2. FORMULACIÓN ORGÁNICA EN CICLOS. NIVEL DE BACHILLERATO nombrar 2.1. COMPUESTOS ALICÍCLICOS Los compuestos orgánicos con ciclos normales se denominan alicíclicos. Su nomenclatura depende si el ciclo da nombre al compuesto, o si el ciclo actúa como ramificación. CH 3- OH a) Cuando el ciclo da nombre En el primer caso: se nombre como un compuesto normal con la palabra CICLO delante. Así: un ciclo con 3 C unidos por enlaces sencillos, será: ciclopropano. un ciclo de 4 C, con un doble enlace será : ciclobuteno un ciclo de 5C con un OH (función alcohol) será: ciclopentanol La numeración de las funciones sólo se hará si se producen ramificaciones o si existen otras funciones. En este caso la numeración dependerá del rango de dichas ramificaciones, que siguen el orden general Por ejemplo si en un ciclo existe un doble enlace y una función alcohol, a ésta le corresponde el número 1, y se numera el ciclo de forma que al doble enlace le corresponda el número más bajo. Si hubiera varias funciones, siempre predomina la numeración que aporte globalmente los números mas bajos los números mas bajos Ejemplo Tenemos en este caso un ciclopentenol. Si al OH, le damos la numeración 1, el doble enlace estará en 2, y el metilo en 4. Nombrando por las reglas generales, con las ramificaciones -OH delante sería: 4-metil-2-ciclopenten-1-ol CH - O C OH CH=CH2 OH 3 El grupo aldehido unido a un ciclo ( no pertenece al ciclo), se nombra como ramificación con el nombre de CICLO-(Nº DE C)-CARBALDEHIDO, Ejemplo Es un ciclohexeno, solo hay que fijar la posición del doble enlace, a partir de la función aldehido, que será la posición 1 H quedando en 3. Asi será: 3-ciclohexeno-1-carbaldehido o O=C 3-ciclohexenocarbaldehido sin embargo la cetona insertada en un ciclo, da nombre al ciclo que será: CICLO-(Nº DE C)-ONA. Ejemplo: Tenemos una ciclobutanona, pero en la posición 2, una ramificación con doble enlace que será un :metil-etenil. Por lo CH 3- C=CH2 que el nombre del compuesto se formará: C=O 2-metil-etenil-ciclobutanona OH CH 3- O C H CH 3 CH 3 C=O El grupo ácido, unido a un ciclo ( no pertenece a él) se nombra como: CICLO-( Nº DE C)-CARBOXÍLICO. Los nitrilos se nombran: CICLO-(Nº DE C)-NITRILO o CARBONITRILO El ejemplo que se da se nombraría: Ciclopropano-nitrilo o ciclopropanocarbonitrilo o N C Como ramificación cianuro de ciclopropilo Las amidas se nombran: CICLO-(Nº DE C)-CARBOXAMIDA El ejemplo que se da, se nombraría: C=O CH 33-metil-ciclohexano-carboxamida O C NH2 CH 2-C-OH CH3 NH2 1 CH 3- C=CH 2 CH3O CH 3-C O OH CH3-C C O b) cuando el ciclo se nombra como ramificación, adquiere la terminación IL ciclo de 3C = ciclopropil ciclo de 3C con =, ciclopropenil ciclo de 4C = ciclobutil ciclo de 4C con =, ciclobutenil ciclo de 5C = ciclopentil ciclo de 5C con =, ciclopentenil Si hubiera otra ramificación, se numeraría el ciclo a partir de su inserción, poniendo delante el numero localizador de la ramificación , y luego nombrándola antes del ciclo, como se hace en los compuestos alifáticos, de cadena no cíclica. Se nombra como ramificación cuando tiene mayor rango la función, salvo en los casos de ácidos, aldehidos, nitrilos, amidas, en los que aparece como grupo asociado al