Formulación orgánica 1

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1 1 Formulación orgánica

2 SUMARIO HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS ACÍCLICOS ALIFÁTICOS CÍCLICOS AROMÁTICOS DERIVADOS HALOGENADOS FUNCIONES ORGÁNICAS FUNCIONES OXIGENADAS FUNCIONES NITROGENADAS ALCOHOLES, FENOLES Y DERIVADOS ALDEHIDOS Y CETONAS ÁCIDOS CARBOXIÍLICOS Y DERIVADOS AMINAS Y SALES DE AMONIO HIDRAZINAS HIDOXILAMINAS NITRILOS O CIANUROS NITRODERIVADOS AMIDAS 2

3 FORMULACIÓN DE QUÍMICA ORGÁNICA ANTES DE EMPEZAR: La configuración electrónica del carbono es 1s 2 2s 2 2p 2 y para adquirir la configuración electrónica del Neón necesita otros cuatro electrones que adquiere compartiendo electrones con otros átomos según se estudia en el enlace covalente. El carbono es, por tanto, tetravalente y siempre forma cuatro enlaces. Esto deberá ser tenido en cuenta a la hora de escribir las fórmulas de los compuestos orgánicos. 1. HIDROCARBUROS: Son compuestos que contienen sólo carbono e hidrógeno. Pueden agruparse de la siguiente manera: Saturados Alcanos o parafinas Alifáticos Acíclicos Insaturados Alquenos u olefinas Alquinos o acetilénicos HIDROCARBUROS: Cíclicos Saturados Insaturados Cicloalcanos Cicloalquenos Cicloalquinos Monocíclicos Arenos Aromáticos Policíclicos Aislados Condensados 3

4 1.1. ALCANOS Los alcanos más sencillos son los de cadena lineal. Responden a la fórmula general: C n H 2n+2 Los cuatro primeros reciben los nombres de metano, etano, propano y butano; los restantes se nombran mediante el prefijo griego, que indica el número de carbonos, y la terminación ano que es genérica y se aplica a todos los alcanos: Fórmula: Nombre CH 4 metano CH 3 -CH 3 etano CH 3 -CH 2 -CH 3 propano CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 butano CH 3 -(CH 2 ) 3 -CH 3 pentano Los nombres de los términos superiores de la serie son los siguientes (se indica sólo el número de átomos de carbono): 10 decano 20 eicosano 30 triacontano 11 undecano 21 heneicosano 31 hentriacontano 12 dodecano 22 docosano 32 dotriancontano 13 tridecano 23 tricosano 33 tritriacontano 14 tetradecano 24 tetracosano 34 tetratriacontano 15 pentadecano 25 pentacosano 35 pentatriacontano 16 hexadecano 26 hexacosano 36 hexatriacontano 17 heptadecano 27 heptacosano 37 heptatriacontano 18 octadecano 28 octacosano 38 octatriacontano 19 nonadecano 29 nonacosano 39 nonatriacontano. 40 tetracontano 50 pentacontano 60 hexacontano 41 hentetracontano 51 henpentacontano 61 henhexacontano 42 dotetracontano 52 dopentacontano 62 dohexacontano etc. etc. etc. 70 heptacontano 80 octacontano 90 nonacontano etc. etc. etc. 100 hectano 200 dihectano 300 trihectano Alcanos acíclicos ramificados: Antes de nombrar los alcanos ramificados es preciso definir lo que se entiende por radicales. Se llaman así los grupos de átomos que proceden de la pérdida de un hidrógeno por un hidrocarburo. Los radicales derivados de los alcanos se llaman radicales alquilo y se nombran sustituyendo en el nombre del hidrocarburo correspondiente la terminación ano por ilo ( también il) 4

5 CH 3 - CH 3 -CH 2 - CH 3 -CH 2 -CH 2 - CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 3 -CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 - metilo etilo propilo butilo pentilo Para nombrar un hidrocarburo ramificado se nombra antes el radical unido a la cadena carbonada principal y después se dice el nombre del hidrocarburo que constituye la cadena principal. En general, la cadena principal es la más larga y para determinar la posición del radical se numera la cadena más larga y se escribe y menciona dicho número, llamado localizador delante del nombre del radical. Regla La cadena más larga se numera de un extremo a otro, de manera que se asigne los números más bajos a los carbonos con cadenas 1 laterales, independientemente de la naturaleza de los : sustituyentes. Ejemplos : Ejercicios: 5

