CH - Macroarea di Scienze

RAPPRESENTAZIONE DELLE MOLECOLE
Formule di Lewis
Tutti gli elettroni di valenza (impegnati in legame o coppie non condivise) sono rappresentati
con dei punti
..
H:O:H
..
..
H
:Cl:
..
..
..
..
H:C:H
: Cl:C:Cl
.. .. .. :
..
:Cl
H
.. :
+
H
..
H:N:H
..
H
..
H:N:H
..
H
H
..
.. H
H:C::C:H
H:C:::C:H
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
H
H
H
oppure H-N-H
H-N-H
H-O-H oppure H-O-H
C C
H
N
H
H C H
..
H C C H
H
H
H
H
H
H
..
: Cl :
Cl
H
H
H
..
..
oppure
: Cl-C-Cl
Cl-C-Cl
H
HH : O: H
C
.. :
..
H
H
C
H H
H
H
: Cl
Cl
H C
C
C C
C
C
C C
C H
.. :
H H C H H
H
H
H H C H H
H C
C
C
H H C H H
H
H
HH
C
H
C
C
C
H
H
H
H
H
:O: H
H
C C
C H
HH C H H
H
H
H
H
HH C H H
H
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.
H
H
H C C H
H H
H F H
H C
H
CH3CH3
oppure
C C H
CH3CHFCH3
H H
oppure
H
H
H
H C
H
C
C O H
H
H
H3CCH3
il F è monovalente e non genera ambiguità
H3CCHFCH3
CH3CH2CH2OH
oppure H3CCH2CH2OH
l'O è bivalente ed è chiaro che l'H che lo
segue è legato all’ossigeno
1
H
H H
CH3CH(OH)CH3
C C H
la parentesi è utile per evitare confusione
H OH H
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 C
H
H H C H H
H C
C
C
H H C HH
H
H
H H C HH
C
C
C
H
H
H
H
:O: H
H
C C
C H
HH C H H
H
(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2
E' bene indicare sempre i legami multipli (doppi e tripli)
H
H
H C
CH2=CH2 oppure H2C=CH2
C H
H C
HC CH
C H
ATTENZIONE!!!! osservare la differenza tra le seguenti formule condensate
CH3OCH3
H
CH3OCH3 = H C
H
..
O
..
e
H
H
C H
H
CH3COCH3
H
CH3COCH3 = H C C C H
H : O: H
CH3C(O)CH3
Formule semicondensate
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.
esempio:
(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2
formula condensata
CH3
OH
CH3 C CH2 CH2 CH CH2 CH CH CH3
CH3
CH3
CH3
formula 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.
2
H
F
H
H C
C
C H
H
H
H
F
F
CH3CHFCH3
H
H
H
H C
C
C O H
H
H
H
CH3 CH CH3
CH3CH2CH2OH
CH3-CH2-CH2-OH
H
H
H
H
H
H
H
CH3(CH2)5CH3
H C
C
C
C
C
C
C H
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H C
C
C H
H
OH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
OH
CH3CH(OH)CH3
OH
CH3 CH CH3
OH H
H
H
H
H C
H
H
H
H C
C
C
C
C
C
C H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH2CH3
CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3
CH3
3
H
H
H
H C
H
H
H
H C
C
C
C
C
C H
H
H
H
H
H C H
H
H
C
H
H
CH3CH2CH2C(CH3)2CH2CH2CH3
CH3
CH3 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH3
CH3
H
H
H C H
H
H
H C
C
C
HH C HH
CH3
H
(CH3)3CCH2CH3
C H
CH3 C CH2 CH3
CH3
H
H
(CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH(CH3)2
CH3(CH2)5CH3
OH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Formula condensata
Formula semicondensata
Formula a linea di legame
CH3
CH3 CH2 C CH3 CH2 CH3
CH3 CH3
CH3CH2C(CH3)2CH(CH3)CH2CH3
Formula condensata
Formula semicondensata
Formula a linea di legame
Le formule a linea di legame sono particolarmente utili quando si devono rappresentare
degli anelli.
H H
H
H
C
CH2
C H
CH2
H2C
H C
C H
H C
H
C
H
H
H
Formula di Kekulé
H2C
CH2
CH2
Formula a linea di legame
Formula semicondensata
ATTENZIONE! Le formule condensate NON VANNO BENE per scrivere gli anelli.
(CH2)6
Formula poco chiara: non usarla MAI!
4
Per “leggere” una formula a linea di legame bisogna tenere presente la valenza!
H
H
H
H
H
C6H6
H
O
O
HO
OH O
O
O
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH
CH
CH2
CH3
O
OH
CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH
CH3
CH3
O
CH2 CH2 C
CH3
O CH3
OH
H
H C H
H
H
H
H
H C
C
C
C
H
H
H
H
H
C
H
C
OH H
O
C
H
H
C
H
H
C
O H
H
H
C C 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).
H
H
C
H
H
H
C
H
H
H
H
H
C
H
H
5
Convenzioni per la scrittura delle reazioni
A
con una freccia si indica una trasformazione irreversibile.
La punta della freccia è diretta verso il prodotto della
reazione
B
A
Una reazione di equilibrio viene indicata con una
doppia freccia.
B
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.
Per lo spostamento di una coppia di elettroni si usa una freccia con la punta normale.
A: +
B
+
A-B
-
A
+ :B
-
A-B +
Per indicare lo spostamento di un solo elettrone si usa una freccia con mezza punta.
A.
+
.B
A-B
esempi
H
H C
H
H
H
H
C
C
C H
Cl H
H
CH3CHClCH2CH3
H3C CH CH2 CH3
Cl
Cl
6
H
H
H
H C C C
H
H
H C H
H
CH3CH(CH3)CH2CH3
H
C H
H
H3C CH CH2 CH3
CH3
CH3CH2OH
H
H
H C
H
C O H
H
H
CH3 CH2 OH
H
C
H
OH
H H
H
H
H
OH
H
C
H
O H
H
.. H
.. H
.. ..
H:C
.. : H
.. : C
.. : O
.. : C
H H H
formula di Lewis
H
H C
H
H
H H
C C O H o H C
H H
H
H H ..
C C O
.. H
H H
formula a legame di valenza (o di Kekulé)
CH3CH2CH2OH
formula condensata
CH3 CH2 CH2 OH
formula semicondensata
OH
formula a linea di legame
7
La formula molecolare non basta a caratterizzare
completamente un composto
esempio:
C2 H6 O
è una formula semplice eppure con questa formula molecolare
esistono due composti, con proprietà fisiche e chimiche diverse
ETANOLO
punto di ebollizione
punto di fusione
reazione con Na metallico
C2H6O
H
H C
H
DIMETIL ETERE
78.5°C
-117.3°C
sviluppa H2
-24.9°C
-138 °C
nessuna reazione
H
C O H
H
H
H
H C O C H
H
H
dimetil etere
etanolo
Etanolo e dimetil etere sono isomeri strutturali
ISOMERI
STRUTTURALI
composti che hanno la STESSA FORMULA
MOLECOLARE, ma DIVERSA DISPOSIZIONE
DEGLI 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)
con 30 atomi di C (C30H62)
35 isomeri strutturali
4 111 846 763
isomeri strutturali
!
E’ necessario un sistema di identificazione dei composti organici che
permetta, dato un nome, di scrivere la formula corrispondente e viceversa
Nomenclatura IUPAC
8
CLASSIFICAZIONE DEI COMPOSTI ORGANICI
Composti Organici
ALIFATICI
CICLICI
Eterociclici
Omociclici
Aromatici
Aliciclici
IDROCARBURI
Composti contenenti solo C e H si chiamano
ALCANI
Idrocarburi con tutti i C ibridati sp3 si chiamano ALCANI
Formula 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.
H
H
C
H
CH4
metano
H
C
C
H H
H
H
C2H6
H etano
H
H
H
H
H
H
C
C
H H
H H
H CH
3 8
propano
H
H
H
C
C
C
C
H H
H H
C4H10
H butano
H
H
C
H
H
C
H
C
C
C
C
H H
H H
H H
H CH
5 12
pentano
Metano, etano, propano e butano erano in origine nomi correnti, che sono stati poi
incorporati nella nomenclatura IUPAC.
9
radice
"met-"
1C
radice
“prop-"
3C
radice
"et-"
2C
radice
“but-"
4C
n. C
Nome
Formula condensata
Formula a linea di legame
CH4
1
METANO
2
ETANO
3
PROPANO
4
BUTANO
CH3(CH2)2CH3
5
PENTANO
CH3(CH2)3CH3
CH3CH3
CH3CH2CH3
n. C
Nome
6
ESANO
CH3(CH2)4CH3
7
EPTANO
CH3(CH2)5CH3
8
OTTANO
CH3(CH2)6CH3
9
NONANO
CH3(CH2)7CH3
10
DECANO
CH3(CH2)8CH3
Formula condensata
Formula a linea di legame
Per gli alcani con numero di atomi di C tra 11 e 19, la radice "deca-" è
preceduta dall’indicazione delle unità
C11H24
UNDECANO
CH3(CH2)9CH3
10
n. C
11
12
formula empirica
nome
formula condensata
C11H24
UNDECANO
CH3(CH2)9CH3
C12H26
DODECANO
CH3(CH2)10CH3
TRIDECANO
CH3(CH2)11CH3
13
C13H28
14
C14H30
TETRADECANO CH3(CH2)12CH3
15
C15H32
PENTADECANO CH3(CH2)13CH3
16
C16H34
17
C17H36
EPTADECANO CH3(CH2)15CH3
18
C18H38
OTTADECANO CH3(CH2)16CH3
19
C19H40
NONADECANO CH3(CH2)17CH3
ESADECANO
formula a linea di legame
CH3(CH2)14CH3
11
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
21
C21H44
UNCOSANO
CH3(CH2)19CH3
22
C22H46
DOCOSANO
CH3(CH2)20CH3
23
C23H48
TRICOSANO
CH3(CH2)21CH3
24
C24H50
TETRACOSANO
CH3(CH2)22CH3
25
C25H52
PENTACOSANO
CH3(CH2)23CH3
26
C26H54
ESACOSANO
CH3(CH2)24CH3
27
C27H56
EPTACOSANO
CH3(CH2)25CH3
28
C28H58
OTTACOSANO
CH3(CH2)26CH3
29
C29H60
NONACOSANO
CH3(CH2)27CH3
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
30
C30H66
TRIACONTANO
CH3(CH2)28CH3
40
C40H82
TETRACONTANO
CH3(CH2)38CH3
50
C50H102
PENTACONTANO
CH3(CH2)48CH3
60
C60H122
ESACONTANO
CH3(CH2)58CH3
70
C70H142
EPTACONTANO
CH3(CH2)68CH3
80
C80H162
OTTACONTANO
CH3(CH2)78CH3
90
C90H182
NONACONTANO
CH3(CH2)88CH3
100
C100H202
ETTANO
CH3(CH2)98CH3
Le unità precedono le decine: C43H88
TRITETRACONTANO
12
Per scrivere la formula dato il nome, si deve scomporre nei termini costituenti,
iniziando da destra
dotetracontettano
DO - TETRA - CONT(A) - ETT - ANO
1
C142 H286
due
3
4
5
2
quattro
cento
decina
Con queste regole si possono scrivere le formule ed i nomi di tutti gli alcani
C sp3, H
però…..
Esiste un unico modo con cui si possono legare due o tre atomi di C. Invece, con 4
atomi di C:
con 4 C
C
C C
C
C
butano?
