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Formulación orgánica - IES San Fulgencio

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1<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong>


FUNCIONES ORGÁNICAS<br />

HIDROCARBUROS<br />

FUNCIONES OXIGENADAS<br />

FUNCIONES NITROGENADAS<br />

SUMARIO<br />

ALIFÁTICOS ACÍCLICOS<br />

ALIFÁTICOS CÍCLICOS<br />

AROMÁTICOS<br />

DERIVADOS HALOGENADOS<br />

ALCOHOLES, FENOLES Y DERIVADOS<br />

ALDEHIDOS Y CETONAS<br />

ÁCIDOS CARBOXIÍLICOS Y DERIVADOS<br />

AMINAS Y SALES DE AMONIO<br />

HIDRAZINAS<br />

HIDOXILAMINAS<br />

NITRILOS O CIANUROS<br />

NITRODERIVADOS<br />

AMIDAS<br />

2<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong>


ANTES DE EMPEZAR:<br />

FORMULACIÓN DE QUÍMICA ORGÁNICA<br />

3<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

La configuración electrónica del carbono es 1s 2 2s 2 2p 2 y para adquirir la<br />

configuración electrónica del Neón necesita otros cuatro electrones que adquiere<br />

compartiendo electrones con otros átomos según se estudia en el enlace covalente.<br />

El carbono es, por tanto, tetravalente y siempre forma cuatro enlaces. Esto<br />

deberá ser tenido en cuenta a la hora de escribir las fórmulas de los compuestos<br />

orgánicos.<br />

1. HIDROCARBUROS:<br />

Son compuestos que contienen sólo carbono e hidrógeno. Pueden agruparse de la<br />

siguiente manera:<br />

HIDROCARBUROS:<br />

Alifáticos<br />

Acíclicos<br />

Aromáticos Policíclicos<br />

Saturados Alcanos o parafinas<br />

Insaturados<br />

Alquenos u olefinas<br />

Alquinos o acetilénicos<br />

Saturados Cicloalcanos<br />

Cíclicos Cicloalquenos<br />

Insaturados<br />

Cicloalquinos<br />

Monocíclicos Arenos<br />

Aislados<br />

Condensados


1.1. ALCANOS<br />

4<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los alcanos más sencillos son los de cadena lineal. Responden a la fórmula<br />

general: CnH2n+2 Los cuatro primeros reciben los nombres de metano, etano, propano<br />

y butano; los restantes se nombran mediante el prefijo griego, que indica el número<br />

de carbonos, y la terminación –ano que es genérica y se aplica a todos los alcanos:<br />

Fórmula: Nombre<br />

CH4 metano<br />

CH3-CH3 etano<br />

CH3-CH2-CH3 propano<br />

CH3-CH2-CH2-CH3 butano<br />

CH3-(CH2)3-CH3 pentano<br />

Los nombres de los términos superiores de la serie son los siguientes (se indica<br />

sólo el número de átomos de carbono):<br />

10 decano 20 eicosano 30 triacontano<br />

11 undecano 21 heneicosano 31 hentriacontano<br />

12 dodecano 22 docosano 32 dotriancontano<br />

13 tridecano 23 tricosano 33 tritriacontano<br />

14 tetradecano 24 tetracosano 34 tetratriacontano<br />

15 pentadecano 25 pentacosano 35 pentatriacontano<br />

16 hexadecano 26 hexacosano 36 hexatriacontano<br />

17 heptadecano 27 heptacosano 37 heptatriacontano<br />

18 octadecano 28 octacosano 38 octatriacontano<br />

19 nonadecano 29 nonacosano 39 nonatriacontano.<br />

40 tetracontano 50 pentacontano 60 hexacontano<br />

41 hentetracontano 51 henpentacontano 61 henhexacontano<br />

42 dotetracontano 52 dopentacontano 62 dohexacontano<br />

etc. etc. etc.<br />

70 heptacontano 80 octacontano 90 nonacontano<br />

etc. etc. etc.<br />

100 hectano 200 dihectano 300 trihectano.<br />

1.1.1. Alcanos acíclicos ramificados:<br />

Antes de nombrar los alcanos ramificados es preciso definir lo que se entiende por<br />

radicales. Se llaman así los grupos de átomos que proceden de la pérdida de un<br />

hidrógeno por un hidrocarburo. Los radicales derivados de los alcanos se llaman<br />

radicales alquilo y se nombran sustituyendo en el nombre del hidrocarburo<br />

correspondiente la terminación –ano por –ilo ( también –il)


