RAPPRESENTAZIONE DELLE MOLECOLE - Macroarea di … · RAPPRESENTAZIONE TRIDIMENSIONALE Per...

1

RAPPRESENTAZIONE DELLE MOLECOLE

Tutti gli elettroni di valenza (impegnati in legame o coppie non condivise) sono rappresentati con dei punti

Formule di Lewis

Formule di Kekulé

Le coppie di elettroni impeganti in legami covalenti sono indicate con un trattino (le coppie non condivise possono essere rappresentate con punti)

H:C:::C:H+

H:N:H....H

H:O:H....

H:C::C:H.. ..H H

Cl:C:Cl..

.. ..

..

..

..Cl..

..Cl

: :::

: :H:C:H

....

H

HH:N:H..

H

H..

C HH

HH CC HH

HHC

HHCH-O-H H-O-H..

..H-N-H

HH-N-H

HN HH

HH

+

Cl-C-Cl

Cl

Cl

Cl-C-Cl

Cl

Cl

....

..

....: :

::

: :..

..oppure oppure

oppure

H

HC HH

H

HC C

H

H

H

HC CCC

C HH

H

C HH

HC

H

HH

H

OH

C HH

HC CH

H

HH

::

H

HC HH

H

HC C

H

H

H

HC CCC

C HH

H

C HH

HC

H

HH

H

OH

C HH

HC CH

H

HH

:: Rappresentazione lunga e laboriosa con le molecole complesse

Formule condensate

La molecola è scritta come una sequenza di atomi di C. Ciascun C è seguito dagli atomi ad esso legati; in casi ambigui si usano le parentesi. Il primo C a sinistra può essere preceduto dagli atomi ad esso legati.

oppure CH3CH3 H3CCH3

HHCHH

C HH

HHCFH

CHHCH

H CH3CHFCH3il F è monovalente e non genera ambiguità

HHCHH

CHHCH

O H CH3CH2CH2OH l'O è bivalente ed è chiaro che l'H che lo segue è legato all’ossigeno

H3CCHFCH3oppure

oppure H3CCH2CH2OH

2

OHHCHH

CHHCH

H CH3CH(OH)CH3 la parentesi è utile per evitare confusione

Gruppi uguali legati allo stesso C si scrivono una volta sola, raccolti tra parentesi, con un indice che dice quanti gruppi uguali sono legati a quel C

H

HC HH

H

HC C

H

H

H

HC CCC

C HH

H

C HH

HC

H

HH

H

OH

C HH

HC CH

H

HH

::(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2

E' bene indicare sempre i legami multipli (doppi e tripli)

oppureHH

CH C H CH2=CH2 H2C=CH2

CH C H CH CH

ATTENZIONE!!!! osservare la differenza tra le seguenti formule condensatee CH3COCH3CH3OCH3

O CC

H H

H

HH

H..

CH3OCH3 = .. CH3COCH3 = C CCH H

HH

HH

O: :CH3C(O)CH3

Le formule condensate talvolta possono essere non sufficientemente chiare. E’ preferibile in questi casi usare formule "semicondensate", in cui sono messe in evidenza le ramificazioni e i legami tra gli atomi di C si indicano con un trattino.

Formule semicondensate

esempio:(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2 formula condensata

CH3 CCH3

CH3

CH2 CH2 CH CH2CH3

CH CH CH3CH3

OHformula semicondensata

I legami multipli (doppi e tripli) vanno indicati SEMPRE

Formule a linea di legame

Questa rappresentazione è molto semplice, ma bisogna conoscere bene le convenzioni, per poter scrivere e leggere correttamente le molecole

● I legami C-C si indicano con un segmento

● Gli atomi di H legati al C si omettono (questo significa che quelli legati ad atomi diversi da C VANNO SCRITTI).

● Si indicano con un trattino i legami del C con atomi diversi da H.

3

CH3 CHF

CH3

HHC

FH

CH

H

C

H

HF

CH3CHFCH3

HHC

HH

CH

H

C

H

O H CH3CH2CH2OH CH3-CH2-CH2-OH OH

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

C C

H

H

C

HHC

HH

CH

H

H

H HC

H H

C H

H

H CH3(CH2)5CH3

OHHC

HH

CH

H

C

H

H CH3CH(OH)CH3 CH3 CHOH

CH3

OH

CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH2CH3C C

H

C

C

HHC

HH

CH

H

H

H HC

H H

C H

H

H

HH H

CH CH2CH3

CH2CH2CH3 CH2 CH3

4

CH3 CCH3

CH3

CH3CH2

HC

H

CH

H

C

H

H

C

H

H

H

C HH

C

H

HH

(CH3)3CCH2CH3

(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2OH

C C

C

C

HHC

HH

CH

H

H

H HC

H H

C H

H

H

HH H

CH

H HC CH2

CH3CH2CH2CH3 CH2 CH3

CH3

CH3CH2CH2C(CH3)2CH2CH2CH3

Le formule a linea di legame sono particolarmente utili quando si devono rappresentare degli anelli.

ATTENZIONE! Le formule condensate NON VANNO BENE per scrivere gli anelli.

C

CC

C

CC

HH

HH

H

H

HH

H

H

H

H

CH2

CH2 CH2

CH2

CH2

CH2

(CH2)6 Formula poco chiara: non usarla MAI!

Formula di Kekulé Formula semicondensata

Formula a linea di legame

CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)CH2CH3 CH3 CH2 C CH3 CH2 CH3

CH3

CH3 CH3



Formula semicondensata

Formula semicondensata

Formula condensata

Formula condensata

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3CH3(CH2)5CH3

5

Per “leggere” una formula a linea di legame bisogna tenere presente la valenza!

H

HH

H

HH

C6H6

OH

O

O OH O

O

OH O

O

CH3

CH2CH2

CH2CHCH2CH

CH2CH2

CCH3

CH3

OH O

OCH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 C CH3

CH3

OH

O OC C C C C C C C C C C

C

HH

H

H

H H

H

H

H

H H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

RAPPRESENTAZIONE TRIDIMENSIONALE

Per rappresentare una molecola con l'indicazione della situazione tridimensionale degli atomi valgono le seguenti regole:

1. I legami che uniscono atomi appartenenti al piano di scrittura si indicano con un trattino

2. I legami che escono dal piano di scrittura, verso l'osservatore, si indicano con cunei pieni, a partire dall'atomo che sta sul piano di scrittura

3. I legami che escono al di là del piano di scrittura si indicano con un tratteggio trasversale

Per una data molecola, quali atomi appartengono al piano di scrittura dipende da come si orienta la molecola nello spazio (ricordando che per tre punti passa un piano).

C

H

H

H

HC HH

H

H

C

HH

H

H

6

Convenzioni per la scrittura delle reazioni

A B con una freccia si indica una trasformazione irreversibile. La punta della freccia è diretta verso il prodotto della reazione

A B Una reazione di equilibrio viene indicata con una doppia freccia.

Se l'equilibrio è fortemente spostato in una direzione, la freccia corrispondente è più lunga dell'altra

A B equilibrio spostato a sinistra

Gli spostamenti di elettroni si rappresentano con frecce curve, con la punta nella direzione del movimento degli elettroni.

+ -+ B A-BA:

Per indicare lo spostamento di un solo elettrone si usa una freccia con mezza punta.

Per lo spostamento di una coppia di elettroni si usa una freccia con la punta normale.

- ++ :BA A-B

B. .+ A-BA

esempi

C C

Cl

C CH

HH

H

H H

H HH CH3CHClCH2CH3

CH3 CHCl

CH2 CH3Cl

7

C C C CH

HH

H

H H

H HH

CH

H H

CH3CH(CH3)CH2CH3CH3 CH

CH3

CH2 CH3

C C OH

HH

HH

H

CH3CH2OH

CH3 CH2 OH

OH H

HH

OH

H

H C C

OH

H

H

H

H

H

H : C : C : C : O : H.... ..

......

..

..HH H

HH H

formula di Lewis

..

..o H C C C O H

H

H H

H H

HH C C C O H

H

H H

H H

Hformula a legame di valenza (o di Kekulé)

CH3CH2CH2OH

formula semicondensataformula condensata

formula a linea di legame

CH3 CH2 CH2 OH

OH

8

La formula molecolare non basta a caratterizzare completamente un composto

esempio:

C2H6O è una formula semplice eppure con questa formula molecolare esistono due composti, con proprietà fisiche e chimiche diverse

ETANOLO DIMETIL ETERE

punto di ebollizione 78.5°C -24.9°Cpunto di fusione -117.3°C -138 °Creazione con Na metallico sviluppa H2 nessuna reazione

C2H6O

etanolo dimetil etere

H C C OH

H H

HH

H C O C HH

H

H

H

Etanolo e dimetil etere sono isomeri strutturali

ISOMERISTRUTTURALI

composti che hanno la STESSA FORMULAMOLECOLARE, ma DIVERSA DISPOSIZIONEDEGLI ATOMI

Il problema cresce rapidamente con l’aumentare del numero di atomi di carbonio

con 9 atomi di C e solo H come altro elemento (C9H20)

35 isomeri strutturali

con 30 atomi di C (C30H62) 4 111 846 763 isomeri strutturali !

E’ necessario un sistema di identificazione dei composti organici chepermetta, dato un nome, di scrivere la formula corrispondente e viceversa

Nomenclatura IUPAC

9

CLASSIFICAZIONE DEI COMPOSTI ORGANICI

Composti Organici

ALIFATICI CICLICI

Omociclici Eterociclici

Aliciclici Aromatici

Composti contenenti solo C e H si chiamano IDROCARBURI

ALCANIIdrocarburi con tutti i C ibridati sp3 si chiamano ALCANIFormula generale: CnH2n+2

REGOLA

Il nome di un alcano viene costruito aggiungendo la desinenza –ano ad una radice, che indica quanti sono gli atomi di carbonio.

Per gli alcani con numero di atomi di carbonio da 1 a 4, si usano radici "storiche". Per gli alcani con numero di atomi di carbonio da 5 in su, la radice corrisponde al numero stesso e viene dal latino o dal greco.

metano C

HH

H H

CH4

etanoCH

H H

H

H H

C C2H6

propanoC

H

H H

H H

CC

H H

H C3H8butanoC

H

H H

H H

CC

H H

H H

CH

C4H10

CH

H H

H H

CC

H H

H H

CC

H H

H

pentanoC5H12

Metano, etano, propano e butano erano in origine nomi correnti, che sono stati poi incorporati nella nomenclatura IUPAC.

10

radice “prop-"radice “but-"

3 C4 C

Nome Formula condensata Formula a linea di legamen. C

1

2

3

4

5

CH4

CH3CH2CH3

CH3(CH2)3CH3

CH3CH3

CH3(CH2)2CH3

radice "met-"radice "et-"

1 C2 C

METANO

ETANO

PROPANO

BUTANO

PENTANO

Nome Formula condensata Formula a linea di legame

CH3(CH2)4CH3

CH3(CH2)5CH3

CH3(CH2)6CH3

CH3(CH2)7CH3

CH3(CH2)8CH3

n. C

6

7

8

9

10

ESANO

EPTANO

OTTANO

NONANO

DECANO

Per gli alcani con numero di atomi di C tra 11 e 19, la radice "deca-" è preceduta dall’indicazione delle unità

UNDECANOC11H24 CH3(CH2)9CH3

11

n. C formula empirica nome formula condensata formula a linea di legame

C11H24

C12H26

C13H28

C14H30

C15H32

C16H34

C17H36

C18H38

C19H40

11

12

13

14

15

16

17

18

19

CH3(CH2)9CH3

CH3(CH2)10CH3

CH3(CH2)11CH3

CH3(CH2)12CH3

CH3(CH2)13CH3

CH3(CH2)14CH3

CH3(CH2)15CH3

CH3(CH2)16CH3

CH3(CH2)17CH3

UNDECANO

DODECANO

TRIDECANO

TETRADECANO

PENTADECANO

ESADECANO

EPTADECANO

OTTADECANO

NONADECANO

12

L'alcano con 20 atomi di C (C20H42) si chiama eicosano o icosano.La radice "cosa-" serve per indicare il numero 20, per i composti con numero di atomi di C da 21 a 29

n. C formula empirica nome formula condensata

C21H44

C22H46

C23H48

C24H50

C25H52

C26H54

C27H56

C28H58

C29H60

21

22

23

24

25

26

27

28

29

CH3(CH2)19CH3

CH3(CH2)20CH3

CH3(CH2)21CH3

CH3(CH2)22CH3

CH3(CH2)23CH3

CH3(CH2)24CH3

CH3(CH2)25CH3

CH3(CH2)26CH3

CH3(CH2)27CH3

UNCOSANO

DOCOSANO

TRICOSANO

TETRACOSANO

PENTACOSANO

ESACOSANO

EPTACOSANO

OTTACOSANO

NONACOSANO

Quando gli atomi di C sono più di due decine, si usa la radice "conta-", preceduta da un termine che indica quante sono le decine.

n. C formula empirica nome formula condensata

C30H66

C40H82

C50H102

C60H122

C70H142

C80H162

C90H182

C100H202

30

40

50

60

70

80

90

100

CH3(CH2)28CH3

CH3(CH2)38CH3

CH3(CH2)48CH3

CH3(CH2)58CH3

CH3(CH2)68CH3

CH3(CH2)78CH3

CH3(CH2)88CH3

CH3(CH2)98CH3ETTANO

TRIACONTANO

TETRACONTANO

PENTACONTANO

ESACONTANO

EPTACONTANO

OTTACONTANO

NONACONTANO

Le unità precedono le decine: C43H88 TRITETRACONTANO

13

Per scrivere la formula dato il nome, si deve scomporre nei termini costituenti, iniziando da destra

dotetracontettano DO - TETRA - CONT(A) - ETT - ANO

1

C sp3, H2

cento3

decina

4

quattro

5

dueC H142 286

Con queste regole si possono scrivere le formule ed i nomi di tutti gli alcani però…..

Esiste un unico modo con cui si possono legare due o tre atomi di C. Invece, con 4atomi di C:

con 4 C C4H10 butano?C C C C C C CC

C C C C sequenza lineare

C C CC

sequenza ramificata

l nome butano si dà al composto lineare. Il composto ramificato viene individuato con il prefisso "iso-".

butano isobutanoCH3 CH CH3CH3

con 5 C ?C C CC

CC C C CC C C C C

C

pentano il prefisso iso- non basta più

Il prefisso "iso-" si può utilizzare per indicare un alcano in cui ci sia una solaramificazione, costituita da un solo C, sull'atomo immediatamente dopo unadelle due estremità

CH3CH CH2CH3

CH2CH2CH3C7H16 isoeptano

CH3CHCH2CH3

CH2CH2CH2CH3 C8H18 isottano

però CH3CH2CH CH2CH2CH3CH3

?