C4H10
C C
C
C
C C
C
sequenza lineare
C
C C
sequenza ramificata
C
l nome butano si dà al composto lineare. Il composto ramificato viene
individuato con il prefisso "iso-".
butano
CH3 CH2 CH2 CH3
isobutano
CH3 CH CH3
CH3
C
con 5 C
C
C C
C C
C
C C
C
C
pentano
C
C C
?
C
il prefisso iso- non basta più
Il prefisso "iso-" si può utilizzare per indicare un alcano in cui ci sia una sola
ramificazione, costituita da un solo C, sull'atomo immediatamente dopo una
delle due estremità
CH3CH CH2CH2CH2 CH3
CH3
C7H16
isoeptano
CH3 CH2 CH2CH2CH2CH CH3
CH3
C8H18
isottano
però
CH3CH2CH CH2CH2 CH3
CH3
?
13
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
C primario
C
C
C
C C
C
C
C
C
C
C
C
C C
C
C secondario
C secondario
C quaternario
C terziario
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
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
met-ano
CH3CH3 et-ano
CH3 H
CH3 CH2 H
CH3
metile
CH3 CH2
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-"
CH3 CH2CH2 H
CH3 CH2CH2
CH3 CH CH3
H
CH3 CH CH3
propile
CH3CH2CH3
prop-ano
isopropile
Il numero degli alchili isomeri è ancora maggiore del numero degli alcani isomeri!
14
I due alcani isomeri di formula C4H10 hanno entrambi due tipi di H e quindi danno due
alchili diversi ciascuno.
CH3 CH2CH2 CH3
CH3 CH CH3
CH3
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.
CH3 CH2CH2 CH2 H
CH3 CH2CH2 CH2
butile
CH3 CH2CH2 CH3
CH3 CH2CH CH3
H
butano
CH3 CH CH3
CH3
isobutano
CH3 CH CH2 H
CH3
H
CH3 C CH3
CH3
CH3 CH2CH CH3
CH3 CH CH2
CH3
CH3 C CH3
CH3
sec-butile
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.
Le catene laterali vengono chiamate con il nome del gruppo
alchilico corrispondente e precedono il nome base.
3.
4.
Esempi:
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.
CH3 CH2 CH CH2 CH3
CH3
nome completo
3-metilpentano
Catena più lunga:
C5
nome base:
pentano
catena laterale:
C1
nome del sostituente:
metile
posizione:
3 (ugualmente distante
dalle due estremità)
15
1
2
3
4
5
5
CH3 CH CH2 CH2 CH3
=
CH3
Catena più lunga:
nome base:
catena laterale:
nome del sostituente:
posizione:
4
3
2
1
CH3 CH2 CH2 CH CH3
CH3
C5
pentano
C1
metile
2
(la numerazione inizia dall'estremità più vicina alla ramificazione)
2-metilpentano
nome completo
1
2
CH3 CH CH3
1
2
5
CH3CH CH3
3 CH
2
CH3 CH CH3
3 CH2
4 CH
2
2
2 CH
2
2
CH2
5 CH
3
5 CH
3
1 CH
3
1
CH3
numerazione
corretta
numerazione
sbagliata
2
2
5
CH3 CH CH3
3 CH
2
4 CH
numerazione
corretta
2
4
4
3 CH
2
numerazione
sbagliata
2
2
2
2
2
Le molecole non hanno una sinistra e una destra, un alto e un basso!
16
Se la posizione è univoca, il numero è superfluo e si omette
1
CH3 CH CH2 CH3
CH3
Catena più lunga:
nome base:
catena laterale:
nome del sostituente:
posizione:
1
CH3 CH2 CH CH3
CH3
(con la catena di 4 C il metile non può essere che in 2)
metilbutano
nome completo
Quando ci sono più ramificazioni, la numerazione della catena più lunga deve
partire dall'estremità che permette di dare il numero più basso in corrispondenza
della prima differenza.
5.
1
6
C4
butano
C1
metile
2
2
5
3
4
4
3
5
2
numerazione sbagliata
numerazione corretta
6
1
CH3 CH CH2 CH CH CH3
CH3
CH3 CH3
(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 volta
sola, preceduto da un prefisso moltiplicativo, che indica quanti gruppi alchilici uguali
ci sono e da tanti numeri quanti sono i gruppi, separati da una virgola.
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
CH3 CH2 CH CH CH2 CH3
CH3 CH3
nome completo:
6
5
3,4-dimetilesano
CH3
4
3
CH3 CH2 CH2 C CH2 CH3
2
CH3
nome completo:
1
3,3-dimetilesano
numero
di gruppi
uguali
prefisso
2
3
4
ditritetra-
Catena più lunga:
nome base:
catena laterale:
nome del sostituente:
numero di sostituenti:
prefisso moltiplicativo
posizioni:
C6
esano
C1
metile
2
di
3e4
Catena più lunga:
nome base:
catena laterale:
nome del sostituente:
numero di sostituenti:
prefisso moltiplicativo
posizioni:
C6
esano
C1
metile
2
di
3e3
PREFISSI MOLTIPLICATIVI
numero
di gruppi
di gruppi
prefisso
prefisso
pentaesaepta-
ottanonadeca-
numero
uguali
uguali
5
6
7
8
9
10
17
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.
7
6
5
4
3
2
7
1
6
5
4
3
2
1
6
CH3CH2CH2CH CH CH2CH3
CH2 CH3
CH3CH2CH2CH CH CH2CH3
CH3 CH2
CH3
3-etil-4-metileptano
CH3
4-etil-3-metileptano
8
7
6
5
4
2
3
4
3
1
2
3-etil-4-metilesano
5
9
5
CH3CH2CH CHCH2CH3
CH3 CH2 CH3
CH3
4
3
2
1
CH3 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3
6 CH
2
CH2 CH2 CH3
1
CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3
CH3 CH2 CH2CH3
7
5-metil-4-propilnonano
8
9
4-metil-5-propilnonano
I prefissi iso-, sec-, terz- e tutti quelli che fanno parte integrante del nome
vanno 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.
1
7
6
5
4 3CH3 2
CH3 CH2 CH2 CH C CH2 CH3
CH2 CH3
CH3
1
2
3
CH3 CH2 CH
CH3
4-etil-3,3-dimetileptano
4
5
CH3
6
7
CH CH CH2 CH3
CH CH3
CH3
4-isopropil-3,5-dimetileptano
I nomi dei gruppi alchilici non primari con 3 e 4 atomi di C (isopropile, isobutile, secbutile, terz-butile) sono accettati dalla IUPAC. Per gruppi alchilici con numero di C > 4
si deve ricorrere ad una nomenclatura sistematica.
REGOLA
I gruppi alchilici ramificati vengono chiamati individuando la catena più
lunga a partire dalla valenza libera e dando la desinenza "-ile" alla radice
corrispondente.
Le ramificazioni precedono il nome dell'alchile, secondo le regole già viste.
Al C con la valenza libera (cioè quello legato alla catena principale) spetta
il numero 1.
Se necessario per evitare ambiguità, si usano le parentesi.
1
2
3
4
5
6
7
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2
8
9
10
11
12
CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
1 CH CH3
CH2 CH2 CH3
2
3
4
nome completo: 6-(1-metilbutil)dodecano
catena principale:
C12
posizione del sostituente nella catena: 6
catena più lunga del sostituente:
C4
sostituente del sostituente:
C1
posizione nel sostituente principale: 1
nome del sostituente:
1-metilbutile
prima lettera per l'ordine alfabetico:
m
18
1 2 3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
1
CH3 C CH2 CH2 CH2 CH3
CH3
2
3
4
catena principale:
posizione del sostituente:
ramificazione principale:
ramificazione secondaria:
numero di sostituenti del sostituente:
posizioni nella ramificazione principale:
nome del sostituente:
prima lettera per l'ordine alfabetico:
5
C16
7
C5
C1
due
1e1
1,1-dimetilpentile
d
nome completo: 7-(1,1-dimetilpentil)esadecano
ATTENZIONE!!!
in questo caso "di" fa parte integrante del nome
gruppo alchilico con 7 C
gruppo alchilico con 6 C
dimetilpentil
metilpentil
1
2
3 4
5 6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
2
3
4
5
CH3 CH CH2 CH2 CH CH3
1
CH3
nome completo: 7-(1,4-dimetilpentil)esadecano
1
2
3 4
5 6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
2
3
4
5
1 CH2 CH CH2 CH CH3
CH3
CH3
nome completo: 7-(2,4-dimetilpentil)esadecano
1
2
3 4
5 6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH3
2
3
4
5
CH3
CH3
1 CH2 CH CH2 CH CH3
CH3
CH3
nome completo: 7-(2,4-dimetilpentil)- 2,14-dimetilesadecano
19
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 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.
7
6
Si sceglie la catena con il maggior numero di catene laterali
5
4
3
2
1
CH3 CH2 CH CH CH CH CH3
CH3 CH2 CH3 CH3
CH2 CH3
1
2
3
6
2
1
CH3 CH2 CH CH CH CH CH3
5
CH3 CH2 CH3 CH3
CH2 CH3
6
7
7
non 2,3-dimetil-4-sec-butileptano e neppure
4-(1,2-dimetilpropil)-3-metileptano
2,3,5-trimetil-4-propileptano
2.
3
4
4
CH3 CH2 CH CH CH CH CH3
5
CH3 CH2 CH3 CH3
CH2 CH3
Si sceglie la catena con i numeri più bassi per le catene laterali
CH3
2
1
3
4
5
CH3 CH CH2 CH CH2 CH CH3
7
6
CH3
CH CH3
CH2
CH3
CH3
3
4
1
2
CH3 CH CH2 CH CH2 CH CH3
CH3
5 CH CH3
4-isobutil-2,5-dimetil-eptano
6 CH2
e non 2,6-dimetil-4-sec-butileptano
7 CH3
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 CH2 CH3
CH3
CH3
CH3 C CH3
CH3
Massa
m/z = 72
m/z = 72
m/z = 72
20
NO!
Sono isomeri strutturali: M+ è lo stesso
(anche se il resto dello spettro è un po’ diverso).
?
NO!
UV-visibile
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
Le vibrazioni molecolari di una molecola poliatomica sono di due tipi:
stretching (stiramento) variazione della distanza di legame
bending (piegamento) variazione dell’angolo di legame
La vibrazione di stiramento richiede un’energia maggiore (numero d’onda maggiore)
della vibrazione di piegamento
Se consideriamo il gruppo CH2, possiamo avere:
stretching simmetrico
H
H
H
H
2850-3000
cm-1
stretching asimmetrico
H
H
H
H
bending sul piano
H
H
scissoring
H
H
1450-1470 cm-1
21
rocking
H
H
H
720-725 cm-1
H
bending fuori del piano
H
H
H
H
H
H
wagging
1350 cm-1
H
twisting
H
1150 cm-1
Si può calcolare che per il pentano sono possibili 45 vibrazioni!
Consideriamo i possibili isomeri strutturali di formula C5H12
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
pentano
CH3 CH CH2 CH3
CH3
metilbutano
Confrontiamo gli spettri IR
IR
?
NO!
CH3
CH3 C CH3
CH3
dimetilpropano
L’IR permette di riconoscere i tipi di legame,
ma non la struttura delle molecole
22
Per risolvere il problema, si deve nuovamente ricorrere all’interazione con
le radiazioni elettromagnetiche.
