Tabla 1. Nomenclatura IUPAC y prioridad de grupos funcionales en Q. Orgánica Grupo Funcional Ácidos carboxílicos
Sufijo (grupo principal)
Prefijo (sustituyente)
Incluye un C en nombre de grupo funcional Ácido -oico Ácido nombre del ciclo-carboxilico
O
O
HO
OH
OH
Cl
Anhídridos
Anhídrido -oico Anhídrido -carboxilico
Ésteres
alcan-oato de alcano-ilo (o alquilo) -carboxilato (-COO-) de -ilo En ciclos: Lactonas
…se cambia el … ico de ácido, por …ato
O
Carboxi (COOH)
O
ácido 2-cloro ciclohexano carboxílico
Observaciones o ejemplo
O
OH
ácido 2-carboxi propanodioico Los asimétricos se nombran alfabéticamente desde los ácidos de origen (-COOR) Alcoxicarbonil o alquiloxicarbonil (RCOO-) con R alcano:alcanoiloxi (Ej: CH3COO- etanoiloxi- )
-COCH3 acetil o etanoíl viene del á. acético -COH formíl o metanoil, del á. fórmico o metanoico CH3COO- es el segmento acetato Anhídrido acético CH3COOCOCH3
Anhídrido bis(3-metilbutanoico) CH3COO- acetoxi o acetiloxio metoxicarbonil-COOCH3 CH3COOC2H5 metil (o metano) carboxilato de etilo CP
O
O R
O O
Etanoato de metanoilo Tioésteres
IUPAC: 4-butanolactona Común: -butirolactona ó -oxa-2ciclopentanona Alcanotioato de alquilo
Halogenuros de ácido
Se sutituye la o del alcano por –oilo: Halogenuro de -oilo
Amidas
Nitrilos N
Aldehidos
Cetonas
Halogenuro de (en ciclos se coloca el nombre del ciclo completo)-carbonilo Se cambia la terminación –oico del ácido, o dicho de otra forma, la o del alcano por amida: Alquil o aril -amida R-carboxamida (-CONH2)
O
etanoato de metanoilo (o de metilo)
Alquiltio carbonil Tio: sustitución de un O por un S Halógeno carbonilo haloformil o halocarbonil
Ciano -CN
Cl
Se cambia la terminación “o” por “-al” alcano carbaldehido
Formil o hidrocarbonil o Carboxal si solo es -COH u oxo solo para el segmento =O
Carbamoil -CONH2 Acil(o aril) amido -NHCOR (-COR es el segmento acilo: del ácido)
O H2N acetamida 2,2-dimetil ciclohexano carbonitrilo
CH3CN
(=O) Ceto u oxo, este último de uso generalizado
Radico funcional: Alquilalquilcetona(C=O) O aril aril cetona Alcoholes R-OH
Cloruro de propanoilo
O (alquil o aril) Amido (pegado a cadena principal desde el N). Acetamido- o etanamido- para CH3CON-(nombre de la amida pero acabada en o) o carbamoil (pegado a cadena principal desde el C=O)
Alcano nitrilo RN -carbonitrilo (En ciclos e incluye el CN) También cianuro de-, seguido del radical. Radico funcional: cianuro de fenilo -CN ó benzonitrilo
Sustitututiva: Al nombre del alcano se le cambia la terminación –o por –-ona
R-oxi carbonil...
