Nomenclatura dos compostos orgânicos
Prof. Doutor Pedro Silva
Professor Associado, Universidade
Fernando Pessoa
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Bioquímica metabólica: |
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Os hidrocarbonetos saturados (substituídos ou não) designam-se
genericamente por alcanos. Os primeiros quatro alcanos lineares
denominam-se metano, etano, propano e butano. Os nomes dos membros superiores
desta série formam-se à custa de um prefixo que indica o
número de átomos de carbono e do sufixo -ano.
n |
|
n |
|
1 |
Metano |
14 |
Tetradecano |
2 |
Etano |
... |
.... |
3 |
Propano |
20 |
Icosano |
4 |
Butano |
21 |
Henicosano |
5 |
Pentano |
22 |
Docosano |
6 |
Hexano |
23 |
Tricosano |
7 |
Heptano |
24 |
Tetricosano |
8 |
Octano |
... |
... |
9 |
Nonano |
30 |
Triacontano |
10 |
Decano |
40 |
Tetracontano |
11 |
Undecano |
50 |
Pentacontano |
12 |
Dodecano |
60 |
Hexacontano |
13 |
Tridecano |
70 |
Heptacontano |
O nome dos radicais univalentes obtidos por eliminação de
um átomo de hidrogénio dum átomo de carbono terminal
obtém-se substituindo a terminação -ano por
-ilo.
Ex. Metilo, etilo, propilo, butilo, dodecilo...
Os hidrocarbonetos com cadeias duplas denominam-se alcenos. Os
nomes dos alcenos obtêm-se dos nomes dos alcanos correspondentes
por substituição do prefixo -ano por -eno,
-dieno,
-trieno, etc. conforme o alceno tem uma, duas, três, etc.
ligações duplas. O nome de um alceno é precedido de
um número que indica a posição da ligação
dupla.
Os hidrocarbonetos com cadeias triplas denominam-se alcinos.
Os nomes dos alcinos obtêm-se dos nomes dos alcanos correspondentes
por substituição do prefixo -ano por -ino,
-diino,
-triino, etc. conforme o alcino tem uma, duas, três, etc.
ligações duplas. O nome de um alcino é precedido de
um número que indica a posição da ligação
tripla.
O nome de um hidrocarboneto com cadeias laterais forma-se considerando-o
derivado de um hidrocarboneto primitivo, escolhido de acordo com as regras
que se seguem. A cadeia desse hidrocarboneto primitivo chama-se cadeia
fundamental. As cadeias laterais, consideradas como substituintes,
são designadas por prefixos.
A cadeia fundamental numera-se de um extremo ao outro com algarismos
árabes de modo a que os números mais baixos correspondam:
-
às ligações múltiplas
-
às ligações duplas
-
às cadeias laterais
Ao comparar dois conjuntos de números que designam
substituintes considera-se como o conjunto mais baixo o que tiver o número
individual mais pequeno ao aparecer a primeira diferença. Ex:
-
2,7,8 é mais baixo que 3,4,9
-
1,2,5 é mais baixo que 1,4,5
-
4,4,8,9 é mais baixo que 4,4,9,9
A cadeia fundamental escolhe-se segundo as seguintes regras:
-
A cadeia com maior número de ligações múltiplas.
-
A cadeia com maior número de substituintes cíclicos.
-
A cadeia com maior número de átomos de carbono.
-
A cadeia com maior número de ligações duplas.
-
A cadeia com maior número de cadeias laterais.
-
A cadeia que apresentar números mais baixos para as cadeias laterais
-
Se ainda houver mais de uma possibilidade, compara-se o número de
carbonos das cadeias laterais nas diversas possibilidades e escolhe-se
aquela que tiver uma cadeia lateral com maior número de carbonos
na primeira diferença.
-
Se ainda se mantiver a ambiguidade conta-se o número de ramificações
das respectivas cadeias laterais. Considera-se só o número
mais elevado de ramificações em cada caso e escolhe-se para
cadeia fundamental aquela a que corresponde o menor destes números.
O nome do hidrocarboneto forma-se de acordo com as seguintes regras:
-
Citam-se primeiro as cadeias laterais, precedidas do número do átomo
de carbono da cadeia principal a que se encontram ligadas, e depois o nome
do composto primitivo
-
Os nomes dos radicais simples dispõe-se por ordem alfabética.
Prefixos multiplicativos (di, tri, et.) são acrescentados mas não
afectam a ordem alfabética. Ex: 4-etil-3,3,-dimetileptano
-
No caso de radicais complexos a letra que se considera para a ordem alfabética
é a primeira do nome completo, incluindo portanto os prefixos multiplicativos.
Ex: 7-(1,2-dimetilpentil)-5-etiltridecano
-
Quando os nomes de dois ou mais radicais complexos são formados
por palavras iguais mas com números diferentes, a prioridade de
citação cabe ao nome do substituinte que contém o
número mais baixo no primeiro ponto de diferença. Ex: 6-(1-
metilbutil)-(2-metilbutil)tridecano
Na nomenclatura substitutiva os nomes dos compostos são formados
a partir dos nomes dos hidrocarbonetos respectivos por uso de prefixos
e sufixos que indicam a substituição de átomos de
hidrogénio por átomos e grupos de átomos (grupos funcionais).
Exemplos:

Grupos característicos (ou funcionais)
São os átomos e grupos de átomos responsáveis
pelo comportamento característico de uma classe de compostos. P.
ex: os álcoois, cetonas, ácidos carboxílicos, etc.
A intensidade das propriedades conferidas por esses átomos ou grupos
depende do resto da molécula.
Compostos com um único grupo característico
Exemplos:

Escolher a estrutura (ou cadeia) fundamental
A estrutura fundamental deverá conter:
Estes critérios são aplicados sucessivamente até que
seja possível uma decisão.
Exemplo:

Cadeia |
Grupos Principais |
Lig. múltiplas |
Carbonos |
Lig. duplas |
AB |
2 |
2 |
7 |
1 |
AC |
2 |
2 |
7 |
0 |
AD |
2 |
2 |
7 |
1 |
BC |
2 |
2 |
7 |
1 |
BD |
2 |
2 |
7 |
2 <----- |
CD |
2 |
2 |
7 |
1 |
A cadeia fundamental será BD. O nome do composto será:
4-(1-hidroxi-2-propinil)-4-(3-hidroxi-1-propinil)-2,6-heptadieno-1,5-diol
Numeração da estrutura fundamental
Deve numerar-se de modo a que os números mais baixos correspondam:
-
aos heteroátomos em sistemas heterocíclicos
-
ao "hidrogénio indicado" - (estes hidrogénios correspondem às posições saturadas em sistemas heterocíclicos, como exemplificado na imagem abaixo)

-
aos grupos principais
-
às ligações múltiplas
-
às ligações duplas
-
aos prefixos (citados por ordem alfabética) + ligações
múltiplas
-
aos primeiros prefixos
Estes critérios são aplicados sucessivamente até que
seja possível uma decisão.

Critérios |
Numeração A -> B |
Numeração B -> A |
H-indicado (não existe) |
- |
- |
Grupos Principais |
2,7 |
2,7 |
Lig. mult. |
3,5 |
3,5 |
Lig. dupl |
3,5 |
3,5 |
Prefixos + lig. mult. |
3,4,5,5(a) |
3,4,5,5(a) |
Primeiros prefixos |
4-etil |
5-metil |
(a) lig. duplas em C3 e C5. Substituintes (indicados por prefixos) nos
C4 e C5. Números citados numa sequência crescente.
Como os prefixos são citados por ordem alfabética, etil
< metil; o primeiro prefixo é, assim, o etil, e a numeração
seria de A para B.
Como se forma o nome do composto?
Com base na estrutura ou cadeia fundamental vamos indicar as características
especiais do composto. Estas características são indicadas
por meio de prefixos e sufixos
e por meio de números
(para as localizar). Quando existe mais do que um tipo de substituinte,
aplicam-se as regras de prioridade indicadas na tabela seguinte. O grupo
principal é indicado pelo sufixo correspondente. Os outros grupos
funcionais eventualmente presentes na molécula serão indicados
por prefixos.
Prioridade |
Classe |
Grupo |
Sufixo |
Prefixo |
1 |
Catiões |
|
-ónio |
|
2 |
ácidos carboxílicos |
-COOH
-(C)OOH |
ácido ...carboxílico
ácido ... óico |
Carboxi- |
3 |
ácidos sulfónicos |
-SO2OH |
ácido ... sulfónico |
Sulfo- |
4 |
Sais |
-COOM
-(C)OOM |
..carboxilato de M
-..(o)ato de M |
Carboxilato de M |
5 |
ésteres |
-COOR
-(C)OOR |
..carboxilato de R
-..(o)ato de R |
R-oxicarbonil |
6 |
Halogenetos de ácidos |
-COX
-(C)OX |
halogeneto de ..carbonilo
halogeneto de ..(o)ilo |
Haloformil- |
7 |
Amidas |
-CONH2
-(C)ONH2 |
-carboxamida
-amida |
Carbamoil- |
8 |
Amidinas |
-C(=NH)NH2
-(C)(=NH)NH2 |
-carboxamidina
-amidina |
Amidino- |
9 |
Nitrilos |
-CN
-(C)N |
-carbonitrilo
-nitrilo |
Ciano- |
10 |
Isocianetos |
-NC |
-isonitrilo |
Isociano- |
11 |
Aldeídos |
-CHO
-(C)HO |
-carbaldeído
-al |
Formil-
Oxo- |
12 |
Cetonas |
-(C)O |
-ona |
Oxo- |
13 |
Alcoóis |
-OH |
-ol |
Hidroxi- |
14 |
Fenóis |
-OH |
-ol |
Hidroxi- |
15 |
Tióis |
-SH |
-tiol |
Mercapto- |
16 |
Aminas |
-NH2 |
-amina |
Amino- |
17 |
Iminas |
=NH |
-imina |
Imino- |
(Os átomos de carbono entre parêntesis fazem parte da cadeia
(ou estrutura) do composto primitivo, pelo que são incluídos
no nome do composto primitivo e não no sufixo)
Grupos característicos que são sempre designados por prefixos:
Grupos |
Classe funcional |
Prefixo |
Exemplos |
-Br |
Derivados halogenados |
Bromo |
Brometano |
-Cl |
Cloro |
-F |
Fluoro |
-I |
Iodo |
=N2 |
Compostos diazo |
Diazo |
CH3=N2 (diazometano) |
-NO |
Compostos nitroso |
Nitroso |
CH3-NO (nitrosometano) |
-NO2 |
Compostos nitro |
Nitro |
CH3-NO2 (nitrometano) |
-OR |
éteres |
R-oxi |
CH3-O-CH3 (metoximetano) |
-SR |
Sulfuretos |
R-tio |
CH3-S-Ph (metiltiobenzeno) |
-SOR |
Sulfóxidos |
R-sulfinil |
CH3-SO-Ph (metilsulfinilbenzeno) |
-SO2R |
Sulfonas |
R-sulfonil |
CH3-SO2 -Ph (metilsulfonilbenzeno) |
Casos aparentemente mais complicados:
Quando o grupo principal figura simultaneamente em sistemas cíclicos
e acíclicos
Escolhe-se para estrutura fundamental a parte do composto que tiver:
-
Maior número de GP
-
O maior número de substituições
ou
-
a que conduzir ao nome mais simples.
Exemplo:

A cadeia principal será de A. a C. (ou B.), e não a cadeia
cíclica: esta só tem 2 substituições, ao passo
que a cadeia A. - B. tem 4 substituintes ( OH, Cl, CH3, e a
cadeia complexa que inclui a cadeia cíclica).
O sistema de Cahn-Ingold-Prelog
A convenção E/Z
A existência de ligações duplas cria a possibilidade
de isomeria. Tradicionalmente os dois isómeros
são denominados cis e trans, consoante
os substituintes de cada um dos carbonos da ligação dupla
se encontrem do mesmo lado ou não:
Este sistema não é no entanto suficiente, pois é
possível ter dois substituintes ligados a um mesmo carbono da ligação
dupla:
Para resolver estes e outros problemas, três químicos orgânicos
(R. S. Cahn, C.K. Ingold e V. Prelog) criaram um sistema consistente de
nomenclatura, que recebeu o seu nome. Neste sistema, a cada substituinte
é atribuída uma prioridade. As seguintes regras de
atribuição de prioridade são aplicadas sucessivamente
até ser possível uma decisão:
-
átomos de número atómico superior tem maior prioridade
do que átomos de número atómico inferior
-
quando os dois átomos ligados são iguais, amplia-se a comparação
aos átomos ligados a estes até se poder tomar uma decisão.
Por exemplo, CCl3 tem prioridade sobre CH3 pois
Cl tem número atómico Z=17, superior a H (Z=1). Da mesma
forma, CCl3 tem prioridade sobre CHCl2 pois a sequência
de números atómicos ligados ao carbono no CCl3 (17,17,17)
é superior ao verificado no CHCl2 (17,17,1). Como anteriormente,
ao comparar dois conjuntos de números considera-se como o conjunto
mais baixo o que tiver o número individual mais pequeno ao aparecer
a primeira diferença.
-
A existência de ligações múltiplas é equivalente
à existência de ligações simples a dois ou três
átomos iguais. Assim, um grupo carbonilo -CH=O é equivalente
a
e tem
portanto prioridade sobre
.
Cada carbono da ligação dupla tem dois substituintes. Se os substituintes de maior prioridade em cada um dos carbonos estiverem do mesmo lado da ligação dupla, denomina-se o isómero de Z (do alemão Zusammen, que significa "juntos")). Se estiverem de lados opostos da ligação dupla, denomina-se o isómero de E (do alemão Entgegen, que significa "opostos")).
A convenção R/S
A especificação da configuração absoluta de um centro quiral pode ser feita sem ambiguidade utilizando o sistema de Cahn-Ingold-Prelog. Como na convenção E/Z, atribui-se a cada substituinte de um centro quiral uma prioridade de acordo com as regras descritas acima. O passo seguinte é orientar a molécula de forma a que o substituinte de menor prioridade aponte no sentido oposto ao observador. Se os outros três substituintes estiverem distribuídos de forma a que o percurso do substituinte de maior prioridade para o de menor prioridade fôr no sentido dos ponteiros do relógio a configuração denomina-se R (do latim rectus, que significa "direita"). Se eles estiverem dispostos no sentido oposto ao dos ponteiros do relógio a configuração denomina-se S (do latim sinister, que significa "esquerda"). Ex:
Bibliografia
 | Organic
Chemistry, 7th Edition, Solomons & Fryhle
Um texto clássico, pormenorizado e escrito de forma muito clara. |
| Organic
Chemistry: a Brief Course, Carey & Atkins Um bom resumo de química orgânica. |
| Organic Chemistry, Francis Carey Bastante pormenorizado, este livro inclui um óptimo programa de construção
tridimensional de moléculas, bastante útil para o estudo da estereoquímica, conformações, etc. | |
"Química Orgânica", Carlos Corrêa Centro
de Investigação em Química da Universidade do Porto
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