Nozioni di Nomenclatura per l'esecuzione degli esercizi
La nomenclatura dei composti organici secondo le modalità raccomandate dalla IUPAC richiede di fare alcune osservazioni quando ci si riferisca ad un metodo per proporre esercizi basati su un database.
I nomi di residui alchilici "ritenuti" come ad esempio isopropile o tert-butile possono creare ambiguità, nel momento in cui si deve assegnare il nome ad una molecola. In altre parole, possono essere usati? Dal momento che non si tratta di espressioni "strettamente IUPAC, quando si vuole costruire un sistema didattico basato su un database è necessario compiere delle scelte. Nel database di questo sito è possibile utilizzare questi nomi "ritenuti", con precise limitazioni. E' opportuno ricordare che secondo la IUPAC, tali gruppi possono essere nominati come 1-metiletile (l'isopropile) e 1,1-dimetiletile (il tert-butile). Si ponga perciò attenzione nell'assegnare i nomi. Si raccomanda caldamente di utilizzare lo stesso standard per i vari gruppi sostituenti contenuti in un singolo nome. Se in una struttura chimica riscontrate la presenza di due o più gruppi i cui nomi possono essere "ritenuti" (come isopropile, isobutile etc.) allora tutti i questi gruppi devono essere nominati come “ritenuti” oppure secondo lo standard IUPAC. In caso contrario il sistema fornirà un errore quando si deciderà di richiedere il controllo del nome introdotto.
Come seconda osservazione,si ricordi che siccome spesso si scrivono nomi complessi e lunghi, bisogna porre attenzione a ciò che digitiamo sulla tastiera. Spesso la corretta digitazione può fare la differenza.
Infine, come consiglio agli studenti italiani che vogliono cimentarsi con la nomenclatura nella lingua inglese, cosa che peraltro è auspicata in quanto questa è la nomenclatura che è utilizzata nella letteratura chimica internazionale, si ponga molta attenzione alla scrittura dei nomi, a causa delle differenze tra le due lingue (una per tutte: esano -hexane). A tale proposito si può utilizzare come riferimento questo link.
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Nomenclatura Sostitutiva
Regole: Nomenclatura Sostitutiva
Sistema IUPAC di nomenclatura
- Prefisso (identità e posizione dei sostituenti)
- Radice (Parte principale della molecola; numero di atomi di Carbonio)
- Desinenza (o Suffisso) (in base al gruppo funzionale indica la classe di composti cui la molecola appartiene)
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Alcani
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Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Si identifica la catena di atomi di carbonio più lunga nella molecola: Radice
A parità di lunghezza si sceglie la catena con maggior numero di punti di ramificazione
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Stadio 2 - Attribuire un numero agli atomi della catena
Stadio 2 - Attribuire un numero agli atomi della catena
Si numerano gli atomi della catena principale
Si inizia dall'estremità più vicina al primo punto di ramificazione
Se la catena si ramifica alla stessa distanza dalle due estremità la numerazione parte dall'estremità più vicina al secondo punto di ramificazione
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Stadio 3 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Stadio 3 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Si identificano e si numerano i sostituenti
Si attribuisce un numero ad ogni sostituente in base alla posizione di attacco sulla catena principaleSe sullo stesso atomo di carbonio ci sono due sostituenti, diamo ad entrambi lo stesso numero
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Stadio 4 - Scrivere il nome come un'unica parola
Stadio 4 - Scrivere il nome come un'unica parola:
Si scrive il nome come parola unica
Si usano dei trattini per separare i diversi prefissi e delle virgole per separare i numeri
Se sono presenti due o più catene laterali diverse esse devono essere scritte in ordine alfabetico
Se sono presenti due o più catene uguali, si deve usare uno dei prefissi: di-, tri-, tetra, ecc.
I prefissi non vengono considerati ai fini dell'ordine alfabetico -
Stadio 5 – Dare un nome ad un sostituente complesso come se fosse un unico composto:
Stadio 5 – Dare un nome ad un sostituente complesso come se fosse un unico composto:
Talvolta serve dare un nome ad un sostituente che è complesso (è ramificato, sostituito a sua volta…)
Si inizia numerando i componenti del sostituente complesso partendo dal punto di attacco alla catena principaleQuando si da' il nome alla molecola, il nome del sostituente viene messo tra parentesi e posizionato in ordine alfabetico secondo la sua lettera iniziale (compresi i prefissi numerici)
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Sostituenti Alchilici
Sostituenti Alchilici
Gruppo Alchilico o Radicale Alchilico:
Struttura parziale che deriva da un alcano per estrazione di un atomo di idrogeno
I gruppi alchilici vengono denominati sostituendo la desinenza –ano dell'alcano con –ile.