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
3 tipi di C
1 tipo di C primario
2 tipi di C secondario
4 tipi di C
2 tipi di C primario
1 tipo di C secondario
1 tipo di C terziario
pentano
CH3 CH CH2 CH3
CH3
metilbutano
CH3
CH3 C CH3
CH3
2 tipi di C
1 tipo di C primario
1 tipo di C quaternario
dimetilpropano
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)
23
I NUCLEI di alcuni atomi si comportano da minuscoli magneti e quando
vengono posti in un forte campo magnetico esterno assumono livelli
energetici 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
1HI =1/2
per 1H
I =1/2
per
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).
B0
in assenza di campo magnetico esterno
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.
Lo strumento si chiama spettrometro NMR
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.
24
assorbimento
emissione
1.
Il campione viene sciolto nel solvente adatto ed introdotto in un campo magnetico
molto forte.
2.
Il campione viene irradiato con un breve impulso di radiofrequenza: alcuni nuclei
assorbono l’energia e vengono promossi al livello più alto (si dice che risuonano).
3.
Quando i nuclei tornano al livello più basso, rilasciano l’energia che viene captata dal
rivelatore (ricevitore radio).
4.
L’elaborazione fatta dal computer dà come risultato uno spettro NMR.
In ordinate viene riportata
l’intensità (unità arbitraria,
in modo da far rientrare in
scala il segnale più alto),
in ascisse la frequenza,
che aumenta da destra a
sinistra.
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.
25
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.
Due fattori influenzano la differenza di energia (e quindi la frequenza): la forza del
campo magnetico ed il tipo di nucleo che si studia.
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.
?
Come mai i picchi
sono più di uno?
Ciascun picco rappresenta un tipo
diverso di C all’interno della molecola
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
26
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.
δ
=
νcampione (Hz) - ν riferimento (Hz)
νspettrometro
(MHz)
x 10 6 p.p.m.
La frequenza di risonanza del riferimento si prende come ZERO della scala
CH3
Come riferimento si scelto il tetrametilsilano (TMS)
H 3C
Si
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).
grande
chemical shift
basso
campo
alta
deschermato
piccolo
alto
frequenza
bassa
schermo
schermato
27
Consideriamo gli spettri 13C degli isomeri strutturali C5H12:
3 segnali
4 segnali
2 segnali
3 tipi di C
pentano
4 tipi di C
metilbutano
2 tipi di C
dimetilpropano
?
1H
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH2 CH3
CH3
CH3
CH3 C CH3
CH3
1 segnale: 1 tipo di H
Gli altri spettri sono più complicati
28
PREPARAZIONE DEL CAMPIONE
Si 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).
CICLOALCANI
Formula generale: CnH2n
REGOLA
Il 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.
CH2
H2 C
H2C
CH2
H2 C
H2 C
C
H2
H2 C
H2C CH2
ciclobutano
ciclopropano
H2
C
CH2 CH2
CH2
H2 C
CH2
CH2
H2 C
cicloesano
CH2
CH2
ciclopentano
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2
ciclotetradecano
In un cicloalcano tutte le posizioni sono equivalenti e la numerazione può partire da uno
qualsiasi degli atomi.
1
4
2
3
1
4
2
3
1
1
1
29
Se c'è un sostituente, questo individua automaticamente la posizione 1
dell'anello. Nel dare il nome, la posizione del sostituente si omette (perché
non può essere altro che 1).
CH2CH3
1
1
1
H3C
1
H3C
etilciclopentano
metilciclobutano
CH3
metilcicloundecano
metilcicloeptano
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.
HC
3
H3C
1
H3C 1
2
3 2
3
1
CH3
1,2-dimetilciclopentano
CH3
CH3
CH3 CH2
1,1-dimetilciclopentano
CH3
1,3-dimetilciclopentano
1
3
1-etil-3-metilcicloesano
1
CH2 CH3
1-etil-3-metilciclopentano
CH3
CH3
2
1
2
3
2
1
3
2
CH3
CH2
CH3
3-etil-1,1-dimetilcicloesano
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
H2C CH2
CH2
CH
H2C CH2
CH3
metilciclopentano
=
cicloesile
il prefisso "ciclo-" è parte integrante del nome e perciò deve
essere considerato, quando si stabilisce l'ordine alfabetico.
CH3
CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH CH CH2 CH3
CH2CH3
2-ciclopentilesano
3-cicloesil-4-etil-2-metilesano
Se si hanno due cicli, tenuti insieme da un legame C-C, uno dei due va considerato
come composto base (con la desinenza "-ano"), mentre l'altro deve essere considerato
come sostituente (con la desinenza "-ile").
cicloesilcicloesano
ciclopentilcicloesano
30
ALCHENI
Gli 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"
HOMO
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
C2H4
CH2=CH2
C 3H 6
CH3-CH=CH2
però
C4H8
etene
propene
CH3-CH=CH-CH3
C-C-C=C
ma anche
C-C=C-C
CH3-CH2-CH=CH2
butene
?
I due composti si distinguono specificando la posizione del doppio legame nella catena
continua più lunga di atomi di C
31
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.
4
3
2
1
4
3
2
1
CH3-CH2-CH=CH2
1-butene
CH3-CH=CH-CH3
Il numero precede il nome dell’alchene,
da cui è separato con un trattino
2-butene
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.
5
2
3
4
1
2-propil-1-pentene
CH3 CH2 CH2 C CH2
CH2 CH2 CH3
CH3 CH2 CH2 C CH2
(la catena di 7 C NON contiene C=C)
CH2 CH2 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).
4-metil-2-pentene
CH3
CH3 CH CH CH CH3 =
5
4 3
2 1
e non 2-metil-3-pentene
(4-methylpent-2-ene)
Non sempre è possibile avere il doppio legame nella catena che dà il nome base
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
4
1
2-butenile
CH3-CH=CH2-CH24
3
2
3
2
1
CH 3 -CH 2 CH=CH-
1-butenile
1
CH2=CHCH2CH2-
3-butenile
La nomenclatura IUPAC accoglie ancora dei nomi non sistematici per gruppi di largo uso:
CH2=CH-
CH2=CH-CH2-
VINILE
ALLILE
etenile
2-propenile
(valenza libera sul C sp3)
32
esempi:
CH3
CH CH2
CH2 CH CH2
vinilcicloesano
(etenilcicloesano)
1-allil-2-metilciclobutano
oppure 1-metil-2(2-propenil)ciclobutano
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".
metilidene
CH2=
CH3-CH=
etilidene
propilidene
CH3CH2CH=
esempi:
CH CH3
CH CH2 CH3
etilidenecicloesano
ATTENZIONE!!!!
CH3
1-metil-2-propilidenciclopentano
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)
CH2
metilidenecicloesano, ma anche metilenecicloesano
Analogamente:
CH3-CH=
gruppo bivalente con le due valenze sullo stesso C
etilidene
CH2 CH2
gruppo bivalente con le due valenze su 2 C diversi
etilene
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
CH2 CH2 CH2
trimetilene
CH2 CH2 CH2 CH2
tetrametilene
33
ALCHINI
Gli idrocarburi che hanno un triplo legame carbonio-carbonio (e quindi due
C ibridati sp ) si chiamano ALCHINI
Formula generale: CnH2n-2
"composti insaturi"
HOMO
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
C2H2
HC
C 3H 4
CH3 C
però
C
C4H6
C
C
CH
etino
propino
CH
ma anche
CH3 C C CH3
C
C
C
C
C
butino
CH3 CH2 C
CH
?
I due composti si distinguono specificando la posizione del doppio legame nella catena
continua più lunga di atomi di C
34
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
1
CH3 CH2 C
4
3
1-butino
CH
Il numero precede il nome dell’alchino,
da cui è separato con un trattino
2 1
CH3 C C CH3
2-butino
1-butino e 2-butino sono isomeri posizionali
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.
6
5
2
3
4
CH3 CH2 CH2 CH C
1
CH
CH2 CH2 CH3
3-propil-1-esino
CH3 CH2 CH2 CH C CH
(la catena di 7 C NON contiene C=C)
CH2 CH2 CH3
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).
4-metil-2-pentino
e
CH3
non 2-metil-3-pentino
CH3 CH C
C CH3 =
5
4
3
2
1
(4-methylpent-2-ine)
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.
4
3
2
1
H3C CH2 C C
1-butinile
4
3
H3C C
4
HC
3
2
2
1
C CH2
2-butinile
1
C CH2 CH2
3-butinile
35
IDROCARBURI CON PIU' LEGAMI INSATURI
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.
Formula generale (dieni): CnH2n-2
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
HOMO
8
6
7
4
5
2
3
1
9
10
2,8-decadiene
6
5
4
3
2
1
CH3 C CHCH2CH=CH2
CH3
8
7
6
5
4
3
2
1
CH3CH2CH=CHCH2CH2CH=CH2
1,5-ottadiene
5-metil-1,4-esadiene
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
1
3
1
3
6
5
8
9
7
5
4
2
6
4
2
8
7
9
3,6-nonadiene
3,5-nonadiene
coniugato
36
Composti con due doppi legami consecutivi
non sono dieni, ma alleni.
sp2
sp2
ATTENZIONE!!!!
Nei dieni i C sono ibridati sp2 (oltre
a quelli sp3), mentre negli alleni c'è
anche un C sp.
allene
CH2=C=CH2
sp
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
tetraene
Il numero di doppi legami viene indicato con il prefisso moltiplicativo
opportuno, prima della desinenza -ene.
1
2
3
4
5
6
7
8
H2C CH CH2 CH CH CH CH CH
2
2
1,4,7-ottatriene
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
5
6
7
2,4,6-ottatriene
8
coniugato
8
CH2=CH-CH=CH-CH=CH-CH=CH2
1,3,5,7-ottatetraene
4
CH3CH=CH-CH=CH-CH=CH-CH3
4
2
1
coniugato
3
6
5
8
7
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 CH
CH3 C C CH2 C
butadiino
CH
1,4-esadiino
CH C CH CH2
CH2
butenino
CH CH2 C
CH
1-penten-4-ino
REGOLE PER LA SCELTA DELLA CATENA PRINCIPALE
Se 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
6
CH C CH2 CH CH CH3
1
2
3
4
5
6
CH3 C C CH2 CH CH CH3
7
6
5
4
3
2
4-esen-1-ino
7
1
2-epten-5-ino
numerazione corretta
37
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.
4
5
2
3
CH3 CH CH C
CH2 CH2 CH2 CH3
2-butil-1,3-pentadiene
CH2
(e non 4-metilidene-2-ottene)
1
2.
La catena che contiene il numero maggiore di atomi di carbonio.
7
6
5
4
3
2
1
CH3 C C CH CH2 CH CH2
4-vinil-1-epten-5-ino
(e non 4-etinil-1,5-esadiene)
CH CH2
3.
La catena che contiene il maggior numero di doppi legami.
CH
C
3
4
5
6
CH
CH2
CH
CH2
CH
CH2
2
1
3-etinil-1,5-esadiene
(e non 3-vinil-5-esen-1-ino)
IDROCARBURI INSATURI CICLICI
REGOLA
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.
H2C CH2
HC CH
ciclobutene
1
2
H2C CH2
H2C
CH
CH
1
2 2
1
ciclopentene
HC
H2C
CH
CH2
CH2
2
1
CH2
2
1
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.
38
5
2
1
2
4
1
1
=
3
=
3
2
5
ecc. ciclopentadiene
4 3
5 4
3
2
3
4
2
4
1
5
1,3-cicloesadiene
1,4-cicloesadiene
1
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).
