Nomenclatura de las sustancias químicas: sustancias inorgánicas de acuerdo con la práctica actual del seminario... ; sustancias orgánicas de acuerdo con la práctica vigente del CA... 8429176098, 9788429176094

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Quinta edición

Nomenclatura de las sustancias químicas W. R. Peterson

Peterson

Ed. Reverté

TABLA PERIÓDICA simplificada 1

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17

H I

He

–I

Li I

Be

B

I

Mg

Al

II

K I

Ca II

Rb I

Sr II

Cs

Ba II

C

N

V IV IV III III –IV II –III –III

II

Na

I

18

III

Sc III

Ti IV III II

V V IV III II

Cr VI III II

Mn VII IV III II

Fe III II

Co III II

Ni III II

Cu II I

Pd IV II

Pt IV II

Ag I

III I

As

Hg II I

–II

S

Ne –I

Cl

Ar

Se

Br

Kr

VII V VI V III IV III –III –II I –I

II

Cd

P

F

VII V VI V IV III IV III –IV –III –II I –I

Zn

II

Au

Si

O

Sn IV II

Pb IV II

Sb V III

Te

I

VII VI V IV III –II I –I

Xe

Nomenclatura de las sustancias químicas Quinta edición

Nomenclatura de las sustancias químicas Quinta edición Sustancias inorgánicas: de acuerdo con la práctica actual del semanario Chemical Abstracts (CA) y según las Recomendaciones de 2005 (Libro Rojo) de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Sustancias orgánicas: de acuerdo con la práctica vigente del CA y según las Recomendaciones 2013 (Libro Azul, Nomenclature of Organic Chemistry, IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013).

W. R. Peterson

Nomenclatura de las sustancias químicas, 5ª edición Copyright © Dr. W. R. Peterson Esta edición Copyright © Editorial Reverté, S. A., 2020 Edición en papel: ISBN: 978-84-291-7609-4 Edición en ebook: ISBN: 978-84-291-9562-0 (PDF) Propiedad de: EDITORIAL REVERTÉ, S. A. Loreto 13-15 08029 Barcelona Tel: (34) 93 419 33 36 [email protected] www.reverte.com Reservados todos los derechos. La reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, así como la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos, queda rigurosamente prohibida sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas por las leyes. Impreso en España - Printed in Spain Depósito legal: B. 8507-2020 Impreso en Liberdúplex # 1503

PRÓLOGO (5ª edición)

Se ha revisado el texto. Se han actualizado los nombres de los últimos elementos de la TP, la parte de Sustancias Inorgánicas y los Índices de Sustancias.

PRÓLOGO (4ª edición)

Se ha adaptado el contenido de la 2ª parte a las Recomendaciones de la IUPAC de 2013 y se han corregido erratas, algunas detectadas por profesores y estudiantes, entre los que debemos destacar a Laura Maíllo. En www.reverte.com se encontrarán más ejercicios asociados a esta 4ª edición, en forma de "exámenes combinados".

PRÓLOGO (3ª edición)

El libro ha pasado a denominarse “Nomenclatura de las sustancias químicas” porque ahora existe una versión simplificada (“Fundamentos de nomenclatura química”, de 223 págs.) con el mismo número de capítulos y la misma ordenación. Se han reordenado varios apartados de los cap. 18-20 y se han corregido las erratas detectadas.

PRÓLOGO (2ª edición)

En esta 2ª edición se han introducido dos ejercicios nuevos (5.19 y 9.7), se han añadido algunos párrafos y notas con el fin de seguir aumentando la claridad pedagógica del texto, se han cambiado unas pocas fórmulas (buscando todavía una mayor variedad de ejemplos) y se han corregido las erratas advertidas.

Del PRÓLOGO a la 1ª edición

Este libro es una revisión y actualización de la suma de dos pequeños textos editados por primera vez hace cuatro décadas por la extinta editorial Edunsa. El nivel, el número de páginas y la cantidad de ejercicios han aumentado. El presente libro tiene dos niveles y dos públicos: — Los estudiantes de bachillerato y ciclos formativos deben fijarse en el texto en letra grande (Times NR 12) y prestar la máxima atención a las Tablas y los ejercicios resaltados mediante tramas. Deben prescindir de todo el texto en letra pequeña (Times NR 9). — Por otro lado, es adecuado para universitarias/os de primeros cursos de Ciencias Experimentales, Ciencias de la Vida e Ingenierías, si prescinden de lo que es más sencillo, es decir, de los capítulos de introducción (cap. 1 y 12) y de los ejercicios resueltos, se leen todo el resto y se esfuerzan en resolver todos los Exámenes. En resumen, éste es un libro pensado para estudiantes entre 16 y 20 años. Los más jóvenes deberían leer solo lo escrito en letra normal y, en especial, lo destacado con recuadros o letra negrita. Los más expertos pueden “saltarse” introducciones y recuadros, pero deben fijarse en la letra pequeña; si cursan más asignaturas de química, ya irán complementando este texto con más elementos y sus combinaciones, con compuestos de coordinación adicionales, con otros tipos de sustancias orgánicas y con compuestos organometálicos. Es humanamente imposible que en un libro con miles de fórmulas no haya un número erróneo o un dibujo incorrecto. El lector que detecte alguna errata y la indique a [email protected] será recompensado.

ÍNDICE SUSTANCIAS INORGÁNICAS 1

INTRODUCCIÓN ELEMENTOS ……………………………………………………………………….................................. pág. CAPACIDAD DE COMBINACIÓN O VALENCIA ……………..…............………............ NUMERO DE OXIDACIÓN …………………………………............…….………………….......…...... TABLA PERIÓDICA simplif. …...... NÚMEROS DE OXIDACIÓN …..... RESUMEN Y CONSIDERACIONES FINALES …………….………………….................... EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………........................

2

2 5 7 10 11 12 13

SUSTANCIAS ELEMENTALES TIPOS DE SUSTANCIAS ELEMENTALES …………………………………………………….….. 15 EJERCICIOS .………………………………………………………….……………………………...................... 18

3

COMBINACIONES BINARIAS DEL HIDRÓGENO HIDRUROS METÁLICOS …………………………...………………………………...…….................... EJERCICIO RESUELTO ……......... OTROS HIDRUROS …………………………..........………………………………………....................... Apéndice. Estructuras en cadena ………………………..................................... AGUA (Y PERÓXIDO DE HIDRÓGENO) ……………….....………….………....................... HIDRÁCIDOS ………………………………………………………………………………………...................... Apéndice. Otros hidrácidos …………………...............…………........…………......... EJERCICIO RESUELTO …............ EJERCICIOS …..………………………………………………………………………………………………….….....

4

23 24 25 26 28 29 30 30 31

ÓXIDOS ÓXIDOS DE LOS GRUPOS 1 y 2 …………………………………………….…..…........................ EJERCICIO RESUELTO …............. OTROS ÓXIDOS …………………………………………………………………………………...................... EJERCICIO RESUELTO …….......... EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………………................

36 36 37 39 40

Apéndice especial. Otras combinaciones binarias …........…….…....................................... 43

5

OXOÁCIDOS. ÁCIDOS INORGÁNICOS NOMENCLATURA DE OXOÁCIDOS ……………….………………………………..................... EJERCICIO RESUELTO …............ OXOÁCIDOS DEL GRUPO 17 ……………………………………….………………….……................. EJERCICIO RESUELTO ………....... EJERCICIO RESUELTO ……........

46 46 48 49 50

OXOÁCIDOS DEL GRUPO 16 ……………………………………………………….…….................... OXOÁCIDOS DEL GRUPO 15 .……………………………….………….………………….................. Apéndice. Ácidos del fósforo con enlaces P–H ...................................... OXOÁCIDOS DEL CARBONO Y DEL SILICIO …………………………………………........ OXOÁCIDOS DEL BORO ……………………………………….……………………………................... OXOÁCIDOS DE LOS METALES DE TRANSICIÓN …………………………….…....... REGLAS NEMOTÉCNICAS ………………………………………………………………….................... EJERCICIO RESUELTO …........... EJERCICIO RESUELTO ……......... NOMENCLATURA SISTEMÁTICA …………………………..……...................................... EJERCICIOS ……………………………………………………………….………………………...................... RESUMEN .......................................

6

CATIONES Y ANIONES CATIONES ………………………………………………………………………………………………..………….….. Apéndice. Otros cationes heteropoliatómicos ....................................... ANIONES …………………………………………………………………………………...………..….….………...... EJERCICIOS …………………………………………………………………….………………………………....…..

7

73 74 74 75

SALES NOMENCLATURA …………………………………………………………………………….…….…………….…. FORMULACIÓN …………………………………………………………………………….……….………………… Apéndice. Sales ácidas …………………………………..….….......……….................….. EJERCICIOS ………………………………………………………………………….……………………………..…..

9

65 67 68 70

HIDRÓXIDOS NOMENCLATURA …………………………………………………………………..................................... FORMULACIÓN ……………………………………………………….…………………………………………....… Apéndice. Comparación entre hidróxidos y oxoácidos ......................... EJERCICIOS ……………………………………………………………………………………………………….…....

8

50 52 53 53 54 54 55 56 57 58 60 64

77 79 81 82

COMPUESTOS DE COORDINACIÓN ENTIDADES NEUTRAS, CATIÓNICAS O ANIÓNICAS ……………….......……... LIGANDOS. NOMBRE Y ORDEN DE CITACIÓN ………….……………………………...... EJERCICIO RESUELTO ……......... Apéndice. Compuestos de coordinación con CO o CN ........................... Apéndice. Estereoisomería ......................................................................... SALES FORMADAS POR COMPLEJOS .................................................................. EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………………….………....

86 87 89 90 91 93 94

10 SOLUCIONES DE LOS EJERCICIOS …………...............................….…...… 97 11 EXÁMENES (sustancias inorgánicas) …...................................................... 121 (soluciones en www.reverte.com/Peterson)

SUSTANCIAS ORGÁNICAS 12 INTRODUCCIÓN

LOS COMPUESTOS DEL CARBONO …………………………......................................... EJERCICIO RESUELTO ……..…. LA VALENCIA DEL CARBONO .............................................................................. EL CARBONO TETRAÉDRICO ............................................................................... ESTADO DE OXIDACIÓN ……….......................…………………………….…………............. FÓRMULAS SIMPLIFICADAS .............................................................................. Apéndice. Fórmulas supersimplificadas ................................................ RESUMEN Y CONSIDERACIONES FINALES .................................................. EJERCICIOS …………………………………………………………………….…………….…………......……..

13 ALCANOS

ALCANOS DE CADENA LINEAL ………………………………………..………………………….…. ALCANOS RAMIFICADOS ………………………….………………………………………………….…. EJERCICIO RESUELTO ……...… EJERCICIO RESUELTO ……..…. Apéndice. Estereoisomería. Configuración R/S ….……......................... ALCANOS CÍCLICOS O CICLOALCANOS ………………………………………………....…. Apéndice. Estereoisomería cis/trans en los cicloalcanos ……........... EJERCICIOS …………………………………………………………………………………………………..….….

130 131 133 134 137 138 138 139 141

145 146 149 153 155 158 159 160

14 ALQUENOS Y ALQUINOS ALQUENOS ………………………………………………………………………………………………………….… POLIENOS …………………………………………………………………………………………………………...… EJERCICIO RESUELTO ……...… Apéndice. Estereoisomería Z/E ……………………….………........................... Apéndice. Estereoisomería Z/E en polienos ………….……...................... CICLOALQUENOS ………………………………………………………………………………………….……. ALQUINOS ……………………………………………………………………………………………………….…… POLIINOS …………………………………………………………………………………………………………….… DOBLES Y TRIPLES ENLACES ……………………….…………………………………………..….… INSATURACIONES EN CADENAS LATERALES ………….................................. EJERCICIOS …………………………………………………………………………………………………….……

15 HIDROCARBUROS AROMÁTICOS

DERIVADOS DEL BENCENO ……………………………………………….………….…………………. EJERCICIO RESUELTO …….….. NOMBRES COMUNES DE ALGUNOS ARENOS ……………………………….…………… HIDROCARBUROS AROMÁTICOS CONDENSADOS …………………………….…… GRUPOS ARILO ……………………………………………………………….………………….……………….. EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………………………….

16 HIDROCARBUROS HALOGENADOS

165 167 167 168 169 170 170 171 172 173 173

179 180 181 182 182 184

EJEMPLOS …………………………………………………………………………………………………………..… 187 RECAPITULACIÓN ………………………….………………………………………………….………………. 189 EJERCICIOS ……………………………………………………………………………………………………….... 190

GRUPOS CARACTERÍSTICOS O FUNCIONALES ……………................… 193 17 ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES ALCOHOLES …………………………………………………………………………………………………………... EJERCICIO RESUELTO ……...... FENOLES …………………………………………………………………………………………………………..……. EJERCICIO RESUELTO ………... ÉTERES ………………………………………………………………………………………………………….…....…. Apéndice. Poliéteres ……………………..…………..................………………….…….… Apéndice. Éteres cíclicos…………………….......................………………….…….… EJERCICIOS ……………………………………………………………………………………………….……….…

18 ALDEHÍDOS Y CETONAS

ALDEHÍDOS ……………………………………………………………………………………………..……….….. EJERCICIO RESUELTO ………… CETONAS ………………………………………………………………………………………………………..….…. EJERCICIO RESUELTO ………... EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………………………….

19 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y ÉSTERES

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS ………………………………………………………………………………….. EJERCICIO RESUELTO ………… Apéndice. Anhídridos y haluros de ácido ............................................. ÉSTERES ………………………………………………………………………………………………...……………... EJERCICIO RESUELTO ………… EJERCICIOS ………………………………………………………………………………………………………....

2O DERIVADOS NITROGENADOS

AMINAS ……………………………………………………………………………………………………………….… EJERCICIO RESUELTO ........... Apéndice. Poliaminas N-sustituidas ....................................................... Apéndice. Aminas cíclicas (heterociclos nitrogenados) .................... Apéndice. Sales de amonio (orgánicas) ................................................. IMINAS …………………………………………………………………………………………………………….……. Apéndice. Heterociclos nitrogenados aromáticos .............................. Apéndice. Sales de iminio ......................................................................... NITRILOS ………………………………………………………………………………………………………….…… AMIDAS …………………………………………………………………………………………………………….....… EJERCICIO RESUELTO ............ NITRODERIVADOS …………………………………………………………………………………….…....… EJERCICIOS ……………………………………………………………………………….………………………...

195 197 200 201 203 205 206 206

209 210 213 214 216

220 221 224 225 226 228

235 238 240 241 242 242 244 245 245 247 248 249 251

21 SOLUCIONES DE LOS EJERCICIOS ……….……………..…….…………….…... 261 22 EXÁMENES (sustancias orgánicas) ….......................................…....…… 313 (soluciones en www.reverte.com/Peterson)

ÍNDICES DE SUSTANCIAS ............ 323

Sustancias inorgánicas

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Ed. Reverté

1 Introducción Todo lo que nos rodea en este mundo es una mezcla compleja de sustancias, que desde tiempo inmemorial el ser humano se ha preocupado de aislar o purificar por mera curiosidad o para obtener algún provecho. Gracias a ello, conocemos en la actualidad muchos de los componentes de los distintos "materiales" que existen en la Tierra. Así, por ejemplo, en

Una molécula es una agrupación de átomos, unidos o enlazados entre sí, con entidad propia

el mundo animal

agua, carbohidratos, proteínas, grasas, nucleótidos, sales minerales...,

el mundo vegetal

agua, celulosa, otros carbohidratos, lignanos, terpenos, alcaloides, sales...,

el mundo mineral

silicatos, fosfatos y carbonatos de calcio, aluminio, hierro...,

el mar

agua, cloruro de sodio, otras sales...,

el aire

nitrógeno, oxígeno, argón, vapor de agua, dióxido de carbono...

Si se separan los componentes de tales mezclas mediante las técnicas más apropiadas en cada caso —precipitación, cristalización, extracción, destilación fraccionada, métodos cromatográficos...—, se llegan a obtener substancias puras (en adelante sustancias puras, que es la expresión más común). Se llaman así porque sus moléculas o, en general, sus unidades estructurales son idénticas: no tienen "impurezas", no contienen otras moléculas distintas en una proporción detectable o apreciable. Hay sustancias puras cuyas moléculas están constituidas por un solo tipo de átomos, pero la mayoría son una combinación más o menos complicada de átomos diferentes. Podemos clasificar, pues, las substancias o sustancias puras en dos tipos:

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Sustancias elementales = moléculas formadas por átomos idénticos Sustancias compuestas = moléculas formadas por átomos distintos

Ed. Reverté

Sustancias elementales Sustancias compuestas o compuestos químicos En realidad, lo que diferencia unas de otras es que las moléculas o unidades estructurales de una sustancia elemental o simple están constituidas por un solo tipo de átomos (contienen un único elemento), mientras que las de una sustancia compuesta o compuesto están constituidas por átomos distintos (es decir, están formadas por diversos elementos).

