カーン・インゴールド・プレローグ順位じゅんい則そく

カーン・インゴールド・プレローグ順位じゅんい則そく（カーン・インゴールド・プレローグじゅんいそく、英えい: Cahn–Ingold–Prelog priority rule）は、化合かごう物ぶつの化学かがく的てき構造こうぞう中ちゅうのある部位ぶいと繋つながっている置換ちかん基もとに対たいして、それらを番号ばんごう付づけする際さいに使用しようされる規則きそくである（主おもに立体りったい中心ちゅうしん。本ほんページでも読よみやすくするため立体りったい中心ちゅうしんに繋つながっている4つの置換ちかん基もとを順位じゅんい付つけるためとして書かく）。主おもにIUPAC命名めいめい法ほうに基もとづいて、化合かごう物ぶつの立体りったい配置はいちの絶対ぜったい配置はいちを示しめす際さいに使用しようされる。

1951年ねんにロバート・シドニー・カーン、クリストファー・ケルク・インゴールドが提案ていあんしたR/S表示法ひょうじほうの置換ちかん基もとの順位じゅんい付づけをする方法ほうほうを、ウラジミール・プレローグが彼かれらとともに改良かいりょうした方法ほうほうである。1958年ねんにバイルシュタインの命名めいめい法ほうに取とり入いれられ、さらにIUPAC命名めいめい法ほうの1979年ねん勧告かんこくに立体りったい配置はいちの命名めいめい法ほうとして取とり入いれられた。提案ていあん者しゃ3名めいの頭文字かしらもじをとってCIP順位じゅんい則そくともいう。また単たんに順位じゅんい則そくといった場合ばあい、CIP順位じゅんい則そくを指さすのが普通ふつうである。

適用てきよう法ほう[編集へんしゅう]

原子げんし番号ばんごうが大おおきい原子げんしが原子げんし番号ばんごうが小ちいさい原子げんしよりも順位じゅんいが高たかい[編集へんしゅう]

CIP順位じゅんい則そくによる順位じゅんいの決定けっていの基本きほんである。

CIP順位じゅんい則そくにより立体りったい中心ちゅうしんと連結れんけつしている置換ちかん基もと間あいだの順位じゅんいを比較ひかくする場合ばあいには、まず置換ちかん基もとの、立体りったい中心ちゅうしんに直接ちょくせつ連結れんけつしている原子げんし(以降いこう、「結合けつごう位置いち」と呼よぶ)について比較ひかくを行おこなう。このため、例たとえばメチル基もと (−CH₃)、アミノ基もと (−NH₂)、ヒドロキシ基もと (−OH) であれば、立体りったい中心ちゅうしんに対たいして結合けつごうしているそれぞれの原子げんしは炭素たんそ（原子げんし番号ばんごう6）、窒素ちっそ（原子げんし番号ばんごう7）、酸素さんそ（原子げんし番号ばんごう8）であるから、順位じゅんいはヒドロキシ基もとがもっとも高たかく、次ついでアミノ基もと、メチル基もとの順じゅんになる。

結合けつごう位置いちの原子げんし番号ばんごうが等ひとしくこれだけでは順位じゅんいが付つけられない場合ばあい、続つづいて結合けつごう位置いちに結合けつごうしている原子げんしについて同おなじように比較ひかくを行おこなう。例たとえばメチル基もと (−CH₃)、エチル基もと (−CH₂CH₃)、イソプロピル基もと (−CH(CH₃)₂) であれば、結合けつごう位置いちの原子げんしは炭素たんそで等ひとしいので、それぞれの、炭素たんそに結合けつごうしている3つの原子げんしを比較ひかくする。メチル基もとは水素すいそが3つ、エチル基もとは炭素たんそが1つと水素すいそが2つ、イソプロピル基もとは炭素たんそが2つと水素すいそが1つである。そして、それぞれ原子げんし番号ばんごうで順位じゅんいを付つける。

メチル基もと：H＜H＜H
エチル基もと：H＜H＜C
イソプロピル基もと：H＜C＜C

最高さいこう位いの原子げんしはメチル基もとH、エチル基もととイソプロピル基もとがCである。原子げんし番号ばんごうはC＞Hなのでメチル基もとが最下位さいかいであることが判わかる。続つづいて2番目ばんめの原子げんしを比較ひかくすると、エチル基もとHでイソプロピル基もとCである。よって、