Metano → Metile
Etano → Etile
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Alcheni
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Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Si cerca la catena carboniosa più lunga che contiene il doppio legame: avrà come suffisso: -ene
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Stadio 2 - Attribuire un numero agli atomi della catena
Stadio 2 - Attribuire un numero agli atomi della catena
Si comincia dall'estremità più vicina al doppio legame
Se il doppio legame è equidistante dalle due estremità si comincia da quella più vicina al primo punto di ramificazione -
Stadio 3 – Scrivere il nome completo
Stadio 3 – Scrivere il nome completo:
Si numerano i sostituenti secondo la posizione in catena, ma li si riporta in ordine alfabetico
Si indica il doppio legame con il numero del primo atomo di carbonio alchenico e lo si mette prima del nome dell'idrocarburo, che porterà la desinenza –ene.
Ai cicloalcheni si assegnano nomi in maniera simile
Si inizia a numerare in modo che i carboni dell'alchene abbiano i numeri 1 e 2 e si prosegue di conseguenza
Il primo sostituente deve avere il numero più basso possibile
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Alchini
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Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Si identifica la catena di atomi di carbonio più lunga nella molecola che contiene il triplo legame
Si usa il suffisso –ino e la posizione del triplo legame viene indicata dando il numero del primo atomo di carbonio alchinico. -
Stadio 2 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Stadio 2 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Si numerano gli atomi della catena principale
La numerazione della catena principale inizia dall'estremità più vicina al triplo legame, in modo da dare al triplo legame il minor numero possibile
I composti con più tripli legami vengono chiamati –diini, -triini, etc.
I composti contenenti sia doppi sia tripli legami sono chiamati -enini
La numerazione degli enini inizia dall'estremità più vicina ad un legame multiplo (doppio o triplo)
In caso di ambiguità, i doppi legami ricevono un numero più basso rispetto ai tripli
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Radicali alchinilici, alchenilici ed alchilici
Radicali alchinilici, alchenilici ed alchilici
Si possono avere sostituenti (gruppi) alchinilici:
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Alogenuri Alchilici
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Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Stadio 1 - Identificare l'idrocarburo da cui deriva il composto
Gli alogenuri alchilici vengono denominati nello stesso modo utilizzato per gli alcani, considerando l'alogeno un sostituente nella catena.
Se sono presenti doppi e/o tripli legami, la catena li deve contenere
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Stadio 2 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Stadio 2 - Identificare ed attribuire un numero ai sostituenti
Si numerano gli atomi della catena principale iniziando dall'estremità più vicina al primo sostituente senza tenere conto che esso sia un gruppo alchilico oppure un alogeno
a) se è presente più di un alogeno dello stesso tipo, ciascuno viene numerato e si fa uso dei prefissi di-, tri-, tetra- e così via
b) se sono presenti alogeni di natura diversa, tutti vengono numerati ed elencati in ordine alfabetico quando si scrive il nome
Se la catena può essere numerata in maniera appropriata da ambo le estremità nello stadio 2, si inizia da quella più prossima al sostituente che ha la precedenza in ordine alfabetico
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Composti Aromatici
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Generalità
Generalità
Spesso gli aromatici non hanno seguito la nomenclatura sistematica
I benzeni monosostituiti si nominano come gli altri idrocarburi, utilizzando la "desinenza" –benzene
Se il sostituente alchilico ha un numero di atomi di carbonio uguale o più piccolo dell'anello si nomina come un composto aromatico alchil-sostituito
Se il sostituente alchilico è più grande dell'anello il composto è denominato come un alcano fenil-sostituito
Il nome Fenile sta ad in indicare il residuo –C6H5, quando esso è un sostituente Il gruppo C6H5CH2- è chiamato benzile -
Benzeni disostituiti: nomenclatura orto / meta / para
Benzeni disostituiti: nomenclatura orto / meta / para
I benzeni disostituiti vengono denominati con i prefissi:
orto- (o), meta- (m), para- (p)La nomenclatura basata sui prefissi orto-, meta-, para- torna utile quando considerando le reazioni è necessario descrivere dove avverrà la reazione: posizione para al sostituente….
