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2008 Cuaderneta de Nomenclatura de Compuestos Orgánicos Facultad de Química Universidad de la República 2008 Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ALCANOS Los alcanos son compuestos de fórmula molecular CnH2n+2. Los cuatro primeros miembros de la serie son: metano, etano, propano, butano. Las fórmulas estructurales de los compuestos orgánicos pueden ser escritas de diferentes maneras. Por ejemplo, para el caso del butano: Fórmula desarrollada: H H H H H C C C C H H H H H Fórmula condensada: CH3CH2CH2CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 o también Fórmula agrupada: Fórmula corta: CH3-(CH2)2-CH3 Con frecuencia, una determinada fórmula molecular representa a dos o más compuestos diferentes. Por ejemplo, existen dos compuestos de fórmula molecular C4H10, cuyas estructuras pueden ser escritas de la siguiente manera: La existencia de estos dos compuestos diferentes con la misma fórmula molecular, ilustra el fenómeno de la isomería. Ambos compuestos son isómeros entre sí. A continuación, se presenta una lista de los nombres de los alcanos lineales de hasta 20 átomos de carbono: 1. Metano 8. Octano 15. Pentadecano 9. Nonano 16. Hexadecano 2. Etano 3. Propano 10. Decano 17. Heptadecano 4. Butano 11. Undecano 18. Octadecano 5. Pentano 12. Dodecano 19. Nonadecano 6. Hexano 13. Tridecano 20. Eicosano 7. Heptano 14. Tetradecano 1 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Nótese que a partir del butano, los miembros superiores de la serie se nombran en forma sistemática (penta, hexa, hepta, etc.). A medida que el número de átomos de carbono aumenta, aumenta muchísimo el número de isómeros posibles. El isómero que contiene todos los átomos de carbono en una cadena lineal es conocido como “isómero normal (n‐)”. A menudo, la designación “n‐“ no es utilizada, y nombres como pentano y hexano significan en realidad, n‐pentano y n‐hexano. Hay tres alcanos que tienen un nombre oficial de IUPAC especial, con el prefijo iso (que proviene de isómero). Ellos son: isobutano, isopentano, e isohexano. Isobutano Isopentano Isohexano Además del pentano y del isopentano, existe un tercer isómero de 5 átomos de carbono: Neopentano Debido a la enorme cantidad de isómeros existentes para los distintos miembros de la serie, resulta imposible designar a cada uno con un nombre arbitrario. Para solucionar este problema, IUPAC ha desarrollado reglas de nomenclatura como método sistemático. En la nomenclatura IUPAC, la cadena lineal más larga (cadena principal) es nombrada como el hidrocarburo base. La cadena más larga en el hidrocarburo anterior, es de 9 átomos de carbono. Por esto, se nombra como derivado del nonano. Los carbonos que no están incluidos en la cadena principal son considerados como “sustituyentes”, y se nombran como grupos alquilo. Dichos grupos se nombran cambiando la terminación “ano” del alcano, por la terminación “ilo”. 2 CH4 CH3- metano metilo Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Los carbonos pueden ser primarios, secundarios, terciarios o cuaternarios, dependiendo de si están unidos o no, a uno, dos, tres, o cuatro carbonos respectivamente. En la nomenclatura IUPAC se aceptan los siguientes nombres especiales de grupos alquilo ramificados: CH3CHCH3 CH3CHCH2- CH3CHCH2CH3 CH3 Isopropilo Isobutilo CH3 H3C C CH2CH3 Neopentilo sec-Butilo CH3 H3CH2C C CH3 CH3 CH3CHCH2CH2- CH3 H3C C CH3 Isopentilo ter-Butilo CH3 CH3CHCH2CH2CH2Isohexilo ter-Pentilo A menudo se encuentra en la literatura una notación abreviada, no oficial, para los siguientes grupos sustituyentes: Alquilo………..R Metilo……….Me Etilo…………Et Propilo……….Pr Isopropilo………..i‐Pr Butilo……….Bu Isobutilo…………..i‐Bu sec‐Butilo…………s‐Bu ter‐Butilo…………..t‐Bu Las posiciones de los sustituyentes se indican numerando los átomos de la cadena principal de un extremo a otro, en la dirección tal que los sustituyentes tengan los locantes más bajos posible. Los locantes y los nombres de los sustituyentes se escriben como prefijos al nombre de la cadena principal. Ejemplo: 2-metilhexano La presencia de sustituyentes idénticos se indica mediante el uso apropiado de prefijos multiplicadores (di, para dos; tri, para tres; tetra, para cuatro; penta; hexa; etc.). Debe haber tantos locantes citados como indique el prefijo multiplicador, incluso, si el locante es el mismo. Ejemplos: 2,3-dimetibutano 2,2-dimetilbutano 3 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 El nombre completo del hidrocarburo se considera una única palabra. Se coloca una coma entre número y número, y un guión entre número y palabra. Si hay dos o más tipos de sustituyentes, sus nombres se ponen en orden alfabético, sin tomar en cuenta, para alfabetizar, los prefijos que van seguidos de guiones (sec‐, ter‐, etc.) ni los prefijos multiplicadores. Los prefijos iso y neo, sí, se alfabetizan. Ejemplo: 3-Etil-6-isopropil-2,4-dimetilnonano Algunas veces, cuando la cadena más larga posee más de un sustituyente, elegir el sentido de la numeración puede no ser trivial. Siempre debe elegirse la dirección que dé los menores locantes a los sustituyentes, en la primera diferencia que surja al escribirlos en secuencia numérica. Por ejemplo: 2,6,7 y no 3,4,8 (porque 2 es menor que 3) 2,3,5 y no 2,4,5 (porque 3 es menor que 4) 2,6,7-trimetilnonano 2,3,5-trimetilhexano 2,7,7 y no 3,8,8 (porque 2 es menor que 3) 2,7,7-trimetilnonano 4 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Puede suceder que dos o más cadenas laterales estén en posiciones equivalentes: En este caso, la posición asignada al menor locante es la del sustituyente que se nombra en primer lugar: El nombre correcto es 3‐etil‐4‐metilhexano. A menudo se encuentran sustituyentes más complejos que los discutidos hasta ahora: En estos casos, el carbono por el que la cadena sustituyente se encuentra unida a la cadena principal, es considerado el carbono 1 de la cadena lateral. Para nombrar dicho sustituyente, en primer lugar, se debe encontrar su cadena principal, comenzando por el carbono 1. Luego se nombran los sustituyentes indicando las posiciones de la manera usual. Se coloca todo el grupo alquílico complejo entre paréntesis. Para alfabetizar dicho sustituyente, se considera la primera letra de su nombre completo, pero, en este caso, sí se alfabetizan los prefijos multiplicadores. Ejemplo: 7-(1,1-dimetilbutil)-3-etil-7-metildodecano Con el fin de ejemplificar todas las reglas mencionadas hasta ahora, se analizará como nombrar el siguiente compuesto: • • • • • La cadena más larga tiene 13 carbonos, por lo que el hidrocarburo base será el tridecano. La menor serie de locantes posible, para los sustituyentes, es: 5,7,7,8. El sustituyente complejo en C5 se nombra: (1‐etil‐1‐metilpropil)‐ Los sustituyentes en C7 son dos grupos metilo. El sustituyente complejo en C8 se nombra: (3,3‐dimetilbutil)‐ 5 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Entonces, el nombre completo del compuesto, será: 8‐(3,3‐dimetilbutil)‐5‐(1‐etil‐1‐metilpropil)‐7,7‐dimetiltridecano Si dos cadenas de igual longitud pueden ser la cadena principal, se elige la cadena que tenga el mayor número de sustituyentes. 3-etil-2,4-dimetilpentano Ejercicio 1: Nombre el siguiente compuesto: Ejercicio 2: Indique la estructura delos siguientes compuestos: • 6,6‐Dietil‐2‐meti‐4‐propiloctano. • 5‐(1‐Etil‐1‐metilpropil)‐5‐propilnonano. CICLOALCANOS Los cicloalcanos tienen la fórmula general CnH2n. Los hidrocarburos monocíclicos no sustituidos se nombran agregando el prefijo “ciclo” al nombre del alcano acíclico con el mismo número de átomos de carbono. H2 C H2 C H2C CH2 Ciclopropano H2C CH2 H2C CH2 C H2 Ciclohexano 6 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Como todas las posiciones de un cicloalcano son equivalentes (cada vértice de la figura geométrica representa un grupo CH2), no es necesario definir un locante para indicar la posición del sustituyente, en cicloalcanos monosustituidos. Metilciclohexano Etilciclobutano t-Butilciclopentano Cuando el cicloalcano tiene más de un sustituyente, sí se utilizan números para indicar la posición de cada uno de ellos. 2,4-dietil-1-metilciclohexano Cuando hay más de un ciclo en una misma molécula, o cuando un único ciclo no sustituido se encuentra unido a otra cadena de más átomos de carbono que él, los ciclos pueden ser nombrados como sustituyentes. 