CH3 CH2 CH2 CH3

14

C C CC C C CC

CC

C

CC CC

C secondario

C primario

C terziario C quaternarioC secondario

per estensione

H si dice "primario" quando è legato a C primario, H "secondario“ quando è legato a C secondario, H "terziario" quando è legato a C terziario

DEFINIZIONE

Si definisce: C primario atomo di C legato ad un solo altro atomo di C

C secondario atomo di C legato a due altri atomi di C

C terziario atomo di C legato a tre atomi di C

C quaternario atomo di C legato a quattro atomi di C

Se si toglie ad un alcano un qualsiasi atomo di idrogeno, rimane una valenza libera ed il gruppo risultante si chiama alchile.

REGOLA

Il gruppo alchilico proveniente da un alcano prende il nome aggiungendo la desinenza "-ile" alla radice specifica dell'alcano.

In altre parole, la desinenza “-ano” viene sostituita con la desinenza “-ile”

CH4 CH3 H CH3met-ano metile

CH3 CH2 H CH3 CH2CH3CH3 et-ano etile

Nel metano e nell'etano tutti gli H sono equivalenti e perciò l'alchile è unico. Con il propano si possono avere due gruppi alchilici diversi, a seconda che si tolga uno dei 6 H primari (equivalenti fra loro) o uno dei 2 H secondari (equivalenti fra loro)

Per indicare l'alchile di 3 C, con la valenza sul C secondario, si usa il prefisso "iso-"

CH3CH2CH2 H

CH3CH2CH3

prop-ano CH3CH CH3H

CH3CH2CH2

CH3CH CH3

propile

isopropile

Il numero degli alchili isomeri è ancora maggiore del numero degli alcani isomeri!

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I due alcani isomeri di formula C4H10 hanno entrambi due tipi di H e quindi danno due alchili diversi ciascuno.

CH3CH2CH2 CH3 CH3CH CH3CH3

Quando la valenza libera è sul C primario, il nome dell'alchile si forma sostituendo la desinenza "-ile" alla desinenza "-ano". Gli altri alchili si distinguono indicando che si tratta di un alchile con valenza libera sul C rispettivamente secondario e terziario.

CH3CH2CH2 CH3

CH3CH2CH2 CH2

CH3CH2CH CH3

H CH3CH2CH2 CH2

HCH3CH2CH CH3butano

butile

sec-butile

CH3CH CH3CH3

CH3CH CH2CH3

H CH3CH CH2CH3

CH3 C CH3CH3

HCH3 C CH3

CH3isobutano

isobutile

terz-butile

I gruppi alchilici servono per dare il nome agli alcani ramificati

REGOLE PER DARE IL NOME AD UN ALCANO RAMIFICATO

1. Si individua la catena continua più lunga di atomi di carbonio. Il nome dell'alcano corrispondente costituisce il nome base.

2.

3.

4.

Le catene laterali vengono chiamate con il nome del gruppo alchilico corrispondente e precedono il nome base.

La posizione che le catene laterali occupano nella catena principale viene indicata con un numero, che precede il nome del gruppo alchilico, separato con un trattino.

La numerazione della catena più lunga viene effettuata a partire dall'estremità più vicina alla prima ramificazione.

Esempi: Catena più lunga: C5 nome base: pentano catena laterale: C1 nome del sostituente: metile posizione: 3 (ugualmente distante dalle due estremità)

CH3 CH2 CH CH2CH3

CH3

nome completo 3-metilpentano

16

CH3

CHCH3CH2 CH2 CH3CH3

CHCH3 CH2 CH2 CH3

1 2 3 4 5 5 4 3 2 1

=

Catena più lunga: C5nome base: pentanocatena laterale: C1 nome del sostituente: metile posizione: 2

(la numerazione inizia dall'estremità più vicina alla ramificazione)

nome completo 2-metilpentano

CH3CHCH3

CH2

CH2

CH3

CH3CHCH3

CH2

CH2

CH3

CH3CHCH3

CH2

CH2

CH3

CH3CHCH3

CH2

CH2

CH3

1 2

numerazione corretta

numerazione corretta

numerazione sbagliata

numerazione sbagliata

34

5

12

34

5

3

45

1

2

4 5

3

1

2

2 2

2 22 2

2 2

Le molecole non hanno una sinistra e una destra, un alto e un basso!

17

Se la posizione è univoca, il numero è superfluo e si omette

CH3 CH CH2CH3

CH3

CH3

CHCH3 CH2 CH3

Catena più lunga: C4nome base: butano catena laterale: C1nome del sostituente: metile posizione: 2

(con la catena di 4 C il metile non può essere che in 2)

1

1

nome completo metilbutano

5. Quando ci sono più ramificazioni, la numerazione della catena più lunga devepartire dall'estremità che permette di dare il numero più basso in corrispondenzadella prima differenza.

CH3

CHCH3CH3

CH CH3CH2

CH3

CH

1 2 3 4 5 66 5 4 3 2 1

numerazione sbagliatanumerazione corretta(la prima ramificazione ha lo stesso numero di prima, ma la seconda ramificazione ha un numero più basso)

6. Se sono presenti più gruppi alchilici uguali, il gruppo alchilico si nomina una voltasola, preceduto da un prefisso moltiplicativo, che indica quanti gruppi alchilici ugualici sono e da tanti numeri quanti sono i gruppi, separati da una virgola.

CH2CH3 CH2 CH3

CH3

CHCH3

CH1 2 3 4 5 66 5 4 3 2 1 Catena più lunga: C6

nome base: esano catena laterale: C1nome del sostituente: metile numero di sostituenti: 2prefisso moltiplicativo diposizioni: 3 e 4 nome completo: 3,4-dimetilesano

1236 5 4CH3

CCH2CH3 CH2 CH3CH2

CH3

Catena più lunga: C6nome base: esano catena laterale: C1nome del sostituente: metile numero di sostituenti: 2prefisso moltiplicativo diposizioni: 3 e 3 nome completo: 3,3-dimetilesano

PREFISSI MOLTIPLICATIVInumerodi gruppi uguali

numerodi gruppi uguali

numerodi gruppi uguali

prefisso prefisso prefisso

234

567

8 910

di-tri-tetra-

penta-esa-epta-

otta-nona-deca-

18

CH2 CH2CH3CHCH3

CHCH3CH2

CH3

CH2

7 6 5 4 3 2 1

3-etil-4-metileptano

CH2 CH2CH3

CH3

CHCH2

CHCH3CH2

CH3

7 6 5 4 3 2 1

4-etil-3-metileptano

CHCH2CH3 CH2

CH3

CH CH3

CH3CH2

1236 5 4

3-etil-4-metilesano

5-metil-4-propilnonano

CH CH2CH2CH3

CH2 CHCH3 CH2CH2CH3CH2

CH3CH2

2 19 8 7 6 5 4 3

4-metil-5-propilnonano

CH2

CH3

CHCHCH3 CH2 CH2CH2

CH3CH2

CH3CH2CH2

4 3 2 1

6

5

7 8 9

I prefissi iso-, sec-, terz- e tutti quelli che fanno parte integrante del nomevanno considerati quando si stabilisce l'ordine alfabetico.

I prefissi moltiplicativi, che indicano quanti gruppi di un tipo sono presenti, non fanno parte integrante del nome e perciò NON devono essere considerati quando si stabilisce l'ordine alfabetico.

7. Se sono presenti gruppi alchilici diversi, vanno elencati in ordine alfabetico, separati con un trattino, ciascuno preceduto dal proprio numero. A parità di numerazione, il numero più basso spetta al primo gruppo in ordine alfabetico.

4-isopropil-3,5-dimetileptano

CH2 CH3

CH3

CHCHCH3 CH2

CH3

CH3

CHCH3CH

6 7 1 2 3 4 5 CH CH2 CH3CH2

CH3CH3

CH2

CH3 CH2

CH3C

2 17 6 5 4 3

4-etil-3,3-dimetileptano

I nomi dei gruppi alchilici non primari con 3 e 4 atomi di C (isopropile, isobutile, sec-butile, terz-butile) sono accettati dalla IUPAC. Per gruppi alchilici con numero di C > 4 si deve ricorrere ad una nomenclatura sistematica.

REGOLAI gruppi alchilici ramificati vengono chiamati individuando la catena piùlunga a partire dalla valenza libera e dando la desinenza "-ile" alla radicecorrispondente.Le ramificazioni precedono il nome dell'alchile, secondo le regole già viste.Al C con la valenza libera (cioè quello legato alla catena principale) spettail numero 1.Se necessario per evitare ambiguità, si usano le parentesi.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1

2 3 4

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

CHCH2

CH3CH2 CH3

catena principale: C12posizione del sostituente nella catena: 6 catena più lunga del sostituente: C4sostituente del sostituente: C1posizione nel sostituente principale: 1 nome del sostituente: 1-metilbutile prima lettera per l'ordine alfabetico: mnome completo: 6-(1-metilbutil)dodecano

19

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

12 3 4 5

CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2

C CH2CH3 CH2 CH2 CH3

CH3

CH2 CH2 CH3CH3CH2

catena principale: C16posizione del sostituente: 7 ramificazione principale: C5ramificazione secondaria: C1numero di sostituenti del sostituente: dueposizioni nella ramificazione principale: 1 e 1nome del sostituente: 1,1-dimetilpentile prima lettera per l'ordine alfabetico: d

nome completo: 7-(1,1-dimetilpentil)esadecano

ATTENZIONE!!! in questo caso "di" fa parte integrante del nome

dimetilpentil gruppo alchilico con 7 C metilpentil gruppo alchilico con 6 C

2 3 4 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1CH CH2CH3 CH2 CH CH3

CH3

CHCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3CH3 CH2


1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2 3 4 5CH2 CH CH2 CH CH3

CH3

CHCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3CH3 CH2

CH3


1 CH2 CH CH2 CH CH3

CH3

CHCH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3CH3

CH3

CH3

CHCH3

CH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2 3 4 5

nome completo: 7-(2,4-dimetilpentil)- 2,14-dimetilesadecano

20

Se in una molecola le catene più lunghe sono più di una, la scelta della catena principale viene fatta seguendo, nell'ordine, i seguenti criteri

1. Si sceglie la catena con il maggior numero di catene laterali

134567 2CH3 CH2 CH CH CH CH CH3

CH3CH3CH2CH3CH2CH3

CH3 CH2 CH CH CH CH CH3

CH3CH3CH2CH3CH2CH3

1 3 4

5

6 7

2CH3 CH2 CH CH CH CH CH3

CH3CH3CH2CH3CH2CH3

134

5

6 7

2

2,3,5-trimetil-4-propileptano non 2,3-dimetil-4-sec-butileptano e neppure 4-(1,2-dimetilpropil)-3-metileptano

2. Si sceglie la catena con i numeri più bassi per le catene laterali

CH3 CH2 CH CH2 CH3

CH2CH3

CH3CH

CH3

CH

CH3CH

1 3 4 5

6 7

2CH3 CH2 CH CH2 CH3

CH2CH3

CH3CH

CH3

CH

CH3CH

1 3 4

5

2

67

4-isobutil-2,5-dimetil-eptanoe non 2,6-dimetil-4-sec-butileptano

E’ possibile che in una molecola ci siano più sequenze continue più lunghe (diverse) con lo stesso numero di atomi di C: la scelta del nome base deve essere univoca.

Se abbiamo un composto di formula molecolare C5H12, come facciamo a sapere quale è dei possibili isomeri?

Consideriamo i possibili isomeri strutturali di formula C5H12

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH2CH3

CH3

CH3

CCH3 CH3

CH3?Massa

m/z = 72

m/z = 72

m/z = 72

21

?UV-visibile NO!

Un alcano ha solo elettroni σ: la transizione elettronica richiede una radiazione di energia troppo alta (lunghezza d’onda troppo piccola, al di sotto di 200 nm).

?IR Con molecole poliatomiche sono molte le vibrazioni possibili.

In particolare, sono significative le vibrazioni dei legami in cui uno degli atomi è H

stretching (stiramento) variazione della distanza di legame

bending (piegamento) variazione dell’angolo di legame

Le vibrazioni molecolari di una molecola poliatomica sono di due tipi:

La vibrazione di stiramento richiede un’energia maggiore (numero d’onda maggiore) della vibrazione di piegamento

NO! Sono isomeri strutturali: M+ è lo stesso (anche se il resto dello spettro è un po’ diverso).

Se consideriamo il gruppo CH2, possiamo avere:

H H H H

H H H H

stretching simmetrico

stretching asimmetrico

bending sul piano

H H H H

scissoring

2850-3000 cm-1

1450-1470 cm-1

22

bending fuori del piano

H HH H

H

HH H

wagging

twisting

1350 cm-1

1150 cm-1

Si può calcolare che per il pentano sono possibili 45 vibrazioni!

H H

rocking

HH

720-725 cm-1

Consideriamo i possibili isomeri strutturali di formula C5H12

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH2CH3

CH3

CH3

CCH3 CH3

CH3pentanodimetilpropano

metilbutano

Confrontiamo gli spettri IR

?IR NO! L’IR permette di riconoscere i tipi di legame,

ma non la struttura delle molecole

23

Per risolvere il problema, si deve nuovamente ricorrere all’interazione con le radiazioni elettromagnetiche.

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH CH2CH3

CH3

CH3

CCH3 CH3

CH3

pentano

dimetilpropano

metilbutano

3 tipi di C

4 tipi di C

2 tipi di C

1 tipo di C primario2 tipi di C secondario

2 tipi di C primario1 tipo di C secondario1 tipo di C terziario

1 tipo di C primario1 tipo di C quaternario

pentano: 6 H primari equivalenti, 6 H secondari NON equivalenti (il CH2 di mezzo è in una posizione nella molecola diversa dagli altri tre tipi di H

metilbutano: 9 H primari NON equivalenti (il CH3 legato al CH2 è diverso dagli altri, che sono legati ad un CH), 2 H secondari equivalenti, 1 H terziario quattro tipi di H

dimetilpropano: 9 H primari equivalenti un tipo di H

Un’interazione con la radiazione elettromagnetica capace di individuare i tipi diversi di C e di H permetterebbe di riconoscere quale C5H12 è il pentano, quale il metilbutano e quale il dimetilpropano.

RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE, NMR (Nuclear Magnetic Resonance)

24

I NUCLEI di alcuni atomi si comportano da minuscoli magneti e quandovengono posti in un forte campo magnetico esterno assumono livellienergetici diversi, quantizzati, il cui numero dipende dallo spin nucleare, I.

nuclei magneticamente attivi

Non tutti i nuclei sono magneticamente attivi. Fra i più importanti per i composti organici ci sono 1H e 13C

per 1H I =1/2per 1H I =1/2per 13C I =1/2

Questo fa sì che in un campo magnetico esterno assumono DUE livelli energetici: allineato CON il campo magnetico esterno (si indica con -1/2 o α)e allineato CONTRO il campo magnetico esterno (si indica con +1/2 o β).

in assenza di campo magnetico esterno

B0

I nuclei con spin α hanno energia più bassa di quelli con spin β. ΔE dipende dalla forza del campo magnetico applicato (più forte è il campo applicato, maggiore è la differenza) e dalle proprietà del nucleo.

Il ΔE è molto piccolo e perciò serve un campo magnetico molto forte.

Un magnete tipico usato negli NMR ha una forza tra 2 e 10 tesla (circa 100 000 volte più forte del campo magnetico terreste, 2 x 10-5 tesla)

Il ΔE è comunque molto piccolo e corrisponde ad una radiazione elettromagnetica con la frequenza delle microonde.

Lo strumento si chiama spettrometro NMR

25

assorbimento emissione

1. Il campione viene sciolto nel solvente adatto ed introdotto in un campo magneticomolto forte.

2.

3.

4.

Il campione viene irradiato con un breve impulso di radiofrequenza: alcuni nucleiassorbono l’energia e vengono promossi al livello più alto (si dice che risuonano).

Quando i nuclei tornano al livello più basso, rilasciano l’energia che viene captata dalrivelatore (ricevitore radio).

L’elaborazione fatta dal computer dà come risultato uno spettro NMR.

In ordinate viene riportatal’intensità (unità arbitraria,in modo da far rientrare inscala il segnale più alto),in ascisse la frequenza,che aumenta da destra asinistra.

La parte più importante dei moderni spettrometri NMR è il magnete superconduttore, in cui una corrente elettrica in un avvolgimento (fatto di un materiale che a bassa temperatura non ha resistenza elettrica e tenuto -269°C [4K]) genera il campo magnetico.

4K è la temperatura più alta per avere superconduzione (si ottiene con elio liquido).

Uno spettrometro viene indicato con la frequenza alla quale i protoni nel campo magnetico dello strumento assorbono energia

Un NMR a 300 MHz è uno strumento in cui i protoni danno la transizione NMR a 300 MHz.

Si parla di frequenza operativa dello strumento.

26

?Come mai i picchi sono più di uno?

Due fattori influenzano la differenza di energia (e quindi la frequenza): la forza del campo magnetico ed il tipo di nucleo che si studia.

Ciascun picco rappresenta un tipo diverso di C all’interno della molecola

Ci si aspetterebbe che tutti i nuclei di C-13 (13C) risuonino ad una particolare frequenza e tutti i protoni (1H) risuonino ad un’unica frequenza, diversa da quella del C.

Per esempio, un NMR di 9.4 tesla si chiama “a 400 MHz”, perché è la frequenza alla quale risuonano i protoni in questo strumento.

C diversi risuonano a frequenze diverse

Il salto di energia da “nucleo allineato con il campo” a “nucleo allineato contro il campo” deve essere diverso per ogni tipo di C.

I nuclei di C di tipo diverso “sentono” un campo magnetico DIVERSO da quello applicato.

Ciascun nucleo è circondato da elettroni che, in un campo magnetico, producono una minuscola corrente elettrica che, a sua volta, genera un campo magnetico, CHE SI OPPONE AL CAMPO MAGNETICO APPLICATO

Si dice che gli elettroni “schermano” il nucleo dal campo magnetico applicato.Se da un atomo di C ad un altro cambia la distribuzione degli elettroni (la densità elettronica), cambia anche il campo magnetico locale e quindi la frequenza di risonanza.

Questa variazione di frequenza si chiama chemical shift(spostamento chimico) δ

27

Le ascisse nello spettro NMR sono espresse in “parti per milione” (p.p.m.)

La frequenza esatta alla quale un nucleo risuona dipende dal campo magnetico applicato.

Se lo spettro viene registrato con uno strumento diverso, quel nucleo risuona ad una frequenza diversa.

Questo porta a difficoltà di interpretazione, se si confrontano spettri registrati con strumenti diversi.

Per rendersi indipendenti dallo strumento, le risonanze vengono misurate rispetto alla frequenza a cui risuona un compoto di riferimento e divise per la frequenza operativa dello strumento.

-(Hz) (Hz)

(MHz)

νcampione

ν riferimento

νspettrometro

=δ x 10 6 p.p.m.

La frequenza di risonanza del riferimento si prende come ZERO della scala

Come riferimento si scelto il tetrametilsilano (TMS) SiCH3CH3 CH3

CH3

Il TMS è stato scelto perché:

1. I C sono tutti equivalenti (1 solo segnale)

2. Il Si è meno elettronegativo del C (segnale più schermato).

chemical shift piccologrande

campo altobasso

frequenza bassaalta

schermo schermatodeschermato

28

Consideriamo gli spettri 13C degli isomeri strutturali C5H12:

3 segnali 3 tipi di C pentano

2 segnali 2 tipi di Cdimetilpropano

4 segnali 4 tipi di Cmetilbutano

?1H

1 segnale: 1 tipo di H

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH CH2CH3

CH3

CH3

CCH3 CH3

CH3

Gli altri spettri sono più complicati

29

PREPARAZIONE DEL CAMPIONESi prepara una soluzione in un solvente opportuno non deve contenere H se lo spettro è 1H-NMR o C, se lo spettro è 13C-NMR.

solventi deuterati

Si introduce la soluzione in un tubo NMR (lungo circa 18 cm e largo 5 mm), con una pipetta di Pasteur (l’altezza della soluzione nel tubo non deve essere inferiore ad un dito, né superiore a due).

La soluzione deve essere perfettamente limpida (altrimenti si filtra).

CICLOALCANIFormula generale: CnH2n

REGOLAIl nome degli idrocarburi monociclici, con tutti i C sp3, si forma premettendo il prefisso "ciclo-" al nome dell'alcano con lo stesso numero di atomi di carbonio.

CH2CH2

CH2

ciclopropano

CH2

CH2 CH2

CH2

ciclobutano

CH2

CH2CH2

CH2

CH2

ciclopentano

CH2CH2C

H2

CH2

CH2CH2

cicloesano

CH2CH2

CH2CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2CH2 ciclotetradecano

In un cicloalcano tutte le posizioni sono equivalenti e la numerazione può partire da uno qualsiasi degli atomi.

1 2

34

1

2 3

41

1 1

30

Se c'è un sostituente, questo individua automaticamente la posizione 1dell'anello. Nel dare il nome, la posizione del sostituente si omette (perchénon può essere altro che 1).

CH3

1CH2CH3

1 1

CH3 CH3

1

metilciclobutano etilciclopentano metilcicloeptano metilcicloundecano

Se i sostituenti sono più di uno, la numerazione deve essere effettuata in modo tale da dare ai sostituenti i numeri più bassi possibile. Ciascun sostituente sarà preceduto dal numero che indica la sua posizione nell'anello.

CH3

CH31 2

1,2-dimetilciclopentano

CH3

CH31

23


1

3

2

CH3

CH2 CH3

1-etil-3-metilciclopentano

1

23

CH3

CH31


CH3

CH2CH33

2

1

1-etil-3-metilcicloesano

CH3

CH2CH3

CH3

13 2

3-etil-1,1-dimetilcicloesano

=CH2CH2

CH2

CH2 CH2

CH cicloesile

il prefisso "ciclo-" è parte integrante del nome e perciò deve essere considerato, quando si stabilisce l'ordine alfabetico.

CH3

CH2 CH2CH3 CH CH2 CH3 CH CHCH3 CH CH2 CH3

CH3

CH2CH3

metilciclopentano 2-ciclopentilesano

3-cicloesil-4-etil-2-metilesano

Se si hanno due cicli, tenuti insieme da un legame C-C, uno dei due va consideratocome composto base (con la desinenza "-ano"), mentre l'altro deve essere consideratocome sostituente (con la desinenza "-ile").

cicloesilcicloesano ciclopentilcicloesano

Quando l'anello deve essere indicato come sostituente, si chiama "cicloalchile" e viene elencato insieme agli altri sostituenti, in ordine alfabetico, preceduto dal numero che ne indica la posizione nella catenaprincipale

31

ALCHENIGli idrocarburi che hanno un doppio legame carbonio-carbonio (e quindi due C ibridati sp2 ) si chiamano ALCHENI

Formula generale: CnH2n

Quando in un idrocarburo ci sono legami π, si parla di "composti insaturi"

REGOLA

L'alchene prende il nome dall'alcano con ugual numero di atomi di C, sostituendo la desinenza "-ano" con la desinenza "-ene".

L’alchene più semplice contiene 2 atomi di C

CH2=CH2C2H4 etene

CH3-CH=CH2C3H6 propene

però C4H8 CH3-CH=CH-CH3 CH3-CH2-CH=CH2ma anche

C-C-C=C C-C=C-C butene ?I due composti si distinguono specificando la posizione del doppio legame nella catena continua più lunga di atomi di C

HOMO

32

4 3 2 1CH3-CH2-CH=CH24 3 2 1CH3-CH=CH-CH3

1-butene

2-butene

Il numero precede il nome dell’alchene, da cui è separato con un trattino

Composti che hanno lo stesso scheletro di atomi di carbonio, ma differiscono per la posizione del doppio legame si chiamano isomeri posizionali.

Il legame C=C è l'aspetto strutturale distintivo degli alcheni. Perciò la scelta della catena principale deve essere fatta in modo da prendere la catena continua più lunga di atomi di C che comprende il doppio legame.

12345CH2 CH2 C CH2

CH2 CH2 CH3

CH32-propil-1-pentene

(la catena di 7 C NON contiene C=C)CH2 CH2 C CH2

CH2 CH2 CH3

CH3

La numerazione va fatta in modo da dare al doppio legame il numero più basso possibile (anche se questo significa dare un numero più alto ad un sostituente alchilico).

=5 4 3 2 1CH3 CH CH CH CH3

CH34-metil-2-pentenee non 2-metil-3-pentene

(4-methylpent-2-ene)

1. Ai C del doppio legame vengono dati i numeri più bassi possibile

2. La posizione del doppio legame viene indicata con il più basso dei due numeri dei C impegnati nel legame doppio.

Se un sostituente contiene un doppio legame carbonio-carbonio, il gruppo prende la desinenza "-enile“ (ene per indicare che c’è il doppio legame, ile per indicare la valenza libera).

Trattandosi di un sostituente, la numerazione DEVE necessariamente iniziare dal C con cui il sostituente è legato alla catena principale. La posizione del doppio legame risulta determinata di conseguenza.

4 3 2 1CH3-CH=CH2-CH2- 2-butenile CH3-CH2CH=CH-

4 3 2 11-butenile

CH2=CHCH2CH2-4 3 2 1

3-butenile

La nomenclatura IUPAC accoglie ancora dei nomi non sistematici per gruppi di largo uso:

VINILECH2=CH- etenile

ALLILECH2=CH-CH2- 2-propenile

(valenza libera sul C sp3)

Non sempre è possibile avere il doppio legame nella catena che dà il nome base

33

Talvolta è necessario considerare come sostituente un gruppo legato alla catena principale con due valenze (doppio legame).

I gruppi bivalenti con le due valenze sullo stesso atomo di C prendono la desinenza "-ilidene".

CH3CH2CH=

CH3-CH=

CH2= metilidene

etilidene

propilidene

CH CH3

etilidenecicloesano

esempi:

CH

CH3

CH2 CH3

1-metil-2-propilidenciclopentano

esempi: CH CH2

CH CH2CH2

CH3

vinilcicloesano(etenilcicloesano)

1-allil-2-metilciclobutanooppure 1-metil-2(2-propenil)ciclobutano

gruppo bivalente con le due valenze sullo stesso C etilidene

gruppo bivalente con le due valenze su 2 C diversi etileneCH3-CH=CH2 CH2

Analogamente:

Gruppi bivalenti con le valenze sui due C alle estremità ed un numero di C maggiore di due si indicano come insieme di gruppi metilene

CH2CH2CH2 trimetilene CH2CH2CH2CH2 tetrametilene

notare la differenza:

CH2= due valenze scambiate con lo stesso C metilidene

CH2 due valenze scambiate con 2 C diversi metilene

(però spesso anche il metilidene viene chiamato metilene)

CH2metilidenecicloesano, ma anche metilenecicloesano

ATTENZIONE!!!!

34

ALCHINIGli idrocarburi che hanno un triplo legame carbonio-carbonio (e quindi due C ibridati sp ) si chiamano ALCHINI

Formula generale: CnH2n-2"composti insaturi"

HOMO

C2H2 CH CH etino

C3H4 CH3 C CH propino

però C4H6 CH3 C C CH3CH3 CH2 C CHma anche

C C C C C C C C butino ?I due composti si distinguono specificando la posizione del doppio legame nella catena continua più lunga di atomi di C

REGOLA

L'alchino prende il nome dall'alcano con ugual numero di atomi di C, sostituendo la desinenza "-ano" con la desinenza "-ino".

L’alchino più semplice contiene 2 atomi di C

35

Il legame C≡C è l'aspetto strutturale distintivo degli alchini. Perciò la scelta della catena principale deve essere fatta in modo da prendere la catena continua più lunga di atomi di C che comprende il triplo legame.

12345CH2 CH2 CH C

CH2 CH2 CH3

CH3 CH6 3-propil-1-esino

(la catena di 7 C NON contiene C=C)CH2 CH2 CH C

CH2 CH2 CH3

CH3 CH

1. Ai C del triplo legame vengono dati i numeri più bassi possibile

2. La posizione del triplo legame viene indicata con il più basso dei due numeri dei C impegnati nel legame triplo.

4 3 2 1CH3 C C CH3

1-butino

2-butino

Il numero precede il nome dell’alchino, da cui è separato con un trattino

4 3 2 1CH3 CH2 C CH

1-butino e 2-butino sono isomeri posizionali

4 3 2 1CH3 CH2C C

4 3 2 1CH3 C C CH2

4 3 2 1CH2CH2CCH

1-butinile

2-butinile

3-butinile

Se un sostituente contiene un triplo legame carbonio-carbonio, il gruppo prende la desinenza "-inile“ (ino per indicare che c’è il triplo legame, ile per indicare la valenza libera).

