[科普中国]-次序规则

次序规则（Sequence rule），也称为顺序规则，是有机化学中判断取代基或基团优先次序的一个重要规则，最早是Cahn, R. S, Ingold, C. K和Prelog, V 为解决手性异构体命名问题，进行原子或原子团次序排列而提出的一个规则。

其主要内容是： 由双键碳上直接相连的两个原子的原子序数的大小来决定，原子序数大者为优。若原子序数相同时，则比较相对原子质量数大小。若与双键碳原子直接相连的第一个原子相同，要依次比较第二个甚至第三个原子，依此类推，直到比较出优先顺序为止。

提出意义次序规则最早由Cahn, R. S, Ingold, C. K和Prelog, V 提出，目的为解决手性异构体命名问题。12此后经修改和完善，于1970年为国际纯化学和应用化学联合会 （IU-PAC）所正式采用3，成为有机化合物的命名中主链编号、取代基列出顺序、烯烃结构Z、E式的判断以及手性化合物的R、S构型判断的基本依据。

规则内容（1）原子：原子序数大的排在前面，同位素质量数大的优先。

几种常见原子的优先次序为：I>Br>Cl>S>P>O>N>C>H

（2）杂原子上孤电子对当作最小的取代基，如下图所示：

取代基优先次序为：c>b>a>孤电子对

（3）若取代基中心原子相同者，则逐轮依次比较与中心原子相连的原子的原子序数大小；如仍相同，再依次逐轮外推，直至比较出较优基团为止。

且在逐轮依次比较时，还有优先方向原则，即遇到不同点时，优先比较各自较优基团上的取代基。

C5与C3连的原子相同，接着依次比较下一层的取代基，如从O上取代基来比较，C5的O上连C，C3的O上连 H，则C5取代基优于C3取代基；如从C上取代基来比较，C6连（C,H,H），C2 连（C,C,H），则C3 取代基优于 C5取代基，此时优先从较优的O取代基进行比较。因此C5取代基优于C3取代基，C4手性构型为R。

（4）若为同位素，质量数大者为较优基团，如：D>H、 ；该原则只适用于仅存在同位素差别，而其它都相同的基团之间的比较，如下：-CH2CH3>-CH2CH2D

对于可以通过逐轮依次比较原子序数而排列出优先次序的取代基，则这条规则不使用，如：-CH2CH2CH3>-CHDCH3

（5）若取代基上含有双键、三键以或芳环，可以认为双键中心碳原子连有两个相同原子，三键中心碳原子连有三个相同原子，芳环中心碳原子连有两个或三个相同原子，其中一个为实原子（real atom），其他为虚原子（phantom atom，括弧内原子），如

其中，规定虚碳原子上不再连任何原子，或认为连的原子为零，甚至小于杂原子所含有的孤电子对。以乙炔基和苯基为例进行分析，C1上连（C、C、C）Ci上连（C、C、C），此时未能比较出结果，接着进行下一轮比较；C2为实碳，连有（C、C、H），C3 和C4为虚碳，不再连有任何原子，或认为连的原子为零。Cii和Ciii为实碳，均连有（C、C、H）；而Civ为虚碳，不再连有任何原子，Cii与C2相同，Ciii优于C3，Civ 与C4相同。因此苯基优先于乙炔基。由此可以比较出下列取代基的优先次序：4

（6）饱和基团：如果第一个原子序数相同，则比较第二个原子的原子序数，依次类推。常见的烃基优先次序为：(CH3)3C->(CH3)2CH->CH3CH2->CH3-

（7）不饱和基团：可看作是与两个或三个相同的原子相连。不饱和烃基的优先次序为：-C≡CH>-CH=CH2>(CH3)2CH-

（8）若与双键碳原子相连的基团互为顺反异构时，Z型先于E型。5

R构型优于S构型。

次序规则主要应用于烷烃的系统命名和烯烃中几何异构体的命名。

烷烃的系统命名：如果在主链上连有几个不同的取代基，则取代基按照“次序规则”依次列出，优先基团后列出。

按照次序规则，烷基的优先次序为：叔丁基>仲丁基>异丙基 >异丁基>丁基>丙基>乙基>甲基。

本词条内容贡献者为:

代祥光 - 副教授 - 西南大学电子信息工程学院