ciclo, pero separado de él Ejemplo El ejemplo que tenemos es una cetona. La cadena no cíclica es O un propeno, pero hay que numerarla en función de la cetona que será la posición 1, por lo tanto el nombre queda: C CH=CH2 1-ciclobutil-2-propen-1-ona C OH HO- O CH 2-C-OH CH3 El ciclo puede a veces ser ramificación de otra función, como en el caso de los éteres, en este caso no terminaría el IL, sino en OXI: ciclobutoxi, ciclopentoxi etc. Ejemplo: El ejemplo que tenemos es un ácido butenoico, con el doble O enlace en la posición 2 y con una ramificación en la 3. Esta ramificación es un éter cíclico ( con ciclo de 5C), con nombre CH 3- C=CH C OH ciclo-pentoxi. Por eso el nombre del compuesto será: Ácido 3-ciclopentoxi-2-butenoico O NH -NH2 CH 3- Se nombra como ramificación cuando se trata de aminas como función principal ( también se puede tomar la amina como ramificación (AMINO) Ejemplo El ejemplo se trata de un ciclobutenil, con una ramificación metil. Se numera a partir de amina, con el número mas bajo para el doble enlace, CH 3NH2 por eso el metilo estará en 4. El nombre se formará: 4-metil-2-ciclobutenil-amina o 3-amino-4-metil-ciclobuteno FORMULAR: 1).ácido 2-ciclohexeno-carboxílico 2). 3-ciclopentenona 3). 4,4-dimetil-2,5-ciclohexanodienona 4). 3-metil-ciclopentanocarbaldehido 5). 3-etil-ciclohexanocarbonitrilo 6) –ácido bis(3,4-diclorociclopentil)-etanoico 7) ácido 3-(3-ciclopentenil)-propanoico 8) 3-ciclopentenil-amina 2 2.2. COMPUESTOS AROMÁTICOS. QUÍMICA DEL BENCENO El benceno es un ciclo peculiar de 6C, con 3 dobles enlaces alternados (ciclohexanotrieno), con fórmula molecular C6H6, que se comporta como una entidad que se suele dibujar como un ciclohexano, con un círculo central, que indica que los algunos electrones dentro del hexágono, los que forman dobles enlaces, están deslocalizados. Cuando actúa como bloque principal se denomina benceno Cuando actúa como ramificación es fenil a) El benceno como núcleo principal. Ocurre cuando las ramificaciones son hidrocarburos menos importantes, o cuando facilita la nomenclatura general Si hay varias ramificaciones sobre el benceno se numeran de forma que a la principal le corresponda el número mas bajo, pero lo fundamental es que la numeración global sea lo mas baja posible Ejemplo: Hay 3 ramificaciones sobre el benceno, etenil y dos metilos. La principal es la primera, y se le da la posición 1, y los metilos CH3CH=CH 2 están en 3 y 4. El nombre será: 1-etenil-3,4-dimetilbenceno CH3 Cuando hay dos ramificaciones, suele adoptarse una nomenclatura histórica. La posición 1,2 se denomina ORTO (o-); La 1,3: META (m-) y la 1,4:PARA (p-) En el ejemplo dado el nombre clásico ortodimetilbenceno u o-dimetilbenceno 3 Este compuesto tiene un nombre específico: Xileno, y por lo tanto también será el o-xileno Este nombre no es sistemático sería fenil nombrar NH 2 CH3- CH 3-CH- CH 3 CH3- NH2 el CH3- CH - NH2 CH3 CH=CH 2 CH3- H C=CH-CH3 Hay muchos compuestos derivados del benceno que tienen nombres específicos que son admitidos aún en la nomenclatura sistemática. Así: El benceno con un grupo alcohol OH, se denomina fenol El benceno con un gropo aldehido, -CHO, se denomina benzaldehido El benceno con un grupo