CH3 - metilo<br />

CH3-CH2- etilo<br />

CH3-CH2-CH2- propilo<br />

CH3-CH2-CH2-CH2- butilo<br />

CH3-CH2- CH2-CH2-CH2- pentilo<br />

5<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Para nombrar un hidrocarburo ramificado se nombra antes el radical unido a la<br />

cadena carbonada principal y después se dice el nombre del hidrocarburo que<br />

constituye la cadena principal. En general, la cadena principal es la más larga y para<br />

determinar la posición del radical se numera la cadena más larga y se escribe y<br />

menciona dicho número, llamado localizador delante del nombre del radical.<br />

Regla<br />

Ejemplos<br />

Ejercicios:<br />

que se asigne los números más bajos a los carbonos con cadenas<br />

1<br />

laterales, independientemente de la naturaleza de los<br />

:<br />

sustituyentes.<br />

:<br />

La cadena más larga se numera de un extremo a otro, de manera


Ejercicios:<br />

6<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Hay algunos alcanos ramificados que tienen un nombre común aceptado por la<br />

IUPAC :<br />

Cualquier alcano ramificado que pierda un hidrógeno se convierte en radical. Son<br />

radicales complejos que se nombran como los alcanos ramificados pero cambiando<br />

la terminación –ano por –ilo y teniendo en cuenta que el carbono 1 del radical es<br />

siempre el que ha perdido el hidrógeno, es decir, aquel por el que se une a la cadena<br />

principal.<br />

Ejemplos:


Ejercicios:<br />

7<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

También hay unos cuantos radicales que tienen nombre vulgar admitido. Son:<br />

Si hay varios radicales distintos se plantea el problema de cuál ha de citarse<br />

primero. La IUPAC recomienda la utilización del orden alfabético:<br />

:<br />

Regla 2:<br />

Regla 3:<br />

Ejemplos<br />

Formular los siguientes radicales:<br />

a) 2,4-dimetilpentilo<br />

b) 1-etil-1-metilbutilo<br />

c) 4,4-dimetil-2-propilhexilo<br />

Los radicales con nombres sencillos se citan en un orden<br />

alfabético que no tiene en cuenta los prefijos di-, tri-, etc.<br />

Los radicales con nombre complejo se ordenan según la primera<br />

letra del radical


¿Cómo nombraríamos a este compuesto?<br />

Ejemplo:<br />

8<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Es un etilpropiloctano, pero ¿por dónde empezamos a numerar?. La solución nos<br />

la da la siguiente regla:<br />

Regla 4:<br />

Regla 5:<br />

Cuando hay varias cadenas de la misma longitud, la elección de la cadena<br />

principal se hace de acuerdo con la siguiente regla:<br />

Regla 6:<br />

Se da el número más bajo al sustituyente que primero se cita en<br />

el nombre.<br />

Cuando hay dos o más radicales complejos iguales se usan los<br />

prefijos bis, tris, tetrakis o tetraquis, pentakis o pentaquis, etc<br />

1. La cadena que tenga el mayor número de cadenas laterales<br />

2. la cadena cuyas cadenas laterales tengan los localizadores<br />

más bajos.<br />

3. la cadena que tenga el máximo número de átomos de<br />

carbono en las cadenas laterales más pequeñas.<br />

4. la cadena que tenga cadenas laterales lo menos ramificadas<br />

posible.


Ejercicios:<br />

1.1.2. Alcanos cíclicos o cicloalcanos.<br />

9<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los hidrocarburos saturados cíclicos se nombran añadiendo el prefijo ciclo- al<br />

nombre del alcano equivalente de cadena abierta<br />

Ejemplos:


10<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los radicales o grupos univalentes derivados de los cicloalcanos simples se<br />

nombran como en los alcanos acíclicos: sustituyendo la terminación –ano por –ilo.<br />

Es preciso indicar que, en principio hay dos formas para nombrar los cicloalcanos<br />

sustituidos, tal como se ve en el siguiente ejemplo:<br />

En algunos casos una de las dos es preferible a la otra, por ejemplo:<br />

En estos casos resulta más sencillo nombrarlos como derivados de un cicloalcano<br />

que no como derivados de un compuesto de cadena abierta, así el compuesto A<br />

sería 1-butil-1-terc-butil-4,4-dimetilciclohexano, el B sería 1,1,2-<br />

trimetilciclopentano y el C, 1-etil-2,2-diisopropil-1-metilciclopropano.<br />

En cambio, los siguientes compuestos es mejor nombrarlos como derivados de un<br />

alcano de cadena abierta:<br />

El D sería: 1,4-diciclohexil-2-metilbutano y el el E, 3-ciclopentil-2-ciclopropil-6-<br />

metilheptano


1.2. ALQUENOS Y ALQUINOS<br />

11<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Se trata de hidrocarburos que tienen dobles enlaces carbono-carbono (alquenos)<br />

o enlaces triples carbono-carbono (alquinos).<br />

1.2.1. Alquenos<br />

Los hidrocarburos que contienen dobles enlaces se nombran cambiando la<br />

terminación –ano del alcano de igual número de carbonos por –eno<br />

Ejemplos:<br />

Obsérvese que la fórmula general de los alquenos no cíclicos con un solo doble<br />

