4.2 Formal Methods
5.1.10 Operation Model
Todo compuesto orgánico se considera formado por un esqueleto carbonado que, en determinadas posiciones, presenta uno o varios grupos funcionales que son asociaciones de átomos, en un determinado orden, y con propiedades fisicoquímicas características. El nombre del compuesto, que debe reflejar inequívocamente su estructura química, se compone de las partes que se indican en el siguiente esquema: L P2 P1 R L S1 L S2 Donde: L son localizadores que sirven para indicar la posición de los grupos funcionales dentro de la cadena carbonada; P y S son prefijos y sufijos respectivamente, numerados en el esquema en función de su situación con respecto a la raíz R que constituye el centro del nombre.
Todos ellos son partículas que suministran información sobre aspectos estructurales del compuesto y que se comentan a continuación:
Raíz (R): La raíz informa la longitud de la cadena carbonada principal y constituye la unidad básica del nombre. Se habla de cadena principal para distinguirla de las posibles cadenas carbonadas que pueden existir en el compuesto, a las que se denomina “cadenas secundarias”, o “cadenas laterales”.
Para definir el número de átomos de carbono que contienen estas cadenas, se emplean partículas que hacen referencia a los números griegos:
1C Met 6C Hex 11C Undec 16C Hexadec
2C Et 7C Hept 12C Dodec 17C Heptadec
3C Prop 8C Oct 13C Tridec 18C Octadec
4C But 9C Non 14C Tetradec 19C Nonadec
5C Pent 10C Dec 15C Pentadec 20C Eicos
Nótese que la raíz del nombre no indica el número total de átomos de carbono del compuesto, sino solamente el número de átomos de carbono que componen la cadena principal.
61 Departamento de Química Orgánica Prefijo primero (P1): Este prefijo antecede inmediatamente a la raíz e indica la
naturaleza abierta o cíclica de la cadena principal. La ausencia de este prefijo supone una cadena abierta, y el prefijo “ciclo” define una cadena cíclica, cerrada, de tantos átomos de carbono como indique la raíz.
Prefijo segundo (P2): Este prefijo señala la presencia de sustituyentes unidos a la
cadena principal. Se entiende por sustituyentes, tanto las ramificaciones carbonadas secundarias, como los grupos funcionales secundarios. Ramificaciones secundarias son aquellas menos importantes, es decir, menos funcionalizadas y más cortas que la que se ha considerado como principal, y están unidas a ella.
Cuando existen varios grupos funcionales en una molécula, el grupo más insaturado (con mayor número de dobles o triples enlaces) y más oxidado, se denomina principal, clasificándose todos los demás como secundarios.
Se emplearán tantos prefijos segundos como grupos funcionales secundarios y ramificaciones existan. Algunos grupos funcionales son siempre considerados como secundarios, aunque sean los únicos presentes en la molécula, y por lo tanto, van siempre como prefijos segundos. Estos grupos y sus correspondientes prefijos son los siguientes: ‐X Halo (fluoro, cloro, bromo, iodo) ‐NO Nitroso ‐NO2 Nitro ‐R R‐il (Cadena secundaria)* ‐OR R‐oxi* ‐SR R‐iltio*
* Los símbolos R son genéricos, y deben sustituirse en cada caso por la raíz de la cadena carbonada secundaria univalente a la que representan.
Los grupos funcionales restantes pueden ser considerados principales o secundarios, según la estructura en la que estén presentes (ver tabla de precedencias en la cuaderneta de nomenclatura).
Cuando un grupo funcional está presente dos o más veces, en lugar de indicar cada grupo repitiendo el prefijo, se utiliza un multiplicador adecuado, situado inmediatamente delante del prefijo. Por ejemplo, no es correcto nombrar: cloroclorocloro, sino tricloro, etc.. Los multiplicadores más usuales son: di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, etc., y se anteponen directamente al prefijo sin separación, ni guión, ni ningún otro signo.
Sufijo primero (S1): La función del sufijo primero es informar el grado de saturación de
la cadena carbonada, es decir, la presencia o ausencia de enlaces múltiples entre carbonos. Los sufijos empleados en esta posición son los siguientes: an Cadena saturada (sin enlaces múltiples) en Cadena con un doble enlace al menos in Cadena con un triple enlace al menos Cuando existe más de una insaturación del mismo tipo en una estructura, se indica su número anteponiendo inmediatamente al sufijo primero, el correspondiente multiplicador. Los nombres de los compuestos que contienen insaturaciones dobles y triples, deberán incluir ambos sufijos en el orden “enin”. Ejemplo: Hexadienino.
Sufijo segundo (S2): Con este sufijo se informa de la naturaleza del grupo funcional
principal, es decir, del más insaturado y oxidado que contenga la molécula (ver tabla de precedencias en cuaderneta de nomenclatura). Como se ha visto, cuando sea necesario, deberán utilizarse multiplicadores también con el prefijo segundo para indicar la repetición del grupo funcional principal.
Localizadores (L): La posición de los grupos funcionales y de las insaturaciones debe quedar indicada, en los casos en que no es obvia, para que la designación de la estructura sea inequívoca. Esto se consigue mediante localizadores que son generalmente números, y en algún caso letras que indican dónde están situados, a lo largo de la cadena carbonada, los grupos funcionales e insaturaciones a que hacen referencia los prefijos y sufijos. A este efecto, es necesario que los átomos de carbono que constituyen la cadena, estén numerados. (Ver cuaderneta de nomenclatura).
Los únicos signos permitidos en el nombre de un compuesto orgánico son: guión (‐) y coma (,), cada uno de ellos con una misión definida. Los localizadores, cuando hay varios juntos, se separan entre sí por comas. Los localizadores aislados o en un grupo, se separan de las partículas anteriores y posteriores, prefijos, sufijos o raíz, mediante guiones.
Elección de la cadena principal:
La cadena principal, es decir, aquélla sobre la que se basa la nomenclatura y la numeración, se elegirá según los siguientes criterios, en forma sucesiva, y en el orden de prioridad en el que se enuncian a continuación:
1) La que contenga al grupo funcional principal y si éste estuviera repetido, la que lo contenga el mayor número de veces.
2) La que contenga el mayor número de dobles o triples enlaces considerados conjuntamente.
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4) La que tenga mayor número de dobles enlaces.
5) La que presente localizadores más bajos y en el orden de prioridad que se indica para: los grupos principales, los enlaces múltiples en conjunto, y los dobles enlaces.
6) La que tenga el mayor número posible de sustituyentes citados como prefijos y, en iguales condiciones, les atribuya localizadores más bajos.
7) La que tenga mayor número de veces y con los localizadores más bajos posible, los sustituyentes que se citan como prefijos en primer lugar por orden alfabético.