2000-11-05

架橋縮合環

# 架橋の定義
# 無架橋部分の選択
# 架橋縮合環の命名
# 架橋縮合環の番号付け
# 従属橋
# 代置名の縮合環に対する架橋

1　架橋の定義

縮合環に対する架橋とは、次の条件を少なくとも1つ満たす原子または原子団である。

  1. 縮合環系の同じ環の互いに隣接しない2個以上の原子を連結する。
  2. 縮合環系の異なる環の互いに隣接しない2箇所を連結する。
  3. 縮合環系に含まれるある環と、上記に定義された架橋とを連結し、かつその架橋に含まれない（このような橋を従属橋という）。
  4. 縮合環系の2環に共有された結合の両端を連結する。
  5. 縮合命名法によって完全に命名できず、架橋縮合環として命名する必要がある場合（互いにオルトペリ縮合した3成分を参照）。

「独立橋」とは、結合点が無架橋縮合環上にのみある橋をいう。
「従属橋」とは、他の独立橋の上に結合点を持つ橋をいう。

2　無架橋部分の選択

架橋縮合環を命名するには、まず、母体となる無架橋縮合環系を決める必要がある。そのための規則を以下に示す。

IUPACとCASで規則の表現が大きく異なっている。とにかく規則(a)と(b)は共通しており、これはしっかり押さえておくこと。

IUPACでは、次の規則を順に適用して決める。

  1. 環の数が最も多い縮合環を選ぶ。
  2. 骨格元素の数が最も多い縮合環を選ぶ。
  3. ヘテロ原子の数が最も少ない縮合環を選ぶ。
  4. 優先順位（基礎成分に関する規則だが、これを全体の縮合環に適用する）の最も高い縮合環を選ぶ。
  5. 複合橋の数が最も少ない縮合環を選ぶ。
  6. 従属橋の数を最少にする。
  7. 従属橋に含まれる骨格原子の数を最少にする。
  8. 二価橋の数が最も多い縮合環を選ぶ。
  9. 独立橋が無架橋縮合環に結合する位置番号が小さい縮合環を選ぶ。次いで、従属橋の結合点の位置番号が小さい縮合環を選ぶ。
  10. 主基に対する位置番号が小さい縮合環を選ぶ。
  11. より多くの非集積二重結合を含む縮合環を選ぶ。

CASでは、次の規則を順に適用して決める。

  1. 環の数が最も多い縮合環を選ぶ。
  2. 骨格元素の数が最も多い縮合環を選ぶ。
  3. 橋をできるだけ単純にする。例えば、複合橋1個より単純橋2個を、また、不飽和橋より飽和橋を選ぶ。
  4. 環の選択規則（母体の選択規則 (c)）で最も優先性の高い縮合環を選ぶ。

IUPACの規則 c. は、CASの規則 c., d. と異なる結果を招くことがある。

Octahydro-5,3-(epoxymethano)-1-benzofuran [IUPAC]（左式）
オクタヒドロ-5,3-(エポキシメタノ)-1-ベンゾフラン
Hexahydro-1,6-ethano-3H-furo[3,4-c]pyran [CAS]（右式）
ヘキサヒドロ-1,6-エタノ-3H-フロ[3,4-c]ピラン
1,2,3,4-Tetrahydro-1,3-epoxynaphthalene [IUPAC]（左式）
1,2,3,4-テトラヒドロ-1,3-エポキシナフタレン
3,4-Dihydro-1,3-methano-1H-2-benzopyran [CAS]（右式）
3,4-ジヒドロ-1,3-メタノ-1H-2-ベンゾピラン

IUPACの規則 j. と k. の順序関係は、CASの規則 c. と異なる結果を招くことがある。

1,2,3,4-Tetrahydro-1,4-ethenonaphthalen-2-ol [IUPAC]（左式）
1,2,3,4-テトラヒドロ-1,4-エテノナフタレン-2-オール
1,4-Dihydro-1,4-ethanonaphthalen-9-ol [CAS]（右式）
1,4-ジヒドロ-1,4-エタノナフタレン-9-オール

3　架橋縮合環の命名

架橋縮合環は、適切な架橋接頭辞と、橋頭原子の位置番号（縮合環部分の番号付けに従い、架橋接頭辞に合う適切な順序で記す）とを、縮合環部分の名称の前に添えて命名する。

1,4-Epoxynaphthalene
1,4-エポキシナフタレン
1,3,6-(Ethane[1,1,2]triyl)cyclopenta[1,2,3-cd]pentalene [IUPAC]
1,3,6-(エタン[1,1,2]トリイル)シクロペンタ[1,2,3-cd]ペンタレン
6,1,3-Ethanylylidenecyclopenta[1,2,3-cd]pentalene [CAS]
6,1,3-エタニリリデンシクロペンタ[1,2,3-cd]ペンタレン

橋頭原子の位置番号に選択肢があれば、組として小さくする。

5,8-Epoxy-1,3-methanoanthracene
5,8-エポキシ-1,3-メタノアントラセン

さらに選択肢があれば、IUPACでは橋頭原子の位置番号を記載順に小さくする。CASではその前に、ヘテロ原子の位置番号を小さくする。

4a,8a-(Epiminomethano)naphthalene [IUPAC]（左式）
4a,8a-(エピミノメタノ)ナフタレン
8a,4a-(Iminomethano)naphthalene [CAS]（右式）
8a,4a-(イミノメタノ)ナフタレン
1,4-Epoxy-5,8-methanonaphthalene
1,4-エポキシ-5,8-メタノナフタレン [IUPAC]（左式）
5,8-Epoxy-1,4-methanonaphthalene [CAS]（右式）
5,8-エポキシ-1,4-メタノナフタレン