1-ciclobutildecano 1,2-diciclohexiletano 7 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejercicio 3: Nombre los siguientes compuestos: Ejercicio 4: Escriba las estructuras correspondientes a los siguientes compuestos: • 3‐Etil‐1,1‐dimetilciclooctano. • 1‐t‐butil‐4‐decilcicohexano. Sistemas cíclicos con puentes Los sistemas cíclicos con puente son sistemas policíclicos en los cuales dos o más átomos (conocidos como “átomos cabeza de puente”), son comunes a dos o más anillos. Los prefijos “biciclo”, “triciclo”, etc. se usan para indicar el número de anillos. Este, se determina por el número mínimo de rupturas de enlaces carbono‐carbono necesarias para convertir la molécula en un sistema de cadena abierta. Aquí se estudiarán sólo los sistemas bicíclicos. En un sistema bicíclico, son necesarias dos rupturas de enlace carbono‐carbono para obtener un compuesto de cadena abierta. Los nombres de los hidrocarburos bicíclicos se forman combinando el prefijo “biciclo” con el nombre del hidrocarburo acíclico que tenga el mismo número total de átomos de carbono. El compuesto anterior, entonces, será un bicicloheptano. La posición de los puentes se indica interponiendo entre “biciclo” y el nombre del hidrocarburo, el número de átomos de carbono de cada puente, entre paréntesis rectos, separados por puntos, y en orden decreciente. 8 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplos: Biciclo[3.2.1]octano Biciclo[4.1.0]heptano Para numerar un sistema bicíclico, se comienza por uno de los carbonos cabeza de puente, y se continúa por el puente más largo hasta el otro carbono cabeza de puente, se sigue por el puente de longitud intermedia, y finalmente por el más corto. Ejemplos: Cl Cl 7,7-Diclorobiciclo[4.1.0]heptano 7,7-Dimetilbiciclo[2.2.1]heptano Los siguientes sistemas bicíclicos, también tiene nombres comunes que son usados en forma frecuente: Hidrindano Decalina Norbornano Adamantano 9 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Existen compuestos que tienen un único átomo de carbono común a dos anillos. Estos se nombran utilizando el prefijo “espiro”, e indicando el número de átomos de carbono de cada anillo distintos al carbono espiro. Nótese que se numera primero el anillo más pequeño, y que el carbono espiro no es el número 1. Espiro[4.5]decano 2,2-Dimetilespiro[3.5]nonano Ejercicio 5: Nombre los siguientes compuestos: b) a) c) d) e) ALQUENOS Los alquenos son compuestos de fórmula global CnH2n. Los dos primeros miembros de la serie tienen los nombres triviales “etileno” y “propileno”, siendo el primero un nombre aceptado oficialmente por IUPAC. H H Los derivados monosustituidos del etileno Grupo vinilo se nombran a menudo como compuestos H vinílicos. H2C Los derivados monosustituidos del Grupo alilo propileno en el carbono saturado, CH2 HC frecuentemente se nombran como compuestos alílicos. 10 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Nomenclatura IUPAC de alquenos: • Se debe identificar la cadena principal, seleccionando la cadena más larga que contenga al doble enlace, y nombrarla cambiando el sufijo “ano” del alcano correspondiente, por el sufijo “eno”. CH3CH2CH3 CH3CH Propano CH2 Propeno • Se numera la cadena principal desde el extremo más cercano al doble enlace; indicar la posición del doble enlace mediante el menor locante correspondiente a los carbonos del doble enlace. 2-Penteno • Se indican las posiciones y se nombran los sustituyentes unidos a la cadena principal. Los sustituyentes se nombran en orden alfabético, de acuerdo a las reglas utilizadas para la nomenclatura de alcanos. 4-Butil-4,6-dimetil-2-noneno Ejercicio 6: Nombrar los siguientes compuestos: a) b) 11 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Isómeros geométricos Existen dos tipos de isómeros geométricos en dobles enlaces 1,2‐disustituidos: H H H Y X Y X H cis trans Ejemplos: H H H H3C H3CH2C CH3 cis-2-Buteno CH2CH3 H trans-3-Hexeno Ejercicio 7: Indique el nombre IUPAC del siguiente compuesto: H H Debido a que las designaciones “cis” y “trans” pueden volverse confusas en dobles enlaces tri y tetra sustituidos. La estereoquímica de los compuestos con estas características se designa con los prefijos Z y E respectivamente. Para aplicar esta nomenclatura debe establecerse un orden de prioridad de los sustituyentes. La regla utilizada es la misma que para determinar las configuraciones absolutas en átomos quirales, la regla de Cahn, Ingold y Prelog. 12 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 CICLOALQUENOS Los cicloalquenos son moléculas de fórmula global CnH2n‐2. Para nombrar estos compuestos, se asignan los locantes 1 y 2 a los carbonos del doble enlace. La dirección de la numeración se elige de manera de dar los menores locantes posibles a los sustituyentes del anillo, en la primera diferencia. Ya que el doble enlace siempre está en posición 1, no es necesario especificarlo en el nombre. En cicloheptenos y anillos más pequeños no es necesario especificar la isomería geométrica, ya que los hidrógenos o sustituyentes en posiciones 1 y 2 siempre se encuentran en cis. 1-Etil-2-metilciclopenteno 4-Vinilciclohexeno 3-t-Butil-6-metilciclohexeno Si un grupo metileno (=CH2) se encuentra unido a un carbono de un ciclo, el compuesto se nombra como derivado metilénico del cicloalcano correspondiente. El carbono por el que se unen será el carbono 1 del anillo. Ejemplo: CH2 4-t-Butilmetilenciclohexano En la nomenclatura IUPAC los dienos, trienos, tetraenos, etc., se nombran igual que los alquenos, pero sustituyendo la terminación “eno” por “adieno”, “atrieno”, “atetraeno”, etc.. Para indicar las posiciones de los dobles enlaces, se utilizan los menores locantes que correspondan a cada uno. 13 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplos: CH2 H3C C C H 1,2-Butadieno 1,3-Butadieno 1,4-Ciclohexadieno Ejercicio 8: Nombrar el siguiente compuesto: Ejercicio 9: El isopreno, unidad estructural muy importante en la biosíntesis de una gran diversidad de productos naturales, tiene el siguiente nombre sistemático: 2‐Metil‐1,3‐butadieno. Indique su fórmula estructural. ALQUINOS Los alquinos tienen la fórmula global CnH2n‐2. El miembro más simple de la serie, el etino, tiene la estructura: HC CH El etino es también conocido por su nombre vulgar: acetileno. Los alquinos superiores pueden ser considerados como derivados del acetileno, y nombrados en forma trivial como tales, por ejemplo, el metilacetileno, tendría la siguiente estructura: HC C CH3 14 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Nomenclatura IUPAC de alquinos: La nomenclatura oficial de los alquinos sigue los mismos lineamientos que a nomenclatura de alquenos. La cadena principal debe contener al triple enlace. La terminación “ano” del alcano correspondiente se sustituye por la terminación “ino”. La posición del triple enlace se indica con el menor locante posible. Ejemplos: H2 C CH3 H3C H3C C C C CH2 C CH3 C H2 2-Pentino 3-Hexino Ejercicio 10: Escriba la estructura del 5‐Etil‐4‐isopropil‐8,8‐dimetil‐2‐nonino. Ejercicio 11: Nombre el siguiente compuesto: Para nombrar los compuestos lineales que contienen dobles y triples enlaces, el sufijo “ano” de la alcano correspondiente se sustituye por el sufijo “enino”, “adienino”, “endiino”, etc.. De acuerdo con esta regla, el compuesto que se muestra, es un hexadienino (“hexa”, por derivar del hexano, “dien”, por tener dos dobles enlaces, “ino”, por el triple enlace). Como es posible formular varios CH2 isómeros, debe especificarse la posición de cada enlace múltiple sin HC CH ambigüedad. Para esto, debe atribuirse HC C CH a los dobles y triples enlaces, los menores locantes posibles. 15 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplos: trans, trans-1,3,5-octatrien-7-ino trans-3-penten-1-ino Cuando hay posibilidad de opción, se le atribuyen los menores locantes a los dobles enlaces. 1-penten-4-ino Con este sistema de numeración siempre hay un locante escrito al principio del nombre; los restantes se insertan delante de la partícula que expresa una determinada característica (como 4‐ino, en el ejemplo anterior). COMPUESTOS AROMATICOS Compuestos monocíclicos El benceno, de fórmula C6H6, es el hidrocarburo aromático más importante. Su estructura es representada usualmente por Los bencenos monosustituidos se nombran simplemente anteponiendo el nombre del sustituyente a la palabra benceno para formar un nombre de una única palabra. Como todas las posiciones del anillo bencénico son equivalentes, no se necesita especificar el locante para ubicar al sustituyente. 