メチル基もと $\,<$ エチル基もと $\,<$ イソプロピル基もと

となる。このように、原子げんしの比較ひかくは高こう順位じゅんいから行おこなう。

もし、結合けつごう位置いちと直接ちょくせつ結合けつごうしている原子げんし(すなわち立体りったい中心ちゅうしんから“2つ”離はなれている原子げんし)からも判断はんだんつかない場合ばあいは、それらの原子げんしの中なかでもっとも原子げんし番号ばんごうが大おおきいものを選えらび(もっとも大おおきい原子げんし番号ばんごうのものが複数ふくすうある場合ばあい、その中なかからより大おおきい原子げんし番号ばんごうの原子げんしと結合けつごうしているものを選えらぶ)、その原子げんしに結合けつごうしている原子げんし(すなわち立体りったい中心ちゅうしんから“3つ”離はなれている原子げんし)を原子げんし番号ばんごうの大おおきい方ほうから比較ひかくする。差さがなければ、(立体りったい中心ちゅうしんから2つ離はなれている原子げんしの中なかで)次つぎに原子げんし番号ばんごうの大おおきい原子げんしに移うつり、同様どうようの比較ひかくを行おこなう。立体りったい中心ちゅうしんから3つ離はなれている原子げんしすべてで差さがなければ、さらに離はなれた原子げんしを同様どうようの方法ほうほうで比較ひかくしていく。

比較ひかくを行おこなって違ちがいが現あらわれたとき、最もっとも立体りったい中心ちゅうしんに近ちかい(距離きょりではなく間あいだの結合けつごうの数かず)相違そうい点てんを比較ひかくし順位じゅんいを決定けっていする。はじめて相違そういが生しょうじた点てんにおいて優先ゆうせん順位じゅんいが決定けっていされることを忘わすれてはならない。最もっとも近ちかい相違そうい点てんから先さきにどんな原子げんしが控ひかえていても、それは順位じゅんいに関係かんけいしない。 -CH₂-OH(ヒドロキシメチル) と -CH₂-C Cl₃(2-トリクロロエチル) をC＜Oからヒドロキシメチル＞2－トリクロロエチルが正解せいかいだが、Cl₃を見みてヒドロキシメチル＜2－トリクロロエチルと間違まちがわないように。

1,2-ジヒドロキシエチル基もと(-CH(OH)CH₂OH)と1-メトキシエチル基もと(-CH(OCH₃)CH₃)であれば、結合けつごう位置いちの原子げんしは炭素たんそCで同格どうかく、さらにその炭素たんそに結合けつごうしているのはどちらも酸素さんそO、炭素たんそC、水素すいそHの3つでやはり同格どうかくであるので、この3つの中なかでもっとも原子げんし番号ばんごうの大おおきい酸素さんそと結合けつごうしている原子げんしを比較ひかくする。酸素さんそと結合けつごうしているのはそれぞれ炭素たんそC、水素すいそHで違ちがいが生しょうじるので、1-メトキシエチル基もと＞1,2-ジヒドロキシエチル基もとの順位じゅんいになる。1,2-ジヒドロキシエチル基もとの2位いに結合けつごうした酸素さんそ原子げんしは、1位いの酸素さんそに結合けつごうしている水素すいそと同おなじく立体りったい中心ちゅうしんから3つ離はなれている原子げんしではあるが、1位いの酸素さんそ上じょうの原子げんしの比較ひかくが優先ゆうせんするため、比較ひかくには用もちいられない(2つ離はなれている位置いちまでは同どうじ、3つ離はなれている位置いちに原子げんし番号ばんごうの大おおきい酸素さんそがあるから1,2-ジヒドロキシエチル基もとの方ほうが順位じゅんいが高たかいと考かんがえてしまうと誤あやまりである)。糖類とうるいなどの立体りったい配置はいちを指定していする際さいにはこのようなパターンがしばしば見みられる。

2/3重じゅう結合けつごうでつながっている両りょう原子げんしには、それぞれ1/2個このレプリカ原子げんしが結合けつごうしている[編集へんしゅう]