6 Ejercicios: Hay algunos alcanos ramificados que tienen un nombre común aceptado por la IUPAC : Cualquier alcano ramificado que pierda un hidrógeno se convierte en radical. Son radicales complejos que se nombran como los alcanos ramificados pero cambiando la terminación ano por ilo y teniendo en cuenta que el carbono 1 del radical es siempre el que ha perdido el hidrógeno, es decir, aquel por el que se une a la cadena principal. Ejemplos: 6

7 Ejercicios: Formular los siguientes radicales: a) 2,4-dimetilpentilo b) 1-etil-1-metilbutilo c) 4,4-dimetil-2-propilhexilo También hay unos cuantos radicales que tienen nombre vulgar admitido. Son: Si hay varios radicales distintos se plantea el problema de cuál ha de citarse primero. La IUPAC recomienda la utilización del orden alfabético: Regla 2: Regla 3: Los radicales con nombres sencillos se citan en un orden alfabético que no tiene en cuenta los prefijos di-, tri-, etc. Los radicales con nombre complejo se ordenan según la primera letra del radical : Ejemplos 7

8 Cómo nombraríamos a este compuesto? Ejemplo: Es un etilpropiloctano, pero por dónde empezamos a numerar?. La solución nos la da la siguiente regla: Regla 4: Regla 5: Se da el número más bajo al sustituyente que primero se cita en el nombre. Cuando hay dos o más radicales complejos iguales se usan los prefijos bis, tris, tetrakis o tetraquis, pentakis o pentaquis, etc Cuando hay varias cadenas de la misma longitud, la elección de la cadena principal se hace de acuerdo con la siguiente regla: Regla 6: 1. La cadena que tenga el mayor número de cadenas laterales 2. la cadena cuyas cadenas laterales tengan los localizadores más bajos. 3. la cadena que tenga el máximo número de átomos de carbono en las cadenas laterales más pequeñas. 4. la cadena que tenga cadenas laterales lo menos ramificadas posible. 8

9 Ejercicios: Alcanos cíclicos o cicloalcanos. Los hidrocarburos saturados cíclicos se nombran añadiendo el prefijo ciclo- al nombre del alcano equivalente de cadena abierta Ejemplos: 9

10 Los radicales o grupos univalentes derivados de los cicloalcanos simples se nombran como en los alcanos acíclicos: sustituyendo la terminación ano por ilo. Es preciso indicar que, en principio hay dos formas para nombrar los cicloalcanos sustituidos, tal como se ve en el siguiente ejemplo: En algunos casos una de las dos es preferible a la otra, por ejemplo: En estos casos resulta más sencillo nombrarlos como derivados de un cicloalcano que no como derivados de un compuesto de cadena abierta, así el compuesto A sería 1-butil-1-terc-butil-4,4-dimetilciclohexano, el B sería 1,1,2- trimetilciclopentano y el C, 1-etil-2,2-diisopropil-1-metilciclopropano. En cambio, los siguientes compuestos es mejor nombrarlos como derivados de un alcano de cadena abierta: El D sería: 1,4-diciclohexil-2-metilbutano y el el E, 3-ciclopentil-2-ciclopropil-6- metilheptano 10

11 1.2. ALQUENOS Y ALQUINOS Se trata de hidrocarburos que tienen dobles enlaces carbono-carbono (alquenos) o enlaces triples carbono-carbono (alquinos) Alquenos Los hidrocarburos que contienen dobles enlaces se nombran cambiando la terminación ano del alcano de igual número de carbonos por eno Ejemplos: Obsérvese que la fórmula general de los alquenos no cíclicos con un solo doble enlace es C n H 2n. Regla 7: Regla 8: La posición del doble enlace o instauración se indica mediante el correspondiente localizador. Se procurará asignar al doble enlace un localizador tan bajo como sea posible Si hay ramificaciones se tomo como cadena principal la cadena más larga de las que contienen el doble enlace y el doble enlace tiene primacía sobre las cadenas laterales en el momento de numerar Ejemplos: 11