Trattandosi di un sostituente, la numerazione DEVE necessariamente iniziare dal C con cui è legato alla catena principale. La posizione del triplo legame risulta determinata di conseguenza.

La numerazione va fatta in modo da dare al triplo legame il numero più basso possibile (anche se questo significa dare un numero più alto ad un sostituente alchilico).

CH3 CH C C CH3

CH3=

5 4 3 2 1

4-metil-2-pentino e non 2-metil-3-pentino

(4-methylpent-2-ine)

36

Formula generale (dieni): CnH2n-2

Se nella molecola di idrocarburo ci sono due coppie di doppi legami (cioè 4 C sp2), il composto prende il nome di alcadiene o, più semplicemente, di diene.

La nomenclatura segue le regole degli alcheni, indicando con un numero la posizione di ciascun doppio legame ed inserendo il prefisso moltiplicativo "di" prima della desinenza "-ene".

Il diene più semplice contiene 4 atomi di C, con posizione univoca dei doppi legami: i numeri sono superflui e vanno omessi.

CH2=CH-CH=CH2

butadiene

IDROCARBURI CON PIU' LEGAMI INSATURI

HOMO

6 5 4 3 2 1C CHCH2CH=CH2CH3CH3

5-metil-1,4-esadiene

8 7 6 5 4 3 2 1CH3CH2CH=CHCH2CH2CH=CH2

1,5-ottadiene

101

23

45

67

8

9

2,8-decadiene

Quando i due doppi legami sono consecutivi (cioè se tra le due coppie di C sp2 non ci sono altri C) si parla di dieni coniugati

2

3

4

5

6

7

8

91

2

3

4

5

6

7

8

91

3,6-nonadiene

3,5-nonadiene coniugato

37

Composti con due doppi legami consecutivi non sono dieni, ma alleni.

Nei dieni i C sono ibridati sp2 (oltre a quelli sp3), mentre negli alleni c'è anche un C sp.

sp

allene

sp2sp2

CH2=C=CH2

In generale, se ci sono n coppie di C sp2 (e quindi n doppi legami) si parla di polieni.

esempio: n = 3 triene n = 4 tetraeneIl numero di doppi legami viene indicato con il prefisso moltiplicativo opportuno, prima della desinenza -ene.

CH2CHCH2CHCHCH2CH2 CH1 2 3 4 5 6 7 8

CH2=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH2

1 2 3 4 5 6 7 8

1,4,7-ottatriene

1,3,5,7-ottatetraene

ATTENZIONE!!!!

CH3CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH3

1 2 3 4 5 6 7 8

2,4,6-ottatriene coniugato

coniugato

2

3

4

5

6

7

8

1

Se nella molecola si hanno due coppie di C sp (e quindi due tripli legami) si parla di alcadiini (o diini) e se nell'idrocarburo c'è un legame doppio ed uno triplo, si parla di alchenini o enini (cioè si sommano le desinenze: ene + ino).

CH C C CHbutadiino

C CCH3 C CHCH2

CH C CH CH2 CH2 C CHCH2CH

1,4-esadiino

butenino 1-penten-4-ino

REGOLE PER LA SCELTA DELLA CATENA PRINCIPALESe nella catena principale ci sono legami doppi e tripli, la catena va numerata in modo da dare ai legami multipli i numeri più bassi possibile. A parità di numerazione, il numero più basso spetta al doppio legame.

1 2 3 4 5 6CH C CH2 CH CH CH3

1 2 3 4 5 6 7

7 6 5 4 3 2 1C C CH2CH3 CH CH CH3

4-esen-1-ino

numerazione corretta2-epten-5-ino

38

Quando ci sono più possibilità per la scelta della catena principale, si sceglie sulla base dei seguenti criteri, nell'ordine.

1. La catena che contiene il massimo numero di doppi e tripli legami.

1

3 245CH CHCH3 C CH2

CH2

CH2 CH2 CH3 2-butil-1,3-pentadiene

2. La catena che contiene il numero maggiore di atomi di carbonio.

7 6 5 4 3 2 1C CCH3 CH

CH

CH2

CH2

CH CH24-vinil-1-epten-5-ino

(e non 4-etinil-1,5-esadiene)

3. La catena che contiene il maggior numero di doppi legami.

2 1

3 4 5 6CH C CH

CHCH2

CH2

CH CH23-etinil-1,5-esadiene

(e non 3-vinil-5-esen-1-ino)

(e non 4-metilidene-2-ottene)

IDROCARBURI INSATURI CICLICIREGOLA

Gli idrocarburi monociclici insaturi prendono il nome dal corrispondente cicloalcano, sostituendo la desinenza -ano con le desinenze "-ene", "-diene“, "-triene", "-ino", "-diino", ecc., nel caso, rispettivamente, di uno, due o tre doppi legami, uno o due tripli legami.

La numerazione deve essere fatta in modo da dare ai legami multipli i numeri più bassi possibili.

In un cicloalchene al doppio legame vanno necessariamente i numeri 1 e 2: trattandosi di numeri obbligati, l’informazione è superflua e quindi si omettono.

1 2CHCH2 CH2

CHciclobutene

12CH

CH2CH2CH2 CH

12

ciclopentene

1212

CHCH2 CH2

CH2

CH2

CH

cicloesene

In un cicloalcadiene i doppi legami vanno numerati, tranne che con l’anello a cinque termini, perché i numeri sono obbligati e quindi si omettono.

39

ecc.1

2

4 3

512

3

5 4

1

2 3

45

== ciclopentadiene

2

1

34 2

1

34

51,3-cicloesadiene 1,4-cicloesadiene

Gli eventuali sostituenti alchile vengono indicati con le regole già viste. La posizione che occupano nell'anello è determinata dal doppio legame (che deve avere i numeri 1 e 2).

2 1

CHCH CH

CH2

CH3

3-metilciclobutene

CH3 CH2CH3CHC

CH

CH3 CH2CH3

12

12

3-etil-1-metilciclopropene

CH3 CH3

1

2 3

4C

CHCHCH

CH

CH3 CH3

5,5-dimetilciclopentadiene

CH31

23

4

CH3

12

34

1-metil-1,4-cicloesadiene 5-metil-1,3-cicloesadiene

IDROCARBURI AROMATICICerti idrocarburi ciclici insaturi fanno classe a sè e vengono chiamati idrocarburi aromatici.

Il capostipite degli idrocarburi aromatici è un composto con sei atomi di C, di formula molecolare C6H6, che ha il nome benzene.Il benzene ha tutti i C sp2 e gli elettroni p sono delocalizzati e distribuiti su tutto l'anello in modo uniforme.

non è rappresentabile con una sola formula di Lewis, ma sono necessarie due strutture canoniche di risonanza.

ibrido di risonanza

Di solito si scrivono le formule con una sola struttura di Lewis, avendo però sempre ben presente che nella molecola vera i legami C-C sono tutti uguali.

Se il benzene ha un sostituente, questo individua automaticamente la posizione 1, che perciò nel nome non viene indicata.

strutture di risonanza

CHCH

CH

CHCH

CH

CHCH

CH

CHCH

CH

40

toluene (nome corrente accettato)

CHCH3

CH31 1

isopropilbenzene

Il gruppo monovalente che si ottiene togliendo un H al benzene si chiama fenile

fenile

Phenyl

C6H5- = Ph =

In generale, il gruppo monovalente che si ottiene togliendo un H da un C sp2 di un composto aromatico prende il nome di arile e si indica genericamente con Ar.

Il gruppo monovalente che si ottiene togliendo un H da un C sp3 di un composto alifatico prende il nome di alchile e si indica con R.

metilbenzene

CH2CH31

1

CH3 1

1

etilbenzene

ATTENZIONE!!!non si confonda il fenile (gruppo con valenza libera su un C sp2) con il benzile, gruppo con una valenza libera sul C sp3, proveniente dal metilbenzene.

CH2benzile

CH2

CHCH CHCHCH3

CH3

CH3CH2 CH3 =

1 2

3

4

5 6 7

4-benzil-5-fenil-2,3-dimetileptano

Due sostituenti sul benzene possono dar luogo a tre isomeri strutturali, aseconda della posizione che occupano nell'anello (tenendo conto chebisogna dare ai sostituentii numeri più bassi possibile e che gli elettronip sono delocalizzati).

41

La presenza di due sostituenti (e SOLO DUE) sul benzene (e SOLO sul benzene) può essere indicata, oltre che con i numeri, con dei prefissi

orto- = 1,2o-abbreviato:

meta- = 1,3m-abbreviato:

para- = 1,4p-abbreviato:

CH3CH3

CH3CH3

CH3CH3

CH3CH3

CH3

CH3CH3

CH3

1,2-dimetilbenzene oppure o-dimetilbenzene

CH3CH3 CH3

CH3CH3

CH3CH3

CH3CH3 CH3

CH3

CH3

1,3-dimetilbenzene oppure m-dimetilbenzene

CH3

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

1,4-dimetilbenzene oppure p-dimetilbenzene

(quando si legge, VA LETTO “ORTO”)

(quando si legge, VA LETTO “META”)

(quando si legge, VA LETTO “PARA”)

Se i sostituenti sono più di due, si usano i numeri, secondo le regole generali.CH3

CH3CH3

1,2,3-trimetilbenzene

CH3

CH3

CH3

1,3,5-trimetilbenzene 1,2,4-trimetilbenzene

CH3

CH3CH3

12

3

4

CH3CH3CH3

CH3

1,2,3,5-tetrametilbenzene

CH3CH3

CH3CH3

CH3

pentametilbenzene

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

CH3esametilbenzene

Dal benzene derivano altri idrocarburi aromatici, che hanno mantenuto un nome proprio e fanno da capostipite di altre famiglie di composti

Due anelli benzenici condensati (cioè con un legame carbonio-carbonio in comune)

C10H8

αβ

α α

α

β β

β

naftalene

42

Gli atomi di C non sono tutti uguali; si distinguono: i 2 C in comune ai due anelli (equivalenti tra loro), i 4 C adiacenti al legame in comune (equivalenti tra loro), indicati con α, i 4 C lontani dal legame in comune (equivalenti tra loro), indicati con β.

La numerazione del naftalene parte da una delle posizioni α (se c'è un sostituente, da quella che dà al sostituente il numero più basso), segue lungo le altre posizioni dello stesso anello, fino ad arrivare alla giunzione con l'altro anello, al di là della quale prosegue. I C in comune ai due anelli non vengono numerati.

1 82

34 5

7

6

naftalene

CH3CH3

CH3CH3

1-metilnaftalene α-metilnaftalene

2-metilnaftaleneβ-metilnaftalene

1,7-dimetilnaftalene

Tre anelli benzenici condensati C14H10 2 isomeri strutturali

8 9 12

3

5 10 4

7

6

antracene

A B C2

1

34

56

78 9

10B

C

A

fenantrene

La numerazione parte da una posizione a di uno degli anelli esterni, Ao C (nel fenantrene dalla parte convessa della molecola); l'anello Bviene numerato per ultimo. Anche in questo caso i C in comune a dueanelli non vengono numerati.

CH2CH31

2-etilantracene

CH3 CH2CH31

1-etil-9-metilantraceneCH3

9-metilfenantrene1

Due anelli benzenici collegati da un legame singolo (e quindi non hanno C in comune)

bifenile

43

La numerazione viene fatta separatamente sui due anelli, usando per uno dei due anelli i numeri con apice, dando i numeri 1 e 1' ai C legati tra loro.

11' bifenile

Se ci sono sostituenti, la numerazione deve proseguire in modo che essi abbiano il numero più basso possibile.

3-metilbifenile

CH3

3,4'-dimetilbifenile

CH3

CH33-etil-3'-metilbifenile

CH2CH3

CH3

Pentacene

E’ stata la prima molecola organica ad essere studiata per sviluppare dispositivi elettronici (semiconduttori in transistor come film sottili).

44

IDROCARBURI BICICLICI

Gli idrocarburi aliciclici saturi, costituiti da due anelli aventi due o più atomidi carbonio in comune, prendono il nome dall'alcano a catena apertacontenente lo stesso numero di atomi di carbonio, preceduto dal prefisso"biciclo-".

REGOLA

Gli idrocarburi bicliclici si possono considerare costituiti da due atomi dicarbonio terziari, detti "teste di ponte" e da tre "ponti" che li collegano. Ilnumero di atomi di carbonio in ciascuno dei tre ponti viene indicato inparentesi quadrate, in ordine decrescente, fra il prefisso biciclo ed il nomedell'idrocarburo.

=CH

CH2CH

CH2

biciclo[1.1.0]butano

CHCH2

CHCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2 =

biciclo[4.2.1]nonano

biciclo[3.2.0]eptano biciclo[2.2.1]eptano biciclo[4.4.0]decano

Il sistema biciclico si numera a partire da una delle teste di ponte, mettendoi numeri lungo il percorso più lungo fino alla seconda testa di ponte.Numerata anche questa, si prosegue secondo il percorso più lungo nonancora numerato, fino alla prima testa di ponte. Infine, si numerano gli atomidi carbonio del ponte rimasto.

=CH

CH2

CHCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2 =

1 23

4

6 5

89

7

2

3

456

879

1

biciclo[4.2.1]nonano

45

CH3

1

2

4

3

57 6

8

1-metilbiciclo[4.2.0]ottano

CH312

3

4567

8

910

3-metilbiciclo[4.4.0]decano

Per scrivere la formula dal nome:3-metilbiciclo[3.2.1-ottano]per esempio

2. si indicano le catene che collegano le teste di ponte

1. si indicano le due teste di ponte:

xx

x

xx

x **

xx

x **

12

3

4 56

78

xx

x **

3. si numera e si mette il sostituenteCH3

Gli idrocarburi biciclici insaturi vengono chiamati con le stesse regole,facendo in modo che nella numerazione al doppio legame spetti il numeropiù basso possibile, a parità di lunghzza della catena del ponte.

= =

1

2

3

1

2

3

4

1

2

3

44

biciclo[2.2.2]-2-ottene

1

2

3 45

6

7

8

biciclo[3.2.1]-6-ottene

12

3

45

67

9

8

10

biciclo[4.4.0]-2,8-decadiene

46

IDROCARBURI SPIROUna unione spiro si ha quando UN atomo di C è il solo termine in comune di due anelli. L'atomo di C in comune, quaternario, si chiama atomo spiro.