ácido, -COOH, se denomina ácido benzoico (por lo tanto los ésteres serán benzoatos) El benceno con un grupo amino, -NH2, se denomina anilina o fenilamina El benceno con un grupo amida, -CO-NH2, se denomina benzamida CH 3- OH En el ejemplo dado, se puede tomar como núcleo el fenol, con dos ramificaciones metilo en posición respecto al OH, 2 y 4. El nombre será: CH3 2,4-dimetilfenol En el ejemplo dado, el núcleo principal es el benzaldehido, al NH2 que se le da la posición 1, con dos ramificaciones, un amino en O 3, y un metilo en 4. El nombre será: CH 3C H 3-amino-4-metilbenzaldehido En el ejemplo dado, para facilitar la nomen-clatura se toma el HO O benceno como núcleo, y los dos grupos ácidos como carboxílico en posición para. Así el nombre será: O=C C OH ácido p-bencenodicarboxílico En el ejemplo dado, el ácido benzoico se toma como núcleo HO principal, posición 1 al ácido. Después se numeran las O=C CH=CH2 ramificaciones. En 2, una ramificación compleja (1-metil-1propenil), y en 4 un etenil. Su nombre será: CH3- C=CH-CH3 ácido 4-etenil-2-(1-metil-1-propenil)benzoico b) El benceno como ramificación O Siempre será fenil. Solo si la ramificación se hiciera a través de un C O metilo sería bencilo. El ejemplo dado se trata de un éster en el que el benceno actúa como núcleo y como ramificación denominándose: benzoato de 3 CH=CH2 OH CH 3- NH2 O C H NH2 HO O=C CH 3 H C=CH-CH3 HO OH O=C O C OH C=O NH2 NH2 fenilo y bencilo CH2 fenilo CH 3H C C=CH-CH 3 O El ejemplo dado, corresponde a un butenal, con una ramificación fenil, en la que en la posición 2 hay un metil. Por lo que numerando, la cadena principal a partir del aldehido, y numerando el fenilo a partir de la ramificación quedaría: 2-(2-metilfenil)-2-butenal o también 2-(o-metilfenil)-2-butenal El metilfenil es una ramificación con nombre propio alternativo (tolil) derivado del tolueno (metilbenceno). Por eso aunque no sea sistemático también se puede admitir el : 2-o-tolil-2butenal El ejemplo dado complica un poco las cosas. Se trata de un ácido butenoico, pero la rama fenilo tiene dos ramas, el metilo y el etenil, y por lo tanto se deberá numerar la ramificación a partir de su inserción de forma que la suma de los números sea lo menor posible, por eso el metilo estará en 2 y el etenil en 4. El nombre será: Ácido 2-(5-etenil-2-metilfenil)-2-butenoico CH=CH 2 CH3- HO C C=CH-CH3 O O CH3- C=CH O C NH2 CH 3- Se complican las fórmulas en este ejemplo. La cadena principal es una butenoamida, con una ramificación en la posición 3. Esta ramificación es un éter del fenilo, o sea con la nomenclatura éter sustitutiva será fenoxi, del que en posición 2 sale un metilo. Por lo tanto su nombre será: 3-(2metil-fenoxi)-2-butenoamida. Como el metil está en posición orto respecto al fenoxi, también se podrá nombrar: 3-(o-metilfenoxi)-2-butenoamida EJERCICIOS: Nombrar los compuestos que te dan CH3 O CH=CH2 H C C=CH-CH 3 O CH3- C O CH2 CH3CH3-C- CH3 O=C CH3 CH3-CH- CH3 NH2 CH3- CH 3 H O C CH-CH-CH3 O H C=CH-CH3 N C C=CH-CH3 HO CH 3 O=C C=CH-CH 3 NH2 Formular: 1) m-dibromobenceno 2).4-etil-5-fenil-1-(4-metilfenil)-1-hexanol 4) 5-(metiletil)-1,3-bencenodiol 5) 4-aminobenzonitrilo 3) p-etilfenil 6) ácido o-bencenodicarboxílico 4