12 : Ejemplos Alquenos cíclicos Cuando el doble enlace está integrado en un anillo tenemos un alqueno cíclico y se nombran añadiendo el prefijo ciclo al nombre del alqueno. Ejemplos: Dienos y polienos Cuando un hidrocarburo contiene más de un doble enlace se emplea para nombrarlo la terminación adieno, -atrieno, etc. En lugar de eno. Preceden al nombre los localizadores de dichos enlaces. Ejemplos: 12

13 Ejercicios: Formular los siguientes compuestos: a) 5-etil-2,6-dimetil-2,3,4-octatrieno b) 8,8,9,9-tetrametil-3,6-decadieno c) 6-metil-6-pentil-2,4,7-nonatrieno d) 3-etil-3-metil-1,5-ciclooctadieno Alquinos Los alquinos o hidrocarburos acetilénicos son aquellos que contienen uno o más triples enlaces. Los que tienen un solo triple enlace responden a la fórmula general C n H 2n-2. Se nombran cambiando la terminación ano del alcano de igual número de carbonos por ino. Ejemplos: Si en un compuesto existen dos o más enlaces triples se emplean las terminaciones diino, -triino, etc. Ejemplos: Hidrocarburos con dobles y triples enlaces. Al nombrarlos hay que enunciar tanto el número de dobles enlaces como el de triples: si hay dos dobles enlaces y uno triple será un dieno-ino; si hay 3 enlaces dobles y dos triples, se tratará de un trieno-diino; etc. 13

14 Regla 9: Para numerar la cadena principal se procura que recaigan los números más bajos en las instauraciones (enlaces dobles o triples), prescindiendo de considerar si son dobles o triples Ejemplos: El problema se plantea cuando, tanto si se empieza a numerar por la izquierda como por la derecha, los localizadores de las instauraciones coinciden. En este caso se aplica la siguiente regla: Regla 10: Se da preferencia a los dobles enlaces sobre los triples, en el sentido de que se asigna a los dobles enlaces los localizadores más bajos La posición de los sustituyentes alquilo no tiene ninguna importancia cuando hay instauraciones, ya que son éstas las que marcan la pauta en el momento de numerar. Sólo en el caso en que las reglas de preferencia dadas aquí no nos resuelvan la papeleta, deberemos aplicar las reglas vistas para los alcanos ramificados. Ejemplos: 14

15 Radicales alquenilo y alquinilo Los grupos o radicales univalentes procedentes de los alquenos o de los alquinos adoptan las terminaciones enilo o inilo (en o in por el doble o el triple enlace, ilo por tratarse de un radical). Ejemplos: Si el radical es cíclico, se procede de la misma manera; se asigna el número 1 al átomo de carbono por donde el radical se une a la cadena principal y se numera hasta encontrar el doble o dobles enlaces. Así, por ejemplo, si nos hablan del 3- ciclohexenilo o 3-ciclohexen-1-ilo es que se trata de un ciclohexeno que tiene una valencia libre en el carbono 1 y el doble enlace en el carbono La cadena principal en alquenos y alquinos complejos Cuando en un hidrocarburo no saturado hay también dobles y/o triples enlaces en las ramificaciones, se elige como cadena principal aquella que tiene mayor número de enlaces no sencillos El hidrocarburo siguiente se nombra 4-(3-pentinil)-1,3-nonadieno-5,7-diino. La cadena principal es la que aparece numerada. En el caso de que haya dos o más posibles cadenas principales con igual número de enlaces no sencillos se elige como cadena principal la de mayor número de átomos de carbono. A igualdad de átomos de carbono, se elige la que tenga el máximo número de dobles enlaces. 15