Idrocarburi monospiro, consistenti di due soli anelli aliciclici, vengono chiamati facendo precedere dal termine "spiro" il nome dell'idrocarburo corrispondente.

REGOLA

Il numero di atomi di C legati all'atomo spiro in ciascun anello si indica, in ordine crescente, in parentesi quadrate, tra il prefisso spiro- ed il nome dell'idrocarburo.

CH2

CH2CH2

CH2

CH2C CH2

CH2

= spiro[3.4]ottano

CH2CH2

CH2

CH2CH2 C

CH2

=

spiro[3.3]eptano

spiro[4.4]nonano

Si numera prima l'anello più piccolo, a partire dal C adiacente al C spiro, poi l'atomo spiro ed infine l'altro anello.

CH2

CH2CH

CH2

CH2

C

CH2

CH2 CH2

CH2

CH3

=

CH31

2

34 6 7

8

10 9

52-metilspiro[4.5]decano

se c'è un'insaturazione, lo schema della numerazione rimane lo stesso,ma si deve fare in modo che al doppio legame capiti il numero più bassopossibile.

CH2

CH2CH

CH

CH2

CCH2

CH2CH2

CH2 8

12

34

57 6

9 10

= spiro[4.5]-2-decene

CH

CH2CH2

CH

CH2

CCH2

CHCHCH2 =

12

34

5

7 6

8

9 10

spiro[4.5]-1,6-decadiene

47

Non esistono doppi legami sulla testa di ponte di sistemi biciclici conanelli piccoli (Regola di Bredt)

non esiste la planarità del doppio legame è incompatibile con la rigidità del sistema

invece esiste (ed è stabile)

Però sono stabili:1 1

6biciclo[4.4.0]-1-decene biciclo[4.4.0]-1,6-decene

1 23

4

56

7

89

1

23

45

67

8

9

biciclo[3.3.1]-1-nonene

la planarità viene raggiunta deformando l'anello grande

CATENANI Due o più anelli intrecciati

esempio:O

OHN

(CH2)12

C(CH2)13

O(CH2)25

TRIFOGLIO Una sola catena annodata

O

O

OH

OHO CNH

HN

48

NOMENCLATURA DEI COMPOSTI CON GRUPPO FUNZIONALE SENZA CARBONIO

NOMENCLATURA SOSTITUTIVA

I gruppi caratteristici vengono indicati come dei prefissi o delle desinenze, aggiunti al nome dell'idrocarburo progenitore.

NOMENCLATURA RADICOFUNZIONALE

Il gruppo caratteristico del composto viene espresso con una parola, detta "nome della classe funzionale". Se il gruppo è monovalente, il resto della molecola viene espresso con un'altra parola, che può precedere o seguire il nome della classe funzionale. Se il gruppo funzionale è bivalente, entrambi i gruppi ad esso legati sono nominati come parole separate, in ordine alfabetico.

NOMENCLATURA ADDITIVASi nominano gli atomi aggiunti alla struttura base, indicata dal resto del nome

123

4

1,2,3,4-tetraidronaftalene: rispetto al naftalene, ci sono quattro atomi di idrogeno in più

NOMENCLATURA SOTTRATTIVA

Si indica la rimozione di atomi o gruppi da un composto, indicato con il nomesistematico o con quello corrente. La sostituzione di un atomo o di un gruppocon un atomo di H viene indicata con il prefisso "de-", seguito dal nome del-l'atomo o del gruppo.

N-demetilmorfinamorfina

ON CH3

OH

ON H

OH

rispetto alla morfina, manca il metile legato all'azoto

1

5 678

7,8-dideidrocolesterolo

OH

1

5 678

colesterolo

OH

rispetto al colesterolo, mancano gli atomi di idrogeno in 7 e 8

49

ALOGENOALCANI E NITRODERIVATIGruppo funzionale: alogeno (-F, -Cl, -Br, -I)

gruppo nitro (-NO2)monovalenti

REGOLAGli atomi di alogeno vengono indicati come sostituenti, con i prefissibromo-, cloro-, fluoro-, iodo-, prima del nome dell'idrocarburocorrispondente (nomenclatura sostitutiva). Se necessario, i prefissisono preceduti dal numero indicante la posizione nella catenaprincipale e dai prefissi moltiplicativi.

CH3Br bromometano

ClCH2CH3cloroetano

Cl 21

CHBrClI bromocloroiodometano

CH3CH=CHCl1-cloropropene

BrCH2CH=CH23-bromopropene

(NB. il legame insaturo ha la prevalenza per la scelta del numero più basso)

CHCl3 triclorometano nome corrente accettato: cloroformio

Cl 23

1

Br2

31

50

CH3CH2Br bromoetano ICH2CH=CH2 3-iodopropene

CCl4 tetraclorometano nome corrente accettato: tetracloruro di carbonio

CH3 CH CH2

CH3

CH CH2 CH2 CH3

F4-fluoro-2-metileptano

Cl

clorociclopentano

CH2

CH2 CH2CH2

CCH2

ICH2CH3

1-etil-1-iodocicloesano

Brbromobenzene

Nel caso di molecole semplici, gli alogenuri possono essere chiamati come "alogenuri di alchile" (o di alchenile), mettendo al posto di "alogenuro" e di "alchile" i nomi corrispondenti (nomenclatura radicofunzionale).

CH3CH2Br bromuro di etile (bromoetano)

F

CH2

CHCH2CH2

CH2

Cl

I ICH2CH3

CHCH

CH

CHCH

Br

ICH2CH=CH2 ioduro di allile (3-iodopropene)

CH2=CHCl cloruro di vinile (cloroetene)

CH2F fluoruro di benzile (fenilfluorometano)

124

CH2CH3

F Cl1-cloro-4-etil-2-fluorociclopentano

CH2Br

Br1-bromo-3-bromometilbenzene

Cl

Cl1,3-dicloronaftalene

CH2 CH2 CCH CH CH2

Br

F

I

4-bromo-4-ciclopentil-3-fluoro-6-iodo-1-esene

IF

Br

51

Drosofilina A

ClCl

ClO

Cl

Cl

Antibiotico naturale, isolato dal fungo ‘Agaricus subatratus’, che entra nell’alimentazione del cinghiale (modello per composti polialogenati non tossici).

NO2

nitrocicloesano

CH3

CH2=CHCHNO2

2-metil-1,5-dinitroesano

CH2=CHCH2NO2

3-nitropropene

CH3CH=CHNO2

1-nitropropene

NO2

nitrobenzene

REGOLA

I nitrocomposti vengono chiamati premettendo il prefisso "nitro-" al nome dell'idrocarburo corrispondente. (Nomenclatura sostitutiva)

Quando necessario, si indica con un numero la posizione nella catena principale e si usano i prefissi moltiplicativi. Nella numerazione della catena principale o dell'anello base, i numeri più bassi vanno ai legami multipli carbonio-carbonio.

CH3NO2 nitrometano CH3CH2CH2CH2NO2 1-nitrobutano

CH3 CH CH2CH2CH CH2NO2

CH3

NO23-nitro-1-butene

NITROCOMPOSTI

52

ALCOOLI, FENOLIGruppo funzionale: -OH

-OH legato a C sp3 Alcool

-OH legato a C sp2 aromatico Fenolo

-OH legato a C sp2 Enolo da non confondere con gli alcooli

Si definisce: Alcool primario -OH legato a C primarioAlcool secondario -OH legato a C secondarioAlcool terziario -OH legato a C terziario

REGOLAQuando -OH è il gruppo funzionale principale, viene indicato aggiungendo la desinenza "-olo" al nome dell'idrocarburo corrispondente. (Nomenclatura sostitutiva)

CH3OH metanolo

Se necessario, si deve usare un numero per indicare la posizione dell'ossidrile ed i prefissi moltiplicativi.

CHOH

CH3CH3 2-propanolo

CH2 CH2CH3CH2 OH

CHOH

CH3CH2CH3CH2 CH2CH2CH2

OH OH

OH

1-butanolo

2-butanolo 1,4-butandiolo

cicloesanolo

OH

2 31

OH2

3

4

1

OH

23

41

OHOH

2

3

4

1

CH2

CH2CH2

CH2

CHCH2 OH

53

Per la scelta della numerazione più bassa, il gruppo -OH prevale sui legami doppi o tripli.

OH12

3

OH1

23

CH CH2CH2CH2 OH1234

CH CHCH3 CH2 OH1234

2-cicloesenolo 3-cicloesenolo

3-buten-1-olo

2-buten-1-olo OH

2

3

4

1

OH2

3

4

1

OH

Br2

34

5 6 71

3-bromo-2,6-dimetil-4-butanolo

OH OHOH

benzenolo 2-naftalenolo 1-naftalenolo fenolo(*) 2-naftolo(*) 1-naftolo(*)

(*) nome corrente accettato

CH

OH

CH2CH2OH OH

1,2,3-propantriolo

COH

C

OH

CCH3

CH3

OH

CH3

CH3

trifenilmetanolo2,3-dimetil-2,3-butandiolo

Nel caso di molecole semplici gli alcooli si possono chiamare con la parola "alcool" e con la desinenza "-ico", che va aggiunta al nome del gruppo alchilico (nomenclatura radicofunzionale).

CH3OH alcool metilico CH2 OHCH3alcool etilico (etanolo)

(metanolo)

CH2 CH CH2OH alcool allilico (2-propenolo)

glicerolo (nome corrente accettato)

OHOH

OH2

3 1

pinacolo (nome corrente accettato)

OH OH

42 3

1

54

CHOH

CH3CH2CH3COH

CH3CH3

CH3

CH2OH

alcool sec-butilico alcool terz-butilico alcool benzilico

ATTENZIONE!!! CHOH

CH3CH3alcool isopropilico

CH2 OHCH3

CH3

CH

alcool isobutlico(2-butanolo)

(fenilmetanolo) (2-metil-2-propanolo)

(2-metil-2-propanolo)

2-propanolo

MA NON "isopropanolo“, citato espressamente dalla IUPAC come errore grave

la desinenza -olo va aggiunta al nome dell'idrocarburo genitore, ma come può esistere l‘ "isopropano"?????!!

Quando l'ossidrile non è il gruppo funzionale principale, va indicato come sostituente, con il prefisso "idrossi-", in ordine alfabetico e, se necessario,con i prefissi moltiplicativi ed i numeri delle posizioni occupate nella catena principale.

11-Icosen-1-oloOH

Componente principale del feromone delle api; è prodotto anche da una specia di orchidee (‘Dendrobium sinense’), che se ne serve per ingannare i calabroni e farsi impollinare.

55

Criptoxantina

antiossidante, si trova nelle foglie ed è responsabile del cambiamento di colore da verde a rosso o giallo

OH

Propofolo

Anestetico e sedativo intravenoso, è il farmaco che ha ucciso Michael Jackson.

OH

56

Tyrosol

Antiossidante. Si trova nell’olio di oliva, contribuisce ad inibire l’effetto del colesterolo.

OH

OH

Sudan 1

Colorante rosso, usato in lucidi e cere, in molti Paesi è stato bandito, perché sospettato di provocare tumore in certi animali.

NN

OH

57

TIOLI Gruppo funzionale: -SH

Quando -SH è il gruppo funzionale principale, il nome si forma aggiungendo la desinenza "-tiolo" al nome dell'idrocarburo corrispondente.

REGOLA

CH2 SHCH3 CH

SH

CH3CH2CH2

SHSH

etantiolo

1,3-butanditiolo benzenetiolo tiofenolo (*)

(*) nome corrente accettato, ma si preferisce l'altro nome

Quando -SH non è il gruppo funzionale principale, si indica con il prefisso “solfanil-” (in passato “mercapto-“), che si cita in ordine alfabetico, con gli altri sostituenti.

SH

SHSH

1

2

3

4

CH

CHCH

CH

CCH SH

Thimerosal

Antisettico e antifungo topico a base di mercurio.

OO

SHg

- Na+

58

ETERIGruppo funzionale: -O- (R-O-R', Ar-O-Ar', R-O-Ar)

REGOLAGli eteri vengono indicati con la parola "etere", preceduta dai nomi dei gruppi legati all'ossigeno, scritte come parole separate, in ordine alfabetico (nomenclatura radicofunzionale).

Se i gruppi legati all'ossigeno sono uguali, si nominano una volta sola, preceduti dal prefisso moltiplicativo "di-".

CH3-O-CH2CH3 CH3-O-CH3

OCH3

etil metil etere dimetil etere

fenil metil etere

methyl phenyl ether

O O

CHCH

CHCHC

CH OCH3

isopropil propil etere

OCHCH3

CH3CH2CH3 CH2O

Quando -OR (o -OAr) non è il gruppo funzionale principale, viene indicato con il prefisso "alchilossi-" (-OAr con "arilossi-")

CH3CH2CH2CH2CH2-O- pentilossi

CH2=CHCH2-O- allilossi

CH2 O

benzilossi

O 2-naftilossi

O

1-naftilossi2-naft(alen)ilossi- 1-naft(alen)ilossi-

sono accettati, come eccezioni, i seguenti nomi:

CH3-O-

CH3CH2-O-

metossi met(il)ossi

etossi et(il)ossi

OCH3CH

CH2CH2

CH CH2

CH2CH3

1

3 O1

3

1-etil-3-metossiciclopentano

59

Questa nomenclatura si può usare anche quando è complicato dare il nome ad uno dei gruppi legati all'ossigeno:

6 5 4 3 2 1 =

OCH3 CH2 CH CH2 CH CH3

CH3 O CH2 CH32-etossi-4-metilesano

CH3CH2CH2CH2-O-

CH3

CH OCH3

isopropossi isoprop(il)ossi

butossi but(il)ossi

fenossi fen(il)ossiO

CH3CH2CH2-O- propossi prop(il)ossi

O

1-fenossi-4-isopropilcicloesano

Tetraidrocannabinolo

Composto psicoattivo della marijuana (Cannabis sativa), viene usato come farmaco immunosoppressivo.

O

OH

OH

60

SOLFURIGruppo funzionale: -S- (R-O-R', Ar-O-Ar', R-O-Ar)

I solfuri vengono indicati con la parola "solfuro", preceduta dai nomi dei gruppi legati all'ossigeno, scritte come parole separate, in ordine alfabetico (nomenclatura radicofunzionale).