O
CP-OH Hidroxi (el “O” es -oxí-) CP-OR alquiloxi- o alcoxi (de éteres)
Fenoles
-ol Radico funcional: Alcohol R-ilico ( -ano por –ilico) fenol
–SH Tioles, sulfhidrilos o mercaptanos
Sustitutiva: alcanotiol (Se añade tiol al nombre del alcano) Radico funcional: alquilmercaptano
Tioxi o mercapto o sulfanil -SH (Sulfhidril -SH)(sulfonil sería el SO2) S en ciclo (reemplazo): tia
Aminas
Sustitutiva: cambia la o del alcano por amina Ciclopentanamina Radico funcional: alquilamina ciclopentilamina
Amino De reemplazo: N en ciclo: aza Asimétricas: el sustituyente que no es cadena principal se ubica con N-
O CP
Fenoxi- NO feniloxi
CN CH3 CH3
etanonitrilo, Acetonitrilo, cianuro de metilo O
H
Ciclohexano carbaldehido ciclohexilmetanal ona
Metilfenilcetona o acetofenona o 1-feniletanona Etanol: Sustitutiva Alcohol etílico: radicofuncional Hidroxibenceno
OH CH3SH Metanotiol o metilmercaptano SH tiofenol o fenilmercaptano Conjuntivo: Bencenotiol
1-aza biciclo[2,2,2]octano
1
Iminas C=NBases de Shiff
Se toma como base el radical más complejo y añadirle el sufijo -amina. Los otros radicales se nombran como sustituyentes sobre el nitrógeno. Conjuntiva: alcanoamina Sustitutiva: cambio de –o por –imina Radico funcional: se nombra como amina sustituida con un R–iliden
como localizador
trimetilamina ó N,Ndimetilmetanamina Otro ejemplo: N-metilpropilamina
Aromáticos
N
Imino- (=NH)
Sustitutivo: N-metil ciclohexanimina Radico funcional: N-ciclohexilidenmetilamina
N N-metil-2-butilimina Cadena carbonada indicando el lugar de la unión del =N nombre común o como bencenos sustituidos (orto, meta y para)
N
Nombre del radical: Bencil (7 carbonos), fenil (6 carbonos) Orto metiltolueno
Alquinos -CC-
Metilbenceno o tolueno -ino
Alquinil-
Alquenos –C=C-
-eno
Alquenil-
Alcanos (incluidos cicloalcanos) Éteres*
-ano
Alquil
Radico funcional: Alquil alquil éter
Cada radical éter será acompañado por el sufijo oxi. Alcoxi: metoxi CH3O- alcano
propargilo o 2-propinil
Etilmetiléter Sustitutiva: Metoxi etano Alcoxialcanos, es decir, una cadena padre: alcoxi y el otro lado como sustituyente 2-metoxipentano
oxa en ciclos Lo de oxa es nomenclatura de reemplazo: lo contaste como “C”, pero es un “O”
1,4-dioxaciclohexano ó dioxano Los epóxidos son anillos de tres miembros
O
Haluros o halogenuros*
Nitro* (-NO2) Sulfuros o * (-S-) ó R-O-R tioéteres
CH3Cl Sustitutiva: se nombra el halógeno como un prefijo y se completa con alcano: Clorometano Radico funcional: Haluro o halogenuro de alquilo: cloruro de metilo Sulfuro de … Alquil sulfuro de alquilo Alquil tio alquilo (orden alfabético Sencillos: proviene del mismo tioéter de metilo Mixtos: el más sencillo, luego –tio y luego el otro HC
Como sustituyente, se da el nombre del halógeno Halogeno-alcano
Nombres comunes: CHCl3 Cloroformo Tricloroetano
Nitro Alquiltio- o alquilsulfanil-
S
CH3
3-metiltio ciclohexeno
S
CH3
Fenil metil sulfuro
dimetil sulfuro o sulfuro de dimetilo Sulfóxidos*
Alquil o aril alquil sulfoxido
O S
O S
CH3
metil fenil sulfoxido Diazo* (R=N=N)
Diazo
Azidas* (RN=N=N)
Azida de
*Estos grupos funcionales se nombran como sustituyentes Nomeclatura Sistemática de la Iupac, privilegia la sustitutiva.