16 Ejercicios: Radicales bivalentes. Los radicales bivalentes más sencillos son los derivados de los alcanos: Se da el nombre de propileno al metiletileno. En el caso de que estos radicales bivalentes contengan dobles o triples enlaces se utilizan las terminaciones enileno, -inileno, dienileno, -diinileno, etc. La procedencia de estos nombres es obvia, por ejemplo: dienileno = dieno + ilo + eno así el radical CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 - es el 2-pentenileno Radicales bivalentes y trivalentes sobre un mismo carbono Para estos radicales se usan las terminaciones ideno o idino que se añaden al nombre del radical ordinario, tal y como se indica en los siguientes ejemplos: 16

17 ** el nombre usual es vinilideno *** el nombre corriente es isopropilideno. Ejercicios: Formular los siguientes compuestos: a) Metilenociclohexano. b) 4-propilideno-1,7-nonadien-5-ino HIDROCARBUROS AROMÁTICOS. ARENOS El benceno es un hidrocarburo particular ya que a pesar de que parece un polieno, su reactividad es mucho menor que la de los alquenos. La razón está en su estructura, en la deslocalización de sus enlaces π, que le proporcionan una mayor estabilidad y, como consecuencia menor reactividad. Esta característica se da también en sus derivados. Los primeros derivados del benceno se aislaron de plantas que tenían un fuerte aroma y comenzaron a llamarse hidrocarburos aromáticos para distinguirlos de otros hidrocarburos. Después los químicos se dieron cuenta que lo más característico de estos compuestos era su estabilidad que nada tenía que ver con el buen o mal olor pero siguieron empleando la palabra aromaticidad para expresar esa característica. Hoy, cuando se habla de hidrocarburos aromáticos se hace referencia a compuestos especialmente estables. 17

18 El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es areno y los radicales derivados de ellos se llaman radicales arilo Nomenclatura Los sustituyentes que pueda haber sobre un anillo bencénico se mencionan como radicales anteponiéndolos a la palabra benceno: Cuando hay dos sustituyentes, su posición relativa se puede indicar mediante los números 1,2-, 1,3- o 1,4- o mediante los prefijos o- (orto), m- (meta) y p- (para) como se ve en los siguientes ejemplos: Si hay tres o más sustituyentes, se procura que reciban los números más bajos posible y en caso de que existan varias opciones se tendrá en cuenta, como norma general, el orden de preferencia de los distintos radicales. Ejemplos: 18

19 Ejercicios: Nombrar los siguientes compuestos: Nombres comunes de algunos arenos Algunos de estos hidrocarburos tienen nombres comunes admitidos por la IUPAC y su uso es más frecuente que el nombre sistemático. Pero, para evitar confusiones, la IUPAC recomienda que la aplicación de estos nombres se limite a los propios hidrocarburos y, si hay otros sustituyentes, a los casos en que estos sean distintos de los grupos presentes Hidrocarburos policíclicos condensados Hay muchos hidrocarburos policíclicos en los que los ciclos están fusionados. Se llaman condensados y contienen el máximo número posible de dobles enlaces alternados. Varios de ellos tienen nombres comunes admitidos por la IUPAC. Tal vez los más frecuentes sean los siguientes: 19

20 Radicales Lo mismo que en los alcanos cíclicos, cuando los anillos aromáticos tienen sustituyentes se pueden nombrar de dos formas distintas: como derivados de un hidrocarburo aromático o como derivados de un hidrocarburo de cadena abierta; en este caso el anillo aromático forma parte del sustituyente. Así por ejemplo: El compuesto de la izquierda podemos nombrarlo como un benceno sustituido: 1- etil-4-isobutilbenceno pero resulta más sencillo nombrar el compuesto de la derecha como un butano con dos sustituyentes benceno en 1 y 3: 1,3-difenilbutano. Los radicales más frecuentes derivados de los hidrocarburos aromáticos son: 20

21 2. DERIVADOS HALOGENADOS Son derivados halogenados todos los hidrocarburos que contienen en su molécula uno o más átomos de halógeno. Se forman sustituyendo uno o más hidrógenos de cualquier hidrocarburo por los correspondientes átomos de halógeno. El método que se utiliza frecuentemente para nombrarlos consiste en citar el nombre del halógeno precedido al de la molécula carbonada, es decir se trata al halógeno como si fuera un sustituyente. También es posible nombrar el compuesto como si fuera un haluro de alquilo (Nomenclatura Función-radical) Cuando el hidrocarburo tiene todos los hidrógenos sustituidos por halógenos se utiliza el prefijo per- delante del nombre del halógeno Se conservan los nombres vulgares de algunos polihalógenos sencillos: CHF 3 fluoroformo; CHCl 3 cloroformo; CHBr 3 bromoformo; CHI 3 yodoformo 21