REGOLA

Quando non è il gruppo funzionale principale, RS- si chiama con il prefisso "alchilsolfanil-” (una volta “alchiltio-“) e Ar-S- con il prefisso "arilsolfanil-” (una volta “ariltio-“).

CH3 CH2 SCH3 S CH3

dimetil solfuro ciclopentil etil solfuro

CH3 S CH2 CH CH2

OCH2CH3

CH

OH

CH2Br2 1

5 4 3

1-bromo-4-etossi-5-metilsolfanil-2-pentanolo(1-bromo-4-etossi-5-metiltio-2-pentanolo)

Gli eteri ciclici vengono indicati con il prefisso "ossa-", che precede il nome del carbociclo corrispondente. I solfuri ciclici si indicano con il prefisso "tia-".

La numerazione inizia dall'eteroatomo.

O O

O

CH3

O 1 O2

1

S

SS

CH2CH3

1

ossaciclopentanoossacicloesano ossaciclopropano

3-metilossacicloesano

1

O

O

1,4-diossacicloesano

ossacicloesa-2-ene

tiaciclopentano

tetraidrofurano(*)

diossano(*)

tiacicloottano

2-ossacicloesene

2-etiltiaciclopropano (*) nome corrente accettato

61

Piriproxifene

Insetticida, si usa contro le formiche; si mette sul terreno sopra un’esca: le formiche operaie lo portano nel formicaio, dove uccide tutte le formiche, regina compresa.

O

OON

Pafurammidina

E’ stata usata contro la tripanosomiasi Africana umana (malattia del sonno), ma nel 2008 è stata ritirata perché tossica per il fegato e provoca insufficienza renale. Attualmente è in sperimentazione clinica contro la polmonite pneumocistica, dove sembra efficace senza effetti collaterali.

O N

NH2

O

NH2

NO

62

AMMINEGruppo funzionale: N

Si definiscono:

ammine secondarie quelle in cui N è legato a due CNH2

NH

N

Le ammine primarie si chiamano aggiungendo la desinenza "-ammina“ al nome dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).

REGOLA

Se necessario, si usa un numero per indicare la posizione di -NH2nella catena principale ed i prefissi moltiplicativi.

In casi semplici, le monoammine primarie si possono chiamare usando la parola "ammina", preceduta dal nome del gruppo alchilico (nomenclatura radicofunzionale), senza spazio.

ammine primarie quelle in cui N è legato a un solo C

ammine terziarie quelle in cui N è legato a tre C

Nomenclatura sostitutiva

Nomenclatura radicofunzionale

etanammina etilammina

fenilmetanammina benzilammina

3-esanammina 1-etilbutilammina

cicloesanammina cicloesilammina

benzenammina anilina(*)

1,4-butanodiammina

1,2,4-butanotriammina

CH3CH2NH2

CH2NH2

NH2

CH3 CH2 CH2 CH CH2

NH2

CH3

NH2

CH2CH2CH2CH2NH2 NH2

CH2CH2CHCH2NH2 NH2

NH2

(*) nome corrente mantenuto

63

Quando il gruppo -NH2 non è il gruppo funzionale principale, viene indicato con ilprefisso "ammino-".

Le ammine secondarie e terziarie vengono chiamate con la parola"ammina", preceduta dal nome dei gruppi legati all'azoto, in ordinealfabetico, senza spazio, con gli eventuali prefissi moltiplicativi(nomenclatura radicofunzionale).

REGOLA

Quando i gruppi legati all'N sono diversi e non sono troppo complicati, le ammine secondarie e terziarie si considerano come ammine primarie, sostituite sull'N. Come ammina primaria base si sceglie quella con il gruppo R più grande.

CH3 NH CH3

dimetilammina

CH3 NH CH2 CH3

etilmetilamminaN-metiletanammina

CH2 N CH2 CH3CH3

CH2 CH3

trietilammina

CH2 N CH2 CH3CH2CH3

CH3 etilmetilpropilamminaN-etil-N-metil-1-propanammina

Le ammine cicliche vengono chiamate con il prefisso "aza-", che precede il nome dell'idrocarburo corrispondente.

La numerazione parte dall'eteroatomo.

N(CH3)2

cicloesildimetilammina N,N-dimetilcicloesanammina

NH N

HN

azaciclopentano azacicloesano azabenzenepirrolidina(*) piperidina(*) piridina(*)

NH

CH2CH3

Br

N NH2

3-bromo-2-etilazacicloesano

2-amminoazabenzene2-amminopiridina


64

Quando i gruppo -NHR o -NR2 sono sostituenti, vengono indicati con il prefisso "alchilammino-" o "dialchilammino-"

ATTENZIONE! CH3 NH metilammino-CH2NH2

amminometil-

esempio:CH2NH2

NH CH3

amminometilciclopentano metilamminociclobutano

1 24

CH3

CH2

NHCH3 NH2

2-amminometil-4-metil-1-metilamminocicloesano

NHfenilammino-anilino-

1

2NH

2-fenilamminonaftalene2-anilinonaftalene

Anfetammina

NH2

stimolante del sistema nervoso centrale

Cadaverina

NH2NH2

nei tessuti animali in putrefazione

Contribuisce all’odore dell’alito cattivo e dell’orina

65

Spermina

NH2 NN NH2

H H

H H

La spermina viene biosintetizzata dalla spermina, che a sua volta deriva dalla putre-scina. Anton van Leeuwenhoek, il pioniere della microscopia, ha descritto cristalli di spermina nel seme umano nel 1678. Nonostante il nome, entrambe le poliammine si trovano dappertutto negli organismi ed hanno numerose attività biologiche.

Spermidina

NH2 NNH2

H H

SALI DI "-ONIO"R4N+ X- sali di ammonio

(R uguali o diversi, alchilici, alchenilici o arilici)

Il nome dei sali di ammonio si costruisce con la parola "ammonio", preceduta dal nome dei gruppi legati all'azoto, in ordine alfabetico, senza spazi, con gli eventuali prefissi moltiplicativi.

REGOLA

L'anione di bilanciamento si nomina prima dei gruppi alchilici ed è seguito dalla preposizione "di" (complemento di specificazione).

-OHN+

CH3

CH3

CH3CH2idrossido di benziltrimetilammonio

-ClCH2 N+

CH3

CH2

CH3CH2CH2CH3

CH3

cloruro di butiletildimetilammonio

(CH3)4N+ I- ioduro di tetrametilammonio

N Cl-+

66

Sanguinarina

Antimicrobico, è usato in dentifrici e colluttori, per prevenire le gengiviti; protegge contro il cancro della pelle, aumentando la produzione di proteine che inducono la morte delle cellule malte.

O

ON

OO

+

Efedrina

OHN

H H

SO42-

+

2

Broncodilatatore e stimolante, è stato bandito dalle Olimpiadi

67

R3O+ X-

R3S+ X-sali di ossonio

sali di solfonio

(CH3)2OCH=CH2 Cl+ -

cloruro di dimetilvinilossonio

(CH3CH2)3S+ Br-

bromuro di trietilsolfonio

catione"-onio"

+, -N2

+N N sali di diazonio

la desinenza "-diazonio" si aggiunge al nome dell'idrocarburo corrispondente.

+

Br-N N Cl-

+N NCH2CH3

cloruro di etandiazoniobromuro di benzendiazonio(e non fenildiazonio!)

Blu di metilene

N

SN NCl-

+

E’ uno dei coloranti organici più vecchi: preparato nel 1876 e usato per tingere il cotone, dal 1880 è stato usato per colorare le cellule. E’ usato come fotosensibilizzatore (produzione di ossigeno singoletto) e come farmaco (contro la metemoglobinemia)

68

R-SO-R' Ar-SO-Ar' R-SO-Ar SOLFOSSIDIR-SO2-R' Ar-SO2-Ar' R-SO2-Ar SOLFONI

I singoli nomi vengono formati facendo precedere la parola "solfossido“ ( o "solfone") dal nome dei gruppi legati allo zolfo, scritti come parole separate, inordine alfabetico (Nomenclatura radicofunzionale).

REGOLA

-+S

OSO

difenil solfossido

CH3CH2SCH3 CH2

O

OCH3CH2SCH3 CH2

O

O

CH3CH2SCH3 CH2

O

O

-+

-

-2+

dietil solfone

COMPOSTI CONTENENTI S=O NEL GRUPPO FUNZIONALE

CH3 S CH2CH2

OCH2 CH3

CH3CH2SCH2

O

Obutil metil solfossido benzil etil solfone

Se uno dei gruppi è complicato oppure RS(O)- o RS(O)2- non sono il gruppo funzionale principale, vanno indicati come sostituenti, rispettivamente con i prefissi "alchilsolfinil-" e "alchilsolfonil-".

CH3 SO

CH3SO

S CH3

O

OCSCH3

O

O CH3

CH3

p-di(metilsolfinil)benzene 2,2-di(metilsolfonil)propano

R-SO3H Ar-SO3H ACIDI SOLFONICI

Il nome degli acidi solfonici si forma aggiungendo la desinenza "-solfonico" al nome dell'idrocarburo corrispondente, preceduto dalla parola "acido".

REGOLA

CH3 S

O

OOHacido metansolfonico

SO3Hacido benzensolfonico

69

CH3 S CH2CH2

OCH2 CH3

CH3CH2SCH2

O

Obutil metil solfossido benzil etil solfone

Se uno dei gruppi è complicato oppure RS(O)- o RS(O)2- non sono il gruppo funzionale principale, vanno indicati come sostituenti, rispettivamente con i prefissi "alchilsolfinil-" e "alchilsolfonil-".

CH3 SO

CH3SO

S CH3

O

OCSCH3

O

O CH3

CH3

p-di(metilsolfinil)benzene 2,2-di(etilsolfonil)propano

R-SO3H Ar-SO3H ACIDI SOLFONICI

Il nome degli acidi solfonici si forma aggiungendo la desinenza "-solfonico" al nome dell'idrocarburo corrispondente, preceduto dalla parola "acido".

REGOLA

CH3 S

O

OOHacido metansolfonico

SO3Hacido benzensolfonico

Solfolano

Usato come solvente industriale, viene usato per rimuovere i composti aromatici dagli idrocarburi saturi e nella purificazione del gas naturale.

SOO

70

COMPOSTI POLIFUNZIONALISe in una molecola sono presenti più gruppi funzionali, UNO SOLO vienescelto come gruppo funzionale ai fini del nome. Tutti gli altri vannoindicati come sostituenti, utilizzando i prefissi, in ordine alfabetico e, senecessario, i prefissi moltiplicativi.

La scelta del gruppo funzionale si effettua secondo il seguente ordine decrescente:

Sali di -onio

Alcooli, Fenoli (Tioli)AmmineEteri (Solfuri)

Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.

Esempi:

=

Gruppo funzionale: -OH

NH2

OH CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2

NH2

OH

4-ammino-1-esanolo


OH

CH2NH2 3-amminometilcicloesanolo


OH

NH-CH3 3-metilamminocicloesanolo


OH

CH3NH2

4-ammino-3-metilcicloesanolo

71


OH

CH3

NH23-ammino-3-metilcicloesanolo

=

14

NH2

O CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2

NH2

O CH2 CH3

Gruppo funzionale: -NH2 1-etossi-4-esanammina

1

2

3

4

5

6ONH2 Gruppo funzionale: -NH2

6-etossi-1-esanammina

Gruppo funzionale: -SH

SH

O CH2CH2CH2CH33-butilossicicloesantiolo

OHO

CH3

espettorante, antisettico, anestetico locale

Guaiacolo

72

Mescalina

NH2

OO

O

Alcaloide allucinogeno, isolato nel 1896 dal cactus peyote ‘Lophophora williamsii’, è usato dagli indiani d’America da più di 3000 anni nelle cerimonie religiose.

Tamoxifen

E’ stato per decenni il farmaco chiave per il trattamento del cancro alla mammella, efficace quando la malattia dipende dall’estrogeno.

ONH2

73

Propanololo

Beta-bloccante non selettivo, è usato soprattutto contro la pressione alta, l’angina pectoris ed altri problemi cardiocircolatori.

O NHOH

Guaiafensina

O

OCH3

OHOH

espettorante (negli sciroppi come Robitussin™)

74

Dopammina

NH2

OHOH

neurotrasmettitore, controlla il movimento, la sensibilità al dolore ed al piacere e la risposta emotiva; un difetto di dopammina porta a tremore (morbo di Parkinson), un eccesso a schizofrenia

Codeina

O

OH

N

Alcaloide policiclico, si trova nel papavero da oppio; è utilizzata nei medicinali contro la tosse e per trattare la diarrea.

75

Trichoviridina

Antibiotico isolato da un fungo della famiglia Trichoderma, è usato nel controllo dei parassiti dei raccolti.

O O

OHOH

NC

COMPOSTI CON GRUPPO FUNZIONALE CONTENENTE IL CIl C FA PARTE del gruppo funzionale Il C FA PARTE della catena principale Al C DEL GRUPPO FUNZIONALE SPETTA IL NUMERO 1 (o il numero più basso, se non si trova all'estremità della catena)

COMPOSTI CARBONILICIGruppo funzionale: C O carbonile

ALDEIDI

CHETONI}composti carbonilici

C OH

C O

REGOLA. Le aldeidi prendono il nome aggiungendo la desinenza "-ale" al nome dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).

76

CH3 CH2CH2CH2CO

H

pentanaleCH3CH CH2C

OH

CH3

1 123CH3CH CH CH2CH2C

OH

4

3-metilbutanale 4-esenale

OHC(CH2)9CHOOO

=

undecandiale

1 2 3 4 5 6OHC CH CH CH2 CH2 CHO

2-esendiale

Quando il gruppo aldeidico è legato ad un anello, non può farne parte: di conseguenza il nome si forma aggiungendo la desinenza "-carbaldeide" al nome dell'idrocarburo ciclico.

CHO CHO CHOCHO

ciclopentancarbaldeidebenzencarbaldeide

benzaldeide(*) 1,2-naftalendicarbaldeide


CH3 CH2 CH2 CH2 C

O

H

Il nome si può costruire anche con la parola "aldeide", seguita dal nome dell'idro-carburo corrispondente, completato con la desinenza "-oica" (nomenclatura radicofunzionale).

CH3 CH2 CH2 C

O

H

aldeide pentanoica

C

O

H

aldeide butanoica aldeide benzoica

Se il gruppo aldeidico non è il gruppo funzionale principale, viene indicato con il prefisso "formile-".