H3C
CH
CH CH2
HC CH
2
C
CH3
1
3-metilciclobutene
CH CH
HC
CH
C
H3C CH3
2
CH
CH2CH3
H3C
1
CH2CH3
3-etil-1-metilciclopropene
2 3
2
3
4
1
2
1
CH3
1
4
H3C CH3
1-metil-1,4-cicloesadiene
5,5-dimetilciclopentadiene
4
3
2
CH3
1
5-metil-1,3-cicloesadiene
IDROCARBURI AROMATICI
Certi 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.
HC
HC
H
C
C
H
CH
HC
CH
HC
H
C
C
H
CH
CH
strutture 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.
39
1
CH2CH3
1
CH3
1
1 CH
H3 C 1
metilbenzene
CH3
isopropilbenzene
etilbenzene
toluene
(nome corrente accettato)
1
Il gruppo monovalente che si ottiene togliendo un H al benzene si chiama
fenile
fenile
C6H5- = Ph =
Phenyl
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.
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.
ATTENZIONE!!!
CH2
CH3 3 CH2 5
CH3 CH CH CH CH
1
2
CH3
4
benzile
6
7
CH2 CH3 =
4-benzil-5-fenil-2,3-dimetileptano
Due sostituenti sul benzene possono dar luogo a tre isomeri strutturali, a
seconda della posizione che occupano nell'anello (tenendo conto che
bisogna dare ai sostituentii numeri più bassi possibile e che gli elettroni
p sono delocalizzati).
40
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
meta-
= 1,2
abbreviato: oorto-
CH3
= 1,3
H3C
CH3
CH3
CH3 H C
3
1,2-dimetilbenzene oppure o-dimetilbenzene
CH3
CH3
CH3
abbreviato: p-
CH3
CH3
CH3
CH3
H3C
CH3
H3C
(quando si legge, VA LETTO “ORTO”)
CH3
H3 C
H3 C
CH3
= 1,4
para-
abbreviato: m-
CH3
H3 C
CH3
H3C
1,3-dimetilbenzene oppure m-dimetilbenzene (quando si legge, VA LETTO “META”)
CH3
CH3 H3C
H3C
CH3
(quando si legge, VA LETTO
“PARA”)
CH3 1,4-dimetilbenzene oppure p-dimetilbenzene
Se i sostituenti sono più di due, si usano i numeri, secondo le regole generali.
CH3
4 CH
HC
CH
3
CH3
CH3
1,2,3-trimetilbenzene
CH3
1,3,5-trimetilbenzene
CH3
H3C
H3C
H3C
CH3
CH3
1,2,3,5-tetrametilbenzene
3
3
CH3
CH3
H3C
1
3
2
CH3
1,2,4-trimetilbenzene
H3C
CH3
CH3
H3C
CH3
pentametilbenzene
CH3
CH3
esametilbenzene
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
α
α
α
α
β
β
β
β
naftalene
41
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.
CH3
CH3
6
3
6
4
5
naftalene
CH3
1,7-dimetilnaftalene
β-metilnaftalene
Tre anelli benzenici condensati
7
8
7
CH3
2-metilnaftalene
1-metilnaftalene
α-metilnaftalene
1
2
8
9
1
A
B
C
5
10
4
antracene
C14H10
2 isomeri strutturali
3
2
3
4
6
7
5
A
B
8
9
2
C
1
10
fenantrene
La numerazione parte da una posizione a di uno degli anelli esterni, A
o C (nel fenantrene dalla parte convessa della molecola); l'anello B
viene numerato per ultimo. Anche in questo caso i C in comune a due
anelli non vengono numerati.
CH3 CH2CH3
1
1
CH2CH3
2-etilantracene
1-etil-9-metilantracene
1
CH3
9-metilfenantrene
Due anelli benzenici collegati da un legame singolo (e quindi non hanno
C in comune)
bifenile
42
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.
1'
bifenile
1
Se ci sono sostituenti, la numerazione deve proseguire in modo che essi
abbiano il numero più basso possibile.
CH3
3-metilbifenile
H3C
CH3
CH3
3,4'-dimetilbifenile
CH2CH3
3-etil-3'-metilbifenile
Pentacene
E’ stata la prima molecola organica ad essere studiata per sviluppare
dispositivi elettronici (semiconduttori in transistor come film sottili).
43
IDROCARBURI BICICLICI
REGOLA
Gli idrocarburi aliciclici saturi, costituiti da due anelli aventi due o più atomi
di carbonio in comune, prendono il nome dall'alcano a catena aperta
contenente lo stesso numero di atomi di carbonio, preceduto dal prefisso
"biciclo-".
Gli idrocarburi bicliclici si possono considerare costituiti da due atomi di
carbonio terziari, detti "teste di ponte" e da tre "ponti" che li collegano. Il
numero di atomi di carbonio in ciascuno dei tre ponti viene indicato in
parentesi quadrate, in ordine decrescente, fra il prefisso biciclo ed il nome
dell'idrocarburo.
CH
H2 C
CH
H2C CH
CH2 =
H2C CH
biciclo[1.1.0]butano
biciclo[3.2.0]eptano
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
=
biciclo[4.2.1]nonano
biciclo[2.2.1]eptano
biciclo[4.4.0]decano
Il sistema biciclico si numera a partire da una delle teste di ponte, mettendo
i numeri lungo il percorso più lungo fino alla seconda testa di ponte.
Numerata anche questa, si prosegue secondo il percorso più lungo non
ancora numerato, fino alla prima testa di ponte. Infine, si numerano gli atomi
di carbonio del ponte rimasto.
1
CH2
CH2
H2C CH
CH2
CH2
H2C CH
CH2
=
2
2
1
3
8
9
4
7
6
5
=
8
7
9
3
4
6
5
biciclo[4.2.1]nonano
44
7
5
6
1
8
10
4
9
3
CH3
3
8
CH3 2
2
1
7
1-metilbiciclo[4.2.0]ottano
4
6
3-metilbiciclo[4.4.0]decano
5
Per scrivere la formula dal nome:
3-metilbiciclo[3.2.1-ottano]
per esempio
1. si indicano le due teste di ponte:
2. si indicano le catene che collegano le teste di ponte
x
x
*
x
x
x
*
*
x
*
x
x
x
x
*
*
x
x
5
4
6
8
3
2
1
7
3. si numera e si mette il sostituente
H3C
Gli idrocarburi biciclici insaturi vengono chiamati con le stesse regole,
facendo in modo che nella numerazione al doppio legame spetti il numero
più basso possibile, a parità di lunghzza della catena del ponte.
1
1
1
2
2
=
3
2
=
3
4
4
1
10
8
3
4
7
6
2
4
biciclo[2.2.2]-2-ottene
3
5
biciclo[3.2.1]-6-ottene
9
8
7
1
6
2
3
4
5
biciclo[4.4.0]-2,8-decadiene
45
IDROCARBURI SPIRO
Una 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.
REGOLA
Idrocarburi monospiro, consistenti di due soli anelli aliciclici, vengono
chiamati facendo precedere dal termine "spiro" il nome dell'idrocarburo
corrispondente.
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 CH
2
C
CH2 =
CH2
CH
CH
2
CH2
spiro[3.4]ottano
spiro[4.4]nonano
2
H2C
CH2 CH2
C
CH2 =
CH2 CH2
spiro[3.3]eptano
Si numera prima l'anello più piccolo, a partire dal C adiacente al C spiro, poi
l'atomo spiro ed infine l'altro anello.
CH3
HC
H2C
CH2 CH2 CH2
C
CH2
CH2
1
H3C
CH2 CH2
=
10
9
2
3
8
4
2-metilspiro[4.5]decano
5
6
7
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 basso
possibile.
CH2 CH2 CH2
CH2
C
CH2 CH2
9
CH
CH2 CH
10
1
2
=8
7
6
5
4
4
9 10
CH2 CH2 CH2
5
CH2
C
CH2
=8
CH CH CH CH
7
6
spiro[4.5]-2-decene
3
3
spiro[4.5]-1,6-decadiene
2
1
46
Non esistono doppi legami sulla testa di ponte di sistemi biciclici con
anelli piccoli (Regola di Bredt)
la planarità del doppio legame è
incompatibile con la rigidità del sistema
non esiste
invece esiste (ed è stabile)
Però sono stabili:
1
biciclo[4.4.0]-1-decene
9
5
4
1
2
3
8
9
7
6
1
1
4
3
5
6
biciclo[4.4.0]-1,6-decene
8
7
2
la planarità viene raggiunta
deformando l'anello grande
6
biciclo[3.3.1]-1-nonene
CATENANI
Due o più anelli intrecciati
esempio:
O
O
TRIFOGLIO
HN
(CH2)25
(CH2)12
C O
(CH2)13
Una sola catena annodata
O
O
C
HO
OH
O
NH
HN
47
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 ADDITIVA
Si nominano gli atomi aggiunti alla struttura base, indicata dal resto del nome
1
2
3
1,2,3,4-tetraidronaftalene: rispetto al naftalene, ci
sono quattro atomi di idrogeno in più
4
NOMENCLATURA SOTTRATTIVA
Si indica la rimozione di atomi o gruppi da un composto, indicato con il nome
sistematico o con quello corrente. La sostituzione di un atomo o di un gruppo
con un atomo di H viene indicata con il prefisso "de-", seguito dal nome dell'atomo o del gruppo.
O
rispetto alla morfina, manca
il metile legato all'azoto
O
N CH3
HO
N H
HO
morfina
N-demetilmorfina
1
HO
1
5
6
8
7
colesterolo
8
HO
5
7
6
rispetto al colesterolo,
mancano gli atomi di
idrogeno in 7 e 8
7,8-dideidrocolesterolo
48
ALOGENOALCANI E NITRODERIVATI
Gruppo funzionale:
alogeno (-F, -Cl, -Br, -I)
gruppo nitro (-NO2)
monovalenti
REGOLA
Gli atomi di alogeno vengono indicati come sostituenti, con i prefissi
bromo-, cloro-, fluoro-, iodo-, prima del nome dell'idrocarburo
corrispondente (nomenclatura sostitutiva). Se necessario, i prefissi
sono preceduti dal numero indicante la posizione nella catena
principale e dai prefissi moltiplicativi.
CH3Br
bromometano
cloroetano
ClCH2CH3
Cl 1
2
bromocloroiodometano
CHBrClI
CH3CH=CHCl
3
Cl 1
1-cloropropene
2
BrCH2CH=CH2
3
Br
1
3-bromopropene
2
(NB. il legame insaturo ha la prevalenza per la scelta del numero più basso)
CHCl3
triclorometano
nome corrente accettato: cloroformio
49
CH3CH2Br
CCl4
bromoetano
tetraclorometano
CH3
3-iodopropene
ICH2CH=CH2
nome corrente accettato: tetracloruro di
carbonio
F
F
CH3 CH CH2 CH CH2 CH2 CH3
4-fluoro-2-metileptano
Cl H2C CH2
CH Cl
H 2C
H 2C
H2C CH
2
clorociclopentano
HC
HC
H
C
C
H
CH2
CH2
I
I
C
I
CH2CH3
CH2CH3
CH2
1-etil-1-iodocicloesano
CH
Br
Br
bromobenzene
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)
ICH2CH=CH2
ioduro di allile (3-iodopropene)
cloruro di vinile (cloroetene)
CH2=CHCl
CH2F
fluoruro di benzile (fenilfluorometano)
CH2Br
CH2CH3
Br
4
2 1
1-bromo-3-bromometilbenzene
Cl
F
1-cloro-4-etil-2-fluorociclopentano
Cl
F
CH CH CH2
I CH2 CH2 C Br
F
I
Br
Cl
1,3-dicloronaftalene
4-bromo-4-ciclopentil-3-fluoro-6-iodo-1-esene
50
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
O
Drosofilina A
Antibiotico naturale, isolato dal fungo ‘Agaricus subatratus’, che entra
nell’alimentazione del cinghiale (modello per composti polialogenati
non tossici).