22 3. ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES Los compuestos citados tienen todos enlaces sencillos carbono-oxígeno. Pueden relacionarse con la molécula de agua: un alcohol sería una molécula de agua en la que un hidrógeno se ha sustituido por un radical alquilo, alquenilo o alquinilo; si en lugar del hidrógeno hay un radical arilo se trata de un fenol y si en lugar de los dos hidrógenos hay dos radicales, tendremos un éter: H-O-H agua; R-O-H alcohol; Ar-O-H fenol; R-O-R éter 3.1. ALCOHOLES Los alcoholes se pueden nombrar de dos formas. La primera, llamada Nomenclatura Sustitutiva, se considera que se ha sustituido un H de un hidrocarburo por un OH. Al alcohol se le nombra entonces añadiendo la terminación ol al hidrocarburo de referencia. Por ejemplo: CH 3 -CH 2 -CH 3 propano CH 3 -CH 2 CH 2 OH propano + ol = propanol El segundo sistema de nomenclatura consiste en citar primero la función (alcohol) y luego el radical como si fuera un adjetivo, así: CH 3 -CH 2 -CH 2 - radical propilo CH 3 -CH 2 CH 2 OH alcohol propílico Ejemplos: Por lo general el primer sistema de nomenclatura resulta más idóneo y es casi el único empleado: 22

23 Ejemplos: Como hemos visto la función alcohol tiene preferencia frente a instauraciones y radicales; al numerar la cadena se asigna al carbono unido al OH el número más bajo posible; por otro lado, el sufijo ol, por corresponder al grupo principal, es el último en citarse. Un ejemplo de este último caso sería: CH 3 -CH 2 -CHOH-CHO 2-hidroxibutanal. Cuando el grupo OH actúa como función principal sufijo ol Cuando el grupo OH interviene como sustituyente prefijo hidroxi- Algunos alcoholes tienen nombres vulgares aceptados por la IUPAC: 3.2. FENOLES Para nombrar los fenoles se utiliza generalmente, como en los alcoholes, la terminación ol. En la mayoría de los casos esta terminación se añade al nombre (o al nombre contraído) del hidrocarburo aromático: 23

24 Se mantienen muchos nombres triviales, empezando por el propio fenol, al que estrictamente se le debería llamar bencenol o hidroxibenceno RADICALES Y SALES Los alcoholes son compuestos ligeramente ácidos y pueden desprenderse del hidrógeno formando radicales. Los radicales RO- y ArO- se nombran añadiendo la terminación oxi al nombre del radical R o Ar, así: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 O- pentiloxi y CH 2 =CH-CH 2 O- aliloxi. Sin embargo, se permite la contracción para los siguientes radicales sencillos de uso freuente: CH 3 -O- metoxi CH 3 -CH 2 -O- etoxi CH 3 -CH 2 -CH 2 -O- propoxi (CH 3 ) 2 CH-O- isopropoxi C 6 H 5 -O- fenoxi CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -O- butoxi Estos radicales pueden unirse a cationes metálicos y formar sales llamadas alcoholatos o fenolatos que se pueden nombrar de distintas maneras: 24

25 3.4. ÉTERES Hay dos sistemas fundamentales para nombrar los éteres: En la nomenclatura sustitutiva se considera al compuesto como derivado del radical más complejo y en la nomenclatura radicofuncional los dos radicales se citan en orden alfabético. Hay algunos éteres complejos difíciles de nombrar por los métodos anteriores y se utilizan esporádicamente otros sistemas de nomenclatura, por ejemplo: HOCH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 OH CH 3 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -O-CH 2 -CH 2 OH 2,2 -oxidietanol 3,5,8-trioxanonan-1-ol Oxa significa que un oxígeno está reemplazando a un CH 2. La IUPAC acepta los nombres comunes de algunos éteres usuales: 25