Per i composti di uso più frequente viene mantenuto anche il nome corrente.

formaldeide metanale

H-CHO acetaldeide

etanale

CH3CHO gliossaleetandiale

=HOC-CHOCHOCHO

REGOLA

Il nome dei chetoni si costruisce aggiungendo la desinenza "-one"al nome dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).

77

Se necessario, la posizione del carbonile nella catena principale deve essere indicata con un numero (il più basso possibile).

CO

CH3 CH2 CH3

3CO

CH2 CH2 CH3CH3

5 4 3 2 1CO

CH2 CH3CH3 CH2

butanone3-pentanone

2-pentanone

1 2 3 4 5 6CO

CH3CH2CO

CH3 CH21

O

1CO

CH2 CH3CH2

2,5-esandione cicloesanone

1-cicloesil-1-butanone

1CO

CH2 CH31 2CH2 C

OCH3

1-ciclopentil-1-propanone 1-ciclopentil-2-propanone

O

(la posizione del carbonile è univoca) O

12

O

O13

462

5 CH2

CH2 CH2CH2

CCH2 O

1

Si può usare anche la nomenclatura radicofunzionale, indicando i due gruppi legati al carbonile, in ordine alfabetico, come parole separate, seguiti dalla parola "chetone"

CO

CH3 CH2 CH3 CO

CH2 CH2 CH3CH3CO

etil metil chetone

Alcuni nomi correnti sono ancora accettati:

CH3 C CH3

O

CCH3

OC

CH2

O

CH3

CO

acetone(*) propanone

dimetil chetone acetofenone(*) feniletanone fenil metil chetone

propiofenone(*) 1-fenil-1-propanoneetil fenil chetone

benzofenone(*)difenil chetone


dietil chetoneciclopentil cicloesil chetone

78

Quando il carbonile non è il gruppo funzionale principale, viene indicato con il prefisso "osso-".

CH3 CO

Il gruppo come sostituente si chiama "acetile"

O

CCH3

O

3-acetilciclopentanone



Sali di -onio

AldeidiChetoniAlcooli, Fenoli (Tioli)AmmineEteri (Solfuri)


79

CH3 CH CH2 CH2 C CH2 OHCH3 O

Gruppo funzionale: C O

1-idrossi-5-metil-2-esanone

CH3 CH CH CH C CH2 CCH3 O O

HGruppo funzionale: C O

H

6-metil-3-osso-4-eptenale

O

CHO

Gruppo funzionale: C

O

H 3-ossocicloesancarbaldeide

CO

HCOCH3 Gruppo funzionale: C

O

H

3-acetilbenzaldeide

esempi:

51 2 3 4

5 1234CH3 O CH2 CH C CH2 CH2

ONH2

Gruppo funzionale: C O

5-ammino-2-fenil-1-metossi-3-pentanone

80

Kaempferolo

OH

OH

OH

OHO

O

Si trova nel pompelmo, nel tè, nei broccoli e nelle mele; sembra diminuisca il rischio di cancro al pancreas ed ai polmoni

Curcumina

OOH

OOH

OO

pigmento giallo della curcuma, protegge lo stomaco dai cibi guasti. Inibisce la crescita di Helicobacter pylori (implicato nella gastrite e nel cancro dello stomaco)

81

Maltolo

OHO

O

Antiossidante naturale, si trova nella birra, nel caffè, nella cicoria; è usato come aromatizzante per conferire aroma di caramello ai dolci

BupropionCl

NHO

antidepressivo; coadiuvante per smettere di fumare

82

Warfarina

OH

O

O

Anticoagulante. Identificato nel fieno marcio che provocava emorragia nel bestiame (anni ‘30), è stato poi usato come rodenticida (anni ‘40) e successivamente per prevenire trombosi ed embolia nell’uomo (Coumadin™)

COMPOSTI ACILICIQuando una valenza del carbonile è scambiata con un atomo X, diverso da C e H, si parla di "composti acilici“.

Gruppo funzionale CO

X (X = OH, OR, NR2, alogeno, OC(O)R)

C N

con X = OH C OH

O

acido carbossilico

con X = OR C O

O

estere

con X = NR2 C NH2

O

ammide

con X = alogeno C alogeno

O

alogenuro acilico

83

fluoruro acilico

cloruro acilico

bromuro acilico

ioduro acilico

C Br

OC F

OC Cl

OC I

O

con X = OC(O)R) CO

OCO

anidride

C N

Quando si toglie il gruppo X, il gruppo monovalente risultante si chiama "acile".

con X = OC(O)R) CO

OCO

anidridenitrile

CO

REGOLA GENERALEIl nome viene costruito aggiungendo la desinenza specifica del gruppo funzionale al nome dell'idrocarburo corrispondente.

Acidi carbossilici

Sali degli acidi carbossilici

Esteri

Alogenuri acilici

Anidridi

Ammidi

Nitrili

acido -oico

-oato di (metallo)

-oato di (alchile)

alogenuro di -oile

anidride -oica

-ammide

-nitrile

carbossi-

metallo carbossilato-

alcossicarbonil-

alogenocarbonilalogenoformil (*)

carbammoil-

ciano-

ClasseGruppofunzionale Desinenza Prefisso

(*) -C(O)F, fluorocarbonil o fluoroformil; -C(O)Cl, clorocarbonil o cloroformil-; -C(O)Br, bromocarbonil o bromoformil; -C(O)I, iodocarbonil o iodoformil

-CO2H

-CO2M

-CO2R'

-C(O)X

-C(O)O(O)C-

-C(O)NH2

-CN

84

La posizione adiacente ad un qualsiasi gruppo funzionale può essere indicata con α; allontanandosi dal gruppo funzionale, le posizioni si indicano con le lettere greche successive (β, γ, δ, ε, ecc.).

ATTENZIONE!Quando il gruppo funzionale èdirettamente legato ad un anello,non ne fa parte e deve perciòessere nominato esplicitamente.

ACIDI CARBOSSILICI

α

5 4 3 2

δ γ βCH3 CH2 CH2 CH2 C

O

OH1

acido pentanoico

CH3 CH CH2 C

O

OHCH3

1

acido 3-metilbutanoico

1CH3 CH CH CH2 CH2 C

O

OH

acido 4-esenoico

Notare la differenza:CH3CH2CH2CH2CH2CO2H idrocarburo genitore: CH3CH2CH2CH2CH2CH3

tutti gli atomi di C sono considerati acido esanoicoCO2H

idrocarburo genitore:

il C del carbossile non è considerato acido cicloesancarbossilico

CO2H CO2H

CO2H


acido ciclopentancarbossilico

acido benzencarbossilicoacido benzoico (*)

acido 2-naftoico (*)

acido 2-naftalencarbossilico

Se in una molecola i gruppi carbossilici sono due, entrambi devono far parte della catena principale, di cui costituiscono le estremità.

OC CH2

OHC

OH

OHO2CCH2CH2CH2CO2H CH CO2HCH2

CH2

CH3

CO2H

2 1

acido propandioicoacido pentandioico

acido 2-etilbutandioicoSe i gruppi carbossilici sono più di due, non possono appartenere tutti alla catena principale e vanno considerati TUTTI come sostituenti.

1

4 3 2CH CO2H

CH2 CO2H

CH2HO2C CH2CH CO2H

CH2 CO2H

CH2HO2C CH2

1,2,4-tricarbossibutano

85

Acidi Monocarbossilici Nome sistematico Nome corrente

H-CO2H acido metanoico acido formicoCH3CO2H acido etanoico acido aceticoCH3CH2CO2H acido propanoico acido propionicoCH3CH2CH2CO2H acido butanoico acido butirricoCH3(CH2)3CO2H acido pentanoico acido valerico(CH3)3CCO2H acido 2,2-dimetilpropanoico acido pivalico

CH3(CH2)10CO2H acido dodecanoico acido lauricoCH3(CH2)12CO2H acido tetradecanoico acido miristicoCH3(CH2)14CO2H acido esadecanoico acido palmiticoCH3(CH2)16CO2H acido ottadecanoico acido stearico

Acidi Bicarbossilici Nome sistematico Nome corrente

HO2CCO2H acido etandioico acido ossalicoHO2CCH2CO2H acido propandioico acido malonicoHO2C(CH2)2CO2H acido butandioico acido succinicoHO2C(CH2)3CO2H acido pentandioico acido glutaricoHO2C(CH3)4CO2H acido esandioico acido adipicoHO2C(CH2)5CO2H acido eptandioico acido pimelicoHO2C(CH2)6CO2H acido ottandioico acido subericoHO2C(CH2)7CO2H acido nonandioico acido azelaicoHO2C(CH2)8CO2H acido decandioico acido sebacico

86

Acidi Insaturi Nome sistematico Nome corrente

acido propenoico acido acrilico

acido propinoico acido propiolico

acido trans-2-butenoico acido crotonico

acido cis-2-butenoico acido isocrotonico

acido trans-butendioico acido fumarico

acido cis-butendioico acido maleico

CH C CO2H

CH2 CH CO2H

C CH

C

CO2H

H

C CH

CH3

CO2H

H

C CCH3

H

CO2H

H

C CC

H

CO2H

H

HO2

HO2

Acidi Carbociclici Nome sistematico Nome corrente

acido benzoicoacido benzencarbossilico

acido 1,2-benzendicarbossilico acido ftalicoCO2H

CO2H

CO2H

acido 1,4-benzendicarbossilico acido tereftalico

CO2H

CO2H

87

Idrossiacidi Nome sistematico Nome corrente

Acidi con un carbonile Nome sistematico Nome corrente

acido idrossietanoico acido glicolico

acido 2-idrossipropanoico acido lattico

acido 2,3-diidrossipropanoico acido glicerico

acido 2,3-diidrossibutandioico acido tartarico

acido formilmetanoico acido gliossalico

acido 2-ossopropanoico acido piruvico

acido 3-ossobutanoico acido acetoacetico

HO-CH2CO2H

CH3 CHOH

CO2H

CH2 CHOH

CO2HOH

CH CHOH

CO2HOH

HO2C

OHC-CO2H

CH3COCO2H

CH3COCH2CO2H

REGOLAI gruppi acilici si chiamano sostituendo la desinenza "-oico" con "-oil-"o la desinenza "-carbossilico" con "-carbonil-". In molti casi il nome corrente è mantenuto.

O

CH

O

CCH3

O

C

O

C

O

C

O

C

O

CHO2C

C

C

O

O

(*) Nome corrente accettato

formil(*) acetil(*) benzoil(*)

ossalil(*) ossalo(*)

ftaloil(*)

metanoil etanoil benzenecarbonil ciclopentanocarbonil

etandioil

88

Acido Ossalico

E’ uno degli acidi organici più forti; viene usato nel restauro del legno, perché rimuove lo strato superiore rovinato e porta in superficie uno strato pulito.

OH

OOH

O

Acido tartarico

Abbondante in natura (frutta), è un sottoprodotto dell’industria del vino; si usa come additivo in molti alimenti (soft drink, prodotti da forno, dolci).

O

OHO

OH

OH

OH

89

Acido Domoico

NH

OH

OOH

OOH

O

neurotossina prodotta da un’alga marina, si ripercuote nella catena alimentare, uccidendo leoni marini e balene e provocando problemi di digestione e memoria nell’uomo

Adapalene

O

COH

O

Appartiene ad una classe di composti (retinoidi) usati per controllare l’acne: legandosi a specifici recettori delle cellule della pelle, favorisce la crescita delle cellule sane, riducendo le lesioni dell’acne

90

Tafamidis

Stabilizza la proteina transtiretina che, quando non è stabilizzata, si dissocia e provoca la deposizione di aggregati (amiloidosi, polineuropatia amiloide).

Cl

ClO

N

O

OH

Acido Betulinico

Si trova nella corteccia delle betulle è particolarmente utile contro il melanoma

OH

OH

O

91

CH3CH2CH2CO2OH CH3CH2CH2CO2Na

acido butanoico butanoato di sodio

CH3CO2H CH3CO2Kacido acetico acetato di potassio

(CH3CO2)2Ca

CO2H

diacetato di calcio

CO

O

-

acido ciclopentancarbossilico

CO2H CO2Li

SALI DEGLI ACIDI CARBOSSILICI

REGOLA. I sali degli acidi carbossilici si chiamano come qualsiasi sale,citando prima l'anione e poi il catione, separati dalla preposizione delcomplemento di specificazione "di". La desinenza dell'anione si ottienecambiando "-ico" dell'acido in "-ato".

ciclopentancarbossilato

acido benzoico benzoato di litio

ESTERISe il gruppo -CO2R' (-CO2Ar') è legato ad un anello, si indica con la desinenza "-carbossilato".

CH3 C OO

CH3etanoato di metile acetato di metile(*)


acile alchile

O

O

propanoato di etile

= ==O

OCH2 C O

OCH3 CH3 CH3CH2CO2CH3 CH3OCOCH2CH3

propanoato di metile

O

O

CH3COO

CH2CH3CH3CO2CH2CH3 CH3CH2OCOCH3= = =

etanoato di etile

92

CO2CH3CO2CH(CH3)2

CO

O

cicloesancarbossilatodi metile

benzencarbossilatodi isopropile

benzoato di isopropile (*) benzencarbossilato di fenilebenzoato di fenile (*)


notare la differenza:C

OCH3

OO

CCH3

O

benzoato di metile acetato di fenile

Quando il gruppo estereo va citato come sostituente, nel caso di RO-C(O)- si usa il prefisso "alchilossicarbonile-" e nel caso di ArO-C(O)- "arilossicarbonile-". Per il gruppo CH3C(O)O- viene mantenuto (e preferito) il prefisso "acetossi-"

CO

CH3 Oacetossi-

CO2H

OCH3

O acido 2-acetossiciclopentancarbossilico

CumarinaO O

Di origine naturale (chiodi di garofano, lavanda), è usata in profumeria. Potente rodicida, è usato in farmaci anticoagulanti, per prevenire trombosi ed emboli)

estere

93

Whiskey Lattone

OO

Si trova nel legno di quercia usato per i barili dove si fanno invecchiare whiskey, vini e brandy; è responsabile del particolare aroma del Cognac

Nepetalattone

O

O

Ingrediente psicoattivo primario nell’erba gatta (Nepeta cataria), è un farmaco promettente nel trattamento del cancro ai reni.

94

Yohimbina

NH

N

OHO

O

Alcaloide che si trova in piante (africana, ‘Pausinystalia yohimbe’ e indiana ‘Rauwolfia serpentina’), è usato per trattare disfunzioni erettili. La corteccia di yohimbe è venduta come afrodisiaco.