NITROCOMPOSTI
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
CH2=CHCHNO2
CH3CH2CH2CH2NO2
3-nitro-1-butene
CH3
NO2
CH3 CH CH2 CH2 CH CH2NO2
nitrocicloesano
NO2
1-nitrobutano
2-metil-1,5-dinitroesano
CH2=CHCH2NO2
CH3CH=CHNO2
3-nitropropene
1-nitropropene
CH3
NO2
nitrobenzene
51
ALCOOLI, FENOLI
-OH legato a C sp3
-OH legato a C sp2 aromatico
-OH legato a C sp2
Alcool
Fenolo
Enolo
da non confondere con gli alcooli
Alcool primario
Alcool secondario
Alcool terziario
Si definisce:
-OH
Gruppo funzionale:
-OH legato a C primario
-OH legato a C secondario
-OH legato a C terziario
REGOLA
Quando -OH è il gruppo funzionale principale, viene indicato aggiungendo
la desinenza "-olo" al nome dell'idrocarburo corrispondente.
(Nomenclatura sostitutiva)
CH3 OH
metanolo
Se necessario, si deve usare un numero per indicare la posizione dell'ossidrile ed
i prefissi moltiplicativi.
CH3 CH CH3
OH
OH
2-propanolo
2
1
3
CH3 CH2 CH2 CH2 OH
3
4
1-butanolo
1
OH
2
CH3 CH2 CH CH3
OH
2-butanolo
CH2 CH2 CH2 CH2
OH
OH
cicloesanolo
OH
1,4-butandiolo
OH
2
HO
4
3
2
1
1
CH2
4
3
OH
CH2
CH2
CH2
CH
OH
CH2
52
Per la scelta della numerazione più bassa, il gruppo -OH prevale
sui legami doppi o tripli.
3
4
OH
1
3
3
1
2
2
OH
3
4
2
3
4
4
2-buten-1-olo
Br
OH
2
OH
benzenolo
1-naftalenolo
2-naftolo(*)
1-naftolo(*)
OH
2
HO 3
5
6
7
OH
2-naftalenolo
CH2 CH CH2 OH
4
3-bromo-2,6-dimetil-4-butanolo
OH
fenolo(*)
2
1
3
CH3 CH CH CH2 OH
HO
OH
3
1
1
3-buten-1-olo
OH
2
3-cicloesenolo
2-cicloesenolo
1
2
CH2 CH CH2 CH2 OH
1
(*) nome corrente accettato
1 OH
OH
1,2,3-propantriolo
glicerolo (nome corrente accettato)
OH
C
CH3 CH3
CH3 C
C
1
CH3
OH
OH OH
trifenilmetanolo
4
2 3
OH
2,3-dimetil-2,3-butandiolo
pinacolo (nome corrente accettato)
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).
CH3 OH
alcool metilico
CH2 CH CH2 OH
(metanolo)
CH3 CH2 OH
alcool allilico
alcool etilico
(etanolo)
(2-propenolo)
53
CH3 CH2 CH CH3
OH
alcool sec-butilico
(2-butanolo)
ATTENZIONE!!!
CH2OH
CH3
CH3
CH3 C CH3
OH
CH3 CH CH2 OH
alcool isobutlico
alcool terz-butilico (2-metil-2-propanolo) alcool benzilico
(fenilmetanolo)
(2-metil-2-propanolo)
CH3 CH CH3
OH
2-propanolo
alcool isopropilico
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.
OH
11-Icosen-1-olo
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.
54
Criptoxantina
HO
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.
55
OH
HO
Tyrosol
Antiossidante. Si trova nell’olio di oliva, contribuisce ad inibire l’effetto
del colesterolo.
N
N
HO
Sudan 1
Colorante rosso, usato in lucidi e cere, in molti Paesi è stato bandito, perché
sospettato di provocare tumore in certi animali.
56
TIOLI
Gruppo funzionale:
-SH
REGOLA
Quando -SH è il gruppo funzionale principale, il nome si forma aggiungendo
la desinenza "-tiolo" al nome dell'idrocarburo corrispondente.
CH3 CH2 SH
SH
CH2 CH2 CH CH3
etantiolo
1
HS
CH
SH
SH
3
2
CH
CH
SH
CH
C
SH
SH
CH
4
benzenetiolo
1,3-butanditiolo
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.
O
O- Na+
S
Hg
Thimerosal
Antisettico e antifungo topico a base di mercurio.
57
ETERI
-O-
Gruppo funzionale:
(R-O-R', Ar-O-Ar', R-O-Ar)
REGOLA
Gli 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 CH O CH2 CH2 CH3
CH3
CH3-O-CH3
O
O
isopropil propil etere
dimetil etere
etil metil etere
O
HC
HC
CH
CH
C
O
O
CH3
CH3
CH
fenil metil etere
methyl phenyl ether
Quando -OR (o -OAr) non è il gruppo funzionale principale, viene indicato
con il prefisso "alchilossi-" (-OAr con "arilossi-")
CH3CH2CH2CH2CH2-O-
CH2 =CHCH2-O-
pentilossi
CH2 O
benzilossi
allilossi
O
O
2-naftilossi
1-naftilossi
2-naft(alen)ilossi-
1-naft(alen)ilossi-
sono accettati, come eccezioni, i seguenti nomi:
CH3-O- metossi
met(il)ossi
CH2 3 O
CH3
CH2 CH
3 O
1
1 CH CH2
CH3 CH2
CH3 CH2-O- etossi
1-etil-3-metossiciclopentano
et(il)ossi
58
CH3CH2CH2-O- propossi
H3 C
CH O
isopropossi
prop(il)ossi
isoprop(il)ossi
H3 C
CH3CH2CH2CH2-O- butossi
O
fenossi
but(il)ossi
O
fen(il)ossi
1-fenossi-4-isopropilcicloesano
Questa nomenclatura si può usare anche quando è complicato dare il
nome ad uno dei gruppi legati all'ossigeno:
6
5
4 3
2
1CH3 CH2 CH CH2 CH CH3
CH3
O CH CH
2
=
O
3
2-etossi-4-metilesano
OH
OH
O
Tetraidrocannabinolo
Composto psicoattivo della marijuana (Cannabis sativa), viene usato come
farmaco immunosoppressivo.
59
SOLFURI
Gruppo funzionale:
-S-
(R-O-R', Ar-O-Ar', R-O-Ar)
REGOLA
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).
CH3 S CH3
CH3 CH2 S
dimetil solfuro
ciclopentil etil solfuro
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-“).
5
4
3
OH
CH3 S CH2 CH CH2 CH CH2Br
OCH2CH3
2
1
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
ossaciclopentano
tetraidrofurano(*)
O
ossacicloesano
ossaciclopropano
1
CH3
O
O
2
O
S
tiaciclopentano
1
1,4-diossacicloesano
3-metilossacicloesano
diossano(*)
ossacicloesa-2-ene
1
S
S
2-ossacicloesene
O1
CH2CH3
2-etiltiaciclopropano
(*) nome corrente accettato
tiacicloottano
60
N
O
O
Piriproxifene
O
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.
H2N
O N
NH2
O
N O
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.
61
AMMINE
Gruppo funzionale:
N
Si definiscono:
ammine primarie quelle in cui N è legato a un solo C
ammine secondarie quelle in cui N è legato a due C
ammine terziarie quelle in cui N è legato a tre C
NH2
NH
N
REGOLA
Le ammine primarie si chiamano aggiungendo la desinenza "-ammina“ al
nome dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).
Se necessario, si usa un numero per indicare la posizione di -NH2
nella 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.
CH3CH2NH2
CH2NH2
NH2
CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH3
NH2
NH2
H2N CH2 CH2 CH2 CH2 NH2
NH2
H2N CH2 CH CH2 CH2 NH2
Nomenclatura
sostitutiva
Nomenclatura
radicofunzionale
etanammina
etilammina
fenilmetanammina
benzilammina
3-esanammina
1-etilbutilammina
cicloesanammina
cicloesilammina
benzenammina
anilina(*)
1,4-butanodiammina
1,2,4-butanotriammina
(*) nome corrente mantenuto
62
Quando il gruppo -NH2 non è il gruppo funzionale principale, viene
indicato con ilprefisso "ammino-".
REGOLA
Le ammine secondarie e terziarie vengono chiamate con la parola
"ammina", preceduta dal nome dei gruppi legati all'azoto, in ordine
alfabetico, senza spazio, con gli eventuali prefissi moltiplicativi
(nomenclatura radicofunzionale).
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 CH2 N CH2 CH3
CH3 NH CH2 CH3
CH3 NH CH3
dimetilammina
CH2 CH3
etilmetilammina
N-metiletanammina
trietilammina
CH3 CH2 CH2 N CH2 CH3
etilmetilpropilammina
CH3
N-etil-N-metil-1propanammina
N(CH3)2
cicloesildimetilammina
N,N-dimetilcicloesanammina
Le ammine cicliche vengono chiamate con il prefisso "aza-", che
precede il nome dell'idrocarburo corrispondente.
La numerazione parte dall'eteroatomo.
N
H
azaciclopentano
pirrolidina(*)
N
H
N
azabenzene
piridina(*)
azacicloesano
piperidina(*)
Br
N
H
CH2CH3
3-bromo-2-etilazacicloesano
2-amminoazabenzene
N
NH2
2-amminopiridina
(*) nome corrente mantenuto
63
Quando i gruppo -NHR o -NR2 sono sostituenti, vengono indicati con
il prefisso "alchilammino-" o "dialchilammino-"
CH3 NH
NH2 CH2
ATTENZIONE!
esempio:
metilamminociclobutano
amminometilciclopentano
12
amminometil-
NH CH3
CH2 NH2
4
metilammino-
CH3
HN
CH3 CH2 NH2
2-amminometil-4-metil-1-metilamminocicloesano
H
N
1
NH
2-fenilamminonaftalene
2
2-anilinonaftalene
fenilamminoanilino-
NH2
Anfetammina
stimolante del sistema
nervoso centrale
H2N
NH2
Cadaverina
nei tessuti animali in putrefazione
Contribuisce all’odore dell’alito cattivo e dell’orina
64
Spermina
H H
N
N
H H
H2N
NH2
Spermidina
N
H H
H2 N
NH2
La spermina viene biosintetizzata dalla spermina, che a sua volta deriva dalla putrescina. 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.
SALI DI "-ONIO"
R4N+ X-
sali di ammonio
(R uguali o diversi, alchilici, alchenilici o arilici)
REGOLA
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.
L'anione di bilanciamento si nomina prima dei gruppi alchilici ed è seguito
dalla preposizione "di" (complemento di specificazione).
(CH3)4N+ I-
ioduro di tetrametilammonio
CH2 CH3
+
-
+
Cl
N
CH3 CH2 CH2 CH2 N CH3 -Cl
CH3
cloruro di butiletildimetilammonio
CH3
+
CH2 N CH3
CH3
-OH
idrossido di benziltrimetilammonio
65
O
O
+
N
O
O
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.