ELEMENTOS El número total de elementos que se conocen en la actualidad, considerando los encontrados en la naturaleza y los obtenidos en laboratorios nucleares, es casi 120. Estos elementos han dado o dan lugar, al combinarse entre sí, a millones de sustancias diferentes que constituyen toda la materia del universo.

v. Handbook of Chemistry & Physics, CRC Press, o The Origins of Chemical Names, W. E. Flood, Oldbourne, o www.webelements.com, o Enciclopedia of the Elements, P. Enghag, Wiley-VCH

En el listado que sigue se indican los nombres y símbolos de los 50 elementos más comunes, junto con unas notas muy resumidas sobre su origen etimológico. Muchos de estos nombres, de la época de los alquimistas, provienen del latín, salvo cuando se indica otra procedencia, y sugerían alguna característica del elemento, del mineral del que se había obtenido o del lugar donde se encontró. También hay nombres que, como sucede a menudo en bastantes hallazgos y descubrimientos, son producto de las apreciaciones correctas o incorrectas de los científicos que las realizaron en aquel momento y han perdurado. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Hidrógeno Helio Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón Sodio Magnesio Aluminio

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al

hydro+genum, engendrador de agua de la atmósfera del sol (helios) lithos (roca) berilo, esmeralda de color verde del árabe buraq o bauraq (bórax) elemento predominante en el carbón genera nitratos (nitrum); gr. a-zoe, ázoe, fr. azote forma o genera ácidos (oxys) fluere (fluir) nuevo (del griego neos) soda (de sodanum); natrium (del árabe natrün) Magnesia, comarca de Tesalia (Grecia) de alumen (sulfato de aluminio y potasio)

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14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Zinc o cinc*

Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

silex, sílice, guijarro, pedernal phosphoros, portador de luz sulfur, de sulphurium del griego chloros (amarillo verdoso) argos, inactivo ingl. pot-ashes (cenizas); kalium (ár. al qaliy) calx, caliza Scandia, Escandinavia de los Titanes (primeros hijos de la Tierra) Vanadis, diosa escandinava del griego chroma, color magnes, magnético; no confundir con Mg ferrum cobalos, mina del alemán Nickel, Satanás Cuprum, nombre latino de Chipre del alemán Zink, origen oscuro

33 34 35 36 37 38

Arsénico Selenio Bromo Kriptón** Rubidio Estroncio

As Se Br Kr Rb Sr

arsenikon, varonil Selene, la luna del griego bromos, hedor, peste del griego kryptos, oculto, secreto rubidus, rojo muy intenso (a la llama) Strontian, ciudad de Escocia

46 47 48

Paladio Plata Cadmio

Pd Ag Cd

Pallas, diosa de la sabiduría plattus, plano; argentum (gr. argyros) cadmia (antiguamente carbonato de zinc)

50 51 52 53 54 55 56

Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón Cesio Bario

Sn Sb Te I Xe Cs Ba

stannum, alteración de stagnum anti monos (nunca solo); gr. stibi, polvo negro tellus, tierra del griego iodes, violeta del griego xenon, extraño, raro caesius, color azul celeste del griego barys, pesado

78 79 80

Platino Oro Mercurio

Pt Au Hg

de platina (por su parecido a la plata) aurum, aurora resplandeciente planeta Mercurio; hydrargyros, plata líquida

82

Plomo

Pb

de plumbum

___________________________________________________________________________ * El Diccionario de la Lengua Española (DLE) de la Real Academia Española da preferencia a cinc pero acepta zinc (digamos que a regañadientes, porque una z delante de una vocal débil solo puede sonar como c). Sin embargo, muchos químicos prefieren zinc, por su conexión etimológica y “simbólica”. ** O criptón, que es la adaptación al español de este morfema. Criptón es el único término incluido en el DLE. A propósito, Supermán, que según el famoso “cómic” provenía de Kriptón o Criptón, era sensible a un material sorprendente, de fórmula todavía desconocida, llamado “kryptonita/kriptonita/criptonita” (v. https://es.wikipedia.org/wiki/Kryptonita). En un artículo de Nature bautizaron en 2002 a un gen de una metil-transferasa con este nombre. En la actualidad (marzo de 2020) hay 34 artículos “serios” en el CA (SciFindern) en donde aparece Kryptonite.

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De los casi 120 elementos actuales de la Tabla Periódica, en este libro de introducción a la nomenclatura sólo trataremos con los 50 del listado anterior. Son los que aparecen en la Tabla Periódica simplificada en la primera hoja del libro y en la pág. 10. Casi no se hablará de los llamados gases nobles (He, Ne, etc., v. columna 18) porque, al ser bastante inertes, el número de compuestos sintetizados que contienen dichos elementos es pequeño. Así pues, a partir del capítulo 3 el número real de elementos que aparecerán en los ejercicios será 45.

A través de buscadores como Google, Yahoo, etc., es inmediato encontrar Tablas Periódicas con información exhaustiva y bastante actualizada (por ejemplo, v. www.webelements.com).

RECORDATORIO: El texto en letra pequeña —notas a pie de página, párrafos intercalados, apéndices...— no es para principiantes, como se ha indicado en el prólogo.

La selección realizada es discutible porque se han descartado algunos elementos abundantes o de gran importancia tecnológica, pero confiamos en que profesores y estudiantes comprenderán la intencionalidad pedagógica de esta simplificación. Es previsible además que cada alumno vaya ampliando la Tabla a medida que entre en contacto con nuevos elementos (y con compuestos en los que los elementos presentan a veces estados de oxidación distintos de los que se indican en dicha Tabla). Por supuesto, los estudiantes suelen tener a mano, sea a través de su libro de química o de su ordenador, una Tabla Periódica completa. En notas a pie de página o en letra pequeña, aparecerán un par de veces algunos de los otros elementos.* Pero en el texto principal sólo se hablará de 45–50 y en los ejercicios se utilizarán los 45 mencionados, con sus estados de oxidación más usuales. _______________________________________________________________________________ * En el listado de la pág. anterior y en la Tabla de la contraportada hay diversos huecos, empezando por los elementos de número atómico 31 (Ga) y 32 (Ge), relativamente poco comunes, y continuando por diversos metales de transición a partir del elemento 39. No se considerarán tampoco los siguientes elementos transuránicos/transférmicos descubiertos (hasta el 118), ni los dos últimos, hipotéticos por ahora, a los que se da un nombre sistemático: 104 Rutherfordio Rf Db Dubnio 105 106 Seaborgio Sg 107 Bohrio Bh 108 Hassio Hs 109 Meitnerio Mt 110 Darmstadtio Ds 111 Roentgenio Rg 112 Copernicio Cn . 113 Nihonio Nh nombre y símb. aceptados en 2016 114 Flerovio Fl nombre y símb. aceptados en 2012 115 Moscovio Mc nombre y símb. aceptados en 2016 116 Livermorio Lv nombre y símb. aceptados en 2012 117 Tennesso Ts nombre y símb. aceptados en 2016 118 Oganessón Og nombre y símb. aceptados en 2016 119 Ununenio Uue Un-un-en-ium significa elemento 1-1-9 120 Unbinilio Ubn Un-bi-nil-ium significa elemento 1-2-0

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Ed. Reverté

Hay que destacar que los detalles etimológicos no son solo una curiosidad cultural o una forma nemotécnica de relacionar símbolos y elementos. En bastantes casos, para nombrar derivados se usa, por tradición o eufonía, la raíz de los nombres latinos o griegos de los elementos en lugar de su nombre inglés, alemán, español o francés actual. Así: • •

• • • •

•

Algunos compuestos de nitrógeno se nombran mediante el prefijo aza o az (del gr. a-zoe, sin vida) en lugar de “nitr”. Muchas sales que contienen azufre se denominan sulfatos (sulphates en British English, sulfates en USA English y en francés), pero no “azufratos” (ni “sulphurates”, ni “sulfurates”, ni “soufrates”). En ciertos complejos de hierro, se usa el vocablo ferrate en inglés y ferrato en español, pero no "ironate" o "hierrato". Veremos que hay complejos de cobre que se denominan cupratos, pero no “cobratos”. En determinados compuestos de oro, se utiliza la expresión aurate o aurato, pero nunca "goldate" ni "orato". Se suele escribir estannatos más que estañatos. Sin embargo, las dos acepciones son válidas: estannato, como estannífero (DLE), recuerda el origen latino, culto, de la palabra, mientras estañato (nn en latín = ñ en español) es una derivación castiza y actual, como el verbo estañar y el adj. estañado. Por tradición, se verá que en algunos compuestos de Sb se utiliza la raíz antimon y en otros estib.

CAPACIDAD DE COMBINACIÓN O VALENCIA Al combinarse, real o formalmente, átomos distintos entre sí para dar una molécula de un compuesto concreto, definido, lo hacen siempre en una misma proporción. Por ejemplo, se sabe experimentalmente que: •

Hidrógeno y cloro reaccionan átomo a átomo dando la molécula HCl (se forma un enlace H–Cl).

•

Hidrógeno y oxígeno se combinan en la relación atómica 2:1 dando agua. Se dice que 2 átomos de H reaccionan con 1 de O dando 1 molécula de H2O (H–O–H, con formación de dos enlaces O–H). Como todo estudiante ya sabe, las proporciones se indican mediante subíndices, pero nunca se apunta el subíndice 1 (no se escribe H2O1 sino H2O).

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•

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Hidrógeno y nitrógeno se combinan en la proporción atómica de 3 a 1 cuando se forma amoníaco, así que 3 átomos de H reaccionan con 1 de N dando una molécula de NH3 (formándose 3 enlaces N–H).

Si definimos la capacidad de combinación o valencia de un elemento como el número de H que se combinan con él, vemos que en los compuestos anteriores: • El cloro tiene una valencia igual a 1. • El oxígeno tiene una valencia igual a 2. • El nitrógeno tiene una valencia igual a 3. Siguiendo un criterio paralelo, se puede verificar la capacidad de combinación de cualquier elemento respecto al oxígeno, cuya valencia “se acaba de deducir” que es 2 (aunque el lector sabe eso desde hace mucho tiempo). Por ejemplo, las siguientes combinaciones binarias nos indican claramente la proporción atómica entre cada metal y oxígeno:

La valencia o capacidad de combinación de un elemento es un número que proviene de un hecho experimental (la fórmula empírica de una molécula o de la unidad estructural).

Na2O

CaO

Al2O3

2:1

1:1

2:3

En el primer caso 2 átomos de Na están “unidos” a 1 de O; como la valencia del O es 2, la del Na debe ser 1 (2 Na “equivalen a” 1 O). En el segundo caso hay tantos átomos de Ca como de O; la valencia del Ca debe ser igual a la del O. En el tercer caso, hay 2 átomos de Al por cada 3 de O. En resumen: • La valencia del sodio es 1. • La valencia del calcio es 2. • La valencia del aluminio es 3. En realidad, se puede determinar la valencia de cualquier elemento poco conocido respecto a cualquier elemento de valencia establecida, siempre que reaccionen entre sí y pueda analizarse o confirmarse experimentalmente en qué relación atómica lo han hecho. Se verá pronto que hay elementos que no dan un solo derivado oxigenado (un solo óxido), sino dos o más de composición definida, dependiendo de la cantidades relativas de ese elemento y de oxígeno que se pongan en contacto así como de las condiciones de reacción. Son elementos que “pueden actuar con distintas valencias”.

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NÚMERO DE OXIDACIÓN El número, estado o grado de oxidación de un elemento puede definirse como su valencia con signo positivo o negativo. Para evitar confusiones, se expresa mediante números romanos (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII). Se da un valor positivo de número de oxidación al elemento más “electropositivo” —el menos electronegativo— de los dos que forman enlace, pero no se suele escribir el signo “+” delante del número romano. Por otro lado, se añade el signo “–” a la valencia del elemento más electronegativo de los dos que forman enlace. Es evidente que esto se refiere a entidades químicas donde los elementos directamente unidos son distintos. Si son idénticos, por más enlaces que existan entre ellos, el número de oxidación que se les asigna es cero (0), lógicamente. Así, el estado o número de oxidación de los H en H–H es cero y el estado o número de oxidación de los N en N
N es cero. La electronegatividad de un elemento se define como su tendencia a captar electrones. Esta característica está estrechamente relacionada con la estructura electrónica del elemento, como el lector recordará de su libro de introducción a la química. Por ejemplo, el átomo de flúor, que tiene 7 electrones en la “capa de valencia” (2s2 2p5), muestra una gran tendencia a captar un electrón transformándose en el anión fluoruro, cuya estructura electrónica coincide con la del gas noble inmediato, el neón (2s2 2p6), con 8 electrones en la “capa de valencia”. Los elementos metálicos, en cambio, muestran muy poca tendencia a captar electrones, por lo que su electronegatividad es muy pequeña. Como es sabido, los elementos metálicos tienen tendencia a dar electrones (los más externos, los de de su capa de valencia) pero no a captarlos o tomarlos. De hecho, el orden de electronegatividad de los elementos es: F > O > Cl, N > Br > I, S, C, Se > Te, P, H, As, B, Si >> metales. Alternativamente, se suele decir que, de más electropositivo a más electronegativo, los principales elementos pueden ordenarse así: metales 60, tales como C70 y otras mayores llamadas “nanotubos”, tienen también un gran interés académico y práctico, pero su nomenclatura es demasiado complicada para tratarla en este texto. Otras sustancias, como el diamante y el grafito,**** se presentan en forma de enormes mallas o redes atómicas, en el primer caso tridimensionales (disposición tetraédrica de los enlaces C–C, v. capítulo 13) y en el segundo caso planas (tipo hidrocarburo aromático policíclico, v. capítulo 15). Se indican mediante la fórmula Cn.

•

Los metales se presentan también en forma de grandes redes, en donde se da el llamado enlace metálico. Para citarlos, se utiliza sólo el símbolo del elemento correspondiente. Ahora bien, cuando la estructura cristalina de esos metales está bien definida se añade al símbolo el subíndice n. Por ejemplo, Fen indica una forma cristalina del elemento hierro. Esta fórmula es válida para las distintas formas alotrópicas (hierro
y hierro ) que se conocen. La manera de nombrarlas sistemáticamente, que requiere una descripción de cada estructura cristalina, debería consultarse en el texto de la IUPAC (v. pág. 49 de las Recommendations 2005).

_______________________________________________________________________ * Molécula de fósforo (P4), o fósforo molecular (P4). Hay otras formas alotrópicas del fósforo bien

conocidas (P2, P6…), como se puede ver en el ejercicio 2.9. Por esto conviene a menudo precisar el número de átomos que constituyen cada molécula. ** Otros nombres: molécula de azufre (S6); ciclohexaazufre; ciclohexasulfuro. *** En las Recommendations 2005 la IUPAC apunta que, cuando se considere necesario, se puede añadir el prefijo ciclo para precisar que la estructura es cíclica. **** V. en Wikipedia una introducción al tema de las formas alotrópicas del carbono.

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EJERCICIOS 2.1

Escribir las fórmulas de... (a lo largo de todo el texto, esto equivale a “escribir las fórmulas de las moléculas, entidades químicas o unidades estructurales de...”) trioxígeno neón mononitrógeno (átomo de N) dinitrógeno nitrógeno (molécula de) yodo molecular cloro (o sea, molécula de cloro) oxígeno hierro
fullereno

2.2

tetrafósforo diflúor octaazufre nitrógeno molecular dibromo diamante dioxígeno argón hierro  grafito

Con independencia de la mayor o menor estabilidad de las unidades estructurales que siguen, uno (sólo uno) de los nombres siguientes es realmente incorrecto. ¿Cuál? O O2 O3 O5 P6

átomo de oxígeno oxígeno molecular ozono pentaoxígeno sextafósforo

S2 S3 S20 Sn Snn

diazufre triazufre icosaazufre poliazufre (azufre
) estaño gris o


Consultar los prefijos griegos en un diccionario, por Internet o en el capítulo 13. 2.3

La valencia de cada uno de los átomos de carbono en C60 y en el diamante es 4, como en la inmensa mayoría de compuestos de carbono. ¿Cuál es su número de oxidación?

2.4

¿Cuál es el estado de oxidación de los átomos de fósforo en P4? ¿Y de los átomos de azufre en S6 (ciclo-S6)?

2.5

Ver en https://es.wikipedia.org/wiki/Diamante o https://es.wikipedia.org/wiki/Grafito o consultar en un libro de texto las estructuras tridimensionales del diamante y del grafito. A través de Google u otros buscadores de Internet, se encontrarán multitud de figuras y fotografías sobre la estructura del diamante. Es un ejercicio útil redibujar dichas estructuras. Compararlas con la estructura del adamantano (ejercicio 13.18) y la del antraceno (capítulo 15), respectivamente.

2.6

A grandes presiones (por encima de los 100 GPa, v. Nature Materials 2004, 1146), se ha conseguido preparar polinitrógeno. Los datos espectroscópicos indican que se trata de una estructura de tipo diamante. Escribir su fórmula.

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2.7

El antimonio metálico se suele encontrar en una forma alotrópica denominada
-Sb (de estructura romboédrica), pero se conocen al menos otras cinco formas. Este fenómeno se denomina polimorfismo. Escribir la fórmula del
-Sb.

2.8

Se conocen todas las moléculas de azufre que se representan a continuación. ¿Vulnera alguna de ellas las reglas de las valencias? V. un libro de texto de Química General o consultar Wikipedia. Nombrarlas.

S2 S3 S4 S5 S6 S8 S20

S S

2.9

S S

S S S S S

S S S S

S

S S S S S S S S S S S S S S

S S

S S S S

S S

S S

S S

S S S S S S S S

Dibujar la estructura de las moléculas... • P2 (difósforo) • P4 (tetrafosfatriciclo[1.1.0.02,4]butano, CA, o tetrafosfirano) • hexafosfabenceno o hexafosforino (CA). Comparar esta última estructura con otras moléculas P6 tales como P

P

P P

P

P

P

P

P

P

P

1,1'-bitrifosfireno

P

hexafosfabiciclo[2.2.0]hexa-2,5-dieno P

P P

P

P

P

P

P P

P hexafosfatriciclo[3.1.0.02,6]hexeno

P P hexafosfatetraciclo[2.2.0.02,6.03,5]hexano

Estrictamente, el nombre del tercero es hexafosfatriciclo[3.1.0.02,6]hex-3-eno. Comprobar que todos los átomos de P son trivalentes en dichas moléculas. ¿Cuál es su número de oxidación? Para comprender por qué un anillo de 3 es un “ireno” (caso del bitrifosfireno) y un anillo de 6 acaba en “ine = ino o ina” (v. hexafosforino), consúltese la Tabla B-II de http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature (Química Orgánica). Para entender cómo se nombran los sistemas policíclicos, debería consultarse http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/vonBaeyer (QO, IUPAC, Recommendations 1999). V. también ejercicio 13.16, pág. 163.