enlace es CnH2n.<br />

Regla 7:<br />

Regla 8:<br />

Ejemplos:<br />

La posición del doble enlace o instauración se indica mediante<br />

el correspondiente localizador. Se procurará asignar al doble<br />

enlace un localizador tan bajo como sea posible<br />

Si hay ramificaciones se tomo como cadena principal la cadena<br />

más larga de las que contienen el doble enlace y el doble enlace<br />

tiene primacía sobre las cadenas laterales en el momento de<br />

numerar


:<br />

Ejemplos<br />

1.2.1.1. Alquenos cíclicos<br />

12<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Cuando el doble enlace está integrado en un anillo tenemos un alqueno cíclico y<br />

se nombran añadiendo el prefijo ciclo al nombre del alqueno.<br />

Ejemplos:<br />

1.2.1.2. Dienos y polienos<br />

Cuando un hidrocarburo contiene más de un doble enlace se emplea para<br />

nombrarlo la terminación –adieno, -atrieno, etc. En lugar de –eno. Preceden al<br />

nombre los localizadores de dichos enlaces.<br />

Ejemplos:


Ejercicios:<br />

1.2.2. Alquinos<br />

13<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los alquinos o hidrocarburos acetilénicos son aquellos que contienen uno o más<br />

triples enlaces. Los que tienen un solo triple enlace responden a la fórmula general<br />

CnH2n-2. Se nombran cambiando la terminación –ano del alcano de igual número de<br />

carbonos por –ino.<br />

Ejemplos:<br />

Si en un compuesto existen dos o más enlaces triples se emplean las<br />

terminaciones –diino, -triino, etc.<br />

Ejemplos:<br />

Formular los siguientes compuestos:<br />

a) 5-etil-2,6-dimetil-2,3,4-octatrieno<br />

b) 8,8,9,9-tetrametil-3,6-decadieno<br />

c) 6-metil-6-pentil-2,4,7-nonatrieno<br />

d) 3-etil-3-metil-1,5-ciclooctadieno.<br />

1.2.3. Hidrocarburos con dobles y triples enlaces.<br />

Al nombrarlos hay que enunciar tanto el número de dobles enlaces como el de<br />

triples: si hay dos dobles enlaces y uno triple será un dieno-ino; si hay 3 enlaces<br />

dobles y dos triples, se tratará de un trieno-diino; etc.


Regla 9:<br />

Ejemplos:<br />

14<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

El problema se plantea cuando, tanto si se empieza a numerar por la izquierda<br />

como por la derecha, los localizadores de las instauraciones coinciden. En este caso<br />

se aplica la siguiente regla:<br />

Regla 10:<br />

La posición de los sustituyentes alquilo no tiene ninguna importancia cuando hay<br />

instauraciones, ya que son éstas las que marcan la pauta en el momento de<br />

numerar. Sólo en el caso en que las reglas de preferencia dadas aquí no nos<br />

resuelvan la papeleta, deberemos aplicar las reglas vistas para los alcanos<br />

ramificados.<br />

Ejemplos:<br />

Para numerar la cadena principal se procura que recaigan los<br />

números más bajos en las instauraciones (enlaces dobles o<br />

triples), prescindiendo de considerar si son dobles o triples<br />

Se da preferencia a los dobles enlaces sobre los triples, en el<br />

sentido de que se asigna a los dobles enlaces los localizadores<br />

más bajos


1.2.4. Radicales alquenilo y alquinilo<br />

15<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los grupos o radicales univalentes procedentes de los alquenos o de los alquinos<br />

adoptan las terminaciones –enilo o –inilo (en o in por el doble o el triple enlace, ilo<br />

por tratarse de un radical).<br />

Ejemplos:<br />

Si el radical es cíclico, se procede de la misma manera; se asigna el número 1 al<br />

átomo de carbono por donde el radical se une a la cadena principal y se numera<br />

hasta encontrar el doble o dobles enlaces. Así, por ejemplo, si nos hablan del 3-<br />

ciclohexenilo o 3-ciclohexen-1-ilo es que se trata de un ciclohexeno que tiene una<br />

valencia libre en el carbono 1 y el doble enlace en el carbono 3.<br />

1.2.5. La cadena principal en alquenos y alquinos complejos<br />

Cuando en un hidrocarburo no saturado hay también dobles y/o triples enlaces en<br />

las ramificaciones, se elige como cadena principal aquella que tiene mayor<br />

número de enlaces “no sencillos” El hidrocarburo siguiente<br />

se nombra 4-(3-pentinil)-1,3-nonadieno-5,7-diino. La cadena principal es la que<br />

aparece numerada.<br />

En el caso de que haya dos o más posibles cadenas principales con igual número<br />

de enlaces no sencillos se elige como cadena principal la de mayor número de<br />

átomos de carbono. A igualdad de átomos de carbono, se elige la que tenga el<br />

máximo número de dobles enlaces.


