順序規則

次序規則最早由Cahn, R. S, Ingold, C. K和Prelog, V 提出，目的為解決手性異構體命名問題。此後經修改和完善，於1970年為國際純化學和應用化學聯合會 （IU-PAC）所正式採用，成為有機化合物的命名中主鏈編號、取代基列出順序、烯烴結構Z、E式的判斷以及手性化合物的R、S構型判斷的基本依據。 ^[1] 

下列五條是“順序規則”的基本規則，用以對原子或基團逐條依次考察、比較，直至定出按優先次序的排列。

（1）原子序數大的優先於小的。

（2）原子質量高的優先於小的。

（3）cis優先於trans，Z優先於E。

（4）RR或SS優先於RS或SR；MM或PP優先於MP或PM。

（5）R優先於S，M優先於P，r優先於s。 ^[4] 

如果考察、比較立體異構源上兩個基團的第一個元素相同（如碳原子）時，為了確定它們的優先次序就需要進一步考察它們鏈接下去的結構，這時可將這兩個基團中鏈接的原子排列成分層級的導向圖（digraph）或稱樹狀圖。然後繼續用順序規則考察、比較第二層級上元素的優先級序，如此繼續直至得出結論。由第二層級進入第三層級比較時僅考慮第二層級中佔優的元素上相連的第三層級的基團，而不考慮其他的第三層級基團。必要時用同樣的方式進入第四層級或更高層級的比較。 ^[4] 

例：按順序規則考察連接中心原子上的，也即第一層次上的四個原子可以得出O＞C和C＞H，但無法立即判別兩個碳中何者優先，因而就進入第二層級進行比較，但仍無法區別，因左右兩側均為（C, C, H）。下一步需進入第三層級進行比較，左右兩側均有兩個分支（途徑）進入第三層級，為（F, C, H）和（C, H, H），按順序規則（F, C, H）優於（C, H, H），於是應由分支（F, C, H）進行比較，但此時左右兩側的第三層級仍是相同，為此再進入第四層級進行判別。第四層級左側（基團c）為（F, H, H），右側（基團b）為（Cl, H, H），顯然右側優於左側，從而在此中心上四個基團按順序規則的排列應為a＞b＞c＞d。需要説明的一點是從另外分支進入第四層級的有（I, H, H）和（Br, H, H），它們均優於含氟或氯的基團，但它們不是在優先的分支上，因此就不予考慮。 ^[4] 

（1）原子：原子序數大的排在前面，同位素質量數大的優先。

幾種常見原子的優先次序為：I＞Br＞Cl＞S＞P＞O＞N＞C＞H ^[2] 

（2）雜原子上孤電子對當作最小的取代基，如圖1所示：

取代基優先次序為：c＞b＞a＞孤電子對

（3）若取代基中心原子相同者，則逐輪依次比較與中心原子相連的原子的原子序數大小；如仍相同，再依次逐輪外推，直至比較出較優基團為止。

且在逐輪依次比較時，還有優先方向原則，即遇到不同點時，優先比較各自較優基團上的取代基。

C5與C3連的原子相同，接着依次比較下一層的取代基，如從O上取代基來比較，C5的O上連C，C3的O上連 H，則C5取代基優於C3取代基；如從C上取代基來比較，C6連（C,H,H），C2 連（C,C,H），則C3 取代基優於 C5取代基，此時優先從較優的O取代基進行比較。因此C5取代基優於C3取代基，C4手性構型為R。

（4）若為同位素，質量數大者為較優基團，如：D

；對於可以通過逐輪依次比較原子序數而排列出優先次序的取代基，則這條規則不使用；

（5）若取代基上含有雙鍵、三鍵或芳環，可以認為雙鍵中心碳原子連有兩個相同原子，三鍵中心碳原子連有三個相同原子，芳環中心碳原子連有兩個或三個相同原子，其中一個為實原子（real atom），其他為虛原子（phantom atom，括弧內原子），如 ^[3] 

其中，規定虛碳原子上不再連任何原子，或認為連的原子為零，甚至小於雜原子所含有的孤電子對。以乙炔基和苯基為例進行分析，C1上連（C、C、C）Ci上連（C、C、C），此時未能比較出結果，接着進行下一輪比較；C2為實碳，連有（C、C、H），C3 和C4為虛碳，不再連有任何原子，或認為連的原子為零。Cii和Ciii為實碳，均連有（C、C、H）；而Civ為虛碳，不再連有任何原子，Cii與C2相同，Ciii優於C3，Civ 與C4相同。因此苯基優先於乙炔基。由此可以比較出下列取代基的優先次序： ^[1] 

（6）飽和基團：如果第一個原子序數相同，則比較第二個原子的原子序數，依次類推。

常見的烴基優先次序為：叔碳＞仲碳＞伯碳＞甲基。

（7）不飽和基團：可看作是與兩個或三個相同的原子相連。

不飽和烴基的優先次序為：-C≡CH＞-CH=CH₂＞(CH₃)₂CH-

（8）若與雙鍵碳原子相連的基團互為順反異構時，Z型先於E型。

R構型優於S構型。

次序規則主要應用於烷烴的系統命名和烯烴中幾何異構體的命名。

烷烴的系統命名：如果在主鏈上連有幾個不同的取代基，則取代基按照“次序規則”依次列出，優先基團後列出。

按照次序規則，烷基的優先次序為：叔丁基＞仲丁基＞異丙基＞異丁基＞丁基＞丙基＞乙基＞甲基。 ^[2]