Gli Idrocarburi sono i più semplici composti del carbonio

esclusiva presenza nelle loro molecole di atomi di carbonio e di idrogeno

Vengono classificati in idrocarburi alifatici e idrocarburi aromatici

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Idrocarburi alifatici a catena aperta

Alcani: negli alcani tutti i legami presenti nella molecola sono legami covalenti singoli. La formula generale degli alcani CnH2n+2

Alcheni: sono caratterizzati dalla presenza nella loro molecola di un doppio legame carbonio-carbonio. La formula generale degli alcheni è CnH2n

Alchini: Sono caratterizzati dalla presenza nella loro molecola di un triplo legame carbonio-carbonio. La formula generale degli alchini è CnH2n-2

Alcani lineariGli alcani noti anche come idrocarburi saturi sono molecole organiche costituite solo da carbonio e idrogeno con esclusivamente legami singoli.

•Formula molecolare CnH2n + 2•Ibridazione sp3 del carbonio•E’ una serie omologa

Nomenclatura alcani lineariI nomi degli alcani semplici non ramificati sono costituiti da una radice che indica il numero di carboni che costituisce la catena e dalla desinenza ano (definita anche suffisso) che indica la classe di appartenenza. La tabella seguente riporta i nomi degli alcani lineari semplici.

Radicali alchiliciRimuovendo un idrogeno da una catena alchilica si ottiene un radicale alchilico.

Il nome di un radicale alchilico si ottiene sostituendo il suffisso ano dell’alcano corrispondente con il suffisso ile.

Il nome dei radicali alchilici è molto importante per la nomenclatura degli alcani ramificati.

Isomeri di strutturaEsistono 2 possibili strutture che possiamo scrivere per un alcano a 4 C (formula molecolare C4H10): una struttura lineare e una ramificata.

Butano e isobutano sono isomeri di struttura.

Per un alcano di formula C5H12 possiamo scrivere 3 possibili strutture. Ancora una volta una lineare, il pentano, e due ramificate.

Unità strutturali iso e neo

Un alcano a 4 atomi di carbonio con l’ unità iso si chiama isobutano, un alcano a 5 C con questa unità si chiama isopentano, etc.

Un alcano a 6 atomi di carbonio con l’unità neo si chiama neoesano, un alcano a 7 C con questa unità si chiama neoeptano, etc.

N.B.: solo se il resto della molecola è lineare

Classificazione degli atomi di carbonioNei composti organici gli atomi di carbonio sono classificati in base al numero di altri carboni a cui sono legati:

•Carbonio primario (1°): legato a un solo atomo di carbonio•Carbonio secondario (2°): legato a due atomi di carbonio•Carbonio terziario (3°): legato a 3 atomi di carbonio•Carbonio quaternario (4°): legato a 4 atomi di carbonio

Nomenclatura IUPAC di alcani ramificatiPer assegnare il nome sistematico ad alcani ramificati dobbiamo analizzare le regole previste dalla IUPAC.1° Stadio:Individuare la catena carboniosa continua più lunga.2° Stadio:Individuare il sostituente e numerare la catena.

Nomenclatura IUPAC di alcani ramificati3° Stadio:Costruzione del nome definitivoIl nome finale si costruisce scrivendo nell’ordine da sinistra a destra: posizione del sostituente, trattino, nome del sostituente, nome della catena principale (fusi in un'unica parola).Esempio: catena principale continua più lunga è a 8C→ottano.Sostituente: etile.Numerazione da sinistra a destra.

Un esempio: 4-etilottano

Nomenclatura IUPAC di alcani ramificatiSe la catena principale porta più sostituenti: numero più basso possibile al 1° sostituente.

Il nome si assembla sistemando i sostituenti in ordine alfabetico.

Se tutte le possibili direzioni di numerazione portano allo stesso numero per il 1° sostituente: numero più basso al 2° sostituente.

Nomenclatura IUPAC di alcani ramificatiQuando ci sono più sostituenti uguali si usano prefissi di, tri, tetra etc. Le posizioni dei sostituenti si indicano con numeri separati da virgole posizionati sempre prima del nome del sostituente.

Nel sistemare in ordine alfabetico i sostituenti bisogna ignorare i prefissi

Sostituenti ramificatiMolto spesso ci si ritrova a dover assegnare il nome IUPAC ad idrocarburi ramificati che presentano sostituenti che non sono semplici radicali alchilici lineari.

Nella nomenclatura di molecole di questo tipo è necessario assegnare anche la nomenclatura ai sostituenti ramificati (quelli in blu).

Per questi tipi di sostituenti è possibile utilizzare sia una nomenclatura tradizionale che una nomenclatura sistematica.

Nomenclatura d’uso di sostituenti ramificatiPer sostituenti ramificati costituiti da una catena principale a 2, 3, 4 e 5 atomi di carbonio è possibile utilizzare nomi d’uso.

I principali nomi d’uso che possono essere usati nella nomenclatura IUPAC sono riportati nell’immagine a lato e ricordano le unità strutturali iso e neo oppure il tipo di carbonio sostituito (sec per secondario e tert per terziario).

Nomenclatura sistematica di sostituenti ramificatiPer assegnare la nomenclatura sistematica di sostituenti ramificati si procede nel modo seguente:

•individuare la catena principale del sostituente•numerare la catena del sostituente dando il numero 1 al carbonio direttamente legato all’idrocarburo principale•individuare le ramificazioni e la loro posizione•il nome del sostituente va in parentesi insieme al numero che indica la posizione della ramificazione•fuori dalla parentesi va posto il numero che si riferisce alla posizione sull’idrocarburo principale.

Un esempio più complessoCatena principale: dodecano

Numerazione da sinistra a destra.

Sostituenti: 4-etil, 6-metil e 7-(2,3-dimetilbutil)

Il nome sistematico dei sostituenti ramificati è alfabetizzato secondo la prima lettera con cui comincia: in questo caso "d".

Esempio: 7-(2,3-dimetilbutil)-4-etil-6-metildodecano