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Combinaciones binarias del hidrógeno

El hidrógeno, en sus combinaciones binarias con los restantes elementos, da lugar a compuestos con propiedades bastante diferentes: •

Con elementos mucho menos electronegativos que él (en la práctica, con los metales más electropositivos) da lugar a los llamados HIDRUROS METÁLICOS. Un caso algo especial son los hidruros de determinados metales de transición.

•

Con B y con los elementos de los grupos 14 y 15 (en realidad, con los de electronegatividad parecida a la suya) origina compuestos que denominaremos OTROS HIDRUROS.

•

Con el oxígeno forma AGUA (H2O), obviamente.

•

Con los elementos más electronegativos de la Tabla Periódica (TP) aparte del O (es decir, con el resto de elementos del grupo 16 y con los del grupo 17) forma HIDRÁCIDOS.*

Para la IUPAC, todo son hidruros (hidruros patrón o de referencia), a menudo con nombres de nueva creación, a semejanza de los de los hidrocarburos. Pero, por motivos pedagógicos y porque no se puede soslayar la realidad del CA, es aconsejable mantener la subdivisión anterior y todos los nombres tradicionales que sigan siendo correctos. ¿Cómo se formulan estos compuestos? Para anotar sus fórmulas tendremos en cuenta el convenio clásico que recomienda escribir primero el elemento que está más a la izquierda en la siguiente lista: grupos 1-12 Al B Pb Sn Si C Sb As P N H Te Se S I Br Cl F _______________________________________________________________________ * Son compuestos de fórmula general HnX que se ionizan en agua y en disolventes polares análogos,

dando protones hidratados o, en general, solvatados (es decir, son ácidos de Brönsted).

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La lista anterior se parece al orden de electronegatividad indicado en la pág. 7, pero no es igual. Es una lista algo arbitraria pero más fácil de recordar, porque va por columnas o grupos de la TP, de izquierda a derecha y de abajo a arriba, salvo que H se intercala entre N y Te. El O es un caso aparte, que tradicionalmente se ha intercalado entre Cl y F.* Las combinaciones de los elementos de la izquierda de tal lista con H se llaman o se pueden nombrar como hidruros. Ahí están incluidos los 1-12 Al B Pb Sn Si C Sb As P N H HIDRUROS propiamente dichos (que contienen aniones hidruro, v. capítulo 6), los compuestos con determinados metales de transición y los compuestos que antes hemos denominado OTROS HIDRUROS (con nombres alternativos tales como boranos, silanos, etc.). H Te Se S I Br Cl F

Las combinaciones de los elementos de la derecha de dicha lista con H se llaman HIDRÁCIDOS. La combinación de H y O, el óxido de hidrógeno, que tiene un nombre bien conocido —agua— y que es un caso excepcional por su importancia y peculiaridad, merece aquí un apartado propio y vuelve a aparecer en el capítulo siguiente, sobre óxidos. Así pues, lo correcto y general es escribir los elementos de la izquierda de la lista a la izquierda de la fórmula y los de la derecha a la derecha. Ejemplos: NaH (no HNa)

CaH2 (no H2Ca)

PH3 (no H3P)

H2S (no SH2)

HCl (no ClH)

¿Cómo se nombran estos compuestos? Se añade la terminación uro** al nombre abreviado o a la raíz*** del elemento que se escribe más a la derecha en la fórmula, y a continuación se nombra el elemento que está a la izquierda, tal como sigue: NaH CaH2 PH3 H2S HCl

hidruro de sodio hidruro de calcio hidruro de fósforo sulfuro de hidrógeno cloruro de hidrógeno

(no soduro o natruro de hidrógeno) (no calciuro o calcuro de hidróg.) (no fosfuro o fosforuro de hidróg.) (no hidruro de azufre) (no hidruro de cloro) _______________________________________________________________________ * En las Recommendations 2005 (págs. 42 y 58), la IUPAC no intercala O entre F y Cl sino que lo deja al lado del S. Se verá con el tiempo si el cambio prospera, o sea, si los óxidos de Cl/Br/I que están escritos en el CA y en todos los libros y revistas con O a la derecha van escribiéndose con O a la izquierda. ** El sufijo uro es de influencia francesa (hydrure/sulfure/chlorure) y difiere del ide inglés (hydride) y del id alemán (Hydrid). Hay lenguas latinas en las que se usa la terminación ido. *** Siempre ha existido la tendencia, demasiado exagerada en algunas lenguas, a elidir vocales, acortar el número de sílabas, etc., sea por eufonía, facilidad de pronunciación o ahorro de espacio. En el lenguaje químico sucede igual: de hidrógeno, sólo se usa hidr (no se dice hidrogenuro sino hidruro); de azufre, sólo sulf (sulfuro de hidrógeno en vez de sulfururo de hidrógeno).

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Que se escriban las fórmulas de esa manera y se lean al revés es por influencia de las lenguas de origen germánico, en las que los compuestos se nombran de izquierda a derecha (con el genitivo delante del substantivo o sustantivo) y los símbolos se escriben por tanto en ese orden.* Pero en los idiomas derivados del latín —precisamente— no podemos mantener esa estructura: lo gramaticalmente correcto es hidruro de sodio o hidruro sódico, no “sodio hidruro” (aunque cosas peores se ven en ciertos catálogos traducidos sin ningún cuidado).

HIDRUROS METÁLICOS Se tratarán en este apartado las combinaciones del hidrógeno con los elementos más electropositivos (los menos electronegativos). Todos se nombran como “hidruros de”. Ejemplos:

Li–H H–Be–H

LiH KH

hidruro de litio hidruro de potasio

NaH CuH

hidruro de sodio hidruro de cobre(I)

BeH2 CaH2

hidruro de berilio hidruro de calcio

MgH2 ZnH2

hidruro de magnesio hidruro de zinc

Los subíndices de los diferentes hidruros son distintos: hay un H en los cuatro primeros y dos H en los cuatro inferiores. La valencia de los cuatro metales de arriba es 1 y la de los cuatro de abajo es 2. Se puede confirmar al momento mirando los enlaces o las valencias de cada metal en las fórmulas representativas dibujadas en el margen. Dado que el número de oxidación del H en los hidruros es –I, el número de oxidación de los cuatro metales de las fórmulas superiores es I y el de los cuatro de las fórmulas inferiores es II. En el nombre del CuH se ha indicado el estado de oxidación del metal entre paréntesis, sin dejar espacios. Anotar el estado de oxidación es indispensable cuando el metal tiene dos o más números de oxidación usuales; sólo entonces conviene precisar cuál es. _______________________________________________________________________ * NaH sodium hydride, Natriumhydrid; HCl, hydrogen chloride, Salzsäure/Wasserstoffchlorid. Hasta mediados del siglo pasado, en las lenguas de origen latino se tendía a escribir HNa y ClH, en el mismo orden en que se pronuncian sus nombres. En las últimas décadas, sin embargo, incluso en japonés, chino y ruso, las fórmulas de los compuestos se dibujan y escriben como en inglés (NaH, HCl), lo que tiene indudables ventajas.

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EJERCICIO RESUELTO Justificar los estados de oxidación de los elementos implicados en NaH, y MgH2. Hidruro de sodio = NaH. La relación atómica es 1:1, lo que sugiere que Na e H tienen la misma valencia. De acuerdo con lo comentado en el capítulo 1, el número de oxidación del Na es I ya que el del H, el elemento más electronegativo de los dos, tiene que ser –I. Como ya se sabía (v. TP simplificada o pág. 11). Esquemáticamente: Na(I) + H(–I)  NaH Hidruro de magnesio = MgH2. Hay dos átomos de H en la fórmula, lo que indica que la valencia del Mg debe ser el doble de la del H. El número o grado de oxidación del Mg debe ser II, puesto que el del H es –I como en todos los hidruros. De hecho, teniendo en cuenta que el sumatorio de los números de oxidación debe ser cero en una molécula (especie o entidad neutra), por cada Mg tiene que haber 2 H. Esquemáticamente: Mg(II) + 2
H(–I)  MgH2 [Estas ecuaciones esquemáticas no son reacciones químicas reales, sino una ayuda para relacionar proporciones atómicas y números de oxidación, una ayuda que pronto resultará innecesaria, porque con un poco de práctica los números de oxidación se deducirán a simple vista.] En general, pues, los hidruros de los elementos más electropositivos no presentan ninguna dificultad.*

_______________________________________________________________________________ * Un caso muy especial lo constituyen los hidruros de metales de transición. Mientras que se conocen hidruros bien definidos como el monohidruro de cobre (CuH) y el dihidruro de titanio (TiH2), en donde estos metales se encuentran en sus estados de oxidación más bajos (lo que era de prever, considerando que se han unido a “agentes reductores” tales como hidrógeno e hidruros), muchos compuestos no tienen una estequiometría tan “razonable”, sea porque se forman mezclas de los distintos hidruros posibles o porque hay una adsorción adicional de H2 por parte del metal. Sus fórmulas suelen escribirse así: VHx, CrHx, PdHx, PtHx, etc. A menudo, x no es muy distinto de 1. En el otro extremo, podemos encontrar compuestos con un número muy alto de H (por ejemplo, CrH12, dodecahidruro de cromo, teóricamente factible, v. J. Am. Chem. Soc. 2004, 15014), que suelen ser tetrahidruros con moléculas adicionales de H2 coordinadas al átomo o ion metálico. Los hidruros en los que los metales no se “comportan” con sus números de oxidación más frecuentes —los indicados en la Tabla de la pág. 11— apenas se tratan en este libro, por la necesidad de resumir y simplificar.

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OTROS HIDRUROS Al B Pb Sn Si C Sb As P N H

El hidrógeno, con los elementos de los grupos 13-15* da compuestos que, desde el punto de vista de la nomenclatura, son también hidruros. Por convenio, pues, el número de oxidación del H es –I y el de los otros elementos de la lista será positivo (aunque en algún caso esto choque con la electronegatividad real y aunque luego apenas haga falta indicar el número de oxidación para definir esta clase de compuestos). El hecho es que se engloban aquí las combinaciones del hidrógeno con elementos de electronegatividad intermedia, sean metálicos, casi metálicos o claramente no metálicos. Por ejemplo, los metales Pb y Sn se suelen tratar junto a los no metales Si y C de su mismo grupo, porque pueden dan lugar a tipos de hidruros parecidos. Los principales hidruros de este apartado son los de la Tabla que sigue. Junto a los nombres tradicionales, se dan los sistemáticos que indican la relación entre átomos (nombres “estequiométricos”, basados en la composición, en los que se utilizan prefijos multiplicativos) y los sistemáticos propuestos como novedad por la IUPAC. Estos últimos apenas se utilizan. nombre tradic. nombre “estequiom.”

IUPAC

CA

NH3 PH3 AsH3 SbH3

amoníaco** fosfina arsina estibina**

trihidruro de nitrógeno trihidruro de fósforo trihidruro de arsénico trihidruro de antimonio

azano*** fosfano arsano estibano

amoníaco** fosfina arsina estibina

CH4 SiH4 SnH4 PbH4

metano (cap. 13) silano estannano**** plumbano

tetrahidruro de carbono tetrahidruro de silicio tetrahidruro de estaño tetrahidruro de plomo

metano silano estannano plumbano

metano silano estannano plumbano

BH3 AlH3

borano alano

trihidruro de boro trihidruro de aluminio

borano alumano*

borano hidruro de Al*

_______________________________________________________________________ * B difiere de Al y de los otros elementos debajo de éste. Para el CA, AlH3 es el hidruro de aluminio (aunque polimérico, un hidruro metálico como los del apartado anterior). Para la IUPAC pertenece al grupo 13 y debe tratarse junto a los boranos. Ambos puntos de vista se consideran válidos en este libro. ** De ammonia (del templo del dios Ammon), de donde proviene la palabra amine/amina. Por analogía surgieron los nombres tradicionales fosfina, arsina y estibina (no se usa “antimonina”). *** Recuérdese que el prefijo aza (del gr. a-zoe, sin vida, fr. azote) significa nitrógeno. **** O estañano (v. pág. 5). Recordemos que proviene del latín stannum.

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Obsérvese que se escribe trihidruro de nitrógeno y no nitruro de hidrógeno, tetrahidruro de silicio y no silicuro de hidrógeno, etc., como era de esperar a la luz de la lista de la pág. 21. Teniendo en cuenta que en la nomenclatura “estequiométrica o composicional” se indica la relación atómica, no es necesario calcular ni especificar el número de oxidación de los elementos implicados. N H

H

H P H

H H

H C

H

H H H Si

H

H

Ya se ve que los elementos del grupo 15 (N/P/As/Sb) intervienen como trivalentes (3 enlaces con H), en un estado de oxidación esperado (arbitrariamente igual a III, por haberlos definido como hidruros, aunque en el caso del NH3 la polaridad real de los enlaces N–H sea la inversa) y que los elementos del grupo 14 lo hacen también como tetravalentes (4 enlaces con H) con el número de oxidación esperado, en general. Respecto a la nomenclatura IUPAC, se ha mencionado en la pág. 21 que se pretende que todo este conjunto de hidruros puedan nombrarse de la misma forma que los compuestos hidrocarbonados o hidrocarburos (v. capítulos 13-15).

H

APÉNDICE. ESTRUCTURAS EN CADENA

RECORDATORIO: Los apéndices, notas a pie de página y, en general, todo el texto en letra pequeña (Times NR 9) no son para novatos, como se ha justificado en el prólogo.

H

H N N

H

H H

hidrazina

H N

H

N H N H triazano

Lo comentado en el apartado anterior es muy útil para entender y poder nombrar de una forma sencilla los compuestos siguientes, con estructura de cadena, en donde los elementos que son distintos del H forman enlaces consigo mismo. Su estabilidad relativa no es muy alta. Por consiguiente, el número de compuestos conocidos es muy inferior al de los compuestos hidrocarbonados o hidrocarburos análogos, pero insistimos en que toda entidad química “tiene derecho a un nombre inequívoco” con independencia de su abundancia natural o de lo difícil que fue su síntesis. Se muestran a continuación las moléculas más sencillas de tal tipo. En los ejercicios 3.8-3.11 se amplía el tema.

nombre tradic.

nombre “estequiométrico”

nombre IUPAC

nombre CA

N2H4 N3H5 P2H4 P3H5 As2H4 Sb2H4

hidrazina*

diarsina diestibina

tetrahidruro de dinitrógeno pentahidruro de trinitrógeno tetrahidruro de difósforo pentahidruro de trifósforo tetrahidruro de diarsénico tetrahidruro de diantimonio

diazano triazano difosfano trifosfano diarsano diestibano

hidrazina triazano difosfina trifosfina diarsina diestibina

Si2H6 Si3H8 Sn2H6 Pb2H6

disilano trisilano diestannano diplumbano

hexahidruro de disilicio octahidruro de trisilicio hexahidruro de diestaño hexahidruro de diplomo

disilano trisilano diestannano diplumbano

disilano trisilano diestannano diplumbano

difosfina

_______________________________________________________________________________ * A pesar de que en los diccionarios usuales sólo aparece hidracina, el origen etimológico (hydro+aza+ine = hydrazine) y la conexión nemónica se pierden si al traducir el término al español no se permite la pequeña excepción de usar la letra z delante de una vocal débil. Es como si, por purismo ortográfico, no escribiéramos enzima y enzimología (de zymos, fermento) sino “encima” y “encimología”.

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El caso de los boranos es realmente complejo y, en consecuencia, interesante. Por un lado están el dímero y los oligómeros auténticos del BH3. Sus fórmulas moleculares son múltiplos de BH3 (B2H6, B3H9, B4H12, etc.). Su constitución —sus fórmulas estructurales o “desarrolladas”— se suele representar de diversas maneras, dependiendo del nivel del libro de texto y de la especialización de la revista (o del estilo peculiar del CA en cuanto a dibujo de estructuras, que aquí no se imitará): H

H

H B

H

H

B H H

= H2B

BH2 = H2B

BH2 H

H

H

B2H6, dímero del borano, diborano, diborano(6) H2 B H H2B

H2 B

H H

H

=

BH2

H2B

H H

H2 B

H H

B H2

B3H9, triborano(9)

Para profundizar en el tema de los boranos, v. el apartado IR-6.2.3 de las Provisional Recommendations 2004 de la IUPAC (pdf accesible vía Internet) o el texto Recommendations 2005 reiteradamente citado.

H

BH2 = H2B

H2B

BH2

H2 B

H

H

BH2

H

H

B H2

H

B4H12, tetraborano(12)

El conocido carácter de ácido de Lewis —de especie deficiente de electrones— del BH3, y en general de los compuestos de fórmula BX3, permite interpretar tales asociaciones, en base a la intervención adicional de enlaces coordinados intermoleculares. Sin embargo, estos boranos no encajan dentro de este Apéndice, porque no hay enlaces B–B entre ellos. En los boranos con enlaces reales B–B, el número de entidades químicas posibles es enorme, porque aparte de los compuestos en cadena —análogos a los de la Tabla de la pág. anterior— se dan asociaciones o “aductos” con una o más moléculas de BH3 y asociaciones entre ellos. El pequeño radio atómico del B facilita la formación de dichas estructuras, que en los poliboranos parecen “clústeres” o enjambres de B e H. En el fondo, con respecto a la nomenclatura, tanto el CA como la IUPAC indican el número de hidrógenos de la fórmula entre paréntesis, inmediatamente detrás del nombre (en estos casos y en los boranos anteriores, para evitar confusiones). Veamos los ejemplos más “sencillos”: H H

H

H B B

H

B H = H B

H B H

H

H

B H H

B2H4, diborano(4) H

H B H

H B B H

H

H

B

H B H H H B B H H

H H

H B

B

H = H H B B H B B H H

B H

H H B H

H H

B

B B H H H H B3H7, triborano(7) B

B H

B H

H

H

H B B

=

H H B H

H

H

H B =

B

B H

B3H3, triborano(3)

B3H5, triborano(5)

En los compuestos N4H6, N5H7, etc. (en general, en los compuestos de los grupos 15 y 14 con cadenas mayores que las indicadas en la Tabla de la página anterior), los nombres “estequiométricos” son de poca ayuda, especialmente cuanto más largas son las cadenas. Sólo denotan la fórmula molecular, pero no su constitución, que es la importante en la práctica. Así que es en esos compuestos poliatómicos (de fórmula general QmHn) donde las nomenclaturas IUPAC y CA (que coinciden y que imitan a los sistemas empleados para nombrar a los hidrocarburos, v. págs. 32 y 33) se vuelven más útiles. Un último detalle a comentar es el del número de oxidación de los elementos implicados en tales cadenas. Si evaluamos el estado de oxidación del N en la hidrazina o del P en la difosfina, veremos que no es III sino II. En el momento en que un elemento forma enlaces consigo mismo, los números de oxidación suelen ser inesperados, distintos a los de la Tabla de la pág. 11, incluso fraccionarios (basta pensar en N3H5). Esto es inevitable y no debe preocuparnos, puesto que si hay varios átomos de un mismo elemento encadenados es lógico que no estén unidos al mismo número de hidrógenos que los de los extremos. El número de oxidación que sale del simple cálculo es entonces un valor promedio. Dado que el concepto de estado de oxidación es un artilugio para comprobar si una fórmula es correcta o para escribir una fórmula a partir del nombre, puede optarse por no aplicarlo o por utilizarlo con los condicionantes mencionados.