同一の橋が複数ある場合、適切な倍数接頭辞を添えて記す。橋頭原子の位置番号の組はコロンで分ける。

9,10-Epoxy-1,4:5,8-dimethanoanthracene
9,10-エポキシ-1,4:5,8-ジメタノアントラセン
5,14:7,12-Di[1,2]benzenopentacene [IUPAC]
5,14:7,12-ジ[1,2]ベンゼノペンタセン
5,14[1',2']:7,12[1'',2'']-Dibenzenopentacene [CAS]
5,14[1',2']:7,12[1'',2'']-ジベンゼノペンタセン

指示水素は、IUPACでは架橋の導入の操作の後でmancudeを求め、それに応じて指示水素の必要性と位置を決める。

CASでは元の縮合環に必要な指示水素は、その名称の前に必ず記す。必要なら架橋の位置に指示水素を合わせる。架橋の導入により新たに指示水素が必要になったなら、すべての架橋接頭辞の前に添える。

Tetrahydro-3H,4H-3a,6-methano-1,2-benzoxathiole [IUPAC]
テトラヒドロ-3H,4H-3a,6-メタノ-1,2-ベンゾオキサチオール
Tetrahydro-4H-3a,6-methano-3H-1,2-benzoxathiole [CAS]
テトラヒドロ-4H-3a,6-メタノ-3H-1,2-ベンゾオキサチオール

4　架橋縮合環の番号付け

架橋の位置番号は、縮合環部分の最大位置番号に続けて付ける。
橋が複数あれば、橋頭原子の位置番号の大きい橋から付ける。
それぞれの橋には、橋頭原子の位置番号の大きい側から付ける。

環式橋では、縮合環部分と結合している原子（すなわち橋側の橋頭原子）の一方（縮合環側橋頭原子の位置番号の大きい側）から始めて、環を一周するように番号を付ける。
環式橋の番号付けの経路に選択があれば、(1) ヘテロ原子、(2) 橋側橋頭原子の順に位置番号を小さくする。

10,5-[2,3]Furanobenzo[g]quinoline [IUPAC]
10,5-[2,3]フラノベンゾ[g]キノリン
10,5[2',3']-Furanobenzo[g]quinoline [CAS]
10,5[2',3']-フラノベンゾ[g]キノリン
6,13-(Methano[1,2]benzenomethano)pentacene
6,13-(メタノ[1,2]ベンゼノメタノ)ペンタセン

縮合環式橋では、周辺原子および内部原子は、縮合環の番号付けに準じて番号を付ける。

6,13-[2,3]Naphthalenopentacene [IUPAC]
6,13-[2,3]ナフタレノペンタセン
6,13[2',3']-Naphthalenopentacene [CAS]
6,13[2',3']-ナフタレノペンタセン

5　従属橋

架橋部分が明確に命名できない場合、さらに独立橋と従属橋に分けて表現する（架橋の定義を参照せよ）。

従属橋の接頭辞は、アルファベット順にかかわらず、すべての独立橋の前（つまり無架橋縮合環名から離れた位置）に置く。従属橋が複数あれば、それらの間でアルファベット順を考慮する。

従属橋の位置番号は、すべての独立橋に番号を付けた後に付ける。

13,16-Epoxy-9,10-[1,2]benzeno-1,4:5,8-diepoxyanthracene [IUPAC]
13,16-エポキシ-9,10-[1,2]ベンゼノ-1,4:5,8-ジエポキシアントラセン
13,16-Epoxy-9,10[1',2']-benzeno-1,4:5,8-diepoxyanthracene [CAS]
13,16-エポキシ-9,10[1',2']-ベンゼノ-1,4:5,8-ジエポキシアントラセン
※13,16-エポキシ橋は従属橋である。

6　代置名の縮合環に対する架橋

代置命名法（ア命名法）で命名される縮合環（互いにオルトペリ縮合した3成分を参照せよ）が架橋を持つときは、IUPACとCASで扱いが異なる（非分離接頭辞も参照せよ）。

IUPACでは、代置を架橋の後に適用する。すなわち、架橋縮合環全体を対応する炭化水素環系に置き換えて命名し、架橋部分および縮合環部分に含まれるヘテロ原子を同時に表現する。すなわち、名称の要素の順序が (1) ア接頭辞、(2) 炭化水素架橋接頭辞、(3) 縮合炭化水素名となる。

CASでは、縮合環部分に代置命名法を適用して、その後に架橋を通常の方法で命名する。すなわち、名称の要素の順序が (1) 架橋接頭辞（炭化水素橋でもヘテロ橋でもよい）、(2) ア接頭辞、(3) 縮合炭化水素名となる。

2,3,9-Trioxa-5,8-methanocyclopenta[cd]azulene [IUPAC]
2,3,9-トリオキサ-5,8-メタノシクロペンタ[cd]アズレン
5,8-Epoxy-2,3-dioxacyclopent[cd]azulene [CAS]
5,8-エポキシ-2,3-ジオキサシクロペンタ[cd]アズレン
1-Oxa-5,9,2-(ethane[1,1,2]triyl)cycloocta[1,2,3-cd]pentalene [IUPAC]
1-オキサ-5,9,2-(エタン[1,1,2]トリイル)シクロオクタ[1,2,3-cd]ペンタレン
2,9,5-Ethanylylidene-1-oxacycloocta[1,2,3-cd]pentalene [CAS]
2,9,5-エタニリリデン-1-オキサシクロオクタ[1,2,3-cd]ペンタレン

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