HO
H
+
N
H
2-
SO4
2
Efedrina
Broncodilatatore e stimolante, è stato bandito dalle Olimpiadi
66
R3O+ XR3S+ X-
sali di ossonio
sali di solfonio
+
(CH3)2OCH=CH2 Cl -
(CH3CH2)3S+ Br-
cloruro di dimetilvinilossonio
"-onio"
+
N
N , -N +
2
bromuro di trietilsolfonio
catione
sali di diazonio
la desinenza "-diazonio" si aggiunge al nome
dell'idrocarburo corrispondente.
+
N
Br-
+
CH3 CH2 N N Cl-
N
bromuro di benzendiazonio
cloruro di etandiazonio
(e non fenildiazonio!)
N
+
Cl
-
S
N
N
Blu di metilene
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)
67
COMPOSTI CONTENENTI S=O NEL GRUPPO FUNZIONALE
R-SO-R' Ar-SO-Ar' R-SO-Ar
SOLFOSSIDI
R-SO2-R' Ar-SO2-Ar' R-SO2-Ar
SOLFONI
REGOLA
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).
OS+
O
S
difenil solfossido
-
O
O-
O
CH3 CH2 S CH2 CH3
CH3 CH2 S CH2 CH3
CH3 CH2 S CH2 CH3
+
2+
O-
O
O
dietil solfone
O
O
CH3 S
CH2 CH2 CH2 CH3
CH2 S CH2 CH3
O
butil 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-".
O
CH3 S
O
S CH3
p-di(metilsolfinil)benzene
R-SO3H Ar-SO3H
CH3
O CH3 O
S C
S CH3
O CH O
3
2,2-di(metilsolfonil)propano
ACIDI SOLFONICI
REGOLA
Il nome degli acidi solfonici si forma aggiungendo la desinenza "-solfonico"
al nome dell'idrocarburo corrispondente, preceduto dalla parola "acido".
O
CH3 S OH
O acido metansolfonico
SO3H
acido benzensolfonico
68
O
O
CH3 S
CH2 S CH2 CH3
CH2 CH2 CH2 CH3
O
butil 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-".
O
CH3 S
O
S CH3
p-di(metilsolfinil)benzene
R-SO3H Ar-SO3H
CH3
O CH3 O
S C
S CH3
O CH O
3
2,2-di(etilsolfonil)propano
ACIDI SOLFONICI
REGOLA
Il nome degli acidi solfonici si forma aggiungendo la desinenza "-solfonico"
al nome dell'idrocarburo corrispondente, preceduto dalla parola "acido".
O
SO3H
CH3 S OH
O acido metansolfonico
acido benzensolfonico
O
S
O
Solfolano
Usato come solvente industriale, viene usato per rimuovere i composti
aromatici dagli idrocarburi saturi e nella purificazione del gas naturale.
69
COMPOSTI POLIFUNZIONALI
Se in una molecola sono presenti più gruppi funzionali, UNO SOLO viene
scelto come gruppo funzionale ai fini del nome. Tutti gli altri vanno
indicati come sostituenti, utilizzando i prefissi, in ordine alfabetico e, se
necessario, i prefissi moltiplicativi.
La scelta del gruppo funzionale si effettua secondo il seguente ordine
decrescente:
Sali di -onio
Alcooli, Fenoli (Tioli)
Ammine
Eteri (Solfuri)
Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.
Esempi:
OH =
CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2 OH
NH2
NH2
Gruppo funzionale: -OH
4-ammino-1-esanolo
OH
Gruppo funzionale: -OH
CH2NH2
3-amminometilcicloesanolo
OH
Gruppo funzionale: -OH
OH
NH-CH3
3-metilamminocicloesanolo
Gruppo funzionale: -OH
CH3
NH2
4-ammino-3-metilcicloesanolo
70
OH
Gruppo funzionale: -OH
CH3
3-ammino-3-metilcicloesanolo
NH2
O
NH2
=
4
1
CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2 O CH2 CH3
NH2
Gruppo funzionale: -NH2
2
H2N
1
6
4
3
5
1-etossi-4-esanammina
Gruppo funzionale: -NH2
O
6-etossi-1-esanammina
SH
Gruppo funzionale: -SH
3-butilossicicloesantiolo
O CH2CH2CH2CH3
O
CH3
OH
Guaiacolo
espettorante, antisettico,
anestetico locale
71
O
NH2
O
O
Mescalina
Alcaloide allucinogeno, isolato nel 1896 dal cactus peyote
‘Lophophora williamsii’, è usato dagli indiani d’America da
più di 3000 anni nelle cerimonie religiose.
H2N
O
Tamoxifen
E’ stato per decenni il farmaco chiave per il trattamento del cancro alla
mammella, efficace quando la malattia dipende dall’estrogeno.
72
O
OH
N
H
Propanololo
Beta-bloccante non selettivo, è usato soprattutto contro la pressione alta,
l’angina pectoris ed altri problemi cardiocircolatori.
CH3
O
O
OH
OH
Guaiafensina
espettorante (negli sciroppi
come Robitussin™)
73
NH2
HO
OH
Dopammina
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
O
N
HO
Codeina
Alcaloide policiclico, si trova nel papavero da oppio; è utilizzata nei
medicinali contro la tosse e per trattare la diarrea.
74
OH
OH
O
NC
O
Trichoviridina
Antibiotico isolato da un fungo della famiglia Trichoderma, è usato nel
controllo dei parassiti dei raccolti.
COMPOSTI CON GRUPPO FUNZIONALE CONTENENTE IL C
Il 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 CARBONILICI
Gruppo funzionale: C O
carbonile
H
C O
ALDEIDI
C O
CHETONI
}
composti carbonilici
REGOLA.
Le aldeidi prendono il nome aggiungendo la desinenza "-ale" al nome
dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).
75
CH3CH CH CH2 CH2 C H
4
1
pentanale
OHC(CH2)9CHO =
O
O
CH3
CH3 CH CH2 C H
O
CH3 CH2 CH2 CH2 C H
2
1
4-esenale
3-metilbutanale
OHC CH CH CH2 CH2 CHO
1
O
O
3
2
3
4
5
6
2-esendiale
undecandiale
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
CHO
ciclopentancarbaldeide
CHO
benzencarbaldeide
benzaldeide(*)
1,2-naftalendicarbaldeide
(*) nome corrente accettato
Il nome si può costruire anche con la parola "aldeide", seguita dal nome
dell'idro-carburo corrispondente, completato con la desinenza "-oica"
(nomenclatura radicofunzionale).
O
CH3 CH2 CH2 CH2 C H
aldeide pentanoica
O
O
C H
CH3 CH2 CH2 C 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.
H-CHO
formaldeide
metanale
CH3CHO
acetaldeide
etanale
HOC-CHO =
gliossale
etandiale
CHO
CHO
REGOLA
Il nome dei chetoni si costruisce aggiungendo la desinenza "-one"al
nome dell'idrocarburo corrispondente (nomenclatura sostitutiva).
76
Se necessario, la posizione del carbonile nella catena principale deve
essere indicata con un numero (il più basso possibile).
O
O
O
CH3 C CH2 CH3
butanone
3-pentanone
CH3 CH2 C CH2 CH3
3
(la posizione del
carbonile è univoca)
O
O
CH3 CH2 CH2 C CH3
5
CH3 C CH2 CH2 C CH3
2
3
4
5
3
2
1
1
O
O
O
1
4
5 4
6
6
3
O
2
H2C
1
H2C
2,5-esandione
O
C CH2 CH2 CH3
C CH2 CH3
CH2
1
CH2
O
CH2 C CH3
1
1-cicloesil-1-butanone
O
CH2
O
1C
cicloesanone
O
1
2-pentanone
2
1
1-ciclopentil-1-propanone
2
1-ciclopentil-2-propanone
Si può usare anche la nomenclatura radicofunzionale, indicando i due
gruppi legati al carbonile, in ordine alfabetico, come parole separate,
seguiti dalla parola "chetone"
O
CH3 C CH2 CH3
etil metil chetone
O
O
CH3 CH2 C CH2 CH3
C
dietil chetone
ciclopentil cicloesil chetone
Alcuni nomi correnti sono ancora accettati:
O
CH3 C CH3
acetone(*)
propanone
dimetil chetone
O
C
O
C
O
C
CH3
acetofenone(*)
feniletanone
fenil metil chetone
benzofenone(*)
difenil chetone
CH2 CH3
propiofenone(*)
1-fenil-1-propanone
etil fenil chetone
(*) nome corrente accettato
77
Quando il carbonile non è il gruppo funzionale principale, viene indicato
con il prefisso "osso-".
O
Il gruppo
CH3 C
come sostituente si chiama "acetile"
O
3-acetilciclopentanone
C O
H3 C
COMPOSTI POLIFUNZIONALI
Se in una molecola sono presenti più gruppi funzionali, UNO SOLO viene
scelto come gruppo funzionale ai fini del nome. Tutti gli altri vanno
indicati come sostituenti, utilizzando i prefissi, in ordine alfabetico e, se
necessario, i prefissi moltiplicativi.
La scelta del gruppo funzionale si effettua secondo il seguente ordine
decrescente:
Sali di -onio
Aldeidi
Chetoni
Alcooli, Fenoli (Tioli)
Ammine
Eteri (Solfuri)
Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.
78
esempi:
CH3 CH CH2 CH2 C CH2 OH
CH3
Gruppo funzionale: C O
O
1-idrossi-5-metil-2-esanone
H
CH3 CH CH
H
Gruppo funzionale: C O
CH C CH2 C
O
O
CH3
6-metil-3-osso-4-eptenale
CHO
Gruppo funzionale:
C H
3-ossocicloesancarbaldeide
O
O
O
H
C
COCH3
Gruppo funzionale:
C H
O
3-acetilbenzaldeide
2
1
3
4
5
CH3 O CH2 CH C CH2 CH2 NH2
5
4
3
O
2
1
Gruppo funzionale: C O
5-ammino-2-fenil-1-metossi-3-pentanone
79
OH
HO
O
OH
OH O
Kaempferolo
Si trova nel pompelmo, nel tè, nei broccoli e nelle mele; sembra
diminuisca il rischio di cancro al pancreas ed ai polmoni
O
O
HO
OH
O
O
Curcumina
pigmento giallo della curcuma, protegge lo stomaco dai cibi guasti. Inibisce la
crescita di Helicobacter pylori (implicato nella gastrite e nel cancro dello stomaco)
80
O
OH
O
Maltolo
Antiossidante naturale, si trova nella birra, nel caffè, nella cicoria; è
usato come aromatizzante per conferire aroma di caramello ai dolci
O
Cl
H
N
Bupropion
antidepressivo; coadiuvante
per smettere di fumare
81
O
OH
O
Warfarina
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 ACILICI
Quando una valenza del carbonile è scambiata con un atomo X, diverso da
C e H, si parla di "composti acilici“.
O
C
Gruppo funzionale
C
con X = OH
O
C
X
(X = OH, OR, NR2, alogeno, OC(O)R)
N
con X = OR
OH
acido carbossilico
con X = NR2
O
C
NH2
ammide
O
C
O
estere
con X = alogeno
O
C
alogeno
alogenuro acilico
82
O
C
F
fluoruro
acilico
O
C
Cl
cloruro
acilico
O
C
con X = OC(O)R)
con X = OC(O)R)
O
O
C
anidride
O
C
O
C
Br
bromuro
acilico
O
C
I
ioduro
acilico
O
O
C
C
N
nitrile
anidride
Quando si toglie il gruppo X, il gruppo monovalente risultante si chiama "acile".