Spinosina A

Prodotto dal batterio ‘Saccharopolyspora spinosa’, è un insetticida; è usato per il trattamento topico dei pidocchi.

OO

O

O

OO

O

N

OO

O

95

Quando il gruppo -NH2 sostituisce il gruppo -OH di un acido solfonico, si hanno gli

ESTERI SOLFONICI

RS

OR'

O O

es.

SO

O O

CH2CH3

benzensolfonato di etile

CH3

SO

O O

CHCH3

CH3S

O

O O

metansolfonato di isopropile

etansolfonato di fenile

ALOGENURI ACILICISe il gruppo -C(O)X è legato ad un anello, si indica con la desinenza "-carbonile"

CH3 CO

Cl CH2 CO

BrCH2CH3CO

I

COCl

CO

Cl CH2CO

Cl

cloruro di etanoile bromuro di butanoile ioduro di cicloesancarbonile

cloruro di benzencarbonile dicloruro di propandioile


clorurodi acetile (*)

cloruro di benzoile (*) dicloruro di malonile (*)

CH CO

BrCH2CCH3CH2

OOH

1 2

3

4 5

acido 3-bromocarbonilpentanoico

COCl

CO2H

acido m-clorocarbonilbenzencarbossilico

96

Quando il gruppo -Alogeno sostituisce il gruppo -OH di un acido solfonico, si hanno gli

ALOGENURI DI SOLFONILER

SX

O O

es. SCl

O O

CH3

cloruro di p-metilbenzensolfonilecloruro di p-tosile, TsCl

CH3

SCl

O Ocloruro di metansolfonile

AMMIDI

Se il gruppo -CONH2 è legato ad un anello, si indica con la desinenza "-carbossiammide".

CH3 C NH2

OCH2 C NH2

OCH3 CH2 C NH

OCH3 CH2 CH3

CONH2

CONH2C

N(CH3)2

O

CNH2

OCH2 CH2 C NH2

O

etanammide propanammide N-etilpropanammide

benzencarbossiammide

ciclopentancarbossiammide

N,N-dimetilcicloesancarbossiammide

butandiammide

acetammide (*)

benzammide (*)

succinammide (*)


12

CH CO

NH2CH2CNH2C

ONH2

O 1,1,2-tricarbammoiletano

97

Ossamide

E’ usata come fertilizzante azotato e come stabilizzante della nitrocellulosa

NH2NH2

O

O

DEET

O

N

repellente per zanzare ed altri insetti

98

Capsaicina

CH3

CH3

O

O

NH

O

responsabile del sapore piccante del peperoncino

ammide

Piracetame

Usato per trattare disordini neurologici, aumenta le capacità cognitive.

NO

O

NH2

99

Melatonina

O

O

NH

NH

Ormone secreto dalla ghiandola pineale dei mammiferi, si trova anche in altri animali, piante e microorganismi. Aiuta a regolare il ritmo circadiano delle funzioni biologiche

Quando il gruppo -NH2 sostituisce il gruppo -OH di un acido solfonico, si hanno le

SOLFONAMMIDI

CH2 S NH2

OCH3

Oetansolfonammide

SO2NH2

benzensolfonammide

CH3

SN

O O

Cl

- Na+

antibatterico, disinfettante

CLORAMMINA T™

RS

NH2

O O

es.

CH2

SN

O O

CH3

CH3

N-fenil-N-metiletansolfonammide

CH2

SNH2

O O

CH2CH3

propansolfonammide

100

Solfonilammide

Antimicrobico: sintetizzato nel 1908, è stato usato come farmaco a partire dal 1935.

SNH2

OO

NH2

CelecoxibN N

CF3

SOO

NH2

antidolorifico, antiinfiammatorio (recentemente approvato per il trattamento della spondilite anchilosante)

101

ANIDRIDI

CH3CO

OCH3 CO

= (CH3CO)2O anidride etanoica

CH2 CO

CH3 CH2CO

O CH3 = (CH3CH2CO)2O anidride propanoica

CO

OCO

CO

OCO

anidride ciclobutancarbossilica anidride benzencarbossilica

anidride acetica (*)

anidride benzoica (*)(*) Nome corrente accettato

Se gli acili sono diversi, si elencano i nomi corrispondenti in ordine alfabetico

2 C 3 C

CH3 CO

CH3CH2COO

anidride etanoica propanoica4 C 2 C

CH3 CH2 CH2 CO

CH3COO

anidride butanoica etanoica

Se il gruppo funzionale dell'anidride è legato ad un anello, si indica con la desinenza "-carbossilica".

O

O Oanidride benzencarbossilica etanoica

ATTENZIONE!! Notare la differenza tra "anidride butanoica" e "anidride butandioica"

CH2 CO

CH2CO

O CH2CH2CH3 CH3 OO O

anidride butanoica anidride butandioica anidride succinica (*)


CO

OCO

CH3 CH3O

O

Oanidride p-metilbenzencarbossilica anidride p-toluica (*)

anidride o-benzendicarbossilica anidride o-benzendioica (*)anidride ftalica (*)

102

IMMIDI

O

O

OHOH NH

O

O

NH

O OOH

OOH

O

Quando i due gruppi acilici di un acido bicarbossilico sono uniti allo stesso atomo di azoto, si parla di IMMIDI.

NH

O OIl nome viene dato sostituendo la desinenza dell’acido con “-immide”

acido butandioico butanimmide

acido o-benzendioicoacido ftalico

o-benzenanimmideftalimmide

Thalidomide

Introdotto negli anni ’50 per combattere la nausea nella gravidanza, fu ritirato dal mercato dopo la nascita di migliaia di bambini deformi.

NNH

O

O O

O

103

NITRILI

C NCH3C NCH2CH2CH3 C NCH2CHCHCH3

5 4 3 2 1

CN

CN

CN CH2 C NCH2CH2


acetonitrile (*)

benzonitrile (*)

etanonitrile butanonitrile

cicloesancarbonitrile

3-pentenenitrile

benzencarbonitrileciclopentancarbonitrile

CN

pentanodinitrile

12

C N

C N

CH2CN CH2 CH3

1,1,2-tricianopropano

Se il gruppo -CN è legato ad un anello, si indica con la desinenza “ -carbonitrile".

CN

O

F

N

antidepressivo

Escitalopram (LEXAPRO™ )

104

ACIDO CARBONICO E DERIVATI CO2 + H2O H2CO3

OH OH

Oacido carbonico: due gruppi OH sostituibili

O O

ORR

NH2 NH2

O

X X

O

esteri (carbonati)O O

OCH3CH3

es. carbonato dimetilico

ammide (urea)NH C NH

OCH2CH2 CH3CH3

es.

N,N’-dietilurea

N,N-dietilureaCH2CH3

NH2 C NO CH2CH3

dialogenuro di carbonilees.

Cl Cl

O dicloruro di carbonilefosgene

Omecamtiv MecarbilNH

NH

O

F

NN

O

O

Attivatore specifico della miosina cardiaca, è in prova per trattare problemi di battito sistolico al ventricolo sinistro

105

Biotina

NHNH

S

O

OH

O

E’ presente in piccola quantità in tutte le cellule viventi; isolata dal tuorlo dell’uo-vo, è necessaria per la crescita cellulare ed il metabolismo degli amminoacidi



Sali di -onioAcidi carbossilici (acidi solfonici)Derivati degli acidi carbossilici: sali esteri alogenuri acilici ammidi nitriliAldeidiChetoniAlcooli, Fenoli (Tioli)AmmineEteri (Solfuri)


106

Esempi:

1CH3 CH CH2CH2 C

OH

OOH

Gruppo funzionale: C OHO

acido 4-idrossipentanoico

1 Gruppo funzionale: 2345CH3 C CH2CH2 C

OH

OO

C OHO

acido 4-ossopentanoico

1 Gruppo funzionale: 23H C CH2 CH2 C

OH

OO

C OHO

acido 3-formilpropanoico

Gruppo funzionale:

CO2H

C CH3

OC OHO

acido o-acetilbenzencarbossilico

acido 4-metossicarbonilbutanoico

Gruppo funzionale:

sostituente (estere)

CH3 O C CH2 CH2 CH2 C OHO O

C OHO

Gruppo funzionale:

sostituente (ammide)

C OHO

NH2 C CH2 CH2 CH2 C OH

O O

acido 4-carbammoilbutanoico

Gruppo funzionale:

sostituente (bromuro acilico)

Br C CH2 CH2 CH2 C OHO O

C OHO

acido 4-bromocarbonilbutanoico

107

Dolasetron (Anzement™)

O N

NH

O

O

antiemetico (nelle chemioterapie)

Clopidogrel (Plavix™)

N

SCl

OO

anticoagulante (per infarti ed altre malattie vascolari )

108

Lisinopril

NH

NH2

OHO

O OHO

farmaco per trattare ipertensione e infarto e per prevenire le complicazioni renali e della retina causate dal diabete

Theanina

Si trova nelle foglie di tè e nel fungo ‘Boletus badius’. Sembra che aumenti la concentrazione mentale e viene aggiunto in bevande del tipo Gatorade.

NH

OH

O

NH2

O

109

Platensimicina

C

O

O

OOH

NHOH

OH

O

Antibiotico naturale, dal batterio ‘Streptomyces platensis’ potenziale farmaco per il diabete

Acido Jasmonic

O

O

OH

Uno degli ormoni che regolano la crescita delle piante, regola anche la risposta allo stress. Però alcuni patogeni delle piante producono un ormone che lo imita, la coronatina, che evita la risposta del sistema immunitario della pianta

OH O

O

NH

O

coronatina

110

Orlistat

Impedisce l’assorbimento dei grassi nell’intestino, ma ha anche effetti gastroin-testinali collaterali. E’ sotto sperimentazione per accelerare l’eliminazione della diossina da individui avvelenati.

O

ONH

O

OO

Acido Pantotenico

E’ una vitamina B importante nella demolizione di grassi e carboidrati con produzione di energia ed è determinante nella produzione delle cellule rosse del sangue.

OHNH

OH

O

OH

O

111

Fenolftaleina

Indicatore chimico, è usato nelle indagini forensi (con H2O2 diventa rosa in presenza di sangue).

OH

O

O

OH

GUIDA ALLA COSTRUZIONE DEL NOME

1 Si individua il gruppo caratteristico, da usare come gruppo funzionale.Solo un tipo di gruppo può essere usato come desinenza o comenome di classe funzionale. Tutti i gruppi non citati in tal modo vannoconsiderati come sostituenti ed indicati con i prefissi corrispondenti.

2 Si individua la struttura di base (catena principale o anello).

3 Si dà il nome alla struttura di base ed al gruppo principale.

4 Si effettuano le eventuali modificazioni sottrattive, se sono presenti insaturazioni.

5 Si individuano i sostituenti, si indicano con i rispettivi prefissi, in ordine alfabetico e con i numeri delle posizioni che occupano nella struttura di base.

6 Si aggiungono gli eventuali prefissi moltiplicativi.

7 Si mettono insieme i nomi di: sostituenti, struttura di base e gruppo funzionale, ottenendo il nome completo.

112

CH3-CH2-CH2-OH

Gruppo funzionale -OHIdrocarburo genitore CH3-CH2-CH3

Idrocarburo genitore + gruppo funzionale

HO-CH2-CH2-CH2-OH

CH3-CH2-CH2-OH

-olopropano

1-propanolo

Gruppo funzionale Idrocarburo genitore

Idrocarburo genitore + due gruppi funzionali

-OHCH3-CH2-CH3

-olopropano

1,3-propandioloHO-CH2-CH2-CH2-OH

OH CH2 CH2 CH2 C CH3

O

2

Gruppo funzionale

Idrocarburo genitore

Idrocarburo genitore + gruppo funzionale

Sostituente

Nome completo

-onepentano

2-pentanone

idrossi-

5-idrossi-2-pentanone

CH3CH2CH2COCH3

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3

-OH

OH CH2 CH2 CH2 C CH3O

C O

CH2 CH CH2 CH CH2

OHCH3

- 2H

3

Gruppo funzionaleIdrocarburo genitoreIdrocarburo genitore + gruppo funzionale

Modificazione sottrattivaNome completo

-oloesano

3-esanolo

-ene5-esen-3-olo

-OHCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

CH3 CH2 CH2 CH CH2OH

CH3

CH2 CH CH2 CH CH2

OHCH3

CH2CH3

OH

Gruppo funzionale -OH -olo

Idrocarburo genitore cicloesano

Sostituente CH3CH2- etil-

Nome completo 2-etil-1-cicloesanolo

113

O

ClOH

Gruppo funzionale CO -oneIdrocarburo genitore CH3CH2CH2CH2CH2CH3 esanoIdrocarburo genitore + gruppo funzionale CH3CH2CH2CH2COCH3 2-esanoneModificazione sottrattiva C-C-C=C-CO-C 2-esenoneSostituenti Cl cloro-

OH idrossi-CH3 metil-

6 5 4 32 1

O

ClOH

nome completo: 3-cloro-6-idrossi-5-metil-3-esen-2-one

GUIDA ALLA COSTRUZIONE DELLA FORMULAPer scrivere una formula a partire dal nome è opportuno usare il seguente procedimento generale.

1

2

3

Il nome si scompone da destra a sinistra: la desinenza indica ilgruppo funzionale principale ed il numero che eventualmente lapreceda dà la posizione del gruppo funzionale nella struttura dibase (catena principale o anello).La radice prima della desinenza indica il numero di atomi di carbonio della catena principale (o dell'anello)I prefissi (eventualmente preceduti da un numero) prima della radiceindicano i sostituenti sulla catena principale (o sull'anello), con laposizione relativa.

acido 5-cicloesil-3-cloro-6-idrossi-5-metil-3-eptenoico

Gruppo funzionale: acido -oico

Composto base: ept-

Altra desinenza: -en-

-CO2H

C-C-C-C-C-C-CC-C-C=C-C-C-C

114

Sostituenti: cicloesil-, in posizione 5

cloro-, in posizione 3idrossi-, in posizione 6

metil-, in posizione 5

Cl-HO-CH3-

CH3 CH COH

CHCH3

C CH2

ClCO2HFormula:

C601H678Br2Cl18N66O184P18

115

C384H770

C288H576

C150H30

RAPPRESENTAZIONE DELLE MOLECOLE - Macroarea di … · RAPPRESENTAZIONE TRIDIMENSIONALE Per...

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