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Benzeni plurisostituiti
Benzeni plurisostituiti
I derivati benzenici con più di due sostituenti sono denominati numerando la posizione di ciascun sostituente usano i numeri più bassi possibili: i sostituenti sono indicati in ordine alfabetico
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Alcoli
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Classificazione degli Alcoli: primari / secondari / terziari
Classificazione degli Alcoli: primari / secondari / terziari
Gli alcoli possono essere classificati come primari, secondari o terziari
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Stadio 1 – Determinare l'idrocarburo di partenza
Stadio 1 – Determinare l'idrocarburo di partenza:
individuare la catena più lunga che contiene l'ossidrile e ricavare il nome dall'alcano corrispondente, sostituendo la –o finale con –olo
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Stadio 2 – Numerare gli atomi di carbonio della catena
Stadio 2 – Numerare gli atomi di carbonio della catena:
numerare la catena alchilica dall'estremità più vicina al gruppo ossidrilico
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Stadio 3 – Scrivere il nome completo:
Stadio 3 – Scrivere il nome completo:
numerare i sostituenti in base alla posizione sulla catena e scrivere il nome elencandoli in ordine alfabetico
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Eteri ed Epossidi
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Eteri semplici
Eteri semplici
Gli eteri semplici, senza altri gruppi funzionali vengono denominati sulla base dei due sostituenti organici aggiungendo la parola etere
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Eteri più complessi
Eteri più complessi
Se ci sono altri gruppi funzionali, la parte eterea è considerata un sostituente alcossilico
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Aldeidi e Chetoni
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Aldeidi
Aldeidi
Le aldeidi vengono denominate sostituendo l'ultima vocale del corrispondente idrocarburo con il suffisso –ale
La catena principale deve contenere il gruppo –CHO e questo carbonio viene numerato con il numero 1
Per aldeidi più complesse, in cui il gruppo –CHO è legato ad un anello, si usa il suffisso –carbaldeide
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Chetoni
Chetoni
I Chetoni vengono denominati sostituendo l'ultima vocale del corrispondente idrocarburo con il suffisso –one
La catena principale deve contenere il gruppo chetonico e si numera dall'estremità più vicina al chetone
Alcuni chetoni hanno nome ritenuto (comune)
Quando il gruppo R-C=O diventa necessariamente un sostituente, si usa il nome gruppo acile e si aggiunge il suffisso –ile al nome
Il nome del prefisso deriva da quello dell'acido carbossilico con lo stesso numero di atomi di carbonio in cui il suffisso –ico è sostituito da –ile
Se sono presenti altri gruppi funzionali ed il chetone diventa un sostituente in una catena principale si deve usare il prefisso oxo-
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Nitrili
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Nitrili
Nitrili
I composti contenenti il gruppo funzionale -C≡ N sono chiamati nitrili
Sono correlati agli acidi carbossilici e presentano una reattività simile
Il loro nome viene ottenuto aggiungendo il suffisso –nitrile al nome dell'alcano e il carbonio del nitrile viene numerato con 1
I nomi dei nitrili più complessi si ottengono sostituendo il suffisso –ico o –oico dell'acido corrispondente, con il suffisso nitrile
Per i composti con il gruppo –CN legato ad un anello, si sostituisce il suffisso –carbossilico con -carbonitrile
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Alogenuri Acilici
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Alogenuri Acilici
Alogenuri Acilici
Gli alogenuri acilici vengono denominati facendo seguire al nome del gruppo acilico quello dell'alogenuro
Il primo trae il nome da quello dell'acido carbossilico da cui deriva sostituendo la desinenza –ico con –ile o quella -carbossilico con -carbonile
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Esteri
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Esteri
Esteri
Il nome degli esteri e dei sali degli acidi carbossilici si ottiene nello stesso modo
La desinenza –ico dell'acido viene sostituita con la desinenza –ato preceduta dal nome del catione (sale) o del gruppo alchilico legato all'ossigeno del carbossile (estere)
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Ammidi
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Ammidi
Ammidi
Le ammidi che non hanno alcun sostituente sull'azoto vengono denominate sostituendo la desinenza –ico o –oico dell'acido con quella –ammide oppure quello –carbossilico con –carbossammide
Se l'atomo di azoto è legato a sostituenti alchilici il nome dell'ammide si fa precedere dalla maiuscola corsiva N per indicare la sostituzione sull'azoto seguita dal nome dei gruppi alchilici sostituenti
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Ammine
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Ammine
Ammine
Le ammine possono essere alchil-sostituite (alchilammine) o aril-sostituite (arilammine)
La chimica di queste due tipologie di ammine è di per sé simile ma presenta anche alcune differenze
Ammine: Primarie (RNH2) Secondarie (R2NH) Terziarie (R3N)I termini primario, secondario e terziario sono usati in modo differenti da quanto visto in precedenza
Qui indicano il grado di sostituzione dell'azoto e non del carbonio cui esso è legatoEsistono anche composti con un atomo di azoto che porta quattro gruppi ed in cui l'azoto porta una carica positiva: sono detti sali di ammonio quaternari
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Nomenclatura IUPAC delle Ammine
Nomenclatura IUPAC delle AmmineNel sistema IUPAC le ammine primarie vengono denominati in diversi modi
Per le ammine semplici il suffisso –ammina viene aggiunto al nome del sostituente alchilico
In alternativa si può introdurre il suffisso –ammina al posto della –o finale del nome del composto di base
Quando la molecola ha più di un gruppo funzionale l'-NH2 è considerato un sostituente amminico della molecola di baseIl nome delle ammine secondarie e terziarie simmetriche si ottiene aggiungendo il prefisso di- o tri- al gruppo alchilico
Il nome delle ammine secondarie e terziarie non simmetriche vengono denominate come ammine primarie N-sostituiteIl gruppo alchilico più grande viene preso come nome di riferimento, mentre gli altri gruppi alchilici sono considerati N-sostituenti del riferimento
Esistono pochi nomi comuni per le alchilammine mentre ve ne sono parecchi per le arilammineLe più conosciute sono l'anilina e la toluidine
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Ammine Eterocicliche
Ammine Eterocicliche
Ammine eterocicliche: composti nei quali l'atomo di azoto fa parte dell'anello
Nella numerazione, l'atomo di azoto porta il numero 1