht Hauptgruppe ist. Es steht mit Lokant vor dem Stammnamen, während die Hauptgruppe das Suffix liefert.
  • Neben einer ranghöheren Gruppe wird OH zu Hydroxy- (Milchsäure = 2-Hydroxypropansäure), sonst endet der Name auf -ol.
  • Neben Säure, Ester oder Aldehyd heißt die Ketogruppe Oxo-, nie Keto-: Acetessigsäureethylester ist Ethyl-3-oxobutanoat.
  • Ester heißen Alkyl-…oat bzw. -carboxylat; neben einer freien Säure wird \(\ce{-COOCH3}\) zum Präfix Methoxycarbonyl-.
  • Levetiracetam ist (S)-2-(2-Oxopyrrolidin-1-yl)butanamid: Das Amid ist Suffix, der Lactamring Präfix.
  • \(\ce{R-O-C#N}\) ist ein Cyanat, Nitrate sind Salpetersäureester, und Benzyl ist \(\ce{C6H5CH2-}\) im Gegensatz zu Benzoyl \(\ce{C6H5CO-}\).

Dieses Kapitel ist für Supporter

Relaxed ins Stex ist ein kleines, unabhängiges Projekt. Mit einem Zugang unterstützt du uns und schaltest das ganze 1. Staatsexamen frei. ❤️

Zugang freischalten

Bitte bestätige zuerst deine E-Mail-Adresse

Wir haben dir einen Link geschickt. Erst mit bestätigter E-Mail-Adresse kannst du einen Zugang freischalten und nutzen.

Zum Konto

Worum es geht

Ein systematischer Name hat nur eine Endung, alle weiteren Gruppen stehen als Vorsilben davor. Diese Einheit zeigt, welche Präfixe dabei entstehen und wie man Ester, Amide und stickstoffhaltige Gruppen benennt. Das braucht man, um Arzneistoffnamen wie den von Levetiracetam lesen und bilden zu können.

Hydroxy und Oxo

Jede Verbindung hat genau eine Hauptgruppe. Sie steht als Suffix am Ende des Namens. Alle übrigen funktionellen Gruppen rücken nach vorn und erscheinen als Präfix. Welche Gruppe gewinnt, regelt die Rangfolge der funktionellen Gruppen.

📖 Definition: Substituentenpräfix

Vorsilbe für eine Gruppe, die nicht Hauptgruppe ist. Sie trägt einen Lokanten und wird mit den anderen Präfixen alphabetisch gereiht, etwa 6-Hydroxy-, 3-Oxo- oder Cyano-.

Hydroxy

Ohne ranghöhere Gruppe endet ein Alkohol auf -ol. Neben einer Carbonsäure, einem Ester oder einem Keton wird die OH-Gruppe zum Präfix Hydroxy-. Milchsäure heißt daher 2-Hydroxypropansäure.

In \(\ce{HOCH2-CHCl-CH2CH2CH2-COOH}\) bestimmt die Säure C1. Chlor sitzt an C5, die OH-Gruppe an C6. Mit alphabetisch gereihten Präfixen ergibt das 5-Chlor-6-hydroxyhexansäure. Hängt eine OH-Gruppe an einem \(\ce{CH2}\) außerhalb der Stammkette, heißt der ganze Substituent Hydroxymethyl.

Oxo

Für die Ketogruppe gilt dasselbe Prinzip. Als Hauptgruppe trägt sie das Suffix -on, etwa Butan-2-on. Aldehyde, Carbonsäuren und Ester stehen aber im Rang höher. Neben ihnen heißt der Keton-Sauerstoff Oxo-, nie „Keto-“. Beispiele sind 3-Oxobutanal (\(\ce{CH3COCH2CHO}\)) und 4-Oxopentansäure (\(\ce{CH3COCH2CH2COOH}\)).

Auch in Substituenten taucht Oxo auf. \(\ce{-CH2CH2COCH3}\) heißt 3-Oxobutyl, gezählt ab dem Anknüpfungsatom. Eine Doppelbindung ändert dagegen nur die Endung des Stamms. Beide Endungen werden kombiniert: \(\ce{CH2=CH-CO-CH3}\) ist But-3-en-2-on.

Einen Ketoester an der Skelettformel benennt man in vier Schritten, hier am Methyl-3-oxopentanoat:

  1. Hauptgruppe: Der Ester schlägt das Keton und liefert die Endung -oat.
  2. Stammkette: Das Ester-C ist C1. Fünf C-Atome ergeben Pentanoat.
  3. Präfix: Das Keton an C3 wird zu 3-Oxo.
  4. Alkylrest: Der Rest am Ester-O steht vorn, hier Methyl.

