Boston College Maip Departamento de Ciencias NM 4
Boston College Maipú Departamento de Ciencias NM 4 Química Diferencial Química orgánica: Grupos funcionales oxigenados II. Profesor: Francisco Muñoz Q.
Para recordar!!! ¿Cómo se llaman las siguientes estructuras orgánicas? 6 4 5 7 2 1 1 6 2 3 La cadena principal contiene 7 carbonos y corresponde a un diol, ya que existen dos grupos alcohol. En este caso se comienza enumerando desde la izquierda para que el grupo funcional alcohol (-OH) quede en menor posición, de esta forma los alcoholes quedan en posición 2 y 5 y el doble enlace está en posición 4. Como no hay radicales se nombra la cadena principal y se comienza indicando la posición del doble enlace seguido del prefijo hept (7 carbonos) y la palabra –en (indicando doble enlace) luego se indica la numeración de los alcoholes y se termina con la palabra –diol. 4 -hepten-2, 5 -diol 2 5 3 1 4 3 La cadena principal corresponde al anillo aromático, en donde la primera posición se la lleva el grupo funcional –OH, lo cual corresponde a un fenol. El anillo se enumera hacia la izquierda, ya que de esta forma los radicales quedan en menor posición, y se observa que en carbono 2 hay un isopropil, en el 4 un metil y en el 5 un ciclopropil, los cuales deben nombrarse por orden alfabético. De esta manera el nombre de la estructura será: 5 -ciclopropil-2 -isopropil-4 metilfenol Esta estructura corresponde a un éter, el cual se puede nombrar de dos formas: Forma 1: Se nombran los radicales en orden alfabético seguido de la palabra éter. Por la derecha está el ciclopropil y por la izquiera está el 3 -metilfenil, por ende el nombre será: Ciclopropil-3 -metilfeniléter Forma 2: Se identifica el radical mas pequeño y se sustituye la terminación –il por -oxi y el otro radical se nombra como una cadena hidrocarbonada, así el nombre será: Ciclopropoxi 3 -metilbenceno
Objetivo: Identificar los grupos funcionales aldehído y cetona y nombrarlos usando la nomenclatura IUPAC. 1. Prioridad de grupos funcionales Cuando un compuesto tiene dos o más grupos funcionales, su nombre base tendrá terminación del grupo con mayor prioridad y el otro grupo será un sustituyente.
2. Aldehído Constituido por el grupo formilo (-CHO) unidos a cadenas orgánicas. Fórmula general: R-CHO (R: Cadena hidrocarbonada)
2. 1 Nomenclatura de aldehídos 1. Se localiza la cadena más larga con el grupo aldehído. 1 2. Se enumera la cadena dejando el grupo aldehído en la primera posición. 2 3. Si la cadena principal tiene un doble enlace, se debe indicar la posición de este y la palabra “en”, al igual que con un triple enlace, pero en este caso tendría la palabra “in”. 4. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 5. Se nombra el compuesto usando la terminación -AL. 3 4 Butanal
5 metil 6 1 4 4 3 2 1 ciclobutil 1. Se escoge la cadena principal que debe contener al grupo funcional aldehído. 2. Se enumera la cadena partiendo del aldehído (posición 1), en este caso la cadena principal tiene 6 carbonos, con un doble enlace en el carbono 2. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 4. Se prosigue con la cadena principal, indicando la posición del doble enlace y colocando la palabra –en, con la terminación –al. 4 -ciclobutil-5 -metil-2 -hexenal hidroxi 2 3 5 6 7 metil 1. Se escoge la cadena principal que debe contener al grupo funcional aldehído. 2. Se enumera la cadena partiendo del aldehído (posición 1), en este caso hay dos aldehídos, se parte por la izquierda para que el radical quede en menor posición. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. El –OH actúa como radical y se llama hidroxi. 4. Se prosigue con la cadena principal cuya terminación será –dial (haciendo alusión a la existencia de dos aldehídos), en este caso no es necesario colocar la numeración de los aldehídos, ya que siempre se encuentran en los extremos. 5 -etil-2 -hidroxi-3 -metilhetanodial