26 4. ALDEHIDOS Y CETONAS Los aldehídos y cetonas se caracterizan por tener el mismo grupo funcional: un doble enlace carbono-oxígeno (grupo carbonilo). La diferencia entre aldehídos y cetonas está en que en los primeros el grupo carbonilo se encuentra en el extremo de la cadena carbonada y en las segundas en el medio de esa cadena ALDEHÍDOS El sistema de nomenclatura habitual consiste en emplear la terminación al aunque algunos, como veremos, tienen nombres vulgares: Se puede ver en los ejemplos anteriores que siempre se empieza a numerar la cadena por el extremo en que se encuentra el grupo carbonilo ya que el grupo CO 26

27 tiene preferencia sobre radicales, dobles y triples enlaces y grupos OH. Sólo cuando en los dos extremos de la cadena hay grupos carbonilo se tiene en cuenta los otros grupos para decidir por donde se empieza a numerar. Cuando en un compuesto hay otras funciones que tienen prioridad sobre la función aldehído para ser citadas como grupo principal se utiliza el prefijo formil- para designar al grupo CHO al que se considera entonces como un sustituyente: El prefijo formil- también se emplea cuando hay tres o más funciones aldehído sobre el mismo compuesto. En estos casos se puede asimismo utilizar otro sistema de nomenclatura que consiste en dar el nombre de carbaldehído a los grupos CHO (los carbonos de esos CHO no se numeran: se considera que no forman parte de la cadena). Este último sistema es el idóneo para compuestos con CHO unidos directamente a ciclos. 27

28 4.2 CETONAS Para nombrar las cetonas puede utilizarse la nomenclatura sustitutiva (se supone que la cetona deriva del hidrocarburo por sustitución de un CH 2 por un CO) o la nomenclatura radicofuncional: Ejercicios: Formular los siguientes compuestos: a) 2,5-dimetil-3-hexanona b) sec-butil isopropil cetona c) 4-(3-cloro-2-ciclohexenil)-4-hidroxi-2-butanona d) 2-bromo-4-cloro-3-pentil-3-ciclopentenona e) 1-hidroxi-2-naftil 4-metil-1-naftil cetona f) 5-fenil-3-metileno-2,4,7-octanotriona Para aquellos compuestos en los que el grupo carbonilo está directamente unido a un anillo bencénico se utiliza con mayor frecuencia otro sistema que consiste en 28

29 indicar los grupos CH 3 -CO-, CH 3 -CH 2 -CO-, CH 3 -CH 2 -CH 2 -CO-, etc mediante los nombres aceto, propio, butiro, etc. Y agregarles la terminación fenona o naftona. Las dicetonas cíclicas que se pueden obtener por oxidación de fenoles se nombran genéricamente como quinonas. Así, por ejemplo al compuesto: No se le conoce por 2,5-ciclohexadieno-1,4-diona sino por p-benzoquinona. Cuando la función cetona no tiene prioridad y es considerada como un sustituyente, para indicar el grupo CO se emplea el prefijo oxo- por ejemplo: 29

30 5. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS En este capítulo veremos los siguientes grupos funcionales: 5.1. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS El grupo funcional de los ácidos carboxílicos es COOH que se llama grupo carboxilo. En general, los ácidos carboxílicos se nombran utilizando las terminaciones oico o ico que se unen al nombre del hidrocarburo de referencia. Así: CH 3 -CH 2 -CH 3 propano CH 3 -CH 2 -COOH ácido propanoico (propano + oico) Cuando el grupo carboxilo está unido directamente a un ciclo o cuando se trata de poliácidos, se utiliza otro sistema que consiste en suponer desglosada la molécula en un grupo carboxilo y un resto carbonado, por ejemplo: Veamos ahora ejemplos de algunos ácidos con su nombre trivial aceptado: 30