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AGUA (Y PERÓXIDO DE HIDRÓGENO) El compuesto de H y O más abundante, de importancia vital, el agua, ocupa una posición particular en cuanto a la nomenclatura, ya que no es un hidruro ni un hidrácido. De hecho, a pesar de que el elemento O es mucho más electronegativo que el H y más electronegativo que Cl/Br/I y S/Se/Te, el agua es un compuesto poco ácido (mucho menos ácido que los hidrácidos que se tratarán en el apartado siguiente). El agua, H2O, es el óxido de hidrógeno (estrictamente óxido de dihidrógeno), pero nadie utiliza este nombre sistemático, ni el de oxidano, propuesto por la IUPAC como punto de partida para construir el nombre de compuestos similares y de derivados orgánicos.

O H

H

O H

H O

Un caso peculiar de molécula formada por H y O, que no se puede soslayar, es la molécula H2O2. Su nombre vulgar, tradicional, es agua oxigenada. El CA utiliza peróxido de hidrógeno.* En resumen: nombre trad.

nombre “estequiom.”

IUPAC

CA

H2 O agua H2O2 agua oxigenada

óxido de hidrógeno dióxido de dihidrógeno

agua/oxidano dioxidano

agua peróxido de hidrógeno

El punto clave es que en el peróxido de hidrógeno, si se calculara el número de oxidación de los dos O, el resultado sería –I. Cada O no puede actuar con –II, ya se ve. Esto no debe sorprendernos porque los oxígenos están unidos entre sí. El enlace de un O con el otro O, “no cuenta”. En este caso concreto, su “capacidad de combinación con otros elementos” (su valencia) es inferior precisamente por eso.

___________________________________________________________ * La IUPAC, en el apartado de ACIDOS (!?), propone dihidrogeno(peróxido). Aparte de H2O y H2O2, es posible imaginar la existencia de otros “óxidos de hidrógeno” que también cumplen con “las reglas de la valencia”, tales como H–O–O–O–H, H–O–O–O–O–H, etc., pero no se van a comentar aquí, por su excepcionalidad. El primero, el trioxidano, se ha detectado en la atmósfera terrestre (v. J. Am. Chem. Soc. 2005, 14998); se conocen derivados orgánicos, aunque la mayoría tampoco son estables.

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HIDRÁCIDOS H Te Se S I Br Cl F

Se denominan hidrácidos a las combinaciones de tipo HX o H2X que el H forma con los elementos del grupo 17 (F, Cl, Br y I) y con S, Se y Te del grupo 16. El número de oxidación del H es I y el de los elementos X es negativo (–I o –II), v. pág. 11. El nombre de hidrácidos obedece a que estos compuestos en agua (o disolventes similares) presentan propiedades ácidas, ya que los enlaces H–X se rompen dando protones hidratados (o solvatados, en general). Ejemplos: nombre tradic./CA/IUPAC*

nombre usual en solución acuosa

HF HCl HBr HI

fluoruro de hidrógeno cloruro de hidrógeno bromuro de hidrógeno yoduro de hidrógeno

ácido fluorhídrico ácido clorhídrico** ácido bromhídrico ácido yodhídrico

H2S H2Se H2Te

sulfuro de hidrógeno selenuro de hidrógeno*** telururo de hidrógeno

ácido sulfhídrico ácido selenhídrico ácido telurhídrico

Obsérvese que se escribe fluoruro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, etc., y no hidruro de flúor, hidruro de cloro, etc. También se ve que en solución acuosa los nombres de dichos ácidos se construyen con el sufijo hídrico, que es como el adjetivo de “hidro” o una contracción de “hidrogénico”. Es un galicismo, aceptado y archiutilizado. En inglés, en cambio, se usan las expresiones hydrofluoric acid, hydrochloric acid, etc. En solución acuosa, se escriben a menudo HF(aq), HCl(aq),**** etc., en donde aq significa aquosum o aqueous, del latín aqua. Hay autores que prefieren HCl(ac). _______________________________________________________________________ * La IUPAC propone actualmente, para esta serie de compuestos, los nombres adicionales de fluorano, clorano, bromano, yodano (iodane), sulfano, selano y telano, respectivamente. Estos vocablos, que recuerdan a los de los hidrocarburos, son los que según la IUPAC deberían usarse como punto de partida para construir los nombres de los correspondientes iones, radicales y grupos. ** El ácido clorhídrico concentrado se llama comercialmente “salfumán” o “sal fumante” (porque se obtenía “en forma de humos” a partir de sal común y ácido sulfúrico). Pocos compuestos han recibido nombres tan diversos a lo largo de la historia. *** Hay profesores que, por costumbre o por eufonía, prefieren “seleniuro” de hidrógeno. No es un tema trascendental —selenuro y seleniuro pueden considerarse variantes dialectales—, porque lo importante es entenderse. Sucede con bastantes elementos cuyo nombre acaba en io (ium en latín y/o en inglés), como se irá comentando; sin ir más lejos, con telururo/teluriuro. **** Según la IUPAC (Magnitudes, Unidades y Símbolos en Química Física, Fund. Ramón Areces y RSEQ, 1999), no hay que dejar espacio entre la fórmula y el paréntesis donde se indica el estado de agregación: (g), (l), (s), (aq), (am) = sólido amorfo, (cr) = cristalino, (lc) = cristal líquido, etc. Si hubiera separación, podría parecer que lo que está entre paréntesis no es una característica del compuesto sino una cita, una nota, una explicación o una abreviación.

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APÉNDICE. OTROS HIDRÁCIDOS Los compuestos de la Tabla de la pág. anterior no son las únicas combinaciones binarias con propiedades ácidas o algo ácidas. Aquí se comentan unas sustancias conocidas, de fórmula molecular HXn o H2Xn en donde el elemento más electronegativo X forma enlaces consigo mismo. Cada elemento de la TP tiene su propia personalidad, como se manifiesta también en este tema. Por ejemplo, el yodo forma I

HI3 = I–IH–I,

H I I

triyoduro de hidrógeno

en el que el yodo central es trivalente y los otros dos átomos de yodo son monovalentes. Por otro lado, del azufre se conocen una serie de compuestos,

y en general

H–S–S–H, H–S–S–S–H, H–Sn–H,

disulfuro de dihidrógeno, trisulfuro de dihidrógeno, polisulfuro de dihidrógeno,

en donde el azufre exhibe su gran tendencia a formar enlaces simples S–S. Otro caso peculiar es el del compuesto HN3 (hydrogen azide, azida o aziduro de hidrógeno, v. ejercicio 3.14), que a diferencia de NH3 tiene propiedades ácidas y es más lógico clasificarlo en el apartado de HIDRÁCIDOS. De acuerdo con el convenio sobre qué elemento va a la izquierda y cuál a la derecha, se debería escribir N3H (y llamarle hidruro de trinitrógeno), pero es un compuesto especial, por lo que se suele tratar como una excepción. La tendencia del elemento N a formar enlaces dobles y triples consigo mismo, paradigmática, permite “comprender” su estructura. Análogamente, el etino o acetileno (H–C
C–H) y ciertos derivados suyos podrían clasificarse aquí, pero el hecho de que su acidez sea inferior a la del agua y, sobretodo, el hecho de que se estudien independientemente, como compuestos orgánicos que son, les suele relegar al capítulo sobre alquenos y alquinos (v. capítulo 14).

EJERCICIO RESUELTO Sin consultar las Tablas de las páginas precedentes, escribir la fórmula del trihidruro de antimonio y la del telururo de hidrógeno. Trihidruro de antimonio. Escribir la fórmula molecular es todavía más sencillo si nos dan el nombre “estequiométrico” (el nombre sistemático con la relación atómica entre los constituyentes). Antimonio es Sb. Luego, trihidruro de antimonio sólo puede ser SbH3. Telururo de hidrógeno. H a la izquierda y Te a la derecha, de acuerdo con la lista correspondiente. Se trata de un hidrácido. El número de oxidación del H será ahora positivo (I) y el del Te negativo (–II). En términos coloquiales podemos decir que “harán falta 2 H para compensar el número de oxidación del Te”. Por tanto, el telururo de hidrógeno (ácido telurhídrico, en solución acuosa, o telano en la terminología de la IUPAC) es H2Te.

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EJERCICIOS 3.1

Escribir las fórmulas moleculares de los hidruros más usuales de los siguientes metales (sin consultar las páginas anteriores): Li Be

3.2

Na Mg

K Ca

trihidruro de fósforo sulfuro de hidrógeno hidruro de estaño(IV) selenuro de hidrógeno estibina ácido yodhídrico silano tetrahidruro de silicio plumbano fosfano

Nombrar: LiH SiH4 HF H2S KH PH3 NH3 BaH2 MgH2 BH3

3.4

Cs Ba

Escribir las fórmulas de… fluoruro de hidrógeno ácido sulfhídrico tetrahidruro de estaño metano trihidruro de antimonio amoníaco ácido telurhídrico bromuro de hidrógeno tetrahidruro de plomo fosfina

3.3

Rb Sr

SnH4 NaH CaH2 AlH3 HI SbH3 H2Te BeH2 HBr H2O2

En la serie siguiente hay errores. ¿Cuáles son? hidruro de calcio …………………… ácido clorhídrico …………………… fosfina …………………………….. hidruro de sodio ……………………. tetrahidruro de estaño ……………….. hidruro de yodo …………………….

31

CaH2 ClH aq H5 P HNa StH4 HY

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hidruro de magnesio ……………….. sulfuro de hidrógeno ……………….. tetrahidruro de plomo ……………….. estibina ……………………………… 3.5

HMg2 H2S PH4 SbH3

¿Cuáles de las fórmulas que siguen no son correctas? Corregirlas. PH3 H2F CsH HNa2 PbH3 HI CaH2 AlH2 RbH BH4

H3N H2Se H3Sb H2Ba SnH4 HK BrH CH4 SrH2 HCs

3.6

Escribir la fórmula del dihidruro de titanio o hidruro de titanio(II), de un hidruro de paladio de composición indefinida y del hidruro de paladio(I).

3.7

Escribir nombres químicos correctos (CA o IUPAC) que sustituyan a los siguientes nombres populares, comerciales o muy antiguos. En caso de duda, consultar la Web (entrar en Google cualquiera de las expresiones siguientes). Agua oxigenada. Ácido muriático, espíritu de sal. Ácido fluórico anhidro. Gas de alcantarilla (sewer gas).

3.8

Formular… (escribir la fórmula molecular o una fórmula estructural, de constitución, de...) hidrazina hidracina triazano diazeno diimina o dimida 1-tetrazeno difosfano trideuteruro de fósforo* trifosfano arsina o arsano diarsano estibina o estibano disilano trisilano ciclotetrasilano** estannano diestannano triplumbano

_______________________________________________________________________________ * Como es sabido, el isótopo de masa atómica 2 del hidrógeno, que es estable y cuya abundancia natural promedio es del 0,015% del isótopo 1H, se llama deuterio (2H o D). El isótopo de masa tres, que es radioactivo, se llama tritio o tricio (3H o T). En caso de duda o para aprender más, consultar detalles adicionales por Internet. Buscar también D2O, óxido de deuterio o agua pesada. ** Una pista o ayuda: comparar con el ciclobutano (v. capítulo 13).

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3.9

Dibujar una fórmula estructural del tetrasilano (tetrasilabutano, decahidruro de tetrasilicio), del ciclohexasilano (hexasilaciclohexano), del 2-sililtrisilano (isotetrasilano) y del 2,2-disililtrisilano (neopentasilano). Comparar con estructuras similares descritas en el capítulo 13.

3.10

¿Cuál es la fórmula del ciclotriazano? ¿Y la del ciclotrisilano?

3.11

Indicar el número de oxidación formal o convencional de los átomos de N y P en... H NH2 H N H NH2 NH2 N N N N N H2N N N H2N NH2 H2N H H H triazano 2-tetrazeno tetrazano 2-triazanamina aminohidrazina tetraz-2-eno (aminotriazano)

H

H

N N

N N H

H (E)-diazeno trans-diimida trans-diimina

H

(Z)-diazeno cis-diimida cis-diimina

H

H P

P P H

H

H P

H

P

H H difosfina difosfano

(Z)-difosfeno cis-difosfeno

(E)-difosfeno trans-difosfeno

3.12

P

H H H P P H2P PH PH2 H fosfinidenofosforano trifosfina trifosfano

El borano (BH3), que en estado puro o en ausencia de disolventes coordinantes (con características de base de Lewis) existe en forma de dímero (B2H6), es el primer miembro de una serie de hidruros denominados genéricamente boranos. En la siguiente relación de boranos, algunos nombres son erróneos. ¿Cuáles? B3H9 triborano(9) B2H4 dímero de borano B2H6 borano(6) B4H10 tetraborano(4) B10H14 decaborano(14), nido-decaborano(14) Ver en el Libro Rojo de la IUPAC, sea en la versión inglesa o en la española, o en las Provisional Recommendations 2004 (a través de Internet) las definiciones de closo (jaula cerrada), nido y aracno (telaraña, web) según la forma de las estructuras tridimensionales (en 3D) de los poliboranos.

3.13

Proponer un nombre para cada uno de los dos tetraboranos siguientes:

H H H

H B

B

B B

H

H H = H H

H

H

H

H B

B B H

B4H8

3.14

H

H

H B

H H

B

H B H H

B

H

H

H H B H = H B H H H

H

B

H B H

B

H H

B4H10

¿Cuál es el estado de oxidación de los átomos de N de la molécula HN3 (H–N=N+=N–)? Este compuesto, hydrogen azide, suele traducirse por azida de hidrógeno o aziduro de hidrógeno (aunque si transformáramos el sufijo ide de azide en uro, como es costumbre, debería llamarse “azuro de hidrógeno”). El nombre más sistemático, el estequiométrico, es hidruro de trinitrógeno (si se escribe N3H, v. pág. 30) o trinitruro de hidrógeno (si se escribe HN3 como es costumbre, porque se trata al grupo N3 como un seudohalógeno). No los usa nadie, pero son los que menos malentendidos originan u originarían. Las soluciones acuosas de HN3 reciben el nombre de ácido hidrazoico (CA) o azothídrico.

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3.15

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Comparar los “hidruros” de la columna de la izquierda con los de la derecha (estudiados en la pág. 25). Plumbileno y estannileno (o estañileno) son relativamente más estables que el silileno y, por supuesto, que el metileno. ¿Cuál es el número de oxidación del silicio, estaño y plomo en cada caso? CH2 SiH2 SnH2 PbH2

metileno silileno estannileno plumbileno

CH4 SiH4 SnH4 PbH4

metano silano estannano plumbano

Dar dos nombres alternativos al de silileno. 3.16

En asuntos de nomenclatura, como ya se ha indicado, lo esencial es poder “etiquetar” cada entidad química, con independencia de su mayor o menor estabilidad. Nombrar: CuH

AgH

AuH

También es esencial entender que los números de oxidación principales indicados en las págs. 10 y 11 no “cubren” todos los compuestos que existen en este mundo o que se han preparado alguna vez en el laboratorio. Los hidruros siguientes, por ejemplo, están bien caracterizados, a pesar de que los elementos metálicos presentan números de oxidación poco usuales: ScH2 CrH ZnH

VH NiH AgH2

VH2 FeH AuH2

Nombrarlos. 3.17

Los hidruros TiH, TiH2, TiH3 y TiH4 son conocidos y al menos tres están perfectamente caracterizados. Escribir dos nombres “legales” para cada uno.