Ejercicios:<br />

1.2.6. Radicales bivalentes.<br />

Los radicales bivalentes más sencillos son los derivados de los alcanos:<br />

Se da el nombre de propileno al metiletileno.<br />

16<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

En el caso de que estos radicales bivalentes contengan dobles o triples enlaces<br />

se utilizan las terminaciones –enileno, -inileno, dienileno, -diinileno, etc. La<br />

procedencia de estos nombres es obvia, por ejemplo: dienileno = dieno + ilo + eno<br />

así el radical –CH2-CH2-CH=CH-CH2- es el 2-pentenileno.<br />

1.2.7. Radicales bivalentes y trivalentes sobre un mismo carbono<br />

Para estos radicales se usan las terminaciones –ideno o –idino que se añaden al<br />

nombre del radical ordinario, tal y como se indica en los siguientes ejemplos:


** el nombre usual es vinilideno<br />

*** el nombre corriente es isopropilideno.<br />

Ejercicios:<br />

1.3. HIDROCARBUROS AROMÁTICOS. ARENOS<br />

17<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

El benceno es un hidrocarburo particular ya que a pesar de que parece un polieno,<br />

su reactividad es mucho menor que la de los alquenos. La razón está en su<br />

estructura, en la deslocalización de sus enlaces π, que le proporcionan una mayor<br />

estabilidad y, como consecuencia menor reactividad. Esta característica se da<br />

también en sus derivados.<br />

Los primeros derivados del benceno se aislaron de plantas que tenían un fuerte<br />

aroma y comenzaron a llamarse hidrocarburos aromáticos para distinguirlos de otros<br />

hidrocarburos. Después los químicos se dieron cuenta que lo más característico de<br />

estos compuestos era su estabilidad que nada tenía que ver con el buen o mal olor<br />

pero siguieron empleando la palabra aromaticidad para expresar esa característica.<br />

Hoy, cuando se habla de hidrocarburos aromáticos se hace referencia a compuestos<br />

especialmente estables.<br />

Formular los siguientes compuestos:<br />

a) Metilenociclohexano.<br />

b) 4-propilideno-1,7-nonadien-5-ino.


18<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

El nombre genérico de los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos es<br />

“areno” y los radicales derivados de ellos se llaman radicales arilo.<br />

1.3.1. Nomenclatura<br />

Los sustituyentes que pueda haber sobre un anillo bencénico se mencionan como<br />

radicales anteponiéndolos a la palabra benceno:<br />

Cuando hay dos sustituyentes, su posición relativa se puede indicar mediante<br />

los números 1,2-, 1,3- o 1,4- o mediante los prefijos o- (orto), m- (meta) y p- (para)<br />

como se ve en los siguientes ejemplos:<br />

Si hay tres o más sustituyentes, se procura que reciban los números más bajos<br />

posible y en caso de que existan varias opciones se tendrá en cuenta, como norma<br />

general, el orden de preferencia de los distintos radicales.<br />

Ejemplos:


Ejercicios:<br />

1.3.2. Nombres comunes de algunos arenos<br />

19<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Algunos de estos hidrocarburos tienen nombres comunes admitidos por la IUPAC<br />

y su uso es más frecuente que el nombre sistemático. Pero, para evitar confusiones,<br />

la IUPAC recomienda que la aplicación de estos nombres se limite a los propios<br />

hidrocarburos y, si hay otros sustituyentes, a los casos en que estos sean distintos de<br />

los grupos presentes.<br />

Nombrar los siguientes compuestos:<br />

1.3.3. Hidrocarburos policíclicos condensados<br />

Hay muchos hidrocarburos policíclicos en los que los ciclos están fusionados. Se<br />

llaman condensados y contienen el máximo número posible de dobles enlaces<br />

alternados. Varios de ellos tienen nombres comunes admitidos por la IUPAC. Tal vez<br />

los más frecuentes sean los siguientes:


1.3.4. Radicales<br />

20<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Lo mismo que en los alcanos cíclicos, cuando los anillos aromáticos tienen<br />

sustituyentes se pueden nombrar de dos formas distintas: como derivados de un<br />

hidrocarburo aromático o como derivados de un hidrocarburo de cadena abierta; en<br />

este caso el anillo aromático forma parte del sustituyente. Así por ejemplo:<br />

El compuesto de la izquierda podemos nombrarlo como un benceno sustituido: 1-<br />

etil-4-isobutilbenceno pero resulta más sencillo nombrar el compuesto de la derecha<br />

como un butano con dos sustituyentes “benceno” en 1 y 3: 1,3-difenilbutano.<br />

Los radicales más frecuentes derivados de los hidrocarburos aromáticos son:


2. DERIVADOS HALOGENADOS<br />

21<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Son derivados halogenados todos los hidrocarburos que contienen en su molécula<br />

uno o más átomos de halógeno. Se forman sustituyendo uno o más hidrógenos de<br />

cualquier hidrocarburo por los correspondientes átomos de halógeno.<br />

El método que se utiliza frecuentemente para nombrarlos consiste en citar el<br />

nombre del halógeno precedido al de la molécula carbonada, es decir se trata al<br />

halógeno como si fuera un sustituyente. También es posible nombrar el compuesto<br />

como si fuera un “haluro de alquilo” (Nomenclatura Función-radical)<br />

Cuando el hidrocarburo tiene todos los hidrógenos sustituidos por halógenos se<br />

utiliza el prefijo per- delante del nombre del halógeno<br />

Se conservan los nombres vulgares de algunos polihalógenos sencillos:<br />

CHF3 fluoroformo; CHCl3 cloroformo; CHBr3 bromoformo; CHI3 yodoformo


3. ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES<br />

22<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los compuestos citados tienen todos enlaces sencillos carbono-oxígeno. Pueden<br />

relacionarse con la molécula de agua: un alcohol sería una molécula de agua en la<br />

que un hidrógeno se ha sustituido por un radical alquilo, alquenilo o alquinilo; si en<br />

lugar del hidrógeno hay un radical arilo se trata de un fenol y si en lugar de los dos<br />

hidrógenos hay dos radicales, tendremos un éter:<br />

H-O-H agua; R-O-H alcohol; Ar-O-H fenol; R-O-R’ éter<br />

3.1. ALCOHOLES<br />

Los alcoholes se pueden nombrar de dos formas. La primera, llamada<br />

Nomenclatura Sustitutiva, se considera que se ha sustituido un H de un<br />

hidrocarburo por un OH. Al alcohol se le nombra entonces añadiendo la terminación<br />

–ol al hidrocarburo de referencia. Por ejemplo:<br />

CH3-CH2-CH3 propano CH3-CH2CH2OH propano + ol = propanol<br />

El segundo sistema de nomenclatura consiste en citar primero la función (alcohol)<br />

y luego el radical como si fuera un adjetivo, así:<br />

CH3-CH2-CH2- radical propilo CH3-CH2CH2OH alcohol propílico<br />

Ejemplos:<br />

Por lo general el primer sistema de nomenclatura resulta más idóneo y es casi<br />

el único empleado:


Ejemplos:<br />

23<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Como hemos visto la función alcohol tiene preferencia frente a instauraciones y<br />

radicales; al numerar la cadena se asigna al carbono unido al OH el número más<br />

bajo posible; por otro lado, el sufijo –ol, por corresponder al grupo principal, es el<br />

último en citarse.<br />

Un ejemplo de este último caso sería: CH3-CH2-CHOH-CHO 2-hidroxibutanal.<br />

Cuando el grupo OH actúa como función principal ⇒ sufijo –ol<br />

Cuando el grupo OH interviene como sustituyente ⇒ prefijo hidroxi-<br />

Algunos alcoholes tienen nombres vulgares aceptados por la IUPAC:<br />

3.2. FENOLES<br />

Para nombrar los fenoles se utiliza generalmente, como en los alcoholes, la<br />

terminación –ol. En la mayoría de los casos esta terminación se añade al nombre (o<br />

al nombre contraído) del hidrocarburo aromático:


24<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Se mantienen muchos nombres triviales, empezando por el propio fenol, al que<br />

estrictamente se le debería llamar bencenol o hidroxibenceno.<br />

3.3. RADICALES Y SALES<br />

Los alcoholes son compuestos ligeramente ácidos y pueden desprenderse del<br />

hidrógeno formando radicales. Los radicales RO- y ArO- se nombran añadiendo la<br />

terminación –oxi al nombre del radical R o Ar, así: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2O-<br />

pentiloxi y CH2=CH-CH2O- aliloxi.<br />

Sin embargo, se permite la contracción para los siguientes radicales sencillos de<br />

uso freuente:<br />

CH3-O- metoxi CH3-CH2-O- etoxi<br />

CH3-CH2-CH2-O- propoxi (CH3)2CH-O- isopropoxi<br />

C6H5-O- fenoxi CH3-CH2-CH2-CH2-O- butoxi<br />

Estos radicales pueden unirse a cationes metálicos y formar sales llamadas<br />

alcoholatos o fenolatos que se pueden nombrar de distintas maneras:


