含氟烃的编码命名
唐跃兵
北京化工研究院(北京100013)
含氟烃是指含有氟原子的烃和卤代烃,包括全氟烃、氢氟烃、氟氯烃和氟溴烃。
而在有机氟化工中,氟氯烷烃的生产占有最重要的地位。
氟氯烷烃属一般有机化工原料,广泛用于致冷剂、塑料发泡剂、气雾剂和清洗剂等,其中又以致冷剂用量最大。
氟氯烷烃在商业和技术文献上常称为氟里昂(Freon的音译名),这一商品名称本来是杜邦公司致冷剂的注册商标,后来在很多场合被用作致冷剂用氟氯烷的通称。
氟氯烷径家族有多个化合物,如何以一种简单的称呼表示它们的商品名称,过去一直沿用的方法是用每一个化合物所含有的碳、氟、氯的原子数目表示和区别,把排列组成的数字用一短横线连接在氟里昂缩写字母F之后来称呼,这样,每一个氟氯烷化合物都有一个编码。
在我国已制定的工业级氟氯烷烃产品国家标准中,规定的产品名称除学名外,其简称(编码)即采用上述方法,分别称为:F-11、F-12、F-13、F-22、F-113。
近年来,以F作词头的编码作为氟氯烷烃的简称基本不再使用。
现在国际上已普遍采用组成命名(缩合词)或R为词头加数码表示各类含氟烷的化学组成,词头后面的数字编码规则与过去基本相同。
缩合词简称主要用于非技术性的、公共的和有关限制消耗臭氧层物质(ODS¹)的交流和出版物等,R 简称主要用于技术性出版物、技术规范和设备铭牌,在技术交流中说明某一氟氯烃物质的特点需要标明一些数据(如ODPº值、GWP»值)时常用此表示。
两种命名方法对氟烃、氟氯烃、氟溴烃均适用。
下面分别介绍区分含氟烃各种化合物的词头命名规则和主要编码规则。
技术词头用大写字母R(英文是Re-frig erant,表示致冷剂),或用生产商的商标或商品名称表示。
鉴别数码接在词头之后。
但商标和商品名在设备铭牌上或在技术规范中不用来区分各种致冷剂。
组成命名词头,即缩合词形式以大写字母C表示碳,鉴别数码接在C之后。
分别代表溴、氯、氟的大写字母B、C、F或其组合依次写在代表碳的C之前。
对于含有氢原子的化合物,则在缩合词前面加字母H。
这样,全氟烷总称FC,氟氯烷称为CFC,含氢的氟烷称为HFC,含氢的氟氯烷称为H CFC。
表示单个化合物的碳、氢、氟原子数目的数码标在这些词头之后并用一短横线与词头连接。
主要编码规则是:
1.右起第一位数字是化合物中氟(F)原子数;
2.右起第二位数字是化合物中氢(H)原子数加1所得的数;
3.右起第三位数字是化合物中碳(C)原子数减1所得的数,当此数为零时省去;
4.右起第四位数字等于化合物中不饱和碳碳键的数,当此数为零时省去;
5.对于氟溴烷,先遵循以上规则编码,再在数码之后写上大写字母B(表示溴(Br)的存在)和溴原子的原子数目;
6.对于化合物中的氯(Cl)原子数目,由连接碳原子的其它原子的总数(对于饱和烃此数等于2n+2,对于单不饱和烃和环状饱和烃此数等于2n,n为分子中的碳原子数)减去氟、溴、氢的原子总数得知;
7.对于环状衍生物,在数码前(词头后)
7
化工标准化与质量监督2000年第12期
加大写字母C 。
例如:一氯七氟环丁烷(C 4ClF 7)的编码是R-C317;
8.数码不反映乙烷系列的异构化结构,对于具有同样数码的化合物,按其不对称性程度在数码后补一小写英文字母来区别异构体,字母从a 开始,依次为b 、c ,,加a 比加c 的异构体更对称。
对称性由连接每一碳原子的卤原子和氢的总原子质量测定,方法是两个总数相减,其绝对差值越小,异构体越对称;
9.数码同样不反映丙烷系列的异构化结构,对于具有同样数码的化合物,在数码后补两个小写英文字母来区别异构体,字母从a 开始。
第一个补加字母指出中心碳原子(C2)的取代,字母表示的含义依次为:
-CCl 2- a -CClF-b -CF 2-c -CClH -d -CFH -e
-CH 2-f
对于环丙烷的卤代衍生物,连有总原子质量最大的其它原子的碳原子视为中心碳原子,这些化合物的编码命名省去第一个补加字母。
第二个补加字母指出尾端碳原子(C1和C3)取代物的相对对称性。
对称性由连接C1和C3原子的卤原子和氢原子的总原子质量测定,方法是两个总数相减,其绝对差值越小,异构体越对称。
但是,与乙烷系列比较,最对称的异构体有第二个补加字母a (乙烷异构体没有此补加字母),依次的字母表示异构体的不对称性程度。
以二氯五氟丙烷为例(只列其中四个异构体):
化合物编码化合物名称中心C2
原子质量相减
W 1)W 3R-225aa CF 3CCl 2CHF 2CCl 218.0R-225bb CClF 2CClFCH F 2CClF 34.4R-225cb CHClFCF 2CClF 2CF 250.9
当化合物没有异构体的可能性时省去补加字母,数码即代表分子结构。
例如:CF 3CF 2CF 3的编码是R-218,而不是R-218ca 。
国际标准化组织现已起草了修订ISO R817/致冷剂编码命名0的标准草案,该标准的颁布将对各国规范使用致冷剂简称起到指导作用。
目前在我国的专业界,对含氟烃的简称已使用缩合词编码,但由于我国不少现行的国际、行标以及企标是若干年前制定的,标准里的产品简称仍为传统编码。
因此,有关标准化技术归口单位和企业在制定、修订含氟烃(特别是ODS 替代物)的产品标准或相关的方法标准时,应重新规范化合物的简称,使其命名与国际上统一。
在涉及这类产品的标准说明、产品质量监督等方面的文章和报告中也应注意使用新的化合物简称。
附:含氟烃编码命名(以缩合词为词头)举例
化合物编码化合物名称结构式FC-11三氯一氟甲烷CCl 3F CFC-12二氯二氟甲烷CCl 2F 2HCFC-22一氯二氟甲烷
CHClF 2
CFC-112
1,1,2,2-四氯-1,2-二氟乙烷CCl 2FCCl 2F
CFC-112a
1,1,1,2-四氯-2,2-二氟乙烷
CCl 3CClF 2 HFC-134a 1,1,1,2-四氟乙烷CH 2FCF 3HFC-152a
1,1-二氟乙烷
CH 3CHF 2HCFC-132b 1,2-二氯-1,1-二氟乙烷CH 2ClCClF 2CFC-216a
1,3-二氯-1,1,2,2,3,3-六氟丙烷
CClF 2CF 2CClF 2
CFC-C316
1,2-二氯-1,2,3,3,4,4-
六氟环丁烷
C 4Cl 2F 6
BCFC-12B1
一氯二氟溴甲烷(Halon -1211)CBrClF 2 FC-1114
四氟乙烯
CF 2=CF 2
¹ODS:Ozone depletion substance 消耗臭氧层物质。
ºODP:Ozone deplet ion potential 消耗臭氧潜能值。
»GWP :Global warming potential 全球变暖潜能值。
(收稿日期2000-06-08)
8化工标准化与质量监督 2000年第12期。