Zickzack-Skelettformel einer Fünferkette mit Methylester an C1 und Carbonylgruppe an C3, Atome nummeriert

Methyl-3-oxopentanoat: Der Ester bestimmt C1 und Endung, das Keton an C3 wird zu 3-Oxo.

Nach demselben Muster heißt Acetessigsäureethylester \(\ce{CH3COCH2COOC2H5}\) Ethyl-3-oxobutanoat. Gleichwertig ist 3-Oxobutansäureethylester. Unzulässig sind Namen, die „-keton“ oder „-on“ an einen Esternamen oder Trivialnamen hängen. Auch 1-Ethoxycarbonylbutan-3-on ist falsch. Er macht das Keton zur Hauptgruppe und den Ester zum Präfix, also genau umgekehrt.

🎯 Examensrelevant: Oxo statt Keto

Die Benennung untergeordneter Ketogruppen wird im Examen gerne gefragt. Neben Säure, Ester oder Aldehyd heißt die Ketogruppe immer Oxo- mit Lokant, etwa Ethyl-3-oxobutanoat. Achte darauf, dass C1 das Säure- oder Ester-C ist.

Ester und Amide

Ester benennt man nach Alkylrest und Säureanion. Aus Ethanol und Butansäure wird Ethylbutanoat. Endet die Säure auf -carbonsäure, heißt das Anion -carboxylat. Nicotinsäureethylester ist daher Ethyl-pyridin-3-carboxylat. Zur Stoffklasse selbst siehe Carbonsäureester.

Neben einer freien Carbonsäure verliert der Ester den Rang. Die Säure liefert das Suffix. Die Estergruppe \(\ce{-COOCH3}\) wird zum Präfix Methoxycarbonyl-, etwa in 4-(Methoxycarbonyl)benzoesäure.

Amide stehen in der Rangfolge über Nitrilen, Aldehyden und Ketonen. Als Hauptgruppe tragen sie das Suffix -amid. Das Antiepileptikum Levetiracetam zeigt, wie ein Lactam dabei zum Präfix wird. Die offene Butanamid-Kette ist Stamm. Der fünfgliedrige Lactamring hängt über sein N-Atom an C2 der Kette und trägt die Carbonylgruppe an Ring-C2.

So entsteht (S)-2-(2-Oxopyrrolidin-1-yl)butanamid. Die Endung -yl macht den Ring zum Substituenten, die 1 zeigt die Verknüpfung über N1. Das (S) beschreibt das Stereozentrum an C2 der Kette.

Strukturformel von Levetiracetam mit beschriftetem Butanamid-Stamm und Lactamring

Levetiracetam: Butanamid als Stamm, 2-Oxopyrrolidin-1-yl als Substituent an C2.

Stickstoff- und Arylgruppen

Bei stickstoffhaltigen Gruppen entscheidet, welches Atom am Rest R hängt. Die Tabelle stellt Gruppen gegenüber, die sich leicht verwechseln lassen.

Gruppe Formel an R gebunden Besonderheit
Nitril \(\ce{R-C#N}\) C Präfix Cyano-
Cyanat \(\ce{R-O-C#N}\) O Isomer zum Isocyanat
Isocyanat \(\ce{R-N=C=O}\) N
Nitro \(\ce{R-NO2}\) N
Nitrat \(\ce{R-O-NO2}\) O Salpetersäureester
Nitroso \(\ce{R-N=O}\) N
Azo \(\ce{R-N=N-R'}\) N N=N zwischen zwei Resten

Sechs funktionelle Gruppen mit Stickstoff als Strukturformeln, das an R gebundene Atom farbig markiert

Stickstoffgruppen im Vergleich: Entscheidend ist, welches Atom am Rest hängt.

Das einfachste Nitril ist Acetonitril \(\ce{H3C-C#N}\). Der Wortteil Acet- verrät zwei C-Atome, das Nitril-C mitgezählt. Gibt es eine ranghöhere Gruppe, heißt \(\ce{-C#N}\) Cyano-. Mehr zur Stoffklasse steht bei Nitrilen und Nitroverbindungen.

⚠️ Achtung: Nitrat und Nitroverbindung

Nitrate sind Ester der Salpetersäure und binden über O an den Rest. Glyceroltrinitrat ist trotz des alten Namens Nitroglycerin keine Nitroverbindung, denn dort säße N direkt am C.