O
C
REGOLA GENERALE
Il nome viene costruito aggiungendo la desinenza specifica del gruppo
funzionale al nome dell'idrocarburo corrispondente.
Classe
Gruppo
funzionale
Desinenza
Prefisso
Acidi carbossilici -CO2H
acido
Sali degli acidi
carbossilici
-CO2M
-oato di (metallo)
metallo carbossilato-
-CO2R'
-oato di (alchile)
alcossicarbonil-
-C(O)X
alogenuro di -oile
alogenocarbonil
alogenoformil (*)
Esteri
Alogenuri acilici
Anidridi
Ammidi
Nitrili
-oico
-C(O)O(O)C- anidride
-C(O)NH2
-CN
-oica
-ammide
-nitrile
carbossi-
carbammoilciano-
(*) -C(O)F, fluorocarbonil o fluoroformil; -C(O)Cl, clorocarbonil o cloroformil-;
-C(O)Br, bromocarbonil o bromoformil; -C(O)I, iodocarbonil o iodoformil
83
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.).
Quando il gruppo funzionale è
direttamente legato ad un anello,
non ne fa parte e deve perciò
essere nominato esplicitamente.
ATTENZIONE!
ACIDI CARBOSSILICI
O
O
CH3
CH3 CH CH2 C OH
1
O
δ
γ
β
α
CH3 CH2 CH2 CH2 C OH
5 4
3
2 1
CH3 CH CH CH2 CH2 C OH
1
acido 4-esenoico
acido 3-metilbutanoico
acido pentanoico
Notare la differenza:
CH3CH2CH2CH2CH2CO2H
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
idrocarburo genitore:
tutti gli atomi di C sono considerati
CO2H
acido esanoico
idrocarburo genitore:
acido cicloesancarbossilico
il C del carbossile non è considerato
CO2H
CO2H
CO2H
acido
ciclopentancarbossilico
acido benzencarbossilico
acido benzoico (*)
acido
2-naftalencarbossilico
acido 2-naftoico (*)
(*) nome corrente mantenuto
Se in una molecola i gruppi carbossilici sono due, entrambi devono far parte
della catena principale, di cui costituiscono le estremità.
HO
OH
2
1
HO2CCH2CH2CH2CO2H
CH3 CH2 CH CO2H
C CH C
O
2
O
acido propandioico
CH2 CO2H
acido pentandioico
acido 2-etilbutandioico
Se i gruppi carbossilici sono più di due, non possono appartenere tutti alla
catena principale e vanno considerati TUTTI come sostituenti.
HO2C CH2 CH2 CH CO2H
CH2 CO2H
4
3
2
HO2C CH2 CH2 CH CO2H
1 CH2
CO2H
1,2,4-tricarbossibutano
84
Acidi Monocarbossilici
Nome sistematico
Nome corrente
H-CO2H
CH3CO2H
acido metanoico
acido formico
acido etanoico
acido acetico
CH3CH2CO2H
acido propanoico
acido propionico
CH3CH2CH2CO2H
acido butanoico
acido butirrico
CH3(CH2)3CO2H
(CH3)3CCO2H
acido pentanoico
acido valerico
acido 2,2-dimetilpropanoico
acido pivalico
CH3(CH2)10CO2H
acido dodecanoico
acido laurico
CH3(CH2)12CO2H
CH3(CH2)14CO2H
CH3(CH2)16CO2H
acido tetradecanoico
acido miristico
acido esadecanoico
acido palmitico
acido ottadecanoico
acido stearico
Acidi Bicarbossilici
Nome sistematico
Nome corrente
HO2CCO2H
acido etandioico
acido ossalico
HO2CCH2CO2H
acido propandioico
acido malonico
HO2C(CH2)2CO2H
acido butandioico
acido succinico
HO2C(CH2)3CO2H
HO2C(CH3)4CO2H
acido pentandioico
acido glutarico
acido esandioico
acido adipico
HO2C(CH2)5CO2H
HO2C(CH2)6CO2H
acido eptandioico
acido pimelico
acido ottandioico
acido suberico
HO2C(CH2)7CO2H
HO2C(CH2)8CO2H
acido nonandioico
acido azelaico
acido decandioico
acido sebacico
85
Acidi Insaturi
CH2
CH CO2H
CH
C
CO2H
H
H3C
C
C
Nome corrente
acido propenoico
acido acrilico
acido propinoico
acido propiolico
acido trans-2-butenoico
acido crotonico
acido cis-2-butenoico
acido isocrotonico
CO2H
H
H
H
C C
H3C
CO2H
HO2 C
H
C C
H
acido trans-butendioico
acido fumarico
acido cis-butendioico
acido maleico
CO2H
H
H
C C
HO2 C
Nome sistematico
CO2H
Acidi Carbociclici
CO2H
Nome sistematico
Nome corrente
acido benzencarbossilico
acido benzoico
CO2H
acido 1,2-benzendicarbossilico
acido ftalico
CO2H
CO2H
acido 1,4-benzendicarbossilico
acido tereftalico
CO2H
86
Idrossiacidi
Nome sistematico
HO-CH2CO2H
acido idrossietanoico
acido glicolico
CH3 CH CO2H
OH
acido 2-idrossipropanoico
acido lattico
acido 2,3-diidrossipropanoico
acido glicerico
acido 2,3-diidrossibutandioico
acido tartarico
Nome sistematico
Nome corrente
HO CH2 CH CO2H
Nome corrente
OH
HO2C CH CH CO2H
OH OH
Acidi con un carbonile
OHC-CO2H
acido formilmetanoico
acido gliossalico
CH3COCO2H
acido 2-ossopropanoico
acido piruvico
acido 3-ossobutanoico
acido acetoacetico
CH3COCH2CO2H
REGOLA
I gruppi acilici si chiamano sostituendo la desinenza "-oico" con "-oil-"o
la desinenza "-carbossilico" con "-carbonil-".
In molti casi il nome corrente è mantenuto.
H
C
CH3 C
C
O
O
O
metanoil
formil(*)
etanoil
acetil(*)
C C
O O
etandioil
ossalil(*)
benzenecarbonil
benzoil(*)
C
O
ciclopentanocarbonil
O
HO2C C
C
O
ossalo(*)
C
ftaloil(*)
O
(*) Nome corrente accettato
87
O
OH
HO
O
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 OH
O
O
OH OH
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).
88
H
N
HO
O
OH
O
O
OH
Acido Domoico
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
HO
O
C
O
Adapalene
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
89
Cl
N
OH
O
Cl
O
Tafamidis
Stabilizza la proteina transtiretina che, quando non è stabilizzata, si dissocia
e provoca la deposizione di aggregati (amiloidosi, polineuropatia amiloide).
O
OH
HO
Acido Betulinico
Si trova nella corteccia delle
betulle è particolarmente utile
contro il melanoma
90
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 del
complemento di specificazione "di". La desinenza dell'anione si ottiene
cambiando "-ico" dell'acido in "-ato".
CH3CH2CH2CO2OH
CH3CH2CH2CO2Na
acido butanoico
butanoato di sodio
(CH3CO2)2Ca
CH3CO2K
CH3CO2H
acido acetico
acetato di potassio
CO2H
O
C
acido ciclopentancarbossilico
diacetato di calcio
O-
ciclopentancarbossilato
CO2Li
CO2H
benzoato di litio
acido benzoico
ESTERI
Se il gruppo -CO2R' (-CO2Ar') è legato ad un anello, si indica con la
desinenza "-carbossilato".
O
CH3 C O CH3
etanoato di metile
acetato di metile(*)
(*) Nome corrente accettato
O
propanoato di etile
O
alchile
acile
O
O
O
= CH CH C O CH = CH3CH2CO2CH3
3
2
3
propanoato di metile
O
O
= CH3OCOCH2CH3
O
=
CH3 CH2 O C
CH3= CH3CO2CH2CH3
=
CH3CH2OCOCH3
etanoato di etile
91
CO2CH(CH3)2
CO2CH3
O
C
cicloesancarbossilato
di metile
benzencarbossilato
di isopropile
O
benzencarbossilato di fenile
benzoato di isopropile (*)
benzoato di fenile (*)
(*) Nome corrente accettato
notare la differenza:
O
C
O
O
CH3
C
CH3
O
acetato di fenile
benzoato di metile
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-"
O
CH3 C O
CO2H
acido
O
acetossiO
CH3
2-acetossiciclopentancarbossilico
estere
O
O
Cumarina
Di origine naturale (chiodi di garofano, lavanda), è usata in
profumeria. Potente rodicida, è usato in farmaci anticoagulanti,
per prevenire trombosi ed emboli)
92
O
O
Whiskey Lattone
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
O
O
Nepetalattone
Ingrediente psicoattivo primario nell’erba gatta (Nepeta cataria), è un
farmaco promettente nel trattamento del cancro ai reni.
93
N
N
H
O
OH
O
Yohimbina
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
N
O
O
O
O
O
O
O
Prodotto dal batterio ‘Saccharopolyspora
spinosa’, è un insetticida; è usato per il
trattamento topico dei pidocchi.
O
O
O
94
Quando il gruppo -NH2 sostituisce il gruppo -OH di un acido solfonico, si hanno gli
ESTERI SOLFONICI
O
R
es.
O
O
O
S
H 3C
O CH2CH3
O
S
OR'
O
O
CH3
O CH
CH3
S
metansolfonato di
isopropile
benzensolfonato di etile
O
S
O
etansolfonato di fenile
ALOGENURI ACILICI
Se il gruppo -C(O)X è legato ad un anello, si indica con la desinenza "-carbonile"
O
O
O
C
CH3 CH2 CH2 C Br
CH3 C Cl
cloruro di etanoile
bromuro di butanoile
clorurodi acetile (*)
COCl
O
I
ioduro di cicloesancarbonile
O
Cl C CH2 C Cl
cloruro di benzencarbonile
cloruro di benzoile (*)
dicloruro di propandioile
dicloruro di malonile (*)
(*) Nome corrente accettato
O
3
O
HO C CH2 CH C Br
2
1
CH2 CH3
4
COCl
5
acido 3-bromocarbonilpentanoico
CO2H
acido m-clorocarbonilbenzencarbossilico
95
Quando il gruppo -Alogeno sostituisce il gruppo -OH di un acido solfonico, si
hanno gli
ALOGENURI DI SOLFONILE
O
R
O
O
S
X
O
es.
S
Cl
cloruro di p-metilbenzensolfonile
cloruro di p-tosile, TsCl
H3C
O
H3C
O
S
cloruro di metansolfonile
Cl
AMMIDI
Se il gruppo -CONH2 è legato ad un anello, si indica con la desinenza
"-carbossiammide".
O
O
CH3 C NH2
O
CH3 CH2 C NH CH2 CH3
CH3 CH2 C NH2
etanammide
propanammide
acetammide (*)
N-etilpropanammide
CONH2
CONH2
O
C
ciclopentancarbossiammide
benzencarbossiammide
N,N-dimetilcicloesancarbossiammide
benzammide (*)
O
O
NH2 C CH2 CH2 C NH2
butandiammide
succinammide (*)
(*) Nome corrente accettato
N(CH3)2
O
2
1
H2N C CH2 CH C NH2
O
C NH2
O
1,1,2-tricarbammoiletano
96
O
NH2
H2N
O
Ossamide
E’ usata come fertilizzante azotato e come stabilizzante della nitrocellulosa
O
N
DEET
repellente per zanzare ed
altri insetti
97
ammide
H3C
H3C
O
H
N
O
O
Capsaicina
responsabile del sapore piccante del
peperoncino
O
NH2
O
N
Piracetame
Usato per trattare disordini neurologici, aumenta le capacità cognitive.