3.4. ÉTERES<br />

Hay dos sistemas fundamentales para nombrar los éteres:<br />

25<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

En la nomenclatura sustitutiva se considera al compuesto como derivado del<br />

radical más complejo y en la nomenclatura radicofuncional los dos radicales se citan<br />

en orden alfabético.<br />

Hay algunos éteres complejos difíciles de nombrar por los métodos anteriores y se<br />

utilizan esporádicamente otros sistemas de nomenclatura, por ejemplo:<br />

HOCH2-CH2-O-CH2-CH2OH 2,2’-oxidietanol<br />

CH3-O-CH2-CH2-O-CH2-O-CH2-CH2OH 3,5,8-trioxanonan-1-ol<br />

Oxa significa que un oxígeno está reemplazando a un CH2.<br />

La IUPAC acepta los nombres comunes de algunos éteres usuales:


4. ALDEHIDOS Y CETONAS<br />

26<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los aldehídos y cetonas se caracterizan por tener el mismo grupo funcional: un<br />

doble enlace carbono-oxígeno (grupo carbonilo). La diferencia entre aldehídos y<br />

cetonas está en que en los primeros el grupo carbonilo se encuentra en el extremo<br />

de la cadena carbonada y en las segundas en el medio de esa cadena.<br />

4.1. ALDEHÍDOS<br />

El sistema de nomenclatura habitual consiste en emplear la terminación –al<br />

aunque algunos, como veremos, tienen nombres vulgares:<br />

Se puede ver en los ejemplos anteriores que siempre se empieza a numerar la<br />

cadena por el extremo en que se encuentra el grupo carbonilo ya que el grupo CO


27<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

tiene preferencia sobre radicales, dobles y triples enlaces y grupos OH. Sólo cuando<br />

en los dos extremos de la cadena hay grupos carbonilo se tiene en cuenta los otros<br />

grupos para decidir por donde se empieza a numerar.<br />

Cuando en un compuesto hay otras funciones que tienen prioridad sobre la<br />

función aldehído para ser citadas como grupo principal se utiliza el prefijo formil-<br />

para designar al grupo CHO al que se considera entonces como un sustituyente:<br />

El prefijo formil- también se emplea cuando hay tres o más funciones aldehído<br />

sobre el mismo compuesto. En estos casos se puede asimismo utilizar otro sistema<br />

de nomenclatura que consiste en dar el nombre de carbaldehído a los grupos CHO<br />

(los carbonos de esos CHO no se numeran: se considera que no forman parte de la<br />

cadena). Este último sistema es el idóneo para compuestos con CHO unidos<br />

directamente a ciclos.


4.2 CETONAS<br />

28<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Para nombrar las cetonas puede utilizarse la nomenclatura sustitutiva (se supone<br />

que la cetona deriva del hidrocarburo por sustitución de un CH2 por un CO) o la<br />

nomenclatura radicofuncional:<br />

Ejercicios:<br />

Formular los siguientes compuestos:<br />

a) 2,5-dimetil-3-hexanona<br />

b) sec-butil isopropil cetona<br />

c) 4-(3-cloro-2-ciclohexenil)-4-hidroxi-2-butanona<br />

d) 2-bromo-4-cloro-3-pentil-3-ciclopentenona<br />

e) 1-hidroxi-2-naftil 4-metil-1-naftil cetona<br />

f) 5-fenil-3-metileno-2,4,7-octanotriona<br />

Para aquellos compuestos en los que el grupo carbonilo está directamente unido a<br />

un anillo bencénico se utiliza con mayor frecuencia otro sistema que consiste en


29<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

indicar los grupos CH3-CO-, CH3-CH2-CO-, CH3-CH2-CH2-CO-, etc mediante los<br />

nombres aceto, propio, butiro, etc. Y agregarles la terminación fenona o naftona.<br />

Las dicetonas cíclicas que se pueden obtener por oxidación de fenoles se<br />

nombran genéricamente como quinonas. Así , por ejemplo al compuesto:<br />

No se le conoce por 2,5-ciclohexadieno-1,4-diona sino por p-benzoquinona.<br />

Cuando la función cetona no tiene prioridad y es considerada como un<br />

sustituyente, para indicar el grupo CO se emplea el prefijo oxo- por ejemplo:


5. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS<br />

En este capítulo veremos los siguientes grupos funcionales:<br />

5.1. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS<br />

30<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

El grupo funcional de los ácidos carboxílicos es –COOH que se llama grupo<br />

carboxilo.<br />

En general, los ácidos carboxílicos se nombran utilizando las terminaciones –oico<br />

o –ico que se unen al nombre del hidrocarburo de referencia. Así:<br />

CH3-CH2-CH3 propano CH3-CH2-COOH ácido propanoico (propano + oico)<br />

Cuando el grupo carboxilo está unido directamente a un ciclo o cuando se trata de<br />

poliácidos, se utiliza otro sistema que consiste en suponer desglosada la molécula en<br />

un grupo carboxilo y un resto carbonado, por ejemplo:<br />

Veamos ahora ejemplos de algunos ácidos con su nombre trivial aceptado:


Ejercicios:<br />

31<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Existen compuestos que tienen dos o más grupos carboxilo en su molécula. Son<br />

diácidos y poliácidos y además de su nombre sistemático muchos de ellos tienen<br />

nombres vulgares aceptados por la IUPAC y muy utilizados. Veamos algunos de<br />

ellos:<br />

Nombrar los siguientes compuestos:


32<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Cuando en un compuesto hay 3 o más grupos COOH, para nombrarlo caben dos<br />

posibilidades que se indican con los ejemplos siguientes:<br />

También la palabra –carboxi es también la utilizada para nombrar el grupo COOH<br />

cuando funciona como sustituyente, es decir, cuando hay otro grupo funcional que<br />

tiene prioridad sobre él.