Das Suffix -oxid am Ring-Stickstoff bezeichnet ein N-Oxid mit polarer N-O-Bindung, etwa im Chlordiazepoxid (…-4-oxid). Eine Nitrosogruppe liegt dort nicht vor. Das Präfix (Aryl)amino steht für eine NH-Brücke zwischen Arylrest und Stamm. Diclofenac trägt so eine (2,6-Dichlorphenyl)amino-Gruppe. Die Gruppe \(\ce{R-N=N-OH}\) hat ein OH an einer N=N-Doppelbindung. Sie heißt Diazohydroxid und entsteht aus einem Diazoniumion und Hydroxid.

Bei Arylresten zählt, wie der Ring angebunden ist. Phenyl \(\ce{C6H5-}\) sitzt direkt am Stamm. Benzyl \(\ce{C6H5CH2-}\) hängt über eine \(\ce{CH2}\)-Gruppe, Benzoyl \(\ce{C6H5CO-}\) über eine Carbonylgruppe. Die Chlormethylierung von Benzol mit Formaldehyd und HCl führt eine \(\ce{CH2Cl}\)-Gruppe ein. Das Produkt ist daher Benzylchlorid, nicht das Säurechlorid Benzoylchlorid.

Drei Benzolringe mit direkter Bindung, CH2-Brücke und Carbonylbrücke zum Rest R

Phenyl direkt, Benzyl über \(\ce{CH2}\), Benzoyl über C=O.

Ob der Ring Stamm oder Substituent ist, folgt aus der Hauptgruppe. In 2-Methylbenzaldehyd sitzt die CHO-Gruppe direkt am Ring, Benzaldehyd ist der Stamm. In \(\ce{CH3-CH(C6H5)-CHO}\) trägt dagegen die Kette den Aldehyd. Die Verbindung heißt 2-Phenylpropanal, der Ring wird zum Phenyl. Wie man mehrere Präfixe reiht, zeigt IUPAC-Namen aus Strukturformeln.

Quiz

Teste dich mit 6 Karten
richtig oder falsch iWarum nur Aussagen? Fragen mit fünf Antworten löst man am sichersten, indem man jede Aussage einzeln bewertet: ✓✓ sicher richtig, ✓ eher richtig, 0 unsicher, ✗ eher falsch, ✗✗ sicher falsch. Mit dem Ausschlussprinzip ergibt sich daraus die Lösung. Dieses einzelne Bewerten ist der wichtigste Handgriff fürs Examen, und genau den übst du hier.

Aussage 1

\(\ce{CH3COCH2COOC2H5}\) kann systematisch als Ethyl-3-oxobutanoat bezeichnet werden.

Der Ester ist Hauptgruppe, das Ester-C ist C1, das Keton an C3 wird zu 3-Oxo. Gleichwertig ist 3-Oxobutansäureethylester.

Aussage 2

Der systematische Name der Milchsäure lautet 2-Hydroxypropansäure.

Die Carbonsäure liefert das Suffix, die OH-Gruppe an C2 erscheint als Präfix Hydroxy-.

Aussage 3

Enthält ein Molekül neben einer freien Carbonsäure eine Gruppe \(\ce{-COOCH3}\), so wird diese mit dem Präfix Methoxycarbonyl- benannt.

Die Carbonsäure hat Vorrang vor dem Ester und bestimmt das Suffix, der Ester wird zum Präfix Methoxycarbonyl-.

Aussage 4

Die funktionelle Gruppe \(\ce{R-O-C#N}\) wird als Isocyanat bezeichnet.

\(\ce{R-O-C#N}\) ist ein Cyanat und bindet über O an R. Ein Isocyanat hat die Struktur \(\ce{R-N=C=O}\).

Aussage 5

Die Benzylgruppe ist über eine Carbonylgruppe an den Rest gebunden.

Benzyl ist \(\ce{C6H5CH2-}\) und bindet über eine \(\ce{CH2}\)-Gruppe. Über C=O gebunden ist die Benzoylgruppe \(\ce{C6H5CO-}\).

Aussage 6

In einer Verbindung mit Carbonsäure und Ketogruppe wird die Ketogruppe mit dem Präfix Keto- bezeichnet.

Das korrekte Präfix ist Oxo-, etwa in 4-Oxopentansäure. „Keto-“ ist kein IUPAC-Präfix.

Fehler entdeckt oder eine Idee? Wir verbessern die Inhalte laufend. Melde es uns gerne über dieses Formular ❤️

Teile der Inhalte wurden mithilfe von KI-Systemen erstellt und werden fortlaufend redaktionell geprüft. Trotz Sorgfalt können Fehler enthalten sein. Wichtige Informationen bitte anhand offizieller Quellen prüfen. Relaxed ins Stex ist ein unabhängiges Angebot und steht in keiner Kooperation mit dem IMPP. Das Angebot ist weder vom IMPP autorisiert noch mit diesem verbunden.

Zurück nach oben