二に重じゅう結合けつごうや三重みえ結合けつごうがある場合ばあいには、結合けつごうを単たん結合けつごうと見みた上うえでその原子げんしには同おなじ原子げんしが結合けつごう次数じすうと同おなじ数すうだけ結合けつごうしているものとして扱あつかう。このようにして順位じゅんい則そくでの比較ひかくのために多重たじゅう結合けつごう部分ぶぶんに導入どうにゅうされた原子げんしをレプリカ原子げんしという。

例たとえばカルボニル基もと (−C(=O)−) はカルボニル炭素たんそには酸素さんそ原子げんし2つが、カルボニル酸素さんそには炭素たんそ原子げんし2つが結合けつごうしているように扱あつかう。

{\begin{array}{lcl}&\mathrm {O} &\mathrm {O} -\mathbf {C} \\&\|&|\\&\mathrm {H} -\mathrm {C} \Longrightarrow &\mathrm {C} -\mathrm {H} \\&.&|\\&.&\mathbf {O} \\\end{array}}

ホルミル基もと (−C(=O)H) とジヒドロキシメチル基もと (−CH(OH)₂) においては、結合けつごう位置いちの原子げんしは炭素たんそで等ひとしく、それに結合けつごうしている原子げんしはホルミル基もとの方ほうにはレプリカ原子げんしを導入どうにゅうしてやってから比較ひかくすると、酸素さんそ2つと水素すいそ1つでまた等ひとしい。さらに次つぎの原子げんしを比較ひかくするとホルミル基もとはレプリカ原子げんしの炭素たんそ1つであるのに対たいし、ジヒドロキシメチル基もとは水素すいそ原子げんし2つである。そのため、ホルミル基もとの方ほうがジヒドロキシメチル基もとよりも順位じゅんいが高たかくなる。

ピリジル基もとのように、複数ふくすうの極限きょくげん構造こうぞうが存在そんざいし、極限きょくげん構造こうぞうによって多重たじゅう結合けつごうの結合けつごうが相手あいてが変化へんかしている場合ばあいには、レプリカ原子げんしはそれぞれの極限きょくげん構造こうぞうについての結合けつごう相手あいての原子げんし番号ばんごうの平均へいきん値ちを持もつものとして扱あつかう。そのためピリジル基もとの2位いと6位いには原子げんし番号ばんごう6.5のレプリカ原子げんしが結合けつごうしているものとして扱あつかう。

比較ひかくできる原子げんしの数かずが異ことなる場合ばあいは空そら原子げんしを置おく[編集へんしゅう]

比較ひかく対象たいしょうの原子げんしが存在そんざいしない場合ばあいには原子げんし番号ばんごう0の原子げんし（空そら原子げんし）が結合けつごうしているものと扱あつかう。例たとえばアンモニオ基もと (−N⁺H₃) とアミノ基もと(−NH₂)の場合ばあいを述のべる。2つとも結合けつごう位置いちの原子げんしは窒素ちっそで同おなじであるので窒素ちっそに結合けつごうしている原子げんしで比較ひかくする。するとアンモニオ基もともアミノ基もとも水素すいそしかないのでこのままでは決きめようがない。そこでアミノ基もとには2つの水素すいそ以外いがいに空そら原子げんしが1つ結合けつごうしているものとして比較ひかくする。最下位さいかいはアンモニア基もとでH(原子げんし番号ばんごう1)、アミノ基もとで空そら原子げんし(原子げんし番号ばんごう0)なのでアンモニオ基もとの方ほうが順位じゅんいが高たかいということになる。

環状かんじょう構造こうぞう[編集へんしゅう]

もし、結合けつごう位置いちの次つぎの原子げんしでも順位じゅんいが決定けっていできなければ、さらにその次つぎの原子げんしを同おなじように原子げんし番号ばんごう順じゅんにならべて高たかい方ほうから順じゅんに比較ひかくしていく。ただし、置換ちかん基もとが環状かんじょう構造こうぞうを持もっている場合ばあいには辿たどっていってすでに比較ひかくした原子げんしが再ふたたび現あらわれたところでそこから先さきには空そら原子げんしが結合けつごうしているものとして扱あつかう。例たとえばシクロプロピル基もとの場合ばあい、結合けつごう位置いちは炭素たんそで、そこで原子げんし番号ばんごうの比較ひかくは枝分えだわかれをして環状かんじょう構造こうぞうを辿たどっていくことになる。すなわち結合けつごう位置いちの炭素たんそからメチレン基もと、メチレン基もと、もとの結合けつごう位置いちの炭素たんそと戻もどってくる。