5.2. SALES<br />

33<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los ácidos orgánicos, como los inorgánicos, pueden formar sales sustituyendo el<br />

hidrógeno del grupo carboxilo por metales. Los aniones de los ácidos carboxílicos se<br />

nombran reemplazando la terminación ico del ácido por la terminación ato.<br />

También se puede emplear – preferentemente en los casos complejos- el giro “sal<br />

de sodio, o de calcio, etc,. del ácido tal”.<br />

5.3. ÉSTERES.<br />

Los ésteres se nombran de forma análoga a las sales. En realidad, hay una cierta<br />

semejanza entre los dos tipos de compuestos: en la sal, un átomo metálico<br />

reemplaza al H del ácido; en el ester, es una cadena carbonada la que reemplaza al<br />

hidrógeno. La diferencia entre una sal y un ester reside en que el enlace O-Metal es<br />

predominantemente iónico, mientras que el enlace O-R es predominantemente<br />

covalente. Así pues, para nombrarlos sólo hay que sustituir el nombre del metal que<br />

forma la sal por el de la cadena carbonada que forma el ester.<br />

Veamos algunos ejemplos:


34<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Si hay dos grupos ester y están sobre la cadena principal se nombra el compuesto<br />

como si se tratara de una sal de un ácido dicarboxílico, por ejemplo:<br />

CH3-O-CO-CO-O-CH3 etanodioato de dimetilo (oxalato de dimetilo)<br />

Para citar al grupo ester cuando no es prioritario o cuando hay más de dos caben<br />

dos opciones, según que la función principal esté sobre la porción R o R’ de la<br />

molécula de:<br />

Si “manda” R, el sustituyente –CO-OR’ se nombra como alcoxicarbonil o<br />

ariloxicarbonil en el caso de que R’ sea un radical arilo. Si “manda” R’, el<br />

sustituyente R-CO-O- se nombra como aciloxi-.<br />

Ejercicios:<br />

Nombrar los siguientes compuestos:


5.4. ANHÍDRIDOS DE ÁCIDO<br />

35<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los anhídridos provienen de los ácidos por pérdida de una molécula de agua entre<br />

dos grupos carboxilo. En general se nombran igual que los ácidos de procedencia:<br />

También existen anhídridos de ácidos distintos:<br />

5.5. RADICALES ACILO<br />

Al grupo R-CO, procedente de R-COOH, se le llama genéricamente radical acilo.<br />

Los radicales acilo se nombran sutituyendo la terminación –oico o –ico del ácido por<br />

–oilo o ilo. Para los radicales derivados de los ácidos que se nombran mediante el<br />

sufijo –carboxílico, se emplea la terminación –carbonilo.


Conviene distinguir estos tres tipos de radicales:<br />

5.6. HALUROS DE ÁCIDO<br />

O O O<br />

ʻ ʻ ʻ<br />

- C - OR R - C - R – C –O –<br />

alcoxicarbonil acilo aciloxi<br />

36<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los haluros de ácido son el resultado de sustituir el grupo OH de los ácidos<br />

carboxílicos por un halógeno. Se nombran citando en primer lugar el nombre del<br />

halógeno terminado en –uro (como si se tratase de una sal haloidea) seguido del<br />

nombre del radical acilo correspondiente.


6. FUNCIONES NITROGENADAS<br />

37<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Veremos ahora algunos de los compuestos nitrogenados más usuales: aminas,<br />

hidrazinas, nitrilos, nitroderivados y amidas. Los compuestos carbonados que tienen<br />

nitrógeno en su molécula son muy variados y exceden los objetivos de este curso.<br />

6.1. AMINAS Y SALES DE AMONIO<br />

Las aminas y las sales de amonio pueden considerarse derivados del amoniaco.<br />

Las aminas serían el resultado de sustituir uno o más hidrógenos del amoniaco por<br />

cadenas carbonadas y las sales de amonio son el resultado de sustituir un hidrógeno<br />

del ión amonio por una cadena carbonada.<br />

En general, las aminas se nombran anteponiendo a la palabra amina el nombre o<br />

los nombres de los radicales que sustituyen al hidrógeno.<br />

Según hemos visto en el cuadro anterior, podemos distinguir tres tipos de aminas:<br />

primarias, secundarias y terciarias según el número de hidrógenos (1, 2 o 3) del<br />

amoniaco sustituidos. Veamos como se nombran algunas aminas más complicadas:


Aminas primarias Aminas secundarias Aminas terciarias<br />

CH2=CH-NH2 CH2=CH-NH-CH(CH3)2 CH2=CH-N(CH3)2<br />

Vinilamina N-isopropilvinilamina N,N-dimetilvinilamina<br />

Ejercicios:<br />

38<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

NH2-CH2-CH2-CH2-NH2 CH3-NH-CH2-CH2-CH2-NH-CH3 (CH3)2-N-CH2-CH2-CH2-N(C2H5)2<br />

1,3-propanodiamina N,N’-dimetil-1,3-propanodiamina N,N-dietil-N,N’-dimetil-1,3-<br />

propanodiamina<br />

Nombrar las siguientes aminas:<br />

En los casos en que hay varios grupos amina, la forma de nombrar el compuesto<br />

depende de si los átomos de nitrógeno forman parte o no de la cadena principal. En<br />

los ejemplos siguientes se observará que cuando hay varios N integrantes de la<br />

cadena principal se utiliza para designarlos el vocablo aza, mientras que si los N no<br />

forman parte de la cadena principal se citan mediante prefijos tales como amino-,<br />

metilamino, aminometil-, etc.


39<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Los mismos criterios de nomenclatura que acabamos de ver se utilizan cuando en<br />

el compuesto hay otro grupo que tiene preferencia sobre el grupo amina.<br />

6.2. HIDRAZINAS<br />

La hidracina es NH2-NH2 y puede sustituir uno o varios hidrógenos por cadenas<br />

carbonadas formando una serie de compuestos que se conocen con el nombre de<br />

hidracinas:<br />

6.3. HIDROXILAMINAS<br />

La hidroxilamina es un compuesto inorgánico de fórmula NH2OH que forma<br />

derivados orgánicos sustituyendo alguno de los hidrógenos por cadenas carbonadas.


6.4. NITRILOS O CIANUROS<br />

40<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

A los compuestos orgánicos del tipo de H-C≡N (cianuro de hidrógeno o ácido<br />

cianhídrico) se les da el nombre genérico de nitrilos o cianuros. El grupo funcional de<br />

estos compuestos es el triple enlace C≡N.<br />

Hay varios sistemas válidos de nomenclatura para estos compuestos. En los<br />

casos sencillos las posibilidades son tres:<br />

a) Añadir el sufijo –nitrilo al nombre del hidrocarburo de igual número de<br />

átomos de carbonos.<br />

b) Considerarlo como un derivado del HCN<br />

c) Nombrarlo como derivado del ácido RCOOH – rlacinando RCOOH con RCN-<br />

en el caso de que dicho ácido tenga nombre trivial aceptado.<br />

Otro sistema de nomenclatura idónea para casos como los que se indican a<br />

continuación, consiste en emplear el sufijo –carbonitrilo para designar al grupo -C≡N


41<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Finalmente, cuando hay otras funciones que tienen prioridad sobre el grupo CN,<br />

se cita éste mediante el prefijo ciano-<br />

6.5. NITRODERIVADOS<br />

Los compuestos que contienen un grupo NO2 se designan mediante el prefijo<br />

nitro- (nunca se considera dicha función como grupo principal; en otras palabras,<br />

siempre se le nombra como derivado)


6.6. AMIDAS<br />

42<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

Las amidas son el resultado de sustituir el grupo OH de un ácido por el grupo<br />

amino NH2<br />

Lo que caracteriza a una amida es la unión de un nitrógeno con el carbono del<br />

grupo carbonilo.<br />

Existen varios tipos de amidas:


Veamos algunos ejemplos:<br />

43<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong>


Ejercicios:<br />

44<br />

<strong>Formulación</strong> <strong>orgánica</strong><br />

A veces se utiliza la expresión –carboxamida para indicar un grupo –CO-NH2.<br />

Esto sucede en aquellos casos en que se nombra el ácido de referencia usando el<br />

sufijo –carboxílico<br />

Formular los siguientes compuestos:<br />

a) 2-(3,4-dimetilfenil)-4-etoxibutiramida<br />

b) 2-bromo-N-isobutilpropionamida<br />

c) N-benzoil-N-formilanilina<br />

Finalmente, si en un compuesto hay otro grupo funcional que tiene prioridad sobre<br />

la función amida, al grupo –CONH2 se le designa mediante el prefijo carbamoil-<br />

mientras que un grupo como el –NHCOCH3 recibe el nombre de acetamido y un<br />

grupo como el –NHCOC6H11 recibe el nombre de ciclohexanocarboxamido.

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