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Óxidos

Las combinaciones binarias del oxígeno se denominan óxidos. Así pues, los óxidos son compuestos formados por oxígeno y cualquiera de los restantes elementos de la Tabla Periódica.* A dicha definición se debería añadir “con la excepción del F”, el único elemento más electronegativo que el O (por lo que OF2 es en realidad un fluoruro de oxígeno). Eliminando el F de la lista de la pág. 21 así como el H, dado que el agua se ha tratado en el capítulo anterior, y añadiendo el O, queda la lista siguiente: Metales

B

Si C

Sb As P N

Te Se S

I Br Cl

O

Consideremos ahora todas las posibles combinaciones de O con los restantes elementos, manteniendo el criterio de anotar primero el elemento más a la izquierda en la lista. Así, el O se escribirá a la derecha,** como en los ejemplos siguientes (de óxidos cuyas fórmulas empíricas están establecidas desde los siglos XVIII o XIX): Li2O

MgO

B2O3

CO2

N2 O5

SO3

Cl2O7**

_______________________________________________________________________________ * Antiguamente, se reservaba la denominación de óxidos para las compuestos de oxígeno y un elemento metálico (cuya hidratación daba hidróxidos, v. capítulo 7). Por otro lado, se llamaban anhídridos a los compuestos de oxígeno con un elemento no metálico (porque por hidratación muchos se convertían en oxoácidos, v. capítulo 5), pero un montón de situaciones intermedias desaconsejaban tal división. Para la IUPAC, ahora, los óxidos no son más que un conjunto de ejemplos adicionales de combinaciones binarias. ** Se ha comentado en la primera nota de la pág. 22 que en la actualidad la IUPAC no da a los óxidos ningún trato especial y coloca al O “en su sitio” de la TP (al lado del S en la lista). En consecuencia, los óxidos de halógeno pasan a ser haluros de oxígeno. Es un convenio o artilugio como cualquier otro. Pero es imposible descartar el CA y la práctica de décadas. Como es habitual, sugerimos que se consideren correctas ambas fórmulas (Cl2O7 y O7Cl2, por ejemplo). Ahora bien, escribir OnXm presupone que el número de oxidación del O se toma como igual a II y que los de todos los halógenos pasan a ser siempre negativos (salvo en los interhalógenos), lo que cuesta de encajar desde el punto de vista electrónico y en sistemas de nomenclatura basados precisamente en el número de “oxidación”. Hay que pensar además en los oxoácidos, HaXbOc, capítulo 5, y en cómo repercutiría o puede repercutir ese cambio de criterio en los números de oxidación de sus componentes cuando X = halógeno pero no cuando X ≠ halógeno). Quizás habría sido mejor colocar al O, también por convenio y como elemento excepcional que es, en una posición aparte, al final de la lista, incluso a la derecha del F.

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ÓXIDOS DE LOS GRUPOS 1 y 2

Li2O Na2O K2O Rb2O

BeO MgO CaO SrO

¿Con qué valencia se comportan los metales del grupo 1 en los óxidos? En el óxido de litio (Li2O) hay dos átomos de metal por cada uno de oxígeno. Sucede lo mismo con el resto de elementos del grupo 1. Su valencia es 1. Son monovalentes. De hecho, en los óxidos de dichos elementos cada átomo de metal es como si estuviera reemplazando 1 átomo de H (comparar Li2O, Na2O, K2O y Rb2O con H2O). Así, los elementos del grupo 1 se comportan con un número de oxidación igual a I (léase “más uno” o “uno positivo”), como ya se indicó en la Tabla de la pág. 11 y como es facilísimo de recordar. ¿Con qué valencia se comportan los metales del grupo 2 en los óxidos BeO, MgO, CaO y SrO? Considerando que cada átomo de metal está unido a un solo átomo de oxígeno, es evidente que metal y oxígeno tienen la misma capacidad de combinación. Su valencia es 2; son divalentes. El número de oxidación del metal es II (léase “más dos” o “dos positivo”) y el del O es –II (léase “menos dos“ o “dos negativo”).

EJERCICIO RESUELTO Atendiendo a lo que acabamos de ver, escribir la fórmula (de la unidad estructural) del óxido de cesio y la del óxido de bario. Óxido de cesio = Cs2O. Teniendo en cuenta que el número de oxidación del cesio es I, la fórmula de este compuesto contendrá dos átomos de cesio por cada átomo de oxígeno: Esquemáticamente: 2 · Cs(I) + O(–II)
Cs2O Óxido de bario = BaO. El número de oxidación del oxigeno es –II y el del bario es II (v. TP simplificada, pág. 11). Por tanto, estos dos elementos se combinarán átomo a átomo (1:1). Esquemáticamente:

Ba(II)

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+ O(–II)
BaO

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OTROS ÓXIDOS En los óxidos los metales del grupo 1 siempre muestran un número de oxidación igual a I y los del grupo 2 siempre presentan un grado de oxidación igual a II. Sin embargo, este comportamiento no se da en el resto de elementos de la TP, dado que la mayoría de ellos se combinan con el oxígeno “actuando con diversas valencias o diversos números de oxidación”. En otras palabras, la mayoría de ellos dan más de un óxido:
Bastantes metales de transición están presentes en la naturaleza en forma de varios óxidos. Se conocen, por ejemplo, varios óxidos de hierro, siendo los más sencillos los dos siguientes: FeO

Fe2O3

En el primero el número de oxidación es II (II – II = 0) y en el segundo es igual a III [2(III) + 3(–II) = 0]. En las Tablas de las págs. 10 y 11 se indica que estos dos son los estados de oxidación más usuales del hierro.
También hay otros metales que dan más de un óxido.
Los no metales dan a menudo, o pueden dar, varios compuestos cuando se combinan con el oxígeno. (El mérito de los químicos de finales del s. XVIII y del s. XIX consistió precisamente en obtener cada uno de tales compuestos en estado puro y en caracterizarlos, demostrando que su composición y sus propiedades físicas y químicas eran distintas.) Así, por ejemplo, se conocen los siguientes compuestos de nitrógeno y oxígeno, N2O

NO

N2O3

NO2

N2O4

N2O5

aunque en el texto principal el primero no volverá a surgir, porque el número de oxidación aparente, promediado, del nitrógeno es I, que no está entre los indicados en las Tablas de las págs. 10 y 11.

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Nomenclatura ¿Cómo se nombran los distintos óxidos de un elemento que tiende a dar varios? Según la IUPAC, la proporción en que se encuentran el oxígeno y el otro elemento pueden expresarse:
Indicando el estado de oxidación del otro elemento en números romanos y entre paréntesis, detrás del nombre, sin dejar espacios. Es superfluo escribir el signo +. Por ejemplo, FeO = óxido de hierro(II) [pero no óxido de hierro(+II)]. De hecho, como se comentó en el capítulo 1, nunca se pone un signo + delante de los números de oxidación positivos de los elementos. Delante de un número romano se añade a veces el signo –, cuando el estado de oxidación del elemento es negativo.
Mediante prefijos griegos: mono, di, tri, tetra, penta, etc. El prefijo mono puede omitirse por innecesario si sólo hay un óxido conocido del elemento considerado. En adelante se llamará a este sistema “nomenclatura estequiométrica” o, como hace ahora la IUPAC, “composicional”, porque indica la composición. Se hablará, pues, del nombre “estequiométrico” de un compuesto para distinguirlo de otros tipos de nombres. Por ejemplo, FeO = monóxido de hierro o monoóxido de hierro, que simplemente significa “hay un átomo de Fe por cada uno de O”. Por otra parte, la IUPAC está en contra de la nomenclatura oso/ico para indicar que un metal con dos únicos números de oxidación actúa en un caso con el inferior y en el otro con el superior. El CA tampoco usa este tipo de terminaciones. Es un sistema anticuado. No obstante, se incluye a continuación, en la Tabla, junto a los sistemas correctos, para facilitar la adaptación. En los ejemplos siguientes se dan los nombres correspondientes a las fórmulas de la columna de la izquierda, en las distintas nomenclaturas que se acaban de comentar. Es recomendable utilizar el primer sistema, el que consiste en citar el número de oxidación del metal (que por tradición llamaremos “método de Stock”, aunque es una expresión que ha desaparecido por completo en el último texto de la IUPAC).

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“método

.. O: :S O .. :

.. O: .. ..O S O .. :

de Stock”

nombre “estequiom.”

nombre anticuado

FeO Fe2O3

óxido de hierro(II) óxido de hierro(III)

monóxido de hierro trióxido de dihierro

(óxido ferroso) (óxido férrico)

Cu2O CuO

óxido de cobre(I) óxido de cobre(II)

óxido de dicobre monóxido de cobre

(óxido cuproso) (óxido cúprico)

NO N2O3 NO2 N2O5

óxido de nitrógeno(II) óxido denitrógeno(III) óxido de nitrógeno(IV) óxido de nitrógeno(V)

monóxido de nitrógeno trióxido de dinitrógeno dióxido de nitrógeno pentaóxido de dinitrógeno

(óxido nítrico) anhídrido nitroso (bióxido de nitrógeno) anhídrido nítrico

SO2 SO3

óxido de azufre(IV) óxido de azufre(VI)

dióxido de azufre trióxido de azufre

anhídrido sulfuroso anhídrido sulfúrico

Formulación Ya se ha considerado cómo se nombran los diferentes óxidos de un elemento. En el ejercicio siguiente se trata el caso contrario: cuando se conoce el nombre y hay que escribir la fórmula. EJERCICIO RESUELTO ¿Cuál es la fórmula de los siguientes óxidos? A) Óxido de estaño(IV). B) Óxido de cromo(III). C) Óxido de yodo(V). A) Son necesarios 2 O(–II) para compensar el número de oxidación del Sn(IV). Expresado de otra manera: Sn(IV) + 2 O(–II)
SnO2

[IV + 2(–II) = 0]

B) La única forma de compensar Cr(III) con O(–II) es que la fórmula contenga 2 Cr por cada 3 O: 2 Cr(III) + 3 O(–II)
Cr2O3

[2(III) + 3(–II) = 0]

C) Para que el sumatorio de los números de oxidación sea nulo, tiene que haber 2 átomos de yodo(V) por cada 5 de oxígeno(–II): 2 I(V) + 5 O(–II)
I2O5

[2(V) + 5(–II) = 0]

Mediante los ejercicios siguientes se puede practicar todo lo explicado en estas dos últimas páginas.

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EJERCICIOS 4.1

4.2

4.3

Nombrar: K2O MgO PbO PbO2 Cl2O (OCl2) CoO Co2O3 Ag2O HgO I2O5 (O5I2)

ZnO N2O5 NO CO2 SnO SnO2 SiO2 BaO Cl2O7 (O7Cl2) NiO

Escribir la fórmula de... óxido de mercurio(II) óxido de bromo(I) óxido de platino(IV) óxido de cobre(I) óxido de calcio óxido de plomo(IV) óxido de paladio(IV) óxido de potasio óxido de níquel(II) óxido de platino(II) óxido de cloro(VII) óxido de níquel(III)

óxido de zinc óxido de azufre(IV) óxido de cobalto(III) óxido de manganeso(III) óxido de estaño(II) óxido de paladio(II) óxido de cobalto(II) óxido de bromo(V) óxido de cobre(II) óxido de estaño(IV) óxido de hierro(III) óxido de selenio(VI)

¿Cuál es la fórmula de...? monóxido de nitrógeno trióxido de azufre monóxido de cobre óxido de bario óxido de cesio trióxido de dihierro dióxido de nitrógeno heptaóxido de dicloro dióxido de platino monóxido de cobalto dióxido de manganeso monóxido de dicloro

trióxido de dicromo óxido de cinc dióxido de estaño trióxido de cromo trióxido de diantimonio óxido de plata monóxido de mercurio dióxido de carbono trióxido de dicobalto monóxido de carbono* monóxido de diyodo trióxido de telurio

_______________________________________________________________________________ * El monóxido de carbono es un gas tóxico bien conocido. En él, como si fuera una excepción a la regla, el C interviene con un número de oxidación que no es el normal o más frecuente del C.

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:N N

.. O .. :

.. N .. N

.. O ..

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4.4

Al formular los siguientes compuestos se han deslizado algunos errores. ¿Cuáles son? Escribir la fórmula correcta. óxido de azufre(IV) .................. SO2 óxido de hierro(III) ................... Fe3O2 óxido de sodio ........................... NaO óxido de yodo(VII) ................... I7O2 óxido de platino(IV) ................... PbO2 óxido de estaño(IV) ................... SnO óxido de cromo(VI) .................... Cr2O3 óxido de plata ............................ AgO óxido de azufre(VI) .................... S2O3 óxido de mercurio(II) .................. HgO óxido de aluminio ...................... Al2O3 óxido de calcio ........................... CaO óxido de cobalto(II) ..................... Cb2O3 óxido de paladio(II) ..................... PdO óxido de zinc .............................. ZnO2 óxido de berilio .......................... BeO óxido de cobre(II) ....................... CuO óxido de estaño(IV) .................... Sn2O óxido de cadmio ......................... CdO

4.5

Nombrar los óxidos siguientes: Sc2O3 TiO Ti2O3 TiO2 VO V2O3 VO2

V2O5 CrO Cr2O3 CrO3 MnO Mn2O3 MnO2

4.6

¿Cuál es el número de oxidación del nitrógeno (o de cada uno de los nitrógenos) en el óxido de dinitrógeno N2O? Este gas es también conocido como óxido nitroso, protóxido de nitrógeno y gas hilarante. Se utiliza en la industria alimentaria (aerosoles) y como anestésico en hospitales (almacenado en tanques criogénicos).

4.7

Escribir nombres químicos correctos (CA o IUPAC) que sustituyan a los siguientes nombres populares: Cal viva. Blanco de titanio (pigmento). Azufre quemado. Sesquióxido de hierro. Sesquióxido de antimonio.

Sílice o gel de sílice. Anhídrido sulfúrico. Anhídrido carbónico. Bióxido de carbono. Gas muy tóxico presente en el “gas pobre” y en el “gas de agua”. En caso de duda, buscarlos en la Web a través de Google (www.google.es).

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4.8

A temperatura ambiente, el trímero S3O9 se encuentra en equilibrio con el monómero SO3. Al enfriar, el primero cristaliza fácilmente. Dibujar una fórmula estructural razonable para el primero. Nombrar los dos compuestos.

4.9

Dibujar una fórmula estructural razonable para un sólido que es un poderoso deshidratante y desecante, el óxido de fósforo(V), también conocido coloquialmente como “anhídrido fosfórico”. Imaginar cuál podría ser su estructura en el caso de que cada molécula estuviera formada por 7 átomos. Representar una molécula real, que está formada por un total de 14 átomos. Nombrar las dos entidades químicas. Comprobar que el número de oxidación de cada P es igual a V. Si se necesita alguna ayuda, consultar antes un libro de QI o la Web.

4.10

Entre H2O2 (H–O–O–H, peróxido de hidrógeno o agua oxigenada, v. pág. 28) y Na2O2 (peróxido de sodio) se puede establecer un paralelismo parecido al existente entre las fórmulas H2O y Na2O. Indicar cuáles de los siguientes compuestos son óxidos normales, cuáles son peróxidos y cuáles no pertenecen ni a unos ni a otros: Li2O2 MgO Li2O MgO2 BaO LiO2 BaO2 LiO3

4.11

A veces se encuentran óxidos que contienen dos o más metales en la estructura cristalina. Se llaman óxidos mixtos (óxidos dobles, óxidos triples, etc.). Por analogía al óxido de potasio y sodio (óxido de potasio-sodio, KNaO), nombrar los siguientes óxidos mixtos. Comentar el último ejemplo, que es un caso especial. CaMgO2 BaLi2O2 CaLiNaO2 Fe3O4

4.12

El “óxido nítrico” (NO) se forma a partir del N2 y O2 del aire cuando hay descargas eléctricas y en los motores de combustión. Pero en las dos últimas décadas se ha descubierto y demostrado que se puede formar en las células a partir del aminoácido arginina y que, sorprendentemente para una molécula tan simple, es un vasodilatador natural, además de ejercer otras funciones fisiológicas. El uso empírico generalizado de nitratos y nitritos orgánicos y otras fuentes exógenas de NO en los infartos de miocardio tiene ahora una explicación. Escribir nombres “legales” (CA o IUPAC) del NO.

4.13

Se conocen un gran número de óxidos de halógenos, aunque bastantes de ellos son inestables (e incluso algunos son auténticos explosivos si no se trabaja en condiciones diluidas). Su fórmula general es XmOn. La IUPAC, en contra de la práctica habitual y de las reglas internas del CA hasta la fecha, en sus últimas Recommendations ha pasado a escribir el O delante y, en consecuencia, incita a llamarlos haluros de oxígeno. Con independencia de este detalle, que asigna números de oxidación con signos cambiados en función del convenio más o menos arbitrario de partida, en varios de dichos compuestos las valencias y los números de oxidación son inesperados. Analizar cuáles, entre las moléculas siguientes, son las que tienen átomos con valencias y números de oxidación inusuales. O Cl O

O.