ここですでに辿たどった炭素たんそに戻もどった時点じてんで、この炭素たんそには空そら原子げんしのみが結合けつごうしているものとして扱あつかう。なおこの打うち切きりの方法ほうほうは1982年ねんに導入どうにゅうされた規則きそくであるので、それ以前いぜんの文献ぶんけんでは無限むげんに環たまき上じょうを辿たどって順位じゅんいを付つけている。そのため、この前後ぜんごで順位じゅんいの付つけ方かたが変化へんかして立体りったい配置はいちの命名めいめいが変かわっている場合ばあいがある。

同おなじ原子げんしを同おなじ個数こすう持もつ場合ばあい[編集へんしゅう]

さらに、順位じゅんいをつけるべき置換ちかん基もとが同おなじ原子げんしの配列はいれつを持もっている場合ばあいは以下いかのルールによって順位じゅんいをつける。

2. 同位どうい体たいについては質量しつりょう数すうの大おおきいものが小ちいさいものより順位じゅんいが高たかい。例たとえば重水素じゅうすいそは水素すいそより順位じゅんいが高たかい。
3. 二に重じゅう結合けつごうの幾何きか異性いせいについては (Z)-体からだが (E)-体からだよりも順位じゅんいが高たかい。
4. ジアステレオメリックな関係かんけいについては unlike 体たい（(R*,S*)-体からだ）が like 体たい（(R*,R*)-体からだ）よりも順位じゅんいが高たかい。
5. エナンチオメリックな関係かんけいについては (R)-体からだが (S)-体からだよりも順位じゅんいが高たかい。

また、軸じく不ふ斉ひとしの命名めいめいにおいては、すでに示しめした順位じゅんいの決定けっていに優先ゆうせんするものとして

不ふ斉ひとし軸じくに沿そって見みた場合ばあいに手前てまえ側がわにある置換ちかん基もとは奥おく側がわにある置換ちかん基もとよりも順位じゅんいが高たかい。

という規則きそくが付つけ加くわわる。

立体りったい異性いせい体たいの表記ひょうき方法ほうほう[編集へんしゅう]

R-S表記ひょうき法ほう[編集へんしゅう]

立体りったい中心ちゅうしんに対たいして異ことなる4つの置換ちかん基もとを持もつ場合ばあい、対たい掌てのひら性せいの異性いせい体たいが存在そんざいする（キラリティー）。

この場合ばあい、上記じょうき順位じゅんいに従したがい、最もっとも低ひくい置換ちかん基もとを奥おくに向むけ、残のこりの置換ちかん基もとを順位じゅんいの高たかいものから辿たどったとき、右みぎ回まわりになるものをR体からだ (ラテン語らてんご: rectus)、左ひだり回まわりになるものをS体からだ (ラテン語らてんご: sinister)という。

E-Z表記ひょうき法ほう[編集へんしゅう]

二に重じゅう結合けつごうの両りょう端はしに2つずつの置換ちかん基もとが付ついていて、それぞれの端はしで別べつの置換ちかん基もとが付ついている場合ばあい、異性いせい体たいが存在そんざいする（幾何きか異性いせい体たい）。

この場合ばあい、両りょう端はしのそれぞれで上記じょうきの方法ほうほうで順位じゅんいを付つける。結果けっか、一端いったんで上位じょういになる基もとともう一端いったんで上位じょういになる基もとが同おなじ側がわに付ついているものをZ体からだ（ドイツ語ご: Zusammen）、逆ぎゃく側がわに付ついているものをE体からだ（ドイツ語ご: Entgegen）という。

あくまでCIP順位じゅんい則そくで並ならびが一致いっちしているか否ひかを判断はんだんするのであって、両りょう端はしに同おなじ置換ちかん基もとが付ついているかは関係かんけいない。例たとえば図ずの例れいでは、Cl（塩素えんそ）が逆ぎゃく側がわに付ついているが、CIP順位じゅんい則そくでは「Br > Cl」と「Cl > H」であることからZ体からだとなる。

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

R-7.2.1 The R/S convention（R-S表記ひょうき法ほうの解説かいせつ、英語えいご）
R-7.1.2 The E/Z Convention（E-Z表記ひょうき法ほうの解説かいせつ、英語えいご）