2
NOMENCLATURA POR SUSTITUCIÓN PREFIJOS—RAIZ—SUFIJOS (terminación –o) Prefijo 2rio –prefijo 1rio – RAIZ – sufijo 1rio – sufijo 2rio Grupo funcional sustituyente y posición (localizador) Ciclo Palabra derivada del hidrocarburo original - número de carbonos Grado de saturación -an- -en- -inPara indicar grupo funcional principal
Prefijo 2rio prefijo 1rio RAIZ sufijo 1rio sufijo 2rio
Notas de interés:
-El nombre raíz debe presentar la mayor cantidad de átomos de carbono posible, mayor número de GFP (grupo funcional principal) y mayor número de enlaces multiples -Cuando se escribe el nombre de un sustituyente alquílico, los prefijos iso y neo SI se consideran parte del nombre, así como el ciclo, pero los prefijos sec- y terc- NO, ni di- ni tri- . En el caso de sustituyentes complejos, éstos se alfabetizan siempre por su primera letra, aunque ésta corresponda a un prefijo de cantidad“-2-(dimetilpropil)-”). Esto para tenerlo en cuenta en el orden alfabético en el que deben aparecen los sustituyentes, según las recomendaciones de la nomenclatura sistemática de la IUPAC. -En moléculas lineales con dobles y triples enlaces, el sufijo –an- y la terminación -o del alcano, se sustituyen por enino, dienino, endiino, etc. Por ejemplo HCC–CH=CH–CH=CH2 es un hexadienino (hexa por derivar del hexano, dien, por tener 2 dobles enlaces, e ino por el triple enlace). Como pueden formularse varios isómeros, debe especificarse la posición de cada enlace múltiple sin ambigüedad. Para ello se atribuye a los dobles y triples enlaces los menores localizadores posibles independientemente de si es doble o triple enlace. Cuando hay posibilidad de elegir, se le atribuyen los menores localizadores a los dobles enlaces. -Radicales bi- y trivalentes, se cambia la “o” del radical saturado por –ideno ó idino. Ejemplo: CH3-CH= Etilideno CH3-CH2-C Propilidino Ejercicio: Presente la estructura del 3-etil-4-metilidenocta-1,6-dieno Para el caso del CH2= será el radical metileno o metilideno, el etileno o eteno es CH2=CH2. -En los anhídridos simétricos no sustituidos, se cambia la palabra ácido por anhídrido. Cuando se deriva de diferentes ácidos, se presenta en orden alfabético el nombre de los ácidos de partida: anhídrido acético benzoico. Si el anhídrido proviene de ácidos sustituidos, se utiliza bis: anhídrido bis cloroacético para ClCH2COOCOCH2CL -En los ÉSTERES, lo que acompaña al –ilo se refiere a la parte alquílica unida directamente al oxígeno. El segmento unido al carbonilo, se acompaña en el sufijo con –oato ó –carboxilato. Como sustituyente, los ésteres se nombra el segmento R-O como alcoxi y el C=O como carbonilo. También se puede R alquil, O como oxi y C=O como carbonilo.
O
O
Benzoato de isopropilo
CH3COOCP
Etanoil oxi …. O etil carbonil oxi…..
- PREFIJOS MULTIPLICATIVOS: Cuando existen radicales complejos repetidos (segmentos complejos), se nombra con el prefijo multiplicativo como los empleados en inorgánica: bis (2), tris (3), tetrakis (4), pentakis (5)…..