ClO2 (O2Cl)

Cl

O

Cl O O

Cl2O7 (O7Cl2)

Cl O

O

Cl2O2 (O2Cl2)

O

O O Cl O

O

Br O

O

O I

Br2O3 (O3Br2)

42

Cl

Cl2O2 (O2Cl2)

Br

O

Cl

O

O I O

I2O5 (O5I2)

O

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APÉNDICE ESPECIAL. OTRAS COMBINACIONES BINARIAS Unas vez vistas las combinaciones binarias del hidrógeno y del oxígeno, nos quedan por considerar todas las combinaciones binarias entre el resto de elementos (de la lista de la pág. 21): Grupos 1–12

Al B

Pb Sn Si C

Sb As P N

Te Se S

I Br Cl

F

El número de compuestos posibles es enorme, tanto como las combinaciones de unos 75 elementos tomados de 2 en 2. Se ha escrito unos 75 porque de los casi 120 elementos de la TP se han descartado, aparte de H y O, los más inertes y los que se han obtenido en laboratorios nucleares, es decir, se han descartado aquellas combinaciones con las que nunca trabajarán la gran mayoría de químicas y químicos en el ejercicio de su profesión. Metales electropositivos y elementos electronegativos Es razonable que aquellos compuestos formados por los metales más electropositivos y los elementos más electronegativos formen sólidos iónicos (que se llaman sales y que se tratarán de nuevo en el capítulo 8). Con independencia de su estructura cristalina, la manera correcta de escribirlos y nombrarlos sigue las reglas mencionadas en las páginas anteriores: NaCl Na2S Na3N

cloruro de sodio sulfuro de sodio nitruro de sodio

CaBr2 CaSe Ca3P2

bromuro de calcio selenuro de calcio fosfuro de calcio

En otras palabras, el elemento que está más a la izquierda de la lista se coloca a la izquierda de la fórmula. Pero al escribir o pronunciar el nombre, se va al revés: primero se menciona el elemento de la derecha, utilizando una raíz (que a menudo es la voz latina contraída) y añadiendo el sufijo uro (v. págs. 22 y 23). Elementos de electronegatividad no muy distinta Consideremos ahora aquellos compuestos binarios formados por el resto, es decir, por dos elementos de electronegatividad parecida o no muy distinta. (Y que, por tanto, formarán moléculas con enlaces casi covalentes.) En una primera aproximación, son aquellos en que los dos elementos no están muy separados en la lista anterior. Por ejemplo: BAs

arsenuro de boro*

PN

nitruro de fósforo(III) mononitruro de fósforo

SiC

carburo de silicio

CS2

sulfuro de carbono**

SCl2

cloruro de azufre(II) dicloruro de azufre

IBr3

bromuro de yodo(III) tribromuro de yodo

ICl5

cloruro de yodo(V) pentacloruro de yodo

IF7

fluoruro de yodo(VII) heptafluoruro de yodo

El convenio es el de siempre: el elemento que está más a la izquierda de la lista tantas veces repetida —en líneas generales, el más a la izquierda y más abajo de la TP— se escribe a la izquierda de la fórmula. _______________________________________________________________________________ * O arseniuro de boro. En ingl. es boron arsenide y en fr. arsenure de bore (de cuya pronunciación parece que derive arseniuro de boro). Ya se ha apuntado que hay profesores de distintas Universidades que, por eufonía o por tradición, prefieren mantener la i del nombre latino de los elementos que acaban en ium (aunque en este caso se trata del arsenicum, no del arsenium) al nombrar ciertos derivados suyos. No es un asunto trascendental. En el DLE de la RAE aparece sólo arseniuro. ** Estrictamente, disulfuro de carbono, porque existe el compuesto CS. Pero en este texto no se consideran las especies químicas de C(II) tales como CO, CS, etc., salvo en un ejercicio (pág. 40) y en un apéndice del capítulo 9.

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Elementos “autoenlazados” Se han visto y se verán, a lo largo de este libro, distintos casos de moléculas en que uno de los elementos forma enlaces consigo mismo. Se ha comentado que entonces el cálculo de los números de oxidación no es tan directo y, a veces, deja de ser un artilugio práctico. Los ejemplos siguientes son representativos. En los de la primera fila es fácil deducir que el yodo está enlazado consigo mismo, así como el Br en KBr3 y el I en NaI5. En los cuatro siguientes hay enlaces entre átomos de azufre. En los dos de la última línea hay enlaces entre átomos de nitrógeno, estando implicado el grupo azida. KI3 triyoduro de potasio Ca(I3)2 triyoduro de calcio* KBr3 tribromuro de potasio NaI5 pentayoduro de sodio K2S2 disulfuro de potasio Li2S3 trisulfuro de litio K2S4 tetrasulfuro de potasio S2Cl2 dicloruro de diazufre KN3 azida de potasio N3Cl cloruro de trinitrógeno aziduro de potasio** (ClN3 azida de cloro, cloroazida) A esta lista se podrían añadir distintos carburos metálicos iónicos, como el antaño famoso carburo de calcio (acetiluro de calcio, CaC2) que todavía utilizan los espeleólogos, en donde los 2 átomos de carbono están unidos por un triple enlace, y algunos derivados “hipersustituidos” de hidrocarburos (sin hidrógenos), pero suelen tratarse dentro de la Química Orgánica. Combinaciones seudobinarias Se llaman combinaciones seudobinarias (del gr. pseudo, imitación/falso) a las que pareciendo binarias o formulándose como binarias implican en realidad >2 elementos, tales como las que contienen el grupo ciano (–C≡N)*** y los grupos cianato (–O–C≡N) e isocianato (–N=C=O) entre otros seudohalógenos. Hay autores que utilizan el término en un sentido más amplio. Para simplificar, se van a considerar aquí sólo las combinaciones de los tipos siguientes: KCN cianuro de potasio NCBr bromuro de cianógeno NaNH2 amida de sodio Na2NH imida de sodio amiduro de sodio**** imiduro de sodio**** Ejercicios A.1 Escribir las fórmulas de... fluoruro de litio tetrafluoruro de carbono hexafluoruro de azufre

trifluoruro de boro pentafluoruro de fósforo heptafluoruro de bromo

A.2 A pesar de su apariencia de exclamaciones, siglas u onomatopeyas, AlAs, CoP, VB, BP y SeS son fórmulas de sustancias reales. Nombrarlas. (Buscar otras parecidas.) A.3 Nombrar: HI3 NaI3 NI3 NiI2 HCN Cu(CN)2 (NC)2S NCCl ____________________________________________________________________________________ * No CaI6, hexayoduro de calcio, con un Ca en un estado de oxidación igual a VI nunca observado, inverosímil desde un punto de vista electrónico. Si acaso bis(triyoduro) de calcio. ** V. pág. 33. *** Del gr. kyanos, azul. El ion cianuro forma complejos azules con el tándem Fe(II)/Fe(III) y con la ferro/ferrihemoglobina de la sangre (lo que se pone de manifiesto en seguida, por ejemplo, en la lengua y los capilares de los ojos de los intoxicados). En solución acuosa, el cianuro de hidrógeno (HCN), una combinación ternaria parecida a los haluros de hidrógeno del capítulo 3, recibe el nombre de ácido cianhídrico (hydrocyanic acid). **** Sodium amide (“sodamida”) suele traducirse por amida o amiduro de sodio, dependiendo de la tradición en cada Universidad y de los gustos de los profesores. Amide es una contracción de ammonia+ide debida a Berzelius. Si no se hubiera contraído este nombre en el s. XIX, hoy probablemente se hablaría de sodium aminide y aminuro de sodio, que habría evitado la coincidencia nominal con las amidas orgánicas. Análogamente para sodium imide. La IUPAC ha propuesto en fechas recientes el nombre de azanide (azanuro o azanido) para el anión amida y el de azanediide (azanodiuro o azanodiido) para el anión imida.

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5 Oxoácidos. Ácidos inorgánicos Reciben el nombre de ácidos todos aquellos compuestos que ceden protones al medio en que están disueltos (agua u otros disolventes apropiados). Ésta es la definición inicial y más sencilla de ácido (ácido de Brönsted). Ya se han visto algunos ácidos en el capítulo 3: son las combinaciones del hidrógeno con F, Cl, Br y I (de fórmula HX) y con S, Se y Te (de fórmula H2X), que se llaman hidrácidos. O

HO X O

(HXO2)

HO

X

OH (H2XO3)

Hay otros ácidos inorgánicos, que contienen además átomos de oxígeno y por ello se denominan oxoácidos,* cuya fórmula general es HaXbOc en donde X suele ser un elemento electronegativo. Un ejemplo sencillo podría ser HO–X=O (HXO2); otro, HO–XO–OH (H2XO3). Resumiendo, se suelen clasificar los ácidos de la siguiente forma: HIDRÁCIDOS (fórmula general: HX o H2X) ÁCIDOS OXOÁCIDOS (fórmula general: HaXbOc) Aquí sólo se tratarán los principales oxoácidos. Muchos existen como tales. Otros no son muy estables, pero tienen derivados importantes. Para la IUPAC en la actualidad, “no ha lugar” a la distinción entre hidrácidos y oxoácidos, porque desde el punto de vista de la nomenclatura los hidrácidos no son más que combinaciones binarias del hidrógeno (hydrides, hidruros). Para la IUPAC, pues, la denominación de ácidos inorgánicos queda restringida a los oxoácidos, a los compuestos que contienen grupos OH (y a menudo grupos O) unidos a X, el átomo central. Por motivos pedagógicos y para no chocar con los libros que usan los estudiantes ni con las revistas de Química Inorgánica, se considerarán los dos puntos de vista como igualmente aceptables o válidos. _______________________________________________________________________________ * Oxoácido es una redundancia peculiar, porque oxo viene de oxys, ácido.

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NOMENCLATURA DE OXOÁCIDOS En los oxoácidos se debe tener en cuenta que: • X es normalmente un no metal, aunque también puede ser un metal de transición en un estado de oxidación alto. HaXbOc

• Al escribir la fórmula, primero se anotan hidrógeno y X y luego el oxígeno (el elemento con el número de oxidación negativo).

la suma de los nº de oxid. de la parte HaXb tiene que ser igual a la de Oc = 2c

• Dado que el número de oxidación del oxígeno es –II y el del hidrógeno I, el elemento X intervendrá o estará en un estado de oxidación positivo. La suma de los números de oxidación positivos debe compensar la de los números negativos. • Dicho de otra forma, considerando la fórmula general HaXbOc deberá cumplirse, que: a · (I) + b · (nº oxid. de X) + c · (–II) = 0 O sea:

nº oxid. de X =

2c
a b

EJERCICIO RESUELTO ¿Cuál es el estado de oxidación del azufre en el ácido sulfúrico (H2SO4)? Es VI, puesto que así los números de oxidación positivos (2 + 6 = 8) compensan los 4 oxígenos de la fórmula (–8), o ya que

nº oxid. de X =

2 4
2 =6 1

Sufijos (oso/ico) y prefijos (hipo/per) Para nombrar los oxoácidos cuando el elemento X puede presentar dos números de oxidación, se suelen utilizar los sufijos o terminaciones tradicionales oso/ico (ous/ic en inglés, eux/ique en francés):
oso indica que X actúa con el número de oxidación menor
ico significa que el número de oxidación de X es el mayor

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Si el elemento X puede presentar más de dos números de oxidación se hace uso de los prefijos hipo y per:
hipo (del griego hypos, inferior), para señalar un nº de oxidación inferior al del ácido cuyo nombre acaba en “oso”
per (del griego hyper, superior), para dar a entender que el nº de oxidación es superior al que termina en “ico” Supongamos, por ejemplo, que X puede actuar con cuatro estados de oxidación diferentes. En este caso, de menor a mayor: hipo...oso ...oso ...ico per...ico

indicará que estamos frente a un compuesto en el que X interviene con su estado de oxidación más bajo indicará que el estado de oxidación del elemento X en este compuesto es el inmediato superior indicará que el estado de oxidación de X es el que sigue, o sea, el tercero empezando por el más bajo indicará que el elemento actúa con el número de oxidación más alto

Así, en seguida se verá que existen 4 oxoácidos del cloro (HClO, HClO2, HClO3 y HClO4 ), que se llaman ácido hipocloroso, ácido cloroso, ácido clórico y ácido perclórico, respectivamente. Es el ejemplo típico de un mismo elemento con 4 números de oxidación diferentes.

Prefijos meta y orto Consideremos ahora el caso de un elemento en un estado de oxidación concreto, “dando lugar” a ácidos con distinto “grado de hidratación”. En realidad, esto quiere decir “con más o menos grupos o ligandos OH y O alrededor del átomo central X”. Para diferenciarlos se les añade el prefijo meta u orto:

O

O HO

X

O

HO

X

OH OH


meta

ácido con menor “hidratación” (con pocos grupos OH)


orto

ácido con mayor “hidratación” (con más grupos OH)

A título de ejemplo, compárense los ácidos HXO3 y H3XO4. El número de oxidación de X en ambos es V (incluso es deducible a simple vista, sin efectuar ninguna operación, dado que X muestra en ambos casos 5 enlaces con O). La diferencia reside en que la fórmula del segundo hay 2 OH más y un O menos (como si hubiera una molécula de H2O adicional). 47

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Normalmente, si se usa el prefijo orto para un ácido ya no se emplea el prefijo meta para su asociado con un menor número de H y O en su fórmula. Y viceversa. Como se verá, depende de cuál de los dos ácidos es más común.

Prefijos di/tri/tetra... O

O S

H O O S H O

O H

O O O S O H O

También existen los ácidos “di“ (antiguamente denominados “piro”, del gr. pyros, fuego), que suelen obtenerse por dimerización de un ácido precursor con pérdida de 1 molécula de agua. Así, la fórmula del ácido sulfúrico es H2SO4 y la fórmula del ácido disulfúrico es H2S2O7: disulfúrico = 2 · (sulfúrico) – agua = 2 · (H2SO4) – H2O = H2S2O7 Es como si dos moléculas de sulfúrico hubieran “condensado” (una expresión química muy típica). De hecho, el prefijo di indica que el número de átomos del elemento central en la molécula es el doble. De modo análogo, el prefijo tri denota la existencia de un trímero (triple número de átomos de X). Y así sucesivamente.

OXOÁCIDOS DEL GRUPO 17 A continuación se incluye una lista de los principales oxoácidos sencillos que derivan de los halógenos (o sea, de los elementos del grupo 17). Abreviadamente, se les llama “oxoácidos del grupo 17”. A la derecha de la fórmula se indica el nombre tradicional de cada compuesto y el número de oxidación del halógeno implicado. Cada estudiante debería comprobar como entrenamiento, si acaso mediante la fórmula de la pág. 46, que no hay ningún error en el cálculo de los estados de oxidación. Tales números (I, III, V y VII) eran esperables, a la vista de las Tablas de las págs. 10 y 11. nombre tradicional utilizado y aceptado HClO HClO2 HClO3 HClO4

ácido hipocloroso ácido cloroso ácido clórico ácido perclórico

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nº de oxid. del halógeno I III V VII

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HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4

ácido hipobromoso ácido bromoso ácido brómico ácido perbrómico

I III V VII

HIO HIO2 HIO3 HIO4 H5IO6

ácido hipoyodoso ácido yodoso ácido yódico ácido peryódico (meta) ácido ortoperyódico

I III V VII

Algunos de los nombres de la Tabla precedente no estaban aceptados en ediciones anteriores de las Recommendations de la IUPAC, porque se prefería que los que no eran muy abundantes o estables se nombraran por métodos más sistemáticos, pero esas prevenciones ya se han abandonado. En el Chemical Abstracts (CA) y en la mayoría de publicaciones especializadas sólo se usan los nombres tradicionales aquí indicados.

O O Cl

H Cl H O O Cl H

O

O Cl H

O O Cl O H O

EJERCICIO RESUELTO A) ¿En cuál de los distintos ácidos del cloro, cuyas fórmulas constitucionales (fórmulas estructurales, estructuras de Lewis) se han dibujado en el margen, el átomo de cloro tiene un número de oxidación igual a III? B) ¿En cuál es más alto el número de oxidación del cloro? A) En el ácido HO–Cl=O, es decir, en HClO2 o ácido cloroso. A simple vista, porque dicho cloro tiene 3 enlaces con oxígenos. También, sencillamente, porque el sumatorio de los números de oxidación tiene que ser nulo, por lo que 1 H y 1 Cl tienen que compensar 2 O. No hace falta recurrir a la ecuación de la pág. 46, pero lógicamente da el resultado previsto: (2 · 2 – 1)/1 = 3. B) En el HO–ClO3, es decir, en HClO4 o ácido perclórico, porque es evidente que este Cl está unido a más átomos de O que ningún otro (muestra 7 enlaces con oxígenos). Además, un simple cálculo —el que cada estudiante prefiera— permite confirmar lo que era sabido y se ha apuntado en la Tabla anterior: que en el perclórico el número de oxidación del Cl es VII.

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EJERCICIO RESUELTO ¿Cuál es el estado de oxidación del yodo en el ácido metaperyódico, llamado simplemente peryódico? ¿Y cuál en el ácido ortoperyódico (que no se ha anotado en la Tabla de la pág. anterior)? O I O

O H H H

O O H

O

O I O

O O H

H

Es VII en el caso del ácido peryódico, tal como está indicado en la Tabla precedente, lo que es muy fácil de confirmar: 2 ⋅ 4 −1 nº oxid. del I = =7 1 En el ortoperyódico, también ha de ser VII, porque sigue siendo un ácido peryódico, como se puede comprobar mediante un simple cálculo (5 + 7 compensan –12) o bien mediante la ecuación € 2⋅ 6 −5 nº oxid. del I = =7 1 Lo único que cambia entre un ácido y otro es el “grado de hidratación”. En efecto, es fácil ver que H5IO6 = HIO4 + 2 H2O. En las fórmulas dibujadas en el margen, el átomo de yodo € tiene 7 enlaces con oxígenos. Lo que ocurre es que en HIO4 el átomo de yodo está unido a 4 ligandos (está tetracoordinado, a 1 OH y 3 O) mientras que en H5IO6 está unido a 6 ligandos (está hexacoordinado, a 5 OH y 1 O). Como es razonable, los elementos que por su mayor volumen atómico admiten números de coordinación más altos son los que más tienden a dar ácidos “orto”.