metoxi metil 1 2 3 4 6 etil 7 8 1. Se escoge la cadena principal que debe contener al grupo funcional aldehído. 2. Se enumera la cadena partiendo del aldehído (posición 1). 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. El –OCH 3 actúa como radical, ya que el aldehído es la prioridad y se llama metoxi. 4. Se prosigue con la cadena principal en la que se debe indicar la posición del doble enlace (carbono 2) y la palabra – en, para finalizar con el sufijo –al. 4 -etil-5 -metil-3 -metoxi-2 -octenal 9 8 metil 5 10 metil 11 6 7 2 5 4 1 3 hidroxi 1. Se escoge la cadena principal que debe contener al grupo funcional aldehído. 2. Se enumera la cadena partiendo del aldehído (posición 1). 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 4. Se prosigue con la cadena principal en la que se debe indicar la posición del doble enlace (carbono 7) y la palabra –en, y la presencia del triple enlace (carbono 3) con la palabra –in, para finalizar con el sufijo –al. 8 -etil-7 -hidroxi-5, 9 -dimetil-7 -undecen-3 -inal
En el caso de ciclos: 1. Se identifica el carbono 1, el cual tiene el grupo aldehído. 2. Se enumera el ciclo dejando las insaturaciones en la menor posición, en el caso de un cicloalcano, los radicales quedan en menor posición. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 4. Se nombra el compuesto terminando con la palabra carbaldehído. 6 2 hidroxi 5 3 4 2 -etil-5 -hidroxi-3 -ciclohexenocarbaldehído 2 etil 1 1 metil 5 3 3 2 4 4 1 metil 3 -etil-2 -metilciclobutanocarbaldehído isopropil 4 -isopropil-3 -metil-2 -ciclopentenocarbaldehído
En el caso de aldehídos aromáticos: 1. Es un benceno que presenta el grupo funcional aldehído, a estructura se le llama Benzaldehído. 2. Se enumera el anillo aromático dejando en primera posición el grupo funcional aldehído y a los radicales en menor posición. Si la numeración es simétrica, prevalece el orden alfabético. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 4. Se nombra el compuesto terminando con la palabra benzaldehído. 2 1 3 metoxi 4 6 5 2 -isopropil-4 -metoxibenzaldehído etil bromo 4 etil 1 isopropil 2 3 5 3 6 2 1 4 6 5 hidroxi 2 -etil-5 -hidroxibenzaldehído 3 -bromo-5 -etilbenzaldehído
2. 2 Síntesis u obtención de aldehídos 1. Mediante oxidación de un alcohol primario. El responsable de la oxidación del alcohol primario es un oxidante suave como el clorocromato de piridino (PCC) en diclorometano. Ejemplo: PCC Butanol Diclorometano Butanal
2. Mediante ozonólisis de alquenos. Los alquenos que presenten hidrógenos vinílicos (alquenos sin ramificaciones), se rompe el doble enlace cuando reacciona con el ozono (O 3) en presencia de cinq (Zn) y ácido acético (Ac. OH), formando aldehídos. v 2 -buteno hepteno etanal metanal hexanal
3. Cetona Grupo funcional caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo (-CO-) unido a dos átomos de carbono. Fórmula general: R-CO-R’ (R y R’: Cadenas hidrocarbonadas)
3. 1 Nomenclatura de cetonas 1. Se localiza la cadena más larga con el grupo cetona. 2. Se enumera la cadena dejando el grupo cetona en la menor posición. 3. Si la cadena principal tiene un doble enlace, se debe indicar la posición de este y la palabra “en”, al igual que con un triple enlace, pero en este caso tendría la palabra “in”, y si es un ciclo se antepone la palabra ciclo. 4. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético. 5. Se nombra el compuesto usando la terminación –ONA e indicando su posición. 6 5 4 3 2 1 3 -hexanona Otra nomenclatura consiste en nombrar las cadenas como sustituyentes, ordenándolas alfabéticamente. Se nombran los radicales y se completa con la palabra cetona. etil propil etilpropilcetona