1
3
5
7
2 4 6 3,5-bis(1-metiletil)heptano ó 3,5-bis-1´-metiletilheptano Bi se refiere a una unidad idéntica unida a través de enlace sencillo Y CORRESPONDE A LA NOMENCLATURA DE ACOPLAMIENTO
bi-ciclohexilo
3
Los prefijos multiplicativos de radicales o sustituyentes simples son di, tri, tetra…. -Para el caso de los radicales (sustituyentes):
CH3-
Metil
-COOCH3
metoxicarbonil
CH3CONH CH3O
etanamido
Metoxi (metiloxi) mejor
CH3CO CH3COO
etanoil etanoiloxi
RADICALES DE HIDROCARBUROS ACÍCLICOS SATURADOS
¡Al pentilo también se le dice amilo! Por ejemplo:
acetato de isoamilo o de isopentilo
RADICALES DE HIDROCARBUROS ACÍCLICOS INSATURADOS
-Para cuando los heterociclos son radicales pegados a CP, y presentan nombres comunes, como por ejemplo el oxazol, se numeran las posiciones de los heteroátomos en orden de prioridad y luego se coloca el localizador que señala donde está pegado de la cadena principal, con terminación –localizador-il, que quiere decir que el 1,3-oxasol, está pegado a la CP desde la posición 2:
A continuación se muestran los nombres comunes para algunos hidrocarburos aromáticos con anillos fusionados y otros aromáticos con sustituyentes:
4
Algunos radicales aromáticos típicos:
Fenilo (6 át de C)
bencilo (7 át de C)
Nombre común de algunos compuestos con nitrógeno:
H N
H N Pirrolidina
NH2 N
pirrol
piridina
anilina
Recomendaciones al momento de asignar la nomenclatura a un compuesto orgánico 1- Máximo número de sustituyentes correspondiendo al grupo principal. Aún cuando la cadena más larga es de 7 carbonos, se escogió como cadena principal la de 5 carbonos pues ella contiene a los dos grupos hidroxilo. El átomo de cloro, o cualquier otro grupo funcional de menor prioridad no tiene ninguna importancia al escoger la cadena. OH Cl
3-(4-clorobutil) pentan-1,4-diol
OH
De tener posibilidad de igual longitud, se escoge la más sustituida por GP secundarios y la cadena lateral con localizadores mas bajos 2- Máximo número de enlaces dobles y triples considerados juntos. ENINOS En este caso, todas las posibles cadenas tienen dos grupos hidroxilo. La cadena más larga contiene 9 carbonos y un doble enlace. La cadena que se indica con líneas más gruesas contiene sólo 7 carbonos pero además tiene dos dobles enlaces por lo que se debe escoger como la cadena principal. HO
OH
HO 4-(5-hidroxipentil)-2,5-heptadien-1,7-diol 3- Longitud máxima. Si todas las posibles cadenas contienen igual número del grupo funcional de mayor prioridad y de dobles y triples enlaces carbono-carbono, simplemente se escoge como principal la que sea más larga. La presencia de otros grupos funcionales no tiene ninguna importancia. Si todas las posibilidades tienen igual longitud, se continúa con las reglas siguientes para hacer la elección. ENINOS HO
OH
HO 5-(3-hidroxipropenil)-3-nonen-6-in-1,9-diol 4- Índices más bajos para los grupos principales (para el sufijo). La regla dice así: Tener los localizadores más bajos para los grupos principales y luego el mayor número de enlaces múltiples. Se ordenan los localizadores de mayor a menor y se comparan los números, por ejemplo: 1,1,3,5 vs 1,1,4,5 y sería entonces la primera alternativa.
Aquí, el nombre alterno (~1,8-octanodiol) tiene en el segundo índice un número más alto que en el caso de ~1,7-octanodiol. Cl
OH
HO Cl
OH 8-cloro-5-(1-cloro-3-hidroxipropil)-1,7-octanodiol 5- Índices más bajos para los enlaces múltiples.