OXOÁCIDOS DEL GRUPO 16 Oxoácidos del grupo 16 quiere decir oxoácidos que contienen o derivan de elementos del grupo 16 (calcógenos) distintos al oxígeno. Se citan a continuación, pues, unos cuantos oxoácidos del azufre, selenio y telurio. Como siempre, de la lista completa se han omitido los que son demasiado complicados para un texto de introducción. nombre tradicional utilizado y aceptado H2SO3 H2SO4 H2 S2 O7

ácido sulfuroso ácido sulfúrico ácido disulfúrico

50

nº de oxid. del átomo central (calcógeno)

IV VI VI

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H2SeO3 H2SeO4

ácido selenoso (o selenioso) ácido selénico

IV VI

H2TeO3 H2TeO4 H6TeO6

ácido teluroso ácido telúrico (meta) ácido ortotelúrico

IV VI VI

Resulta sencillo comprobar que el número de oxidación del azufre en el ácido sulfuroso es IV (2 + 4 compensan el valor de –6 de los tres oxígenos). También se puede aplicar la ecuación de la pág. 46: H2SO3

nº oxid. del S = (2 · 3 – 2)/1 = 4

En los ácidos H2SO4 y H2S2O7, el azufre se encuentra en el estado de oxidación VI. El primero es el ácido sulfúrico y el segundo un dímero, el disulfúrico, como se ha comentado y dibujado en la pág. 48. Si queda alguna duda se puede aplicar de nuevo la ecuación de la pág. 46: H2SO4

nº oxid. del S = (2 · 4 – 2)/1 = 6

H2S2O7

nº oxid. del S = (2 · 7 – 2)/2 = 6

Aunque los ácidos más comunes del azufre son los de números de oxidación IV y VI, se conocen ciertos ácidos en los que el azufre se presenta en otros estados de oxidación, a veces sorprendentes. (Como se puede ver en los ejercicios 5.13 y 5.18, todo tiene su explicación.) Los oxoácidos del selenio se parecen bastante a los del azufre, pero los del telurio menos. Con el ácido telúrico pasa algo parecido a lo que ocurre con el ácido peryódico: habiendo dos ácidos conocidos, uno será el “meta” y el otro el “orto”. (Ya se ha mencionado que esto se explica por el mayor volumen atómico de los elementos que están más abajo en la TP.) Utilizando la terminología “meta/orto”, H2TeO4 sería el metatelúrico (pero no es necesario precisarlo, porque ya se indica quién es el otro) y H6TeO6 el ortotelúrico. La relación entre ambos es obvia: O

O Te

HO

OH

OH HO

OH Te

H6TeO6 = H2TeO4 + 2 H2O

OH

HO OH

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OXOÁCIDOS DEL GRUPO 15 Los oxoácidos más importantes que se conocen de este grupo, a destacar entre los de la Tabla siguiente, son el nitroso y el nítrico, el ortofosforoso y el ortofosfórico (llamados fosforoso y fosfórico, simplemente) y el arsénico. nombre tradicional

N HO

O

ác. nitroso P

O– + N O HO

ác. nítrico O P

número de oxid. del átomo central

HNO2 HNO3

ácido nitroso ácido nítrico

III V

H3PO3 HPO3 H3PO4 H4P2O7 H5P3O10

ácido fosforoso ácido metafosfórico ácido fosfórico ácido difosfórico ácido trifosfórico

III V V V V

H3AsO3 H3AsO4

ácido arsenoso (o arsenioso)* ácido arsénico

III V

H3SbO3** H3SbO4

ácido antimonoso (o antimonioso)* ácido antimónico

III V

Aparte de los dos ácidos del nitrógeno más comunes —el ácido nitroso y el ácido nítrico— se conocen otros en los que los números de oxidación no son los normales, pero todo tiene su explicación, como se puede ver en el ejercicio complementario 5.14.

Los ácidos del fósforo más corrientes son el fosforoso (cf. el apéndice siguiente) y el fosfórico. De sus formas meta, el HPO2 es de existencia dudosa ác. fosforoso ác. fosfórico y el HPO3 está siempre en forma polimérica. Por ello, es suficiente decir O O fosforoso y fosfórico para referirse al ortofosforoso y al ortofosfórico. El ácido P P O OH HO difosfórico se representa al lado. En cuanto al ácido trifosfórico, v. los ejerOH OH cicios 5.7 y 5.8. ác. difosfórico HO

OH

OH

HO

OH

OH

_______________________________________________________________________________ * Los principales ácidos del arsénico y del antimonio son análogos a los del fósforo. Traducir arsenous (antiguamente, también arsenious) por arsenoso o por arsenioso y antimonous por antimonoso o por antimonioso es una cuestión de costumbre, de oído. Podríamos considerar esa “i” como una vocal eufónica (optativa), ya aplicada en otros casos (selenuro o seleniuro, selenoso o selenioso). En capítulos posteriores aparecerá el ion arsenate/arsenato, a menudo llamado arseniato. En el DLE aparecen sólo los nombres más antiguos (arsenioso y arseniato). ** En el CA, la entrada principal de H3SbO3 es como Sb(OH)3, o sea, como trihidróxido de antimonio (v. capítulo 7), lo que se justifica por el carácter bastante metálico o casi metálico del Sb.

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APÉNDICE. ÁCIDOS DEL FÓSFORO CON ENLACES P–H La tendencia del fósforo a formar dobles enlaces con el oxígeno y a la “pentavalencia” es la causa de que el ácido fosforoso (H3PO3) se encuentre en equilibrio con un isómero —un tautómero— que se llama ácido fosfónico (H2PHO3). Véase el dibujo siguiente, a la izquierda. Dicho equilibrio está muy desplazado hacia el ácido fosfónico. En el ácido fosfónico, los sustituyentes o ligandos del P son 2 grupos OH, 1 grupo O y 1 hidruro: HO HO P : HO

H3PO3 ácido fosforoso

O P

HO HO

O P H HO H

H

H2PHO3 ácido fosfónico

HO

O P

O

O P

H

H

OH

HPH2O2 ácido fosfínico

H2 P 2 H2 O5 ácido difosfónico

(antes hipofosforoso)

(antes difosforoso)

La existencia de ácidos del fósforo con enlaces P–H adicionales es bastante común. A la derecha de la figura anterior se incluyen dos ejemplos más. Es un hecho experimental que los hidrógenos de los enlaces O–H son relativamente ácidos (aunque depende de cada caso), mientras que los de los enlaces P–H lo son mucho menos, como era previsible. En otras palabras, en el ácido fosfónico hay 2 H ionizables (no 3), en el ácido fosfínico hay sólo 1 H relativamente ionizable (no 3) y en el ácido difosfónico hay 2 H bastante ácidos (no 4). Del arsénico también se conocen los ácidos arsínicos y arsónicos. Del antimonio, los ácidos estibínicos y estibónicos. Finalmente, hay que indicar que esta nomenclatura es extensible a diversas series de derivados con enlaces P–C (en general, enlaces E–C) en lugar de enlaces P–H (en general, enlaces E–H), es decir, a varias series de sustancias orgánicas tales como las que siguen: R–SO2H

un ácido sulfínico

R–SO3H

un ácido sulfónico

R2P–OH R2PO2H

un ácido fosfinoso un ácido fosfínico

R–P(OH)2 R–PO3H2

un ácido fosfonoso un ácido fosfónico

R2B–OH

un ácido borínico

R–B(OH)2

un ácido borónico

Las fórmulas de los ácidos orgánicos del S (sulfínicos y sulfónicos) deberían compararse con las de la pág. 50. Dos de las cuatro fórmulas de los ácidos orgánicos del P ya se han visto en cierto modo (si R = H) unas líneas más arriba. Finalmente, las fórmulas de los ácidos borínico y borónico se deberían relacionar con los ácidos inorgánicos del boro que se tratarán en la pág. 54.

OXOÁCIDOS DEL CARBONO Y DEL SILICIO Los únicos ácidos que contienen elementos del grupo 14 de los que se conocen derivados importantes son los tres citados a continuación: nombre tradicional

número de oxid. del átomo central

H2CO3

ácido carbónico

IV

H2SiO3 H4SiO4

ácido metasilícico ácido silícico

IV IV

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O C O HO

O C

OH

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La existencia real del ácido carbónico, H2CO3, es dudosa. De hecho, es conocido que en solución acuosa el porcentaje de H2CO3 existente, en equilibrio con el CO2 disuelto, no llega al 1%. Pero lo que interesa en este contexto es que en base a dicho nombre se genera el de muchos derivados. Finalmente, hay que indicar que un gran número de ácidos podrían considerarse como oxoácidos del carbono pero son moléculas orgánicas, por lo que no se tratan aquí sino en el capítulo 19. El ácido metasilícico nunca se ha encontrado como tal, sino en forma polimérica: (H2SiO3)n. V. el ejercicio 5.10.

OXOÁCIDOS DEL BORO El oxoácido más importante del boro es el ortobórico, H3BO3, llamado simplemente ácido bórico porque es el más común de todos los ácidos de boro. El compuesto HBO2, aunque lo escribamos así para simplificar, tiene en realidad una estructura polimérica. nombre tradicional HBO2 H3BO3

ácido metabórico ácido bórico

número de oxid. del átomo central

III III

OXOÁCIDOS DE LOS METALES DE TRANSICIÓN Los principales oxoácidos de los metales de transición son: nombre tradicional

número de oxid. del átomo central

HMnO4

ácido permangánico*

VII

H2CrO4 H2Cr2O7

ácido crómico ácido dicrómico

VI VI

_______________________________________________________________________________ * Si hay un ácido “per-mangánico” es porque existe otro que se llama mangánico (H2MnO4), un compuesto de Mn(VI). Éste último es un número de oxidación poco usual del Mn, no incluido en las Tablas de las págs. 10 y 11, que aquí se comenta como una excepción. El CA utiliza ambos nombres como entradas principales en sus índices. La IUPAC los ignora actualmente; nombra sus sales como compuestos de coordinación (v. capítulo 9).

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Muchos de los ácidos de los metales de transición no se han aislado nunca en estado puro (incluso algunos son inestables). Pero la importancia de estos ácidos no debe medirse por su mayor o menor estabilidad, sino en función del número e interés de sus derivados (en este caso concreto de sus sales, v. capítulo 8). Se puede comprobar que los átomos metálicos se encuentran en sus estados de oxidación más altos. Así pues, cuando el metal, de los grupos 6 y 7, presenta números de oxidación elevados, es cuando se manifiesta su parentesco con los elementos de las columnas 16 y 17.

REGLAS NEMOTÉCNICAS Supongamos que uno no recuerda o nunca ha visto la fórmula de un oxoácido y no tiene ningún ordenador ni libro a mano para consultarla. Para comprobar las fórmulas de los ácidos más comunes y para deducir la fórmula de un ácido desconocido, cualquier sistema nemotécnico es válido, con tal que se tenga presente que se está usando un método más o menos rápido para ayudar a encontrar cierta fórmulas. No se trata de imaginar ecuaciones químicas o inventar reacciones, que es otro asunto. Se explican a continuación dos métodos, que se llamarán A y B. El segundo es una variante del primero. MÉTODO A 1. Prestar atención al sufijo (¿oso, ico?) y al posible prefijo (¿hipo, per?), que dan una pista u orientación sobre el número de oxidación del átomo central. 2. Tener en cuenta que, si los hay, los prefijos meta/orto indican distinto “grado de hidratación” y que el prefijo di indica la presencia de un dímero. 3. Recordar que: • Todos los ácidos del grupo del Cl (grupo 17) tienen 1 H en su fórmula. • Todos los ácidos del grupo del S (grupo 16) tienen 2 H en su fórmula. • Las fórmulas orto de los ácidos de P/As/Sb, que son las principales, tienen 3 H (pudiéndose calcular luego las formas meta y di a partir de ellas). Como excepción, en los oxoácidos del nitrógeno sólo existen formas de tipo “meta” (o sea, con un contenido mínimo en H2O, léase “con un número mínimo de grupos OH alrededor del N”). 4. Sabiendo ya el estado de oxidación del elemento y el número de átomos de hidrógeno, se calcula el número de átomos de oxígeno.

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EJERCICIO RESUELTO Escribir la fórmula molecular de los siguientes compuestos: A) Ácido sulfúrico. B) Ácido cloroso. C) Ácido difosforoso. A) Hay que recordar que los elementos del grupo del azufre presentan dos números de oxidación principales. La terminación ico nos indica que se trata del estado de oxidación más alto (VI). Se sabe, por otro lado, que los oxoácidos del grupo 16 tienen 2 H en su fórmula. Por lo que H2 SVI Oc  2 · (I) + 1 · (VI) + c · (–II) = 0  c = (2+6)/2 = 4 La fórmula correcta será H2SO4. Es una fórmula que todo estudiante recuerda, por lo que no hay que ir deduciéndola cada vez.

B) Los números de oxidación positivos de los elementos del grupo 17 más comunes son I, III, V y VII. El sufijo oso nos indica que el Cl interviene con el número de oxidación III. Como los elementos del grupo 17 tienen 1 H en su fórmula, H ClIII Oc  1 · (I) + 1 · (III) + c · (–II) = 0  c = (1+3)/2 = 2 La fórmula correcta es HClO2, como posiblemente la mayoría de lectores recuerdan, porque tienen en mente la serie HClO/HClO2/HClO3/HClO4. C) La terminación oso nos indica que en este caso el número de oxidación del fósforo es III. El prefijo di indica “dos moléculas de ácido menos una de agua”. Se deduce primero, en caso de haberla olvidado, la fórmula del ácido fosforoso (ortofosforoso, se sobreentiende): H3 PIII Oc  3 · (I) + 1 · (III) + c · (–II) = 0  c = (3+3)/2 = 3  H3PO3

La fórmula del ácido difosforoso debe ser, pues,

2 H3PO3 – H2O = H6P2O6 – H2O = H4P2O5*

_______________________________________________________________________________ * Aquí no se entra a considerar que este ácido, como tal, no es estable sino que se encuentra con preferencia en su forma H2P2H2O5 (ácido difosfónico, v. pág. 53 y ejercicio 5.15).

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MÉTODO B 1. Prestar atención al sufijo (¿oso, ico?) y al posible prefijo (¿hipo, per?), que dan una pista u orientación sobre el número de oxidación del átomo central. 2. Tener en cuenta que, si los hay, los prefijos meta/orto indican distinto “grado de hidratación” y que el prefijo di indica la presencia de un dímero. 3. Una vez considerados los apartados anteriores, que son idénticos que en el método A, será fácil hallar la fórmula del ácido que se pide por tanteo del número de H y de O, porque el sumatorio de los números de oxidación de todos los átomos debe ser nula. Para los ácidos simples, no dímeros, puede tenerse en cuenta de que: • Si el número de oxidación del elemento central es impar, el número de H en la fórmula tiene que ser impar (no hay que olvidar que el número de oxidación del O es –II, o sea, par). • Si el número de oxidación del elemento central es par, el número de H en la fórmula tiene que ser par.

EJERCICIO RESUELTO Formular los siguientes compuestos (escribir o dibujar la fórmula molecular de los ácidos siguientes) : A) Ácido sulfuroso. B) Ácido hipocloroso. C) Ácido fosfórico. A) La terminación oso indica que el número de oxidación del azufre en este ácido es IV. Habrá que tantear el número de O en la fórmula general HaSIVOc. Se ve que a tiene que ser par, porque el número de oxidación del azufre lo es. Si a = 2, resulta que c = 3: H2 SIV Oc  2 · (I) + 1 · (IV) + c · (–II) = 0  c = (2+4)/2 = 3 La fórmula correcta será H2SO3. Evidentemente, en seguida se descartan otras posibilidades en las que los valores de a sea 4, 6 u 8, porque las fórmulas correspondientes (H4SO4, H6SO5, H8SO6) resultan extrañas y sus estructuras de Lewis son inverosímiles. B) El prefijo y el sufijo (hipo...oso) indican que el cloro está en su estado de oxidación más bajo (I). Al ser impar el número de oxidación, también lo será el número de H. En HaClIOc, si a = 1, resultará que c = 1, por lo que la fórmula del ácido será HClO.

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C) Cuando no se especifica, es que se trata del ácido ortofosfórico. En cualquier “fósfórico”, el número de oxidación del fósforo es V. Siendo este número impar, el número de H en esta molécula será impar. En HaPVOc el valor de a podría ser 1 o 3. Pero se descarta el valor 1 porque conduciría a la fórmula menos hidratada. Para a = 3, se calcula el valor de c: H3 P+V Oc  3 · (I) + 1 · (V) + c · (–II) = 0  c = (5+3)/2 = 4 Así, la fórmula del ácido fosfórico será H3PO4, como era de esperar.

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA El CA sólo emplea desde hace décadas nombres tradicionales como los que acabamos de ver, para casi todos los oxoácidos. La IUPAC los aceptaba y acepta pero siempre ha insistido en proponer nomenclaturas más sistemáticas, dando a los ácidos un tratamiento similar a los compuestos de coordinación (capítulo 9).