metil 7 4 6 5 3 4 3 2 2 3 -metilbutil 1 etil 1 1. Se busca la cadena principal, la cual es la más larga y debe contener al grupo funcional cetona, en este caso presenta 7 carbonos y con enlaces simples. 2. Se enumera la cadena dejando en menor posición al grupo funcional, en este caso se comienza del extremo derecho. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético, en este caso hay un metil en posición 6. 4. Se nombra la cadena principal indicando la posición del grupo funcional , que en este caso es 3 y la terminación es –ona. 6 -metil-3 -heptanona 6 -metilheptan-3 -ona 1. Se separa al compuesto en dos radicales y se identifican. En el caso de la derecha se tiene un etil. 2. En la izquierda se tiene un radical compuesto, el cual debe ser nombrado como una cadena hidrocarbonada pero con terminación –il, en este caso sería: 3 -metilbutil. 3. Se nombran los radicales en orden alfabético y se termina con la palabra cetona. Etil-3 -metilbutilcetona
6 5 4 metil 1 5 2 3 metil 1 4 isopropil 3 2 hidroxi 1. Se busca la cadena principal, que en este caso es el ciclo de 6 carbonos y se identifica el grupo funcional cetona, el cual presenta la numeración 1. 2. Se enumera la cadena dejando en menor posición a los radicales. 3. Se identifican los radicales y nombran en orden alfabético, este caso, en posición 3 hay isopropil y en posición 4 metil. se en un un 4. Se nombra la cadena principal anteponiendo la palabra ciclo y la terminación –ona. 3 -isopropil-4 -metilciclohexanona 1. Se busca la cadena principal, que en este caso es el ciclo de 5 carbonos y se identifica el grupo funcional cetona, el cual presenta la numeración 1 y corresponde a la prioridad, es decir, que el grupo –OH pasaría a ser un radical. 2. Se enumera la cadena dejando en menor posición al doble enlace (posición 2). 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético, en este caso, en posición 3 hay un hidroxi y en posición 4 un metil. 4. Se nombra la cadena principal anteponiendo la palabra ciclo e indicando la posición del doble encale con la palabra -en y finalmente la terminación –ona. 3 -hidroxi-4 -metil-2 -ciclohexenona
1 metil 2 metil 3 4 5 1 6 7 hidroxi 1. Se busca la cadena principal, la cual es la más larga y debe contener al grupo funcional cetona (que es la prioridad), en este caso presenta 7 carbonos y un enlace doble. 2. Se enumera la cadena dejando en menor posición al grupo funcional, en este caso se comienza del extremo izquierdo. 3. Se identifican los radicales y se nombran en orden alfabético, en este caso hay un hidroxilo en posición 6 y dos metil en posición 2 y 5. 4. Se nombra la cadena principal indicando la posición del doble enlace que es 4 y la posición del grupo funcional , que en este caso es 3 y la terminación es –ona. 6 -hidroxi-2, 5 -dimetil-4 -hepten-3 -ona isopropil 2 3 4 hidroxi 3 -hidroxi-2 -metilbutenil 1. Se separa al compuesto en dos radicales y se identifican. En el caso de la izquierda se tiene un isopropil. 2. En la derecha se tiene un radical compuesto, el cual debe ser nombrado como una cadena hidrocarbonada pero con terminación –il, en este caso sería: 3 -hidroxi-2 metilbutenil (indicando con la palabra en que hay un doble enlace). 3. Se nombran los radicales en orden alfabético y se termina con la palabra cetona. 3 -hidroxi-2 -metilbutenilisopropilcetona
3. 2 Síntesis u obtención de cetonas 1. Mediante oxidación de un alcohol secundario. El responsable de la oxidación del alcohol secundario es un oxidante como el permanganato (Mn. O 4 -), dicromato (Cr 2 O 7 -), trióxido de cromo (Cr. O 3). Ejemplo: Trióxido de cromo 2 -hexanol 2 -hexanona Permanganato Ciclohexanol Ciclohexanona
2. Mediante ozonólisis de alquenos. Ocurre en alquenos que presenten ramificaciones alrededor del doble enlace. Se rompe el doble enlace cuando reacciona con el ozono (O 3) en presencia de cinq (Zn) y ácido acético (Ac. OH), formando cetonas. 1 4 2 3 Propanona v v 2, 3 -dimetil-2 -buteno Propanona
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