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 a linea di legame
Formula a linea di legame
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!
15
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
nome completo: 7-(1,4-dimetilpentil)esadecano
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
nome completo: 7-(2,4-dimetilpentil)esadecano
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-dimetilciclopentano
1
3
2
CH3
CH2 CH3
1-etil-3-metilciclopentano
1
23
CH3
CH31
1,1-dimetilciclopentano
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
(*) nome corrente mantenuto
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
Gruppo funzionale: -OH
OH
CH2NH2 3-amminometilcicloesanolo
Gruppo funzionale: -OH
OH
NH-CH3 3-metilamminocicloesanolo
Gruppo funzionale: -OH
OH
CH3NH2
4-ammino-3-metilcicloesanolo
71
Gruppo funzionale: -OH
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
(*) nome corrente accettato
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
(*) nome corrente accettato
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
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
AldeidiChetoniAlcooli, Fenoli (Tioli)AmmineEteri (Solfuri)
Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.
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
(*) nome corrente mantenuto
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(*)
(*) Nome corrente accettato
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 (*)
(*) Nome corrente accettato
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
(*) Nome corrente accettato
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 (*)
(*) Nome corrente accettato
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 (*)
(*) Nome corrente accettato
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
(*) Nome corrente accettato
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
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 -onioAcidi carbossilici (acidi solfonici)Derivati degli acidi carbossilici: sali esteri alogenuri acilici ammidi nitriliAldeidiChetoniAlcooli, Fenoli (Tioli)AmmineEteri (Solfuri)
Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.
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
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