Años atrás, la IUPAC recomendaba la llamada nomenclatura ácida —ácido dioxoclórico(III) para HClO2, por ejemplo— y la llamada nomenclatura de hidrógeno —dioxoclorato(III) de hidrógeno para el mismo HClO2—, pero las ha arrinconado. En la actualidad la IUPAC propone, aparte del nombre tradicional que define como aceptable, el nombre sistemático o nombre aditivo-sistemático, un nombre de tipo “estequiométrico”. Ahora que alumnas y alumnos deben haber asentado todo lo visto en págs. anteriores, se indican y se explican los nombres sistemáticos de una selección de los ácidos principales, empezando por los del grupo 13 y acabando por los del grupo 17, tal como hace la IUPAC. nombre tradicional

representación IUPAC

nombre sistemático (IUPAC)

ácido bórico

[B(OH)3]

trihidroxidoboro

H3BO3

(HO)3B

H2CO3 H4SiO4

(HO)2C=O ácido carbónico (HO)4Si ácido silícico

[CO(OH)2] [Si(OH)4]

dihidroxidooxidocarbono tetrahidroxidosilicio

HNO2 HNO3

HO–N=O HO–NO2

ácido nitroso ácido nítrico

[NO(OH)] [NO2(OH)]

hidroxidooxidonitrógeno hidroxidodioxidonitrógeno

H3PO3 H3PO4

(HO)3P (HO)3P=O

ácido fosforoso ácido fosfórico

[P(OH)3] [PO(OH)3]

trihidroxidofósforo trihidroxidooxidofósforo

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H2SO3 H2SO4

(HO)2SO (HO)2SO2

ácido sulfuroso ácido sulfúrico

[SO(OH)2] [SO2(OH)2]

HClO

H–O–Cl

ácido hipocloroso

[O(H)Cl]

HClO2 HClO3 HClO4

HO–Cl=O HO–ClO2 HO–ClO3

ácido cloroso ácido clórico ácido perclórico

[ClO(OH)] [ClO2(OH)] [ClO3(OH)]

dihidroxidooxidoazufre dihidroxidodioxidoazufre hidroxidocloro o clorurohidrurooxígeno* hidroxidooxidocloro hidroxidodioxidocloro hidroxidotrioxidocloro

Obsérvese que en esta nomenclatura sistemática —columna de la derecha— se prescinde de sufijos y prefijos. Y de la palabra “ácido”, que es una propiedad química, pero que no es esencial para describir la fórmula molecular o dibujar la constitución de un compuesto. Además, no todos los oxoácidos son ácidos fuertes o realmente ácidos. átomo central

O HClO4 = HO ClO3 = HO Cl O O hidroxido

oxido

En general, se describen cuántos grupos “hidroxido” (–OH), “oxido” (=O), “hidruro/hidrido”, etc., están unidos al átomo central de la fórmula de constitución, sea quien sea el átomo central. Dichos grupos se indican en orden alfabético, como si se tratara de un complejo o compuesto de coordinación (capítulo 9). Por ejemplo, el átomo central de HClO4 está unido a 1 “hidroxido” y 3 “oxido”, vocablos escritos sin acento para que no se pronuncien como esdrújulas sino como llanas en “hidroxido-trioxidocloro”; por orden alfabético hidroxido va antes que oxido. Más adelante reaparecerá el caso especial del HClO (v. pág. 69).* Es delicado para los principiantes que, al nombrar un ácido, se haga un uso tan reiterativo de los vocablos hydroxido/hidroxido y oxido/oxido. Casi haría falta un cambio de paradigma en que todos los profesionales de la química se olvidaran de ácidos y bases, en lo tocante a la nomenclatura. También es problemático que los oxoácidos dímeros, trímeros, etc. requieran nombres tan largos, con indicación de los átomos que hacen de puente como µ-oxido (v. ejercicios 5.15, 8.10 y 9.7 así como las págs. 128-130 de las Recommendations 2005), que no resultan operativos, en comparación con los nombres tradicionales de aquellos que los tienen bien establecidos. Ya se verá qué ocurre en el futuro. Otra nomenclatura sistemática sugerida por la IUPAC (hydrogen name, nombre de hidrógeno), como alternativa a la nomenclatura sistemática que se acaba de comentar, se basa en citar la palabra hidrógeno, dihidrógeno, trihidrógeno, etc. junto al nombre del anión entre paréntesis. Dado que los aniones se tratan en el capítulo siguiente, éste es un tema que aparecerá allá, algo más detallado. Sin embargo, para que se entienda lo que se propone, v. el ejemplo siguiente: H2CrO4

nombre tradic. àcido crómico

IUPAC hydrogen name dihidrogeno(tetraoxidocromato)

Así pues, H2CrO4 = ácido crómico = dihidrogeno(tetraoxidocromato), [CrO2(OH)2] = dihidroxidodioxidocromo. La IUPAC considera que el hydrogen name es especialmente útil cuando no se desea especificar la conectividad entre los átomos de la molécula o se quiere destacar el número de “hidrones” (protones), por un motivo u otro.

_______________________________________________________________________________ * Chloridohydridooxygen en las Recommendations 2005 (porque, aplicando el sistema con absoluta rigidez, el O es el átomo central). En la versión española de dichas recomendaciones (Prensas Univ. de Zaragoza, 2007) el nombre se adaptó a hidroxidocloro (HO–Cl), criterio que compartimos.

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EJERCICIOS 5.1

¿Cuál es el número de oxidación de X en cada uno de los oxoácidos siguientes (reales o imaginarios)? HO X HO X OH HO X OH

HO X O

OH O

OH HO X OH

HO X OH

OH HO OH HO X OH OH

5.2

O HO X OH

O HO

X O

OH

HO OH

O

HO X OH HO OH

HO X OH HO OH

O

HO OH HO X OH OH HO OH

O HO X OH OH HO OH

HO X O HO OH

HO X O O

OH HO OH HO X OH OH HO OH

O OH HO X OH OH HO OH

O O HO X OH HO OH

O O HO X HO O

HO X

O

HO O

O

Nombrar: HClO H2SO4 HNO3 H2CO3 H4SiO4 HBrO3 HIO4 HBrO H2SeO4

H3PO4 H3AsO3 H2SO3 HClO2 HNO2 H3PO3 H3BO3 H2TeO3 H2SiO3

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5.3

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Escribir la fórmula de... ácido nítrico ácido cloroso ácido bórico (ortobórico) ácido silícico (ortosilícico) ácido sulfuroso ácido fosfórico (ortofosfórico) ácido metafosfórico ácido brómico ácido hipobromoso

ácido peryódico ácido crómico ácido sulfúrico ácido permangánico ácido nitroso ácido arsenoso o arsenioso ácido metasilícico ácido metabórico ácido selenoso o selenioso

5.4

Dar un solo nombre (el principal o más empleado) a cada ácido. HClO HBrO2 HIO3 HMnO4 HIO4 H4P2O7 H2Cr2O7 H2SO3 H4P2O5 HBO2 H2Se2O7 H2SO4 H3PO3 HPO3 H2SiO3 H2SO4 H3AsO4 H2S2O7 HNO3 H2S2O5 H2S3O10

5.5

Escribir la fórmula molecular y dibujar una fórmula estructural o desarrollada (con una terminología más actual, dibujar un isómero de constitución o una fórmula constitucional) de los compuestos siguientes: Ácido fosforoso. Ácido disulfúrico. Ácido disulfuroso. Ácido diselénico. Ácido crómico. Ácido difosfórico.

5.6

Corregir los errores. Ácido fosfórico ................................. Ácido nítrico ..................................... Ácido difosfórico .............................. Ácido hipocloroso ............................ Ácido metabórico ............................. Ácido crómico .................................. Ácido permangánico ........................ Ácido difosforoso ............................. Ácido metasilícico ............................ Ácido arsenoso o ortoarsenioso ....... Ácido brómico .................................. Ácido hiperclórico o hidroclórico ....

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H3PO4 HNO2 H6P2O6 HClO HBO3 H2CrO4 HMnO7 H2P2O5 H2SiO3 H3AsO3 HBO3 HCl

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Calcular el número de oxidación del fósforo, o de los distintos átomos de fósforo, en los ácidos trifosfórico, tetrafosfórico y pentafosfórico de cadena lineal. Deducir una fórmula general para todos estos ácidos y para los siguientes de la serie, sean lineales o ramificados.

5.7

O O P P OH O O HO OH OH OH O P

O P

O OH

HO

O P

O OH

O P OH O OH OH

O P

O P

O OH

HO

O P

O OH

O O P P O O OH OH OH OH

O P

5.8

Junto a los derivados del ácido fosfórico, el papel que desempeñan ciertos derivados orgánicos del ácido trifosfórico lineal (o catenatrifosfórico) en un gran número de procesos bioquímicos es impresionante. En cambio, existe otro ácido trifosfórico, de estructura cíclica, que aparentemente es inédito a nivel celular. Dibujar su constitución (fórmula estructural). ¿Cuál es su nombre?

5.9

¿Cuál es el nombre del polímero de fórmula empírica “HPO3”?

5.10

Nombrar los siguientes polímeros:

HO

5.11

OH

OH

OH

OH

Si

Si

Si

Si

O OH

O OH

O OH

O OH

HO

OH

OH

OH

B

B

B

O

O

OH O

B O

Algunas de las siguientes equivalencias son erróneas. ¿Cuáles? Ácido sulfúrico = tetraoxosulfato de dihidrógeno (IUPAC, antes) = dihidroxidodioxidoazufre (IUPAC, ahora). Ácido permangánico = hidroxidotrioxidomanganeso. Trihidroxidotrioxidofósforo = ácido superfosfítico. Pentahidroxidooxidoyodo = ácido peryódico. Hexahidroxidotelurio = ácido ortotelúrico

5.12

Buscar a través de Internet (por ejemplo, por “Glossary of archaic chemical terms”) o en diccionarios los nombres actuales y “legales” de... agua carbónica, “sifón” gaseosa (sin edulcorantes ni acidulantes ni aromas) ácido vitriólico, aceite de vitriolo líquido grabador de dentistas, 3M etching liquid ácido de las bebidas de Cola aqua fortis, ácido fúmico aqua regia

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5.13

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Algunos oxoácidos derivados del azufre contienen enlaces S–S en su estructura. (Hay que reconocer que esta tendencia es proverbial.) ¿Cuál es el número de oxidación de los distintos átomos de S en...? H2S2O4 = HO–SO–SO–OH H2S2O5 = HO–SO2–SO–OH H2S2O6 = HO–SO2–SO2–OH

5.14

Aparte del ácido nitroso y del ácido nítrico, se conocen otros ácidos nitrogenados menos importantes o mucho más inestables: hiponitroso (“menos que” nitroso), hiponítrico (H2N2O3), nitroxílico o hidronitroso (H4N2O4), azínico (IUPAC) y azónico (IUPAC, H3NO3). Dibujar posibles estructuras de los dos siguientes. Indicar el número de oxidación del N en cada caso. H2 N2 O2

5.15

ácido ditionoso ácido “disulfuroso” ácido ditiónico

ácido hiponitroso

H3NO2

ácido azínico

El nombre aditivo que utiliza la IUPAC, considerando los ácidos inorgánicos como compuestos de coordinación, implica que los dímeros —los que sean dímeros reales, desde el punto de vista estructural— haya que nombrarlos como si hubiera un puente de oxígeno (
-oxido) entre los dos átomos del elemento duplicado. Por ejemplo: H4 P 2 O7 ácido difosfórico (HO)2P(O)–O–P(O)(OH)2
-oxido-bis(dihidroxidooxidofósforo) Nombrar, por analogía, el ácido siguiente: H4P2O5 = H2P2H2O5 = HO–P(O)(H)–O–P(O)(H)–OH = ác. difosfónico (v. pág. 53)

5.16

¿Cómo se podría precisar que el ácido hipodifosfórico, representado a continuación, no tiene ningún puente, sino un simple enlace P–P? ¿Cuál es el estado de oxidación del P en el ácido hipodifosfórico? H4P2O6 = (HO)2P(O)–P(O)(OH)2

5.17

¿Es posible la existencia de los ácidos siguientes? ¿Cuál sería el estado de oxidación de S, P y N en las respectivas moléculas? ¿Hay alguna explicación o son erróneas las tres fórmulas? H2SO5

5.18

H3PO5

HNO4

Se llaman tioácidos a aquellos compuestos en que se ha observado en que un S divalente reemplaza un O. Por ejemplo, el ácido H3PO3S es el ácido tiofosfórico y el H3PS4 es el tetratiofosfórico, que son los nombres tradicionales aceptados.* A la vista de estos dos ejemplos, ¿cuál es el nombre tradicional correcto de los ácidos que se dibujan a continuación? Consúltese un libro de texto de QI, si es necesario, o entrar en Google y teclear “tiosulfato como agente fijador”. O O S HO SH

HO

O O S

S S

S

OH

O O

5.19

Entre los derivados de los oxoácidos con halógenos que reemplazan sendos grupos OH, tales como Cl–SO2–OH = ác. clorosulfúrico (CA) o como Br2P(=O)(OH) = Br2PO2H = phosphorodibromidic acid (preferido por CA) o ác. dibromofosfórico, se podrían destacar los llamados haluros de ácido, en los que todos los OH han sido sustituidos, tales como Cl–SO2–Cl = SO2Cl2 = cloruro de sulfurilo (CA) = dicloruro de sulfurilo o dicloruro de sulfonilo (tradic. aceptado) = diclorurodioxidoazufre (IUPAC). Dar un nombre sistemático (IUPAC) al haluro de ácido POCl3 (O=PCl3) = tricloruro fosfórico (CA) = tricloruro de fosforilo (trad. aceptado) u óxido de tricloruro de fósforo.

_______________________________________________________________________________ * Para aquellos tioácidos que se citen como compuestos de coordinación el ligando S2– pasa a llamarse tioxo (CA) o sulfuro (IUPAC), v. pág. 87.

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RESUMEN. Principales oxoácidos tratados en este capítulo, con el número de oxidación del átomo “central” HClO HClO2 HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO HIO2 HIO3 HIO4 H5IO6 H2SO3 H2SO4 H2 S2 O7 H2SeO3 H2SeO4 H2TeO3 H2TeO4 H6TeO6 HNO2 HNO3 H3PO3 HPO3 H3PO4 H4 P2 O7 H5P3O10 H3AsO3 H3AsO4 H3SbO3 H3SbO4 H2CO3 H2SiO3 H4SiO4 HBO2 H3BO3 HMnO4 H2CrO4 H2Cr2O7

ácido hipocloroso ácido cloroso ácido clórico ácido perclórico ácido hipobromoso ácido bromoso ácido brómico ácido perbrómico ácido hipoyodoso ácido yodoso ácido yódico ácido peryódico (meta) ácido ortoperyódico ácido sulfuroso ácido sulfúrico ácido disulfúrico ácido selenoso (o selenioso) ácido selénico ácido teluroso ácido telúrico (meta) ácido ortotelúrico ácido nitroso ácido nítrico ácido fosforoso ácido metafosfórico ácido fosfórico ácido difosfórico ácido trifosfórico ácido arsenoso (o arsenioso) ácido arsénico ácido antimonoso (o antimonioso) ácido antimónico ácido carbónico ácido metasilícico ácido silícico ácido metabórico ácido bórico ácido permangánico ácido crómico ácido dicrómico

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I III V VII I III V VII I III V VII VII IV VI VI IV VI IV VI VI III V III V V V V III V III V IV IV IV III III VII VI VI

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Cationes y aniones

Cuando un átomo pierde un electrón adquiere una carga positiva. Si pierde varios, su carga positiva será múltiple. La especie química resultante, en cualquier caso, es un catión monoatómico. El nombre significa “ion que va hacia el cátodo” o electrodo negativo. La palabra cátodo es originaria del griego katodoz (

, abajo + odo, camino, camino de bajada). Cuando es una molécula neutra la que pierde uno o más electrones, o cuando un átomo o una molécula neutra reaccionan con un catión obtenido previamente, se puede formar un catión poliatómico. Por otro lado, cuando un átomo captura o gana un electrón pasa a tener una carga negativa. Si captura varios, tendrá una carga negativa múltiple. La especie química resultante se denomina un anión monoatómico. Los iones se llaman así porque en la electrólisis se mueven hacia el ánodo, el electrodo positivo (del griego anodoz, camino de subida). Si es una molécula o entidad química neutra la que gana electrones o se une con otro anión se formará un anión poliatómico. En este capítulo de transición se tratarán estos tipos de especies químicas.

CATIONES Así pues, los cationes son especies químicas con carga positiva. Se muestran a continuación unos ejemplos sencillos: – 1 e–
H+

El hidrógeno ha perdido su único electrón. Del número de oxidación 0 ha pasado a I.

Li – 1 e–
Li+

El litio ha perdido su electrón de valencia De un grado de oxidación 0 ha pasado a I.

Mg – 2 e–
Mg2+

El magnesio también ha pasado a un estado de oxidación superior (de 0 a II).

H

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Para nombrar estos cationes hay que anteponer la palabra catión o ion al nombre del elemento.* De hecho, no es obligatorio escribir “catión” sino que basta “ion”, porque no hay posibilidad de error, dado que los aniones se nombran de otra manera (tienen un sufijo específico en ide/uro). Si el elemento es de los que suele presentar distintos números de oxidación, se debe indicar entre paréntesis el número de oxidación correspondiente (antes llamado método de Stock, v. capítulo 4). Otra posibilidad consiste en indicar su número de carga (antes llamado número de Ewens–Bassett). Siempre con el paréntesis pegado, sin dejar espacio, al nombre que le precede. En la Tabla que sigue se muestra también el nombre antiguo, no aceptado por la IUPAC ni utilizado por el CA, a título de comparación: nombres correctos H+ Li+ Cu+ Cu2+ Fe2+ Fe3+ Sn2+ Sn4+

catión o ion hidrógeno catión o ion litio ion cobre(I) ion cobre(II) ion hierro(II) ion hierro(III) ion estaño(II) ion estaño(IV)

ion cobre(1+) ion cobre(2+) ion hierro(2+) ion hierro(3+) ion estaño(2+) ion estaño(4+)

nombre antiguo

(ion cuproso) (ion cúprico) (ion ferroso) (ion férrico) (ion estannoso) (ion estánnico)

En los índices del CA, para precisar de qué catión se trata, se utiliza exclusivamente el número de carga (en sus índices por fórmulas nunca hay números romanos). La IUPAC, aunque sigue usando los números de oxidación, cada vez utiliza más los números de carga. El caso del ion hidrógeno merece un comentario aparte. Siempre se ha denominado protón y es difícil que eso cambie. Pero la IUPAC defiende que “protón” debe reservarse para el isótopo de masa 1 y que para la mezcla natural de isótopos debería usarse la palabra hidrón. Los cationes vistos hasta ahora son los más simples, porque provienen de la pérdida de uno o más electrones por un solo átomo (en casi todos los casos, un átomo de metal). Sin embargo, como se ha mencionado en la pág. anterior, hay también cationes poliatómicos, sean homopoliatómicos, con todos los átomos iguales, o heteropoliatómicos, con átomos diversos, como se verá en seguida. Por ejemplo, hay bastantes moléculas que disponen de ____________________________________________________________________________________ * Estrictamente hydrogen cation, lithium ion, copper(I) ion, etc. equivalen a catión de hidrógeno (catión del hidrógeno, catión del elemento hidrógeno), ion de litio (el ion del litio), ion de cobre(I), etc., pero se abrevió y generalmente se abrevia como catión hidrógeno, ion litio, ion cobre(I), etc.

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electrones libres, no compartidos. Si se unen o cuando se unen a un catión hidrógeno dan una especie cargada. Para nombrar dichas especies se añade la terminación onio a un prefijo indicativo de la molécula original, como en los ejemplos siguientes: H H

: + H+ O ..

"óxido de hidrógeno"

H + O .. H H

H

H

+ : H N + H H amoníaco ("amina")

ion oxonio

+ H N H H ion amonio

Así, H3O+ es oxonio y NH4+ es amonio. Tradicionalmente el nombre que más se ha utilizado para un protón o ion