5
Compare las de la cadena señalada ~3,7-nonadien~ con ~2,6-nonadien~ y las otras alternativas que incluyen el segmento no señalado: ~2,6-nonadien y ~2,7-nonadien. HO HO
5-(4-hidroxi-2-butenil)-2,6-nonadien-1,9-diol
OH
En el caso de sustituyentes cíclicos, se da prioridad en localizador al heteroátomo al interior del ciclo, de mayor prioridad según el siguiente orden: F > Cl > Br > I > O > S > Se > Te > N >P > As > Sb > Si > Ge > B 25 6- Máximo número de sustituyentes citados como prefijos. En este ejemplo, todas las posibles cadenas tienen igual número de grupos funcionales principales (-OH) y de átomos de carbono. Sin embargo, una de ellas tiene sólo un grupo que se cita como sustituyente (como prefijo), otra tiene 2 y la que se señala tiene 3 por lo que se escoge como cadena principal. Note que no tiene importancia el tipo de sustituyentes de que se trate; pueden ser alquílicos, halógenos, aminos, hidroxilos, nitrilos, etc.; todos son sustituyentes que se indicarán como prefijos en el nombre del compuesto. OH
Cl
OH
3-cloro-5-(3-hidroxibutil)-4,6-dimetil-2,8-nonanodiol
OH
7- Índices más bajos para todos los sustituyentes de la cadena principal citados como prefijos. Aquí, las tres posibles cadenas cumplen con todas las reglas anteriores. Al numerar las cadenas, tendremos como índices 3,5,6 para una; 2,5,7 para otra; y 2,5,6 para la que se indica. HO HO
OH
Cl
2-amino-5-(2-cloro-4-hidroxibutil)-6-metil-1,9-nonanodiol
NH2
8- El sustituyente que se cite de primero en orden alfabético. Si la regla anterior falla y obtenemos índices iguales para dos o más cadenas, el orden alfabético de los sustituyentes es el que decide cuál es la cadena principal. En este hidrocarburo, ambas cadenas reciben iguales índices (1, 1, 6 y 7) por lo que el orden alfabético de los sustituyentes es el que decide. Recuerde que prefijos como di y tri no se toman en cuenta. El nombre alterno; 1,7-dicloro~ no es correcto, porque ambos sustituyentes no están en la cadena principal. Cl
Br
Cl Br
1,7-dibromo-1-cloro-6-Clorometil heptano
9- Índices más bajos para los sustituyentes citados de primero en orden alfabético. Finalmente, si la cadena principal ya ha sido escogida pero produce los mismos índices al numerarse de izquierda a derecha o en sentido contrario, se utiliza la numeración que le asigne un índice más bajo al sustituyente que aparezca de primero en el orden alfabético. En este caso, ambos sentidos de numeración dan los índices 4,5 pero al comparar metil vs nitro, se le asigna a metil el índice más bajo.
O
O
+
N
O
-
OH
HO O
ácido 4-metil-5-nitro octanodioico
Si no se utilizan los localizadores, es por que son grupos terminales
6
Consultar las páginas: http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG/nom_quim.pdf www.unav.es/ocw/avanzada_q/TEMA21HETEROCICLICA.pdf www.quimicaorganica.net/nomenclatura_quimica_organica.htm
Ejemplos (http://organica.fcien.edu.uy/nomenclatura%202.pdf) O OH O O
O O NH2
Cl CN O NH2
O
N H O
O H O
C
OH
O C(CH3)3 O C
O
H
NOMBRE IUPAC
Ácido 2-(etoxicarbonil)ciclohexanocarboxilico
Grupo principal Grupo sustituyente
Ester unido a la cadena principal Halogenuro de acilo
NOMBRE IUPAC
3-cloroformil butanoato de metilo Clorometanoil -COCl Halogenuro de acilo unido a la cadena principal Amida
Grupo principal Grupo sustituyente
O
O
Ácido carboxílico no unido a la cadena principal Ester unido desde el carbono
O
Cl
O
Grupo principal Grupo sustituyente
NH2
O C
O CH3
NOMBRE IUPAC
Cloruro de 5-carbamoil hexanoilo
Grupo principal Grupo sustituyente
Amida no unida a la cadena principal Nitrilo
NOMBRE IUPAC
2-cianociclopentano carboxamida
Grupo principal Grupo sustituyente