31 Ejercicios: Nombrar los siguientes compuestos: Existen compuestos que tienen dos o más grupos carboxilo en su molécula. Son diácidos y poliácidos y además de su nombre sistemático muchos de ellos tienen nombres vulgares aceptados por la IUPAC y muy utilizados. Veamos algunos de ellos: 31

32 Cuando en un compuesto hay 3 o más grupos COOH, para nombrarlo caben dos posibilidades que se indican con los ejemplos siguientes: También la palabra carboxi es también la utilizada para nombrar el grupo COOH cuando funciona como sustituyente, es decir, cuando hay otro grupo funcional que tiene prioridad sobre él. 32

33 5.2. SALES Los ácidos orgánicos, como los inorgánicos, pueden formar sales sustituyendo el hidrógeno del grupo carboxilo por metales. Los aniones de los ácidos carboxílicos se nombran reemplazando la terminación ico del ácido por la terminación ato. También se puede emplear preferentemente en los casos complejos- el giro sal de sodio, o de calcio, etc,. del ácido tal ÉSTERES. Los ésteres se nombran de forma análoga a las sales. En realidad, hay una cierta semejanza entre los dos tipos de compuestos: en la sal, un átomo metálico reemplaza al H del ácido; en el ester, es una cadena carbonada la que reemplaza al hidrógeno. La diferencia entre una sal y un ester reside en que el enlace O-Metal es predominantemente iónico, mientras que el enlace O-R es predominantemente covalente. Así pues, para nombrarlos sólo hay que sustituir el nombre del metal que forma la sal por el de la cadena carbonada que forma el ester. Veamos algunos ejemplos: 33

34 Si hay dos grupos ester y están sobre la cadena principal se nombra el compuesto como si se tratara de una sal de un ácido dicarboxílico, por ejemplo: CH 3 -O-CO-CO-O-CH 3 etanodioato de dimetilo (oxalato de dimetilo) Para citar al grupo ester cuando no es prioritario o cuando hay más de dos caben dos opciones, según que la función principal esté sobre la porción R o R de la molécula de: Si manda R, el sustituyente CO-OR se nombra como alcoxicarbonil o ariloxicarbonil en el caso de que R sea un radical arilo. Si manda R, el sustituyente R-CO-O- se nombra como aciloxi-. Ejercicios: Nombrar los siguientes compuestos: 34

35 5.4. ANHÍDRIDOS DE ÁCIDO Los anhídridos provienen de los ácidos por pérdida de una molécula de agua entre dos grupos carboxilo. En general se nombran igual que los ácidos de procedencia: También existen anhídridos de ácidos distintos: 5.5. RADICALES ACILO Al grupo R-CO, procedente de R-COOH, se le llama genéricamente radical acilo. Los radicales acilo se nombran sutituyendo la terminación oico o ico del ácido por oilo o ilo. Para los radicales derivados de los ácidos que se nombran mediante el sufijo carboxílico, se emplea la terminación carbonilo. 35

36 Conviene distinguir estos tres tipos de radicales: O O O ʻ ʻ ʻ - C - OR R - C - R C O alcoxicarbonil acilo aciloxi 5.6. HALUROS DE ÁCIDO Los haluros de ácido son el resultado de sustituir el grupo OH de los ácidos carboxílicos por un halógeno. Se nombran citando en primer lugar el nombre del halógeno terminado en uro (como si se tratase de una sal haloidea) seguido del nombre del radical acilo correspondiente. 36

37 6. FUNCIONES NITROGENADAS Veremos ahora algunos de los compuestos nitrogenados más usuales: aminas, hidrazinas, nitrilos, nitroderivados y amidas. Los compuestos carbonados que tienen nitrógeno en su molécula son muy variados y exceden los objetivos de este curso AMINAS Y SALES DE AMONIO Las aminas y las sales de amonio pueden considerarse derivados del amoniaco. Las aminas serían el resultado de sustituir uno o más hidrógenos del amoniaco por cadenas carbonadas y las sales de amonio son el resultado de sustituir un hidrógeno del ión amonio por una cadena carbonada. En general, las aminas se nombran anteponiendo a la palabra amina el nombre o los nombres de los radicales que sustituyen al hidrógeno. Según hemos visto en el cuadro anterior, podemos distinguir tres tipos de aminas: primarias, secundarias y terciarias según el número de hidrógenos (1, 2 o 3) del amoniaco sustituidos. Veamos como se nombran algunas aminas más complicadas: 37