98
O
HN
N
H
O
Melatonina
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
es.
O
R
O
CH3 CH2 S NH2
O
etansolfonammide
O
S
NH2
O
SO2NH2
O
S
CH3 CH2 CH2
O
CH3 CH2
NH2
propansolfonammide
benzensolfonammide
O
N
CH3
N-fenil-N-metil
etansolfonammide
O
S
H3C
O
S
NCl
Na +
CLORAMMINA T™
antibatterico, disinfettante
99
O
S
O
NH2
H2N
Solfonilammide
Antimicrobico: sintetizzato nel 1908, è stato usato come farmaco a partire
dal 1935.
O
O
H2N
S
N
N
Celecoxib
CF3
antidolorifico, antiinfiammatorio
(recentemente approvato per il
trattamento della spondilite
anchilosante)
100
ANIDRIDI
Se il gruppo funzionale dell'anidride è legato ad un anello, si indica con la
desinenza "-carbossilica".
O
O
CH3 C O C CH3 = (CH3CO)2O
O
O
CH3 CH2 C O C CH2 CH3 = (CH3CH2CO)2O
O
C
O
O
C
anidride etanoica
anidride acetica (*)
O
C
anidride propanoica
O
C
O
anidride benzencarbossilica
anidride benzoica (*)
anidride ciclobutancarbossilica
(*) Nome corrente accettato
Se gli acili sono diversi, si elencano i nomi corrispondenti in ordine alfabetico
O
O
O
CH3 CH2 CH2 C O C CH3
CH3 C O C CH2 CH3
2C
2C
4C
3C
anidride etanoica propanoica
O
O
anidride butanoica etanoica
O
anidride benzencarbossilica etanoica
O
Notare la differenza tra "anidride
butanoica" e "anidride butandioica"
ATTENZIONE!!
O
O
CH3 CH2 CH2 C O C CH2 CH2 CH3
O
O
C
H3 C
O
CH3
anidride p-metilbenzencarbossilica
anidride p-toluica (*)
(*) Nome corrente accettato
O
O
anidride butandioica
anidride succinica (*)
anidride butanoica
O
C
O
O
O
anidride o-benzendicarbossilica
anidride o-benzendioica (*)
anidride ftalica (*)
101
IMMIDI
Quando i due gruppi acilici di un acido bicarbossilico sono uniti allo
stesso atomo di azoto, si parla di IMMIDI.
O
O
Il nome viene dato sostituendo la desinenza
dell’acido con “-immide”
N
H
O
HO
O
OH
O
acido butandioico
N
H
O
butanimmide
O
O
OH
OH
NH
O
O
acido o-benzendioico
acido ftalico
o-benzenanimmide
ftalimmide
O
O
N
O
O
N
H
Thalidomide
Introdotto negli anni ’50 per combattere la nausea nella gravidanza, fu
ritirato dal mercato dopo la nascita di migliaia di bambini deformi.
102
NITRILI
Se il gruppo -CN è legato ad un anello, si indica con la desinenza “ -carbonitrile".
5
4
CH3 CH
CH3 CH2 CH2 C N
CH3 C N
butanonitrile
etanonitrile
acetonitrile (*)
3
2 1
CH CH2 C N
3-pentenenitrile
N
C
C
C
N
cicloesancarbonitrile
benzencarbonitrile
benzonitrile (*)
ciclopentancarbonitrile
2
3
N
N C CH2 CH2 CH2 C N
N
1
C CH2 CH2 CH C N
C
pentanodinitrile
N
1,1,2-tricianopropano
(*) Nome corrente accettato
F
N
O
N
C
Escitalopram
(LEXAPRO™ )
antidepressivo
103
ACIDO CARBONICO E DERIVATI
CO2 + H2O
H2CO3
O
OH
HO
es.
O
R
O
O
R
O
H2N
NH2
O
X
acido carbonico: due gruppi OH sostituibili
esteri (carbonati)
ammide (urea)
O
O
carbonato
CH3 dimetilico
O
H3C CH2 NH C NH CH2 CH3
N,N’-dietilurea
O
CH2CH3
H2N C N
CH2CH3
N,N-dietilurea
es.
es.
O
dialogenuro di carbonile
X
Cl
H
N
H
N
Omecamtiv Mecarbil
O
H3C
O
dicloruro di carbonile
Cl
fosgene
F
N
N
O
O
Attivatore specifico della miosina cardiaca, è in prova per trattare problemi
di battito sistolico al ventricolo sinistro
104
O
HN
NH
OH
O
S
Biotina
E’ presente in piccola quantità in tutte le cellule viventi; isolata dal tuorlo dell’uovo, è necessaria per la crescita cellulare ed il metabolismo degli amminoacidi
COMPOSTI POLIFUNZIONALI
Se in una molecola sono presenti più gruppi funzionali, UNO SOLO viene
scelto come gruppo funzionale ai fini del nome. Tutti gli altri vanno
indicati come sostituenti, utilizzando i prefissi, in ordine alfabetico e, se
necessario, i prefissi moltiplicativi.
La scelta del gruppo funzionale si effettua secondo il seguente ordine
decrescente:
Sali di -onio
Acidi carbossilici (acidi solfonici)
Derivati degli acidi carbossilici: sali
esteri
alogenuri acilici
ammidi
nitrili
Aldeidi
Chetoni
Alcooli, Fenoli (Tioli)
Ammine
Eteri (Solfuri)
Gli alogeni ed il gruppo nitro sono sempre sostituenti.
105
Esempi:
1 OH
CH3 CH CH2 CH2 C
OH
5
4
C OH
O
Gruppo funzionale:
O
acido 4-idrossipentanoico
3
2
1
CH3 C CH2 CH2 C
O
OH
Gruppo funzionale:
O
C OH
O
acido 4-ossopentanoico
3
1 OH
2
Gruppo funzionale:
H C CH2 CH2 C
O
O
C OH
O
acido 3-formilpropanoico
O
C
CH3
CO2H
Gruppo funzionale:
C OH
O
acido o-acetilbenzencarbossilico
CH3 O C CH2 CH2 CH2 C OH
O
C OH
Gruppo funzionale:
O
O
sostituente (estere)
acido 4-metossicarbonilbutanoico
H2N C CH2 CH2 CH2 C OH
O
Gruppo funzionale:
O
C OH
O
sostituente (ammide)
acido 4-carbammoilbutanoico
Br C CH2 CH2 CH2 C OH
O
O
Gruppo funzionale:
C OH
O
sostituente (bromuro acilico)
acido 4-bromocarbonilbutanoico
106
O
N
O
O
N
H
Dolasetron (Anzement™)
antiemetico (nelle chemioterapie)
O
O
N
Cl
S
Clopidogrel (Plavix™)
anticoagulante (per infarti ed altre
malattie vascolari )
107
NH2
O
OH
N
H
O
O
OH
Lisinopril
farmaco per trattare ipertensione e infarto
e per prevenire le complicazioni renali e
della retina causate dal diabete
NH2
H
N
HO
O
O
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.
108
OH
HO
C
O
O
O
N
H
OH
O
Platensimicina
Antibiotico naturale, dal batterio ‘Streptomyces platensis’ potenziale
farmaco per il diabete
O
O
OH
Acido Jasmonic
O
O
HN
HO
coronatina
O
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
109
O
O
O
O
H
N
O
Orlistat
Impedisce l’assorbimento dei grassi nell’intestino, ma ha anche effetti gastrointestinali collaterali. E’ sotto sperimentazione per accelerare l’eliminazione della
diossina da individui avvelenati.
OH
HO
O
H
N
OH
O
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.
110
O
O
OH
HO
Fenolftaleina
Indicatore chimico, è usato nelle indagini forensi (con H2O2 diventa rosa in
presenza di sangue).
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 come
nome di classe funzionale. Tutti i gruppi non citati in tal modo vanno
considerati 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.
111
CH3-CH2-CH2-OH
Gruppo funzionale
-OH
-olo
Idrocarburo genitore
CH3-CH2-CH3
propano
Idrocarburo genitore + gruppo funzionale
CH3-CH2-CH2-OH
1-propanolo
HO-CH2-CH2-CH2-OH
-OH
Gruppo funzionale
Idrocarburo genitore
-olo
propano
Idrocarburo genitore + due gruppi
funzionali
CH3-CH2-CH3
HO-CH2-CH2-CH2-OH 1,3-propandiolo
O
HO CH2 CH2 CH2 C CH3
Gruppo funzionale
Idrocarburo genitore
C O
-one
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
2
pentano
Idrocarburo genitore
+ gruppo funzionale
CH3CH2CH2COCH3
2-pentanone
Sostituente
-OH
idrossi-
Nome completo
HO CH2 CH2 CH2 C CH3 5-idrossi-2-pentanone
O
OH
CH2
Gruppo funzionale
Idrocarburo genitore
CH CH2 CH CH2 CH3
-OH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
-olo
esano
3
Idrocarburo genitore
+ gruppo funzionale
CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH3
OH
Modificazione sottrattiva - 2H
Nome completo
CH2 CH CH2 CH CH2 CH3
3-esanolo
-ene
5-esen-3-olo
OH
CH2CH3
OH
Gruppo funzionale
-OH
Idrocarburo genitore
Sostituente
Nome completo
-olo
cicloesano
CH3CH2-
etil2-etil-1-cicloesanolo
112
Cl
HO
O
Gruppo funzionale
Idrocarburo genitore
Idrocarburo genitore
+ gruppo funzionale
-one
esano
CO
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
Modificazione sottrattiva
Sostituenti
CH3CH2CH2CH2COCH3
C-C-C=C-CO-C
Cl
OH
CH3
2-esanone
2-esenone
cloroidrossimetil-
Cl
HO
nome completo:
2
5 4 3
6
1
O
3-cloro-6-idrossi-5-metil-3-esen-2-one
GUIDA ALLA COSTRUZIONE DELLA FORMULA
Per scrivere una formula a partire dal nome è opportuno usare il seguente
procedimento generale.
1
Il nome si scompone da destra a sinistra: la desinenza indica il
gruppo funzionale principale ed il numero che eventualmente la
preceda dà la posizione del gruppo funzionale nella struttura di
base (catena principale o anello).
2
La radice prima della desinenza indica il numero di atomi di carbonio
della catena principale (o dell'anello)
3
I prefissi (eventualmente preceduti da un numero) prima della radice
indicano i sostituenti sulla catena principale (o sull'anello), con la
posizione relativa.
acido 5-cicloesil-3-cloro-6-idrossi-5-metil-3-eptenoico
Gruppo funzionale:
acido -oico
-CO2H
Composto base:
ept-
C-C-C-C-C-C-C
Altra desinenza:
-en-
C-C-C=C-C-C-C
113
Sostituenti:
cicloesil-, in posizione 5
cloro-, in posizione 3
idrossi-, in posizione 6
metil-, in posizione 5
ClHOCH3-
OH
Formula:
CH3 CH C CH C CH2 CO2H
CH3
Cl
C601H678Br2Cl18N66O184P18
114
C384H770
C288H576
C150H30
115