Nitrilo no unida a la cadena principal Aldehido
NOMBRE IUPAC Grupo principal Grupo sustituyente
4-metanoil ciclohexano carbonitrilo (Formil) Aldehido Cetona
NOMBRE IUPAC Grupo principal Grupo sustituyente
3-oxobutanal Cetona Alcohol
NOMBRE IUPAC Grupo principal Grupo sustituyente
3-hidroxi-2-hexanona Ester Segmentos alquílicos
NOMBRE IUPAC
ciclohexano carboxilato de terc-butilo
Grupo principal Grupo sustituyente
Amida radical alquílico
NOMBRE IUPAC
ciclopentano carboxamida
Grupo principal Grupo sustituyente
Ester aldehído
NOMBRE IUPAC
5-metil-6-oxo hexanoato de metilo
o
3-cetobutanal
Notas de Clase C. Valencia
Diferentes tipos de nomenclatura que la IUPAC reconoce como oficial, pero hay otras tantas (tomado http://moodle.cobaep.edu.mx:8082/CienciasExperimentales/images/Quimica/Quim2Bloq4/NomenclaturaIUPAC.pdf)
Sustitutiva Radico funcional Aparece el nombre específico del GF De reemplazo Otros: Aditiva sustractiva
de
Se sustituye la terminación “o” del HC por un sufijo característico: hex-1-in-3-ona El nombre identifica tanto la función del Grupo principal, como el radical o sustituyente: Por ejemplo el isopropanol en radico funcional sería alcohol isopropilico. Nótese que se da explícitamente el nombre alcohol y el sustituyente isopropilico. También aplica para la fenil metil cetona Ph-CO-Me, cloruro de butilo Bu-Cl y éter dietilico Et2O, entre otros. Por ejemplo el nombre del THF( tetrahidrofurano) de reemplazo sería oxaciclopentano, en la que un CH2 fue reemplazado por un O El THF, pues se adicionaron 4 hidrógenos al nombre del furano. 2-desoxirribosa, que comprende la pérdida de un oxígeno desde la ribosa
7
De acoplamiento
Para el caso en que se observan unidades idénticas: Ph-Ph, que por nomenclatura por sustitución conduce a "fenilbenceno", pero al tener dos unidades idénticas enlazadas por enlace sencillo, puede llamarse bifenil.
Conjuntiva
Ciclohexanometanol es un ejemplo, presentando la unión simple de los dos componentes, ciclohexano y metanol, a diferencia de la propuesta sustitutiva del ciclohexilmetanol Para hidrocarburos con puentes, que incluyen biciclos y expiranos
sistema de Von Baeyer para hidrocarburos con puentes
Ejemplos de nomenclatura para compuestos mono y polifuncionales:
Ácido butanodioico Común: Ácido succínico
Ácido hidroxibutanodioico
Furano
Tetrahidrofurano Oxaciclopentano (de reemplazo)
Ácido cis-butenodioico o (Z)-ácido butenodioico Ácido maleico
Anhídrido cis-butenodióico o Anhidrido maleico Furan-2,5-diona o 2,5-dioxofurano Anhídrido del ácido cis-etilenodicarboxílico
Bencenocarboxilato de metilo Ácido 2-hidroxibenzoico Ácido salicílico
Ácido 2-(acetiloxi)-benzoico Ácido acetil salicílico Aspirina
Br
O
O
OH
O
4-Bromo-3-metilciclohexano carboxilato de etilo
Salicilato de metilo
O
O
H
O O Ácido 6-metoxicarbonil hexanoico
O
H
O
3-hidroxi-4-metil-6-oxo hexanoato de etilo
O
O NH2
H OH
O
3-hidroxi-4-metil-6-oxo hexanamida
N 3-oxo ciclohexanocarbonitrilo Cianuro de 2-ciclohexanona
NH Sustitutivo: ciclohexanimina Radico funcional: cuclohexenilidenamina
NH
2,4-ciclopentadien-1-imina
NH
HN
9,10-antracenodiimina
8
CP
N
2,3,4,5-Tetrahidropiridina Utilizando como nombre de referencia el heterociclo aromático de la piridina
3-metil-2-butenotiol
NH
ciclohexilmetilimina Este fragmento como radical: -(3-ciclopenteniliden)
Metil propil sulfóxido o 1-(metilsulfinil) butano 1,1´-binaftaleno CF3 CF3 H2N
N NH2
2,2´-bis(trifluorometil)biciclohexil-4,4´2,3,4-trimetilbifenilo diamina Aquí otro archivo en el que también pueden estudiar lo de nomenclatura: http://www.academia.edu/7643880/Nomenclatura_Comp_Org_2012
N
2,2´-bipiridina
9