38 Aminas primarias Aminas secundarias Aminas terciarias CH 2 =CH-NH 2 CH 2 =CH-NH-CH(CH 3 ) 2 CH 2 =CH-N(CH 3 ) 2 Vinilamina N-isopropilvinilamina N,N-dimetilvinilamina NH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 CH 3 -NH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH-CH 3 (CH 3 ) 2 -N-CH 2 -CH 2 -CH 2 -N(C 2 H 5 ) 2 1,3-propanodiamina N,N -dimetil-1,3-propanodiamina N,N-dietil-N,N -dimetil-1,3- propanodiamina Ejercicios: Nombrar las siguientes aminas: En los casos en que hay varios grupos amina, la forma de nombrar el compuesto depende de si los átomos de nitrógeno forman parte o no de la cadena principal. En los ejemplos siguientes se observará que cuando hay varios N integrantes de la cadena principal se utiliza para designarlos el vocablo aza, mientras que si los N no forman parte de la cadena principal se citan mediante prefijos tales como amino-, metilamino, aminometil-, etc. 38

39 Los mismos criterios de nomenclatura que acabamos de ver se utilizan cuando en el compuesto hay otro grupo que tiene preferencia sobre el grupo amina HIDRAZINAS La hidracina es NH 2 -NH 2 y puede sustituir uno o varios hidrógenos por cadenas carbonadas formando una serie de compuestos que se conocen con el nombre de hidracinas: 6.3. HIDROXILAMINAS La hidroxilamina es un compuesto inorgánico de fórmula NH 2 OH que forma derivados orgánicos sustituyendo alguno de los hidrógenos por cadenas carbonadas. 39

40 6.4. NITRILOS O CIANUROS A los compuestos orgánicos del tipo de H-C N (cianuro de hidrógeno o ácido cianhídrico) se les da el nombre genérico de nitrilos o cianuros. El grupo funcional de estos compuestos es el triple enlace C N. Hay varios sistemas válidos de nomenclatura para estos compuestos. En los casos sencillos las posibilidades son tres: a) Añadir el sufijo nitrilo al nombre del hidrocarburo de igual número de átomos de carbonos. b) Considerarlo como un derivado del HCN c) Nombrarlo como derivado del ácido RCOOH rlacinando RCOOH con RCNen el caso de que dicho ácido tenga nombre trivial aceptado. Otro sistema de nomenclatura idónea para casos como los que se indican a continuación, consiste en emplear el sufijo carbonitrilo para designar al grupo -C N 40

41 Finalmente, cuando hay otras funciones que tienen prioridad sobre el grupo CN, se cita éste mediante el prefijo ciano NITRODERIVADOS Los compuestos que contienen un grupo NO 2 se designan mediante el prefijo nitro- (nunca se considera dicha función como grupo principal; en otras palabras, siempre se le nombra como derivado) 41

42 6.6. AMIDAS Las amidas son el resultado de sustituir el grupo OH de un ácido por el grupo amino NH 2 Lo que caracteriza a una amida es la unión de un nitrógeno con el carbono del grupo carbonilo. Existen varios tipos de amidas: 42

43 Veamos algunos ejemplos: 43

44 Ejercicios: Formular los siguientes compuestos: a) 2-(3,4-dimetilfenil)-4-etoxibutiramida b) 2-bromo-N-isobutilpropionamida c) N-benzoil-N-formilanilina A veces se utiliza la expresión carboxamida para indicar un grupo CO-NH 2. Esto sucede en aquellos casos en que se nombra el ácido de referencia usando el sufijo carboxílico Finalmente, si en un compuesto hay otro grupo funcional que tiene prioridad sobre la función amida, al grupo CONH 2 se le designa mediante el prefijo carbamoilmientras que un grupo como el NHCOCH 3 recibe el nombre de acetamido y un grupo como el NHCOC 6 H 11 recibe el nombre de ciclohexanocarboxamido. 44