16 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 NO2 Etillbenceno Nitrobenceno Cuando el anillo bencénico es un sustituyente en una cadena carbonada, se nombra como “fenilo”. Este grupo fenilo, suele abreviarse de varias maneras: C6H5‐, Ph‐, ó ∅‐. De este modo, el clorobenceno, puede representarse de la siguiente manera: C6H5Cl PhCl ∅Cl Los radicales aromáticos, de los cuales el fenilo es el más simple, se nombran en forma general como “radicales arilo”. De la misma forma que un radical alquilo es usualmente representado por una “R”, los radicales arilo se representan por el símbolo “Ar”. Para el (1‐etilpentil)benceno, la denominación preferida es la de 3‐fenilheptano, ya que la cadena alifática sería prioritaria frente al anillo, por tener mayor número de carbonos. Cuando dos o más sustituyentes están presentes sobre un mismo anillo aromático, es necesario especificar las posiciones relativas de los mismos, de modo de dejar claras las diferencias entre los posibles isómeros. Esta especificación se consigue utilizando numeración a modo de locantes, tal que uno de los sustituyentes lleva el locante número 1 y el resto, la serie de locantes más baja posible. Para esto, se parte del carbono elegido como número 1, y se numera en sentido horario u antihorario, según sea conveniente. Ejemplo: Cl 1,3-Diclorobenceno y no 1,5-Diclorobenceno Cl 17 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Los sustituyentes son nombrados en orden alfabético de acuerdo a las reglas usuales ya presentadas. Cuando dos o más sustituyentes están en posiciones equivalentes, se le asigna el locante más bajo a aquel que se cita en primer término. Ejemplo: Cl 1-Cloro-3-etilbenceno, y no 1-Cloro-5-etilbenceno ni 3-Cloro-1-etilbenceno Ejercicio 12: Nombrar el siguiente compuesto: NO2 Cl F Si solamente están presentes dos sustituyentes, las letras “o” (por orto), “m” (por meta) y “p” (por para), pueden ser usadas en lugar de los locantes 1,2‐, 1,3‐ y 1,4‐ respectivamente. Esta forma de nominación se usa normalmente también en compuestos disustituidos con un mismo sustituyente, o en combinación con nombres triviales. Cl NO2 NO2 Muchos derivados del benceno son muy conocidos por sus nombres triviales, a tal punto que varios de estos nombres han sido aceptados oficialmente por IUPAC. Desde aquí, y hasta el final del capítulo, serán presentados varios de estos nombres triviales. Para el metilbenceno, la denominación trivial aceptada es la de tolueno, que puede ser representado de las siguientes maneras: m-Dinitrobenceno p-Diclorobenceno ó PhMe 18 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Algunos compuestos pueden ser nombrados como derivados del tolueno, correspondiéndole en este caso el locante 1 siempre al sustituyente metilo, aunque no le correspondiera si el mismo compuesto se nombrara como derivado del benceno. Ejemplo: Br 2-Bromotolueno ó 1-Bromo-2-metilbenceno ó o-Bromotolueno. El tolueno puede también tener sustituyentes en el grupo metilo, asignándole al sustituyente la locación α. Ejemplo: El PhCH2Br puede nombrarse como α‐Bromotolueno, o simplemente Bromotolueno, ya que al no especificar ningún locante para el sustituyente bromo, se entiende que éste está sobre el grupo metilo. Dado que el radical PhCH2‐ se conoce como “radical bencilo”, el compuesto puede también nombrarse como Bromuro de bencilo. Los radicales CH3∅‐ se conocen con el nombre de radicales o‐toluilo, m‐toluilo o p‐toluilo, según la valencia libre se encuentre en la posición 2, 3 ó 4 respectivamente respecto al metilo. Ejercicio 13: Indique la estructura correspondiente al 3‐(o‐toluil)octano. Cuando la posición bencénica sustituida en una molécula se nombra como sustituyente, en la mayoría de los casos este sustituyente se nombra como un radical fenilo sustituido. Ejemplo: Cl p-Clorofenilo ó 4-Clorofenilo 19 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejercicio 14: Indicar la estructura correspondiente al 1‐(5‐Bromo‐2‐nitrofenil)‐4‐(p‐toluil)butano. Los dimetilbencenos se nombran como “xilenos”, existiendo por lo tanto, el o‐xileno, m‐xileno y p‐xileno. o-Xileno m-Xileno p-Xileno El vinilbenceno, cuya estructura es la que se muestra, es más conocido por el nombre de “estireno”, y es un compuesto que tienen gran importancia en la industria de los plásticos. Ejercicio 15: Indique la estructura correspondiente al p‐Bromoestireno. Compuestos policíclicos Compuestos policíclicos condensados Este grupo se encuentra integrado por los hidrocarburos policíclicos en los cuales por lo menos dos ciclos adyacentes poseen dos átomos de carbono en común. Las uniones entre los átomos de carbono constituyen lados comunes a dos ciclos. A continuación se presentan algunos compuestos y sus nombres triviales aceptados por IUPAC. 20 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Naftaleno Antraceno Indeno Fenantreno Observaciones: • La numeración es propia de cada compuesto, e independiente de los grupos sustituyentes que puedan introducirse. • En la numeración se omiten los átomos de carbono comunes a dos o más ciclos; estos átomos se designan agregando las letras “a”, “b”, “c”, etc. Al locante inmediatamente precedente. • Las numeraciones indicadas para el fenantreno y el antraceno, son excepciones recomendadas. • A veces en el naftaleno las posiciones 1 y 2 se llaman α y β respectivamente. 1-Metilnaftaleno (ó α-Metilnaftaleno) 2-Etilnaftaleno (ó β-Etilnaftaleno) • En casos como el del indeno, en los que a diferencia de otros, como el benceno, naftaleno, etc., uno de los átomos de carbono queda en forma metilénica, éste se debe indicar escribiendo el locante correspondiente seguido de H, precediendo al nombre del compuesto. Estos átomos de hidrógeno se llaman “hidrógenos indicados”. 21 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 2H-Indeno 1H-Indeno Si se hidrogena un hidrocarburo policíclico (hidrogenar significa adicionar una o más moléculas de hidrógeno a cada molécula de hidrocarburo), el nombre del hidrocarburo resultante se formará con el prefijo “dihidro”, “tetrahidro”, etc.. El prefijo “perhidro” significa “hidrogenación máxima”. Cuando hay posibilidad de elección, a los átomos de carbono a los cuales se adiciona hidrógeno se atribuyen los menores locantes posibles. Cuando a un hidrocarburo policíclico condensado se unen grupos sustituyentes, los compuestos resultantes se nombran de acuerdo a los mismos principios usados para hidrocarburos monocíclicos. Ejemplos: 1,2,6,8-Tetrametilnaftaleno 1,2,3,4-Tetrahidro-2,2-dimetilnaftaleno 1,2,3,4-Tetrahidro-5,6-dimetilnaftaleno Nota: Los prefijos “hidro” pueden escribirse indistintamente en orden alfabético (como en esos ejemplos) o precediendo inmediatamente al nombre del hidrocarburo. Si los hidrocarburos policíclicos se encuentran como grupos sustituyentes, éstos se nombran sustituyendo el sufijo “eno” por “enil”, y se numeran como el hidrocarburo original, atribuyendo a la valencia libre el menor locante compatible con la numeración prefijada. 22 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 CH3 CH3 2-Indenil CH3 3,5,8-Trimetil-2-naftil (no 1,4,6-Trimetil-7-naftil) Excepciones: 2-Naftil (no 2-Naftalenil) 5,6,7,8-Tetrahidro-1-naftil (no (1,2,3,4-Tetrahidro-5-naftil) 1-Antril (no 1-Antracenil) 2-Fenantril (no 2-Fenantrenil) Nota: El Chemical Abstracts no reconoce estas excepciones. Compuestos policíclicos no condensados Se consideran dentro de este grupo los hidrocarburos formados por dos o más sistemas cíclicos directamente unidos por uniones simples o dobles, cuando el número de estas uniones es uno menos que el número de sistemas cíclicos. 23 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 De estos hidrocarburos, uno de los más frecuentemente mencionados es el bifenilo, cuya numeración es la siguiente: 3' 2 2' 1' 3 1 4 4' 5' 6 6' 5 Cuando hay sustituyentes en distintas posiciones, los locantes correspondientes se asignan de conformidad con las reglas ya discutidas, considerando que los números no primados son menores que el mismo número primado. Los números primados y no primados se arreglan en orden creciente. Ejemplo: 2,3,3',4',5'-Pentametilbifenilo (no 2',3,3',4,5-, porque 2 < 2') HALUROS DE ALQUILO Los grupos alquilo se simbolizan frecuentemente con la letra “R”, así como los halógenos se simbolizan con la letra “X”. De este modo, la representación abreviada de los haluros de alquilo como clase general de compuestos, se anota como “RX”. En los haluros de alquilo, está muy extendida la nomenclatura de nombres comunes aceptados, en la que se nombran como derivados alquílicos de los haluros de hidrógeno correspondientes. Ejemplos: HCl Cloruro de hidrógeno CH3Cl Cloruro de metilo Cl Cloruro de sec-butilo 24 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 La nomenclatura aceptada por la IUPAC implica nombrar a los halógenos como sustituyentes, empleando las palabras bromo, cloro, fluoro e iodo, que se utilizan siempre como prefijos. Cl Cl Br 4-Bromo-1,6-dicloro-3,6-dimetiloctano El grado de sustitución por otros carbonos del carbono al que está unido el halógeno, influye significativamente en las propiedades químicas de estos compuestos. Por esto, es conveniente clasificar a los haluros de alquilo de acuerdo a la naturaleza de los grupos alquilo. Es así que hay haluros de alquilo primarios, secundarios y terciarios, según los halógenos estén enlazados a carbonos primarios, secundarios o terciarios respectivamente. Existen además, unos pocos nombres triviales de polihaloalcanos que deben recordarse, dada la frecuencia de su utilización. Cloruro de metileno CH2Cl2 Cloroformo CHCl3 Tetracloruro de carbono CCl4 Iodoformo CHI3 Ejercicio 16: Indique las estructuras correspondientes a los siguientes compuestos: a) 1‐Bromo‐7‐cloro‐4,4‐dimetilheptano b) 1,1,1,2,2,3,3,4,4,4‐Decafluorobutano Aquellos compuestos en los que todos los hidrógenos enlazados a carbonos han sido idénticamente sustituidos, pueden ser nombrados en forma más sencilla, utilizando el prefijo “per”. Así, el compuesto de la parte b) del ejercicio anterior, puede ser nombrado como perfluorobutano. 25 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ACIDOS CARBOXILICOS Antes de continuar con este grupo de compuestos, es conveniente aclarar los términos “grupo carbonilo”, “grupo carboxilo” y “ácido carboxílicos”, ya que la confusión con ellos suele ser frecuente. A continuación se muestra la fórmula general de cada uno de los “grupos” mencionados: O O O ó RCOOH, ó RCO2H R OH grupo carbonilo OH ácido carboxílico grupo carboxilo Igual que en otras familias de compuestos, dentro del grupo de los ácidos carboxílicos, existen una serie de nombres triviales aceptados por la IUPAC, que son los siguientes: Acido fórmico HCOOH Acido acético CH3COOH Acido propiónico CH3CH2COOH Acido butírico CH3CH2CH2COOH Acido isobutírico (CH3)2CHCOOH Acido valérico CH3(CH2)3COOH A pesar de esto, lo más frecuente es utilizar la nomenclatura sistemática para nombrar los ácidos carboxílicos de tres o más átomos de carbono. El nombre sistemático se forma sustituyendo la “o” final del nombre correspondiente a la cadena carbonada más larga que contenga el grupo carboxilo, por la terminación “oico”, y antecediendo la palabra “ácido”, que suele abreviarse “ác.”. Dado el alto rango asignado a este grupo funcional dentro de la escala de jerarquías relativas entre las distintas familias de compuestos, todos los sustituyentes presentes en una cadena principal de un ácido, serán nombrados como prefijos. Al grupo carboxilo, se le asigna siempre el locante 1. 26 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplos: CF3COOH COOH ác. 2-Cloro-2-metilpropanoico ác. Trifluoroacético Cl En la literatura antigua, la combinación de letras griegas y nombres comunes era usada para indicar la posición de los sustituyentes. Hoy en día su uso se mantiene, generalmente en referencia a tipos generales de compuestos. Ejemplo: β‐haloácidos, α‐aminoácidos. Los ácidos carboxílicos de cadena larga, con un número par de átomos de carbono (comúnmente llamados “ácidos grasos”, dada su abundancia en las grasas y aceites), conservan también en forma extendida sus nombres comunes. Es así, como por ejemplo, el ácido dodecanoico, es más conocido como “ácido láurico”, y el ácido octadecanoico, como “ácido esteárico”. El ácido carboxílico derivado del benceno, PhCOOH, se conoce como “ácido benzoico”. COOH Ocasionalmente, es necesario nombrar un ácido carboxílico agregando el término “ácido” como prefijo, y “carboxílico” como sufijo, a un nombre raíz. El uso más frecuente de este sistema de nomenclatura, se da cuando el grupo carboxilo se encuentra directamente unido a un cicloalcano. El locante 1 se asigna al carbono del anillo que está unido al grupo carboxílico. COOH ác. ciclopentanocarboxílico 27 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejercicio 17: Indique la estructura del ácido 4,4‐Dimetilciclohexanocarboxílico. Los aniones de los ácidos carboxílicos (RCOO‐) se nombran suprimiendo la palabra ácido, y sustituyendo la terminación “ico” por “ato”. Ejemplo: CH3COO‐Na+ Acetato de sodio Por último, otros nombres comunes deben ser recordados por su frecuente utilización, y corresponden a los ácidos dicarboxílicos saturados de pocos átomos de carbono: HOOCCOOH Ac. oxálico HOOCCH2COOH Ac. malónico HOOCCH2CH2COOH Ac. succínico El ácido benceno‐1,2‐dicarboxílico se conoce como “ácido ftálico": COOH COOH Ejercicio 18: Proponga un nombre adecuado para los siguientes compuestos: COOH COOH COOH COOH 28 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ÉSTERES Los ésteres, cuya fórmula general es RCOOR’, son el producto de condensación de un ácido y un alcohol, con pérdida de agua. Los ésteres se nombran como sales de alquilo de los ácidos carboxílicos correspondientes. Ejemplos: CH3COOH CH3COOCH3 CH3CH3COOCH2CH3 ác. acético acetato de sodio acetato de metilo propanoato de etilo CH3COONa Nótese que el nombre de un éster, está compuesto por 3 palabras: la primera proviene del nombre correspondiente al ácido carboxílico, y se obtiene por sustitución de la terminación “ico” por “ato”, y suprimiendo la palabra “ácido”. La última palabra designa al grupo alquilo que está unido directamente a través del oxígeno. Para nombrar según IUPAC ésteres complejos, deben considerarse separadamente los grupos acilo y alquilo, y luego juntarlos en un único nombre. Br Cl O C F O F trans-8-Bromo-2-cloro-5-noneoato de 1-etil-2,4-difluorobutilo Los ésteres cíclicos se conocen con el nombre de “lactonas”, determinándose el tamaño del anillo por la letra griega que correspondería en la literatura antigua al carbono que porta el grupo hidroxilo, con el que se condensó el grupo carboxilo. Ejemplos: COOH HO O ác. β-Hidroxipropanoico β-Propanolactona O Las lactonas más comunes son las de 5 y 6 miembros, y son nombradas entonces como γ y δ lactonas respectivamente. 29 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 HALOGENUROS DE ACIDO Y ANHÍDRIDOS Los haluros, o halogenuros de acilo o de ácido, se producen por sustitución del grupo –OH del ácido carboxílico, por un halógeno. Estos compuestos se nombran combinando el nombre del haluro, con el del grupo ácido correspondiente. Los grupos acilo se nombran sustituyendo la terminación “ico” del ácido correspondiente, por “ilo”, y eliminando la palabra “ácido”. Los cloruros de ácido, son por lejos los más importantes, debido a su extensa utilidad en síntesis. O O R OH ác. carboxílico O R R grupo acilo haluro o halogenuro de acilo o de ácido. X El grupo CH3C(O)‐ se llama “acetilo”, por lo que por ejemplo, el compuesto CH3COCl es el cloruro de acetilo. Los anhídridos de ácido se obtienen por condensación de dos ácidos carboxílicos, y pérdida de una molécula de agua. O O O O O Anhídrido ftálico Anhídrido acético O Un anhídrido puede estar formado por dos restos ácidos provenientes de un mismo, o de dos ácidos diferentes. En este caso, se llaman “anhídridos mixtos”. Para nombrar un anhídrido simétrico se identifica cual es el ácido del que deriva, y se nombra como “anhídrido del ácido correspondiente”. Si el anhídrido es mixto, hay que identificar los dos ácidos de los que proviene, y se nombra como “anhídrido de los ácidos correspondientes”, apareciendo éstos por orden alfabético. 30 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplo: O O O Anhídrido de los ácidos acético y propanoico Los ácidos dicarboxílicos de 4 y 5 átomos de carbono, pueden formar fácilmente anhídridos cíclicos por deshidratación. Estos se nombran también de acuerdo a la regla anterior. Ejercicio 19: Indique la estructura correspondiente al anhídrido succínico. AMIDAS La obtención de una amida puede verse como la condensación de amoníaco o una amina, con un ácido carboxílico, con la eliminación de una molécula de agua. O R1 O + N R OH H R1 R2 R + H2O N R2 Las amidas, al igual que las aminas, se clasifican según el número de sustituyentes que tienen sobre el átomo de nitrógeno. CH3CONH2 CH3CONHCH3 CH3CON(CH3)2 Amida primaria Amida secundaria Amida terciaria Las amidas se nombran sustituyendo la terminación “ico” del ácido del cual derivan, por la terminación “amida”, y eliminando la palabra “ácido”. Los sustituyentes unidos al nitrógeno son nombrados como prefijos e identificados como tales antecediéndolos de tantas letras N como sustituyentes tenga en el nitrógeno. Las tres amidas presentadas en el ejemplo anterior, se nombran como Acetamida, N‐Metilacetamida, y N,N‐dimetilacetamida. 31 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejercicio 20: a) La N,N‐Dimetilformamida, representada por la sigla DMF, es un disolvente muy utilizado en química orgánica. Escriba la estructura de la DMF. b) Indique las estructuras correspondientes a los siguientes compuestos: i. N‐Cloroacetamida ii. 2‐Cloroacetamida iii. 2‐Cloro‐N‐metilacetamida Las amidas cíclicas se conocen con el nombre de “lactamas”, y su nomenclatura es análoga a la correspondiente a las lactonas. Ejemplo: O N H γ‐butirolactama ó γ‐butanolactama NITRILOS Los compuestos que contienen el grupo –CN, son conocidos por el nombre de “Nitrilos”, y pueden considerarse como los derivados orgánicos del cianuro de hidrógeno o ác. Cianhídrico (HCN). Sus nombres comunes son derivados de los nombres comunes de los ácidos carboxílicos a los que pueden ser hidrolizados. catalilzador CH3CN + 2 H2O calor Acetonitrilo CH3COOH ác. acético + NH3 La terminación “ico” u “oico” del ácido correspondiente, se reemplaza por “onitrilo”, y se elimina la palabra “ácido”. Debe notarse que el átomo de carbono del grupo nitrilo, se toma en cuenta para determinar el nombre de la cadena carbonada, dado que se considera perteneciente a la cadena principal. El nitrilo que por hidrólisis daría ácido benzoico, se nombra como benzonitrilo. CN 32 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Para los ácidos que se nombran con el sufijo “carboxílico”, los nitrilos correspondientes se nombran con el sufijo “carbonitrilo”. CN COOH ác. ciclohexanocarboxílico Ciclohexanocarbonitrilo ALDEHIDOS Y CETONAS Los aldehídos poseen un grupo carbonilo en posición terminal de una cadena hidrocarbonada, mientras que en las cetonas, el grupo carbonilo está en una posición que no es el extremo de la cadena. O O O O R-CHO H H R H R-CO-R1 R CH3 Aldehídos R R1 Cetonas Aldehídos Los aldehídos cuya cadena tiene 5 carbonos, o menos, tienen nombres triviales que derivan de los ácidos carboxílicos correspondientes. Se elimina la palabra “ácido”, y se sustituye la terminación “ico” u “oico” por “aldehído”. La asignación del locante para el grupo funcional no es necesaria, ya que el grupo –CHO siempre es terminal, ocupando la posición 1. De este modo, el compuesto HCHO tiene el nombre común de formaldehido, ya que deriva del nombre del correspondiente ácido carboxílico, el ácido fórmico (HCOOH). El aldehído PhCHO se denomina benzaldehído, pues su nombre deriva del ácido benzoico (PhCOOH). Los nombres sistemáticos según IUPAC se forman reemplazando la “o” final del hidrocarburo correspondiente (el de la cadena más larga que contenga el grupo –CHO), por la terminación “al”. Al carbono del grupo carbonilo se le asigna el locante 1. CH3CH2CH2CH2CH2CHO Hexanal 33 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejercicio 21: Indique la estructura correspondiente al 6‐etil‐3‐metiloctanal. Cuando el grupo –CHO está enlazado directamente a un anillo, el compuesto se nombra anexando el sufijo “carbaldehído” ó “carboxaldehído” al nombre del cicloalcano correspondiente. CHO Ciclopentanocarbaldehído ó Ciclopentanocarboxaldehído Cetonas El nombre sistemático según IUPAC para las cetonas, se forma con el nombre de la cadena hidrocarbonada continua más larga que contenga al grupo carbonilo, sustituyendo la “o” final por el sufijo “ona”. La localización del grupo carbonilo es indicado por el locante más bajo posible de asignar, inmediatamente antes del nombre de la cadena principal. La cetona más simple posible tiene 3 átomos de carbono, y tiene el nombre sistemático: 2‐propanona. También se le conoce por su nombre vulgar, acetona. Un tipo de nomenclatura especial, muy extendido para las cetonas, consiste en nombrar en orden alfabético, y como palabras separadas, los dos grupos hidrocarbonados enlazados al grupo funcional, terminando con el nombre del grupo funcional, cetona. Ejemplo: CH3‐CO‐CH2CH3 Etil metil cetona La fenil metil cetona se conoce también con el nombre común acetofenona, y la difenilcetona, como benzofenona. Ejercicio 22: Dé un nombre sistemático alternativo para los siguientes compuestos: i. Dietil cetona ii. 3,3‐Dimetil‐2‐butanona iii. 3‐Buten‐2‐ona 34 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ALCOHOLES Los alcoholes simples (ROH), tienen como nombre común el nombre del grupo alquilo correspondiente con la terminación “ico”, y precedido por la palabra “alcohol”. CH3OH Alcohol metílico CH3CH2OH Alcohol etílico CH3CHOHCH3 Alcohol isopropílico En la nomenclatura IUPAC, la terminación “o” del nombre del hidrocarburo correspondiente, se reemplaza por la terminación “ol”, y la posición del grupo hidroxilo se indica con el número más bajo de locante posible. Para determinar el nombre, se debe tener en cuenta la cadena más larga que contenga al grupo hidroxilo (no necesariamente la más larga de la molécula). OH 2-Pentanol 3-Metil-3-propil-1-hexanol Muchos compuestos contienen más de un grupo hidroxilo. Los compuestos simples que poseen dos grupos hidroxilo se llaman “glicoles”, o sistemáticamente, dioles. Los compuestos con tres grupos hidroxilo se denominan “trioles”. OH OH HO 1,2-Etanodiol OH HO 1,2,3-Propanotriol Nótese que cuando se añade un sufijo al nombre de un hidrocarburo, la terminación “o” no se reemplaza, si el sufijo empieza con una consonante. 35 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Algunos alcoholes, tienen nombres triviales que se mantienen: CH2=CHCH2OH Alcohol alílico (CH3)3COH Alcohol ter‐butílico C6H5‐CH2OH Alcohol bencílico HOCH2CH2OH Etilenglicol C6H5‐CH2CH2OH Alcohol fenetílico CH3CH(OH)CH2OH Propilenglicol HOCH2CH(OH)CH2OH Glicerol C(CH2OH)4 Pentaeritritol (CH3)2C(OH)C(OH)(CH3)2 Pinacol Ejercicio 23: Indique el nombre IUPAC de los siguientes alcoholes: OH a) Alcohol etílico b) OH c) c) OH Ejercicio 24: Escriba las estructuras, dé el nombre IUPAC y el nombre común cuando corresponda, de todos los alcoholes posibles de fórmula C4H10O. 36 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 FENOLES Los hidroxi‐ derivados del benceno y otros sistemas carbocíclicos aromáticos se nombran agregando el sufijo “ol”, “diol”, etc., al nombre del hidrocarburo, con eliminación de la terminación “o” terminal (si está presente). Ejemplo: OH OH 1,2,4-Bencenotriol Los siguientes fenoles tienen nombres triviales que se mantienen: OH OH Fenol OH 1‐Naftol OH OH Pirocatecol OH Resorcinol OH 37 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 OH Hidroquinona HO OH OH Pirogalol OH Sales Los aniones derivados de alcoholes o fenoles se nombran cambiando la terminación “ol” del nombre del alcohol o fenol, por “olato”. Esto se aplica a los nombres comunes, sistemáticos y triviales. (Alternativa a la regla siguiente). CH3ONa Metanolato de sodio (CH3)2CHCH2ONa 2‐Metil‐1‐propanolato de sodio Pinacolato de monosodio OH ONa C6H5‐ONa Fenolato de sodio Los aniones RO‐ se nombran como el radical RO‐, cambiando la terminación “iloxi” por “il óxido” (Alternativa a la regla anterior). C6H5CH2ONa Bencil óxido de sodio CH3CH2CH2CH2CH2OH Pentil óxido de sodio Cuando los radicales RO‐ poseen nombre abreviado, la terminación “oxi” del nombre se cambia por “óxido”. CH3ONa Metóxido de sodio C6H5OK Fenóxido de potasio (CH3)3COK ter‐Butóxido de potasio 38 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 TIOLES El prefijo ”tio” en los compuestos orgánicos, indica que un átomo de azufre se encuentra reemplazando a un átomo de hidrógeno. En la nomenclatura sustitutiva, los nombres de los análogos azufrados de los alcoholes (RSH), se forma añadiendo el sufijo “tiol”, “ditiol”, etc., al nombre del hidrocarburo del cual derivan (como los sufijos comienzan con consonantes, la “o” final del nombre del hidrocarburo se mantiene). El nombre del grupo es tioalcoholes, o simplemente tioles. Metanotiol CH3SH HSCH2CH2CH2SH 1,3‐Propanoditiol 2‐Metil‐2‐butanotiol SH Los tioles también pueden llamarse “mercaptanos”. Los nombres comunes se forman nombrando el grupo alquilo y añadiendo la palabra “mercaptano”. CH3SH Metil mercaptano (CH3)3CSH ter‐Butil mercaptano Cuando se utiliza la nomenclatura radicofuncional para los compuestos RSH, el nombre del radical R va precedido del nombre de la clase funcional “sulfuro ácido”. Ejemplos: CH3CH2OH Sulfuro ácido de etilo Sales Las sales de los tioles se nombran en forma análoga a las sales de los alcoholes, utilizando “tiolato” en lugar de “olato”, o “sulfuro” en lugar de “óxido”. CH3SNa Metanotiolato de sodio, ó Metilsulfuro de sodio CH3CH2SNa Etanotiolato de sodio, ó Etil sulfuro de sodio 39 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 AMINAS Las aminas se dividen en subclases, según el número de grupos alquilo unidos al nitrógeno. RNH2 Amina primaria R2NH Amina secundaria R3N Amina terciaria Las aminas se pueden nombrar especificando los grupos unidos al nitrógeno como prefijos de la palabra “amina”. El nombre se escribe como una única palabra. CH3NH2 Metilamina (CH3CH2)2NH Dietilamina Cuando están presentes más de un tipo de grupos alquilo, es generalmente menos confuso nombrar la amina compleja como un derivado de una amina más simple. Se coloca la letra “N”, en cursiva, antes del nombre de cada sustituyente unido al nitrógeno de la amina. El nombre base se forma eligiendo el hidrocarburo más grande o más importante. (CH3)2NCH2CH2CH3 N,N‐Dimetilpropilamina CH3NH(CH2)11CH3 N‐Metildodecilamina En los compuestos nombrados como alquilaminas, el carbono que sostiene al nitrógeno tiene precedencia sobre todos los demás sustituyentes para la numeración de la cadena carbonada principal, y se le asigna el número 1. NH2 Nonilamina 1,6‐Dimetilnonilamina NH2 40 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 N,N‐Dimetilnonilamina N El Chemical Abstracts ha adoptado una nomenclatura diferente para las aminas. En este nuevo sistema, las aminas primarias se nombran añadiendo el sufijo “amina” al nombre de la cadena hidrocarbonada principal o sistema cíclico al cual el grupo amino está unido. Se elimina la terminación “o” en los casos en que existe. 2‐Pentanamina NH2 CH3 2‐Metilciclohexanamina NH2 Ejercicio 25: Nombre los siguientes compuestos utilizando la nomenclatura del Chemical Abstracts. NH2 H2N NH2 NH2 41 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Las aminas secundarias y terciarias se nombran como derivadas de una amina primaria base. La amina primaria base se selecciona eligiendo el hidrocarburo más grande o más importante que sostenga al grupo amino. El nombre se escribe como una palabra continua y generalmente larga. N,N‐Dimetilpropanamina N N,4‐Dimetil‐2‐hexanamina HN Ejercicio 26: Nombre los siguientes compuestos de acuerdo a la nomenclatura anterior: N (CH3CH2CH2CH2)3N HN Las aminas aromáticas pueden ser también primarias, secundarias o terciarias. Las últimas dos pueden ser mixtas (alifáticas‐aromáticas). Las aminas primarias se nombran como derivados amino de los hidrocarburos aromáticos, pero varias de ellas tienen nombres triviales aceptados oficialmente por IUPAC. NH Nombre IUPAC: Anilina Nombre según CA: Bencenamina 2 42 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 NH2 NH2 Nombre IUPAC: o‐toluidina (también m‐ y p‐) Nombre según CA: 2‐Metilbencenamina (también 3‐ y 4‐) Nombre IUPAC: 2,3‐Xilidina Nombre según CA: 2,3‐Dimetilbencenamina Sales Las sales de las aminas, en las cuales un protón se une al nitrógeno, se nombran añadiendo el sufijo “io” al nombre de la amina, y con eliminación de la “a” final. El anión se cita como una palabra separada. Esta nomenclatura se utiliza también en el Chemical Abstracts. Ejemplos: CH3CH2CH2+NH3Cl‐ Cloruro de 1‐propanaminio CH3CH2CH2CH2+N(CH3)2Br‐ Bromuro de N,N‐dimetil‐1‐butanaminio + ‐ Bromuro de N,N‐dimetilmetanaminio (CH3)3 NHBr Algunas veces, las sales de aminas se nombran agregando nombres como “clorhidrato” al nombre de la amina. CH3CH2CH2+NH3Br‐ Bromhidrato de 1‐propanamina ó Bromhidrato de propilamina + ‐ (CH3)3 NHBr Bromhidrato de trimetilamina Las sales de aminas del tipo R4N+X‐ se conocen con el nombre de “sales de amonio cuaternario”, y se nombran como derivados del ión amonio. (CH3CH2)4N+ClO4‐ Perclorato de trimetilamonio + ‐ (CH3)2 N(CH2CH3)2I Ioduro de dietildimetilamonio Los iones amonio derivados de aminas con nombres especiales se nombran generalmente añadiendo la terminación “io” al nombre de la amina, eliminando la terminación “a” cuando está presente. 43 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ejemplos: N H N Pirrolidina ClO4- Perclorato de N,N-Dimetilpirrolidinio OTROS COMPUESTOS NITROGENADOS Iminas El grupo C=NH se denomina “grupo imino”. Las iminas simples se nombran utilizando una extensión de la nomenclatura del Chemical Abstracts para las aminas. Se añade el sufijo “imina” al nombre de la cadena base, o del sistema cíclico al cual está unido el grupo C=NH, eliminando cualquier “o” terminal. CH3CH2CH2CH=NH 1‐Butanimina HN NH 1,4‐Ciclohexandiimina NH 2‐Propanimina Las iminas en las que el átomo de hidrógeno del grupo =NH ha sido reemplazado por un grupo alquilo, se nombran como aminas N‐alquiliden sustituidas. RCH=N‐R Grupo alquiliden Grupo alquilo Un grupo alquiliden es un grupo bivalente geminal. El grupo alquiliden más simple es el metileno (CH2=). Los nombres de los grupos alquiliden más grandes se forman añadiendo el sufijo “iden” al nombre correspondiente al grupo alquilo. CH3CH= Etiliden (CH3)2C= Isopropiliden 44 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Ciclohexiliden Por ejemplo: CH2=NCH3 N‐Metilenmetanamina NC(CH3)3 N‐Ciclohexiliden‐2‐metil‐2‐propanamina Las iminas sustituidas en el nitrógeno por un grupo ‐NH2 y un –OH, se denominan “hidrazonas” y “oximas” respectivamente. Estos compuestos se forman a partir de aldehídos y cetonas, en reacciones de condensación con hidracina (NH2NH2) e hidroxilamina (NH2OH). Se nombran generalmente como derivados de aldehídos y cetonas, es decir, como hidrazona u oxima del aldehído o cetona correspondiente. Ejemplos: NNH2 Hidrazona de la acetona H3C NH2 (Z)‐Hidrazona del acetaldehído N H NOH Oxima de la acetona Oxima de la ciclohexanona NOH 45 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Compuestos nitro El grupo –NO2 unido a un átomo de carbono, se nombra exclusivamente como sustituyente del compuesto base. Ejemplos: CH3NO2 Nitrometano (CH3)2CHNO2 2‐Nitropropano CH3CH2CH2CH2NO2 1‐Nitrobutano O2NCH2CH2CH2CH2NO2 1,4‐Dinitrobutano Compuestos azo Los azo compuestos contienen el grupo –N=N‐. Muchos compuestos de este grupo son simétricos, R‐N=N‐R, y se nombran simplemente colocando el prefijo “azo” delante del nombre del hidrocarburo correspondiente al grupo alquilo. Ejemplos: CH3‐N=N‐CH3 Azometano CH3CH2CH2‐N=N‐CH2CH2CH3 Azopropano (CH3)2CH‐N=N‐CH(CH3)2 1,1’‐Dimetilazoetano Los compuestos del tipo R2C‐‐+N≡N se conocen como “diazo compuestos”, y se nombran como diazoalcanos. ‐ CH2‐+N≡N Diazometano Los compuestos que contienen la estructura RN2+X‐ se nombran añadiendo el sufijo “diazonio” al nombre del hidrocarburo (RH) precedido por el nombre del anión. (CH3)2CHN2+Br‐ Bromuro de 2‐propanodiazonio 46 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ÉTERES Los éteres (ROR) se nombran designando los grupos hidrocarbonados unidos al oxígeno, en orden alfabético, y agregando la palabra "éter". Ejemplos: CH3OCH2CH3 Etil metil éter (CH3)2CHOCH(CH3)2 Diisopropil éter CH3(CH2)4OCH3 Metil pentil éter Los prefijos multiplicadores di‐, tri‐, etc., se usan con nombres de grupos simples. Con los nombres de grupos complejos, se usan los prefijos bis, tris, tetrakis, pentakis, hexakis, etc. Para asegurar la claridad se utilizan paréntesis. Ejemplos: Dietil éter O O Br Br Bis(2‐Bromoetil) éter Cl Cl O Bis(clorometil) éter Los éteres pueden nombrarse como derivados alcoxi de los hidrocarburos correspondientes. O 1‐Etoxi‐3,3‐dimetilpentano H3CO 2,2‐Dimetoxipropano OCH3 Los nombres de los grupos RO‐ se forman sistemáticamente añadiendo el sufijo "oxi" al nombre del grupo alquilo. O Heptiloxi 47 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 La forma corta alcoxi, (por ejemplo: metoxi, etoxi, etc.) se prefiere cuando el grupo alquilo contiene menos de cinco átomos de carbono. Los compuestos del tipo RC(OR')3 se denominan generalmente ortoésteres, pero se deberían nombrar como derivados alcoxi de hidrocarburos. CH3C(OCH2CH3)3 1,1,1‐Trietoxietano Los éteres cíclicos con nombres comunes que se encuentran frecuentemente son: O O O O Oxido de etileno, u oxirano Tetrahidrofurano Dioxano COMPUESTOS AZUFRADOS Los compuestos del tipo R‐S‐R y R‐S‐S‐R se conocen como sulfuros y disulfuros respectivamente. Su nomenclatura es similar a la de los éteres. CH3SCH3 Dimetil sulfuro CH3CH2SSCH3 Etil metil disulfuro Ejercicio 27: Nombre los siguientes compuestos: a) CH3SC(CH3)3 b) (CH3)2CHSCH(CH3)2 c) CH3SSCH3 d) S S Los siguientes compuestos ilustran la nomenclatura de las sales de sulfonio. Nótese que el nombre del ión sulfonio es todo una sola palabra. 48 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Bromuro de trietilsulfonio Br- S Tetrafluoroborato de etilmetilneopentilsulfonio BF4- S Cloruro de dietilmetilsulfonio Cl- S El prefijo "tio" significa que un oxígeno ha sido reemplazado por un átomo de azufre. Por lo tanto, los compuestos carbonílicos contienen un grupo C=O, mientras que los compuestos tiocarbonílicos contienen el grupo C=S. Ejemplos: O S Acetona Tioacetona O S Tiociclohexanona ó Ciclohexanotiona Ciclohexanona CH3COOH Acido acético CH3CSOH Acido tioacético CH3CSNH2 Tioacetamida o Etanotioamida CH3CONH2 Acetamida O S Urea H2N NH2 Tiourea H2N NH2 49 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 El Dimetil sulfuro se puede oxidar a un compuesto llamado Dimetil sulfóxido. Este compuesto es un disolvente muy importante en química orgánica, y se abrevia DMSO. El DMSO puede oxidarse a su vez a Dimetil sulfona. O O S S S O Dimetil sulfuro Dimetilsulfona Dimetil sulfóxido Ejercicio 28: Nombre los siguientes compuestos: O S a) b) O S c) O S O Cuando un átomo de azufre reemplaza a un átomo de carbono en un anillo o una cadena abierta, éste se debe indicar con el prefijo "tia". Ejemplo: S Tiaciclohexano Los ácidos sulfónicos (RSO3H), que se consideran derivados orgánicos del ácido sulfúrico, son un grupo importante de ácidos orgánicos fuertes. 50 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 HO S O O O S OH S HO OH O O O O Acido sulfúrico Acido metanosulfónico Metanosulfonato de metilo Ejercicio 29: Nombre los siguientes compuestos: CH3COOH CH3COOCH2CH3 CH3SO3H CH3SO3CH2CH3 CH3COONa CH3SO3Na Los ésteres del ácido sulfúrico se llaman sulfatos. Ejemplo: O O S O Sulfato de dimetilo O COMPUESTOS POLIFUNCIONALES Hasta el momento, se ha instruido en cómo asignar el menor locante posible a : dobles enlaces, triples enlaces, carbonos que sostengan grupos hidroxilo, carbonos que sostengan grupos mercapto, etc.. También se ha indicado que para nombrar grupos alquilo complejos, éteres, sulfuros, etc., se designa como posición 1 el carbono enlazado al heteroátomo. En los compuestos que tienen más de un grupo funcional, estas reglas son mutuamente incompatibles. Cuando la molécula contiene dos o más tipos de funciones, se elige una de ellas como "función principal", designando ésta con el sufijo (final del nombre). Esta función principal tiene preferencia sobre todas las otras en la asignación del menor locante. Las funciones secundarias actúan, siempre, como prefijo (sin orden de prioridad entre ellas). 51 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Nombre de grupos funcionales citados en orden descendente de precedencia para su designación como sufijos Clase Fórmula Prefijo Sufijo Cationes R4N+ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐amonio R 4P ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐fosfonio R3S+ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ‐sulfonio ‐COOH Carboxi‐ Ac´. ...........‐carboxílico ‐(C)OOH ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Ac. ..........‐oico Ácidos sulfónicos ‐SO3H Sulfo‐ Ac. ......‐sulfónico Esteres ‐COOR *** .....‐carboxilato de R ‐(C)OOR ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ......‐oato de R Halogenuros de ‐COX Haloformil‐ Halogenuro de .... ‐ ácido Haloalcanoil‐ carbonilo ‐(C)OX ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ + Ácidos carboxílicos Halogenuro de .....‐oílo Amidas ‐CONH2 Carbamoil‐ .......‐carboxamida ‐(C)ONH2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ .......‐amida ‐C≡N Ciano‐ .....‐carbonitrilo ‐(C)≡N ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ .......‐nitrilo ‐CHO Formil‐ ......‐carbaldehído ‐(C)HO Oxo‐ ......‐al Cetonas C=O Oxo‐ ......‐ona Alcoholes ‐OH Hidroxi‐ ......‐ol Fenoles Ar‐OH Hidroxi‐ .....‐ol Tioles ‐SH Mercapto‐ .....‐tiol Aminas ‐NH2 Amino‐ .....‐amina Éteres ‐O‐ Alquiloxi‐ éter Sulfuros ‐S‐ Alquiltio‐ sulfuro Alquenos ‐C=C‐ Alquenil‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐ Alquinos ‐C≡C‐ Alquinil‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Halogenuros ‐X Halógeno‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Nitro ‐NO2 Nitro‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Nitrilos Aldehídos 52 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Nota: Los átomos de carbono encerrados entre paréntesis, se incluyen en el nombre del compuesto principal. Esto equivale a decir, que se enumera dentro de la cadena principal. ***Para los casos en los que el grupo éster es considerado como un sustituyente de una cadena principal, debe tenerse especial cuidado en observar si dicho grupo se une a la estructura principal por medio del carbono, o del oxígeno, ya que el nombre que adopte como sustituyente depende de esta característica. Ejemplo: RCOO‐ ‐COOR aciloxi alquiloxicarbonil (ó alcoxicarbonil) Ejemplos: O Cl- H3N Grupo principal: Sal de amonio Grupo sustituyente: ácido carboxílico Nombre IUPAC: Cloruro de 2‐carboxietilamonio OH O HO3S Grupo principal: ácido carboxílico Grupo sustituyente: ácido sulfónico Nombre IUPAC: Acido 3‐sulfopropanoico OH O O OH O O O H2N Grupo principal: ácido carboxílico Grupo sustituyente: amida Nombre IUPAC: Acido 3‐carbamoilciclohexancarboxílico OH O Cl OMe O 53 Grupo principal: ácido carboxílico Grupo sustituyente: éster Nombre IUPAC: Acido 4‐etoxicarbonilbutanoico Grupo principal: éster Grupo sustituyente: halogenuro de acilo Nombre IUPAC: 3‐ Cloroetanoilciclohexancarboxilato de metilo Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 O C N Grupo principal: éster Grupo sustituyente: nitrilo Nombre IUPAC: 3‐Cianobutanoato de etilo O O O H2N H O Grupo principal: amida Grupo sustituyente: aldehído Nombre IUPAC: 5‐Oxopentanamida O Cl Grupo principal: halogenuro de acilo Grupo sustituyente: aldehído Nombre IUPAC: Cloruro de 3‐formilciclohexancarbonilo H O Grupo principal: Acido carboxílico Grupo sustituyente: cetona Nombre IUPAC: Acido 4‐oxohexanoico OH O OH O Grupo principal: Acido carboxílico Grupo sustituyente: alcoholes Nombre IUPAC: Acido‐3,3‐dihidroxihexanoico OH OH COOH OH HS Grupo principal: Acido carboxílico Grupo sustituyente: alcohol Nombre IUPAC: Acido 2‐hidroxibencencarboxílico Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: tioles Nombre IUPAC: 1,3‐Dimercapto‐2‐propanol SH OH HO 54 NH2 Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: amina Nombre IUPAC: 4‐amino‐1‐butanol Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 N(CH3)2 O Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: amina y éter Nombre IUPAC: 2‐(Dimetilamino)‐3‐metoxi‐1‐propanol OH OH S Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: tiol Nombre IUPAC: 2‐Etiltioetanol OH Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: alqueno Nombre IUPAC: 1‐Vinilciclohexanol ó 1‐Etenilciclohexanol Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: alquino Nombre IUPAC: 1‐Etinilciclohexanol OH HO Br Grupo principal: Alcohol Grupo sustituyente: halógeno Nombre IUPAC: 2‐Bromo‐3‐buten‐1‐ol NO2 Grupo principal: Alqueno Grupo sustituyente: nitro Nombre IUPAC: 4‐nitro‐1‐penteno 55 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 APÉNDICE Nombres de grupos (Prefijos) 56 NOMBRE ESTRUCTURA Acetamido CH3CONH‐ Acetil CH3CO‐ Acetoxi CH3COO‐ Alil CH2=CHCH2‐ Amino H2N‐ Amonio H3N+‐ Azido N3‐ Azo ‐N=N‐ Bencidril (C6H5)2CH‐ Bencil C6H5CH2‐ Benciliden C6H5CH= Bencilidin C6H5C≡ Benzoil C6H5CO‐ Bromo Br‐ Butil CH3CH2CH2CH2‐ sec‐Butil CH3CH2CH(CH3)‐ ter‐Butil ó t‐Butil (CH3)3C‐ Carbamoil NH2CO‐ Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 57 Carboxi HOOC‐ Ciano NC‐ Ciclohexil C6H11‐ Cloro Cl‐ Diazo N2= Epitio (como Puente) ‐S‐ Epoxi (como Puente) ‐O‐ Etenil CH2=CH‐ Etenilen ‐CH=CH‐ Etil CH3CH2‐ Etilen ‐CH2CH2‐ Etilendioxi ‐OCH2CH2O‐ Etiliden CH3CH= Etinil HC≡C‐ Fenil C6H5‐ Fluoro F‐ Formil HCO‐ Fosfinil H2P(O)‐ Fosfono (HO)2P(O)‐ Hidrazino H2NNH‐ Hidrazo ‐NHNH‐ Hidroperoxi HOO‐ Hidroxi HO‐ Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 58 Imino HN= Iodo I‐ Isobutil (CH3)2CHCH2‐ Isocianato OCN‐ Isociano CN‐ Isohexil (CH3)2CHCH2CH2CH2‐ Isopentil (CH3)2CHCH2CH2‐ Isopropenil CH2=C(CH3)‐ Isopropil (CH3)2CH‐ Isotiocianato SCN‐ Litio Li‐ Mercapto HS‐ Metil CH3‐ Metilamino CH3NH‐ Metildioxi CH3OO‐ Metilditio CH3SS‐ Metilen CH2= ó ‐CH2‐ Metilsulfinil CH3S(O)‐ Metilsulfonamido CH3CO2NH‐ Metilsulfonil CH3S(O)2‐ Metilsulfoniloxi CH3S(O)2O‐ Metiltio CH3S‐ Metoxi CH3O‐ Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Metoxicarbonil CH3OOC‐ Naftil (1‐ ó 2‐) C10H7‐ Neopentil (CH3)3CCH2‐ Nitro O2N‐ Nitroso ON‐ Oxi ‐O‐ Oxo O= ter‐Pentil ó t‐Pentil CH3CH2C(CH3)2‐ Propargil HC≡CCH2‐ Propil CH3CH2CH2‐ Propilen ‐CH(CH3)CH2‐ 2‐Propinil HC≡CCH2‐ Silil H3Si‐ Siloxi H3SiO‐ Sulfinil ‐S(O)‐ Sulfo HO3S‐ Sulfonil ‐S(O)2‐ Tiocianato NCS‐ Tioxo S= Tolil (o‐, m‐ ó p‐) CH3C6H4‐ Vinil CH2=CH‐ Viniliden CH2=C= 59 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 ANEXO Estructura del nombre de un compuesto Todo compuesto orgánico se considera formado por un esqueleto carbonado que, en determinadas posiciones, presenta uno o varios grupos funcionales que son asociaciones de átomos, en un determinado orden, y con propiedades fisicoquímicas características. El nombre del compuesto, que debe reflejar inequívocamente su estructura química, se compone de las partes que se indican en el siguiente esquema: P1 R L S1 L S2 L P2 Donde: L son localizadores que sirven para indicar la posición de los grupos funcionales dentro de la cadena carbonada; P y S son prefijos y sufijos respectivamente, numerados en el esquema en función de su situación con respecto a la raíz R que constituye el centro del nombre. Todos ellos son partículas que suministran información sobre aspectos estructurales del compuesto y que se comentan a continuación: Raíz (R): La raíz informa la longitud de la cadena carbonada principal y constituye la unidad básica del nombre. Se habla de cadena principal para distinguirla de las posibles cadenas carbonadas que pueden existir en el compuesto, a las que se denomina “cadenas secundarias”, o “cadenas laterales”. Para definir el número de átomos de carbono que contienen estas cadenas, se emplean partículas que hacen referencia a los números griegos: 1C Met 6C Hex 11C Undec 16C Hexadec 2C Et 7C Hept 12C Dodec 17C Heptadec 3C Prop 8C Oct 13C Tridec 18C Octadec 4C But 9C Non 14C Tetradec 19C Nonadec 5C Pent 10C Dec 15C Pentadec 20C Eicos Nótese que la raíz del nombre no indica el número total de átomos de carbono del compuesto, sino solamente el número de átomos de carbono que componen la cadena principal. 60 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Prefijo primero (P1): Este prefijo antecede inmediatamente a la raíz e indica la naturaleza abierta o cíclica de la cadena principal. La ausencia de este prefijo supone una cadena abierta, y el prefijo “ciclo” define una cadena cíclica, cerrada, de tantos átomos de carbono como indique la raíz. Prefijo segundo (P2): Este prefijo señala la presencia de sustituyentes unidos a la cadena principal. Se entiende por sustituyentes, tanto las ramificaciones carbonadas secundarias, como los grupos funcionales secundarios. Ramificaciones secundarias son aquellas menos importantes, es decir, menos funcionalizadas y más cortas que la que se ha considerado como principal, y están unidas a ella. Cuando existen varios grupos funcionales en una molécula, el grupo más insaturado (con mayor número de dobles o triples enlaces) y más oxidado, se denomina principal, clasificándose todos los demás como secundarios. Se emplearán tantos prefijos segundos como grupos funcionales secundarios y ramificaciones existan. Algunos grupos funcionales son siempre considerados como secundarios, aunque sean los únicos presentes en la molécula, y por lo tanto, van siempre como prefijos segundos. Estos grupos y sus correspondientes prefijos son los siguientes: ‐X Halo (fluoro, cloro, bromo, iodo) ‐NO Nitroso ‐NO2 Nitro ‐R R‐il (Cadena secundaria)* ‐OR R‐oxi* ‐SR R‐iltio* * Los símbolos R son genéricos, y deben sustituirse en cada caso por la raíz de la cadena carbonada secundaria univalente a la que representan. Los grupos funcionales restantes pueden ser considerados principales o secundarios, según la estructura en la que estén presentes (ver tabla de precedencias en la cuaderneta de nomenclatura). Cuando un grupo funcional está presente dos o más veces, en lugar de indicar cada grupo repitiendo el prefijo, se utiliza un multiplicador adecuado, situado inmediatamente delante del prefijo. Por ejemplo, no es correcto nombrar: cloroclorocloro, sino tricloro, etc.. Los multiplicadores más usuales son: di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, etc., y se anteponen directamente al prefijo sin separación, ni guión, ni ningún otro signo. 61 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 Sufijo primero (S1): La función del sufijo primero es informar el grado de saturación de la cadena carbonada, es decir, la presencia o ausencia de enlaces múltiples entre carbonos. Los sufijos empleados en esta posición son los siguientes: an Cadena saturada (sin enlaces múltiples) en Cadena con un doble enlace al menos in Cadena con un triple enlace al menos Cuando existe más de una insaturación del mismo tipo en una estructura, se indica su número anteponiendo inmediatamente al sufijo primero, el correspondiente multiplicador. Los nombres de los compuestos que contienen insaturaciones dobles y triples, deberán incluir ambos sufijos en el orden “enin”. Ejemplo: Hexadienino. Sufijo segundo (S2): Con este sufijo se informa de la naturaleza del grupo funcional principal, es decir, del más insaturado y oxidado que contenga la molécula (ver tabla de precedencias en cuaderneta de nomenclatura). Como se ha visto, cuando sea necesario, deberán utilizarse multiplicadores también con el prefijo segundo para indicar la repetición del grupo funcional principal. Localizadores (L): La posición de los grupos funcionales y de las insaturaciones debe quedar indicada, en los casos en que no es obvia, para que la designación de la estructura sea inequívoca. Esto se consigue mediante localizadores que son generalmente números, y en algún caso letras que indican dónde están situados, a lo largo de la cadena carbonada, los grupos funcionales e insaturaciones a que hacen referencia los prefijos y sufijos. A este efecto, es necesario que los átomos de carbono que constituyen la cadena, estén numerados. (Ver cuaderneta de nomenclatura). Los únicos signos permitidos en el nombre de un compuesto orgánico son: guión (‐) y coma (,), cada uno de ellos con una misión definida. Los localizadores, cuando hay varios juntos, se separan entre sí por comas. Los localizadores aislados o en un grupo, se separan de las partículas anteriores y posteriores, prefijos, sufijos o raíz, mediante guiones. Elección de la cadena principal: La cadena principal, es decir, aquélla sobre la que se basa la nomenclatura y la numeración, se elegirá según los siguientes criterios, en forma sucesiva, y en el orden de prioridad en el que se enuncian a continuación: 1) La que contenga al grupo funcional principal y si éste estuviera repetido, la que lo contenga el mayor número de veces. 2) La que contenga el mayor número de dobles o triples enlaces considerados conjuntamente. 3) La que tenga mayor longitud. 62 Departamento de Química Orgánica Nomenclatura de Compuestos Orgánicos 2008 4) La que tenga mayor número de dobles enlaces. 5) La que presente localizadores más bajos y en el orden de prioridad que se indica para: los grupos principales, los enlaces múltiples en conjunto, y los dobles enlaces. 6) La que tenga el mayor número posible de sustituyentes citados como prefijos y, en iguales condiciones, les atribuya localizadores más bajos. 7) La que tenga mayor número de veces y con los localizadores más bajos posible, los sustituyentes que se citan como prefijos en primer lugar por orden alfabético. Localización en la cadena principal: Tanto las cadenas abiertas como las cíclicas tienen dos sentidos posibles de numeración de los átomos de carbono que las constituyen. Ha de elegirse aquél que atribuya los localizadores más bajos en el orden de prioridad que se indica: 1) Al grupo, o si está repetido, a los grupos funcionales principales. 2) A los enlaces múltiples en conjunto, teniendo preferencia, en igualdad de condiciones, los dobles enlaces. 3) A los sustituyentes citados como prefijos. En igualdad de condiciones, tiene preferencia el primero por orden alfabético. Cuando el grupo funcional principal es terminal de cadena, o cuando la cadena es cíclica, al carbono de este grupo se le atribuye el localizador 1 y no es imprescindible hacerlo constar en el nombre, pero si no es terminal, se le localizará lo más bajo posible. En las estructuras con varios sustituyentes, iguales o distintos, se considerará correcta la serie de localizadores más baja posible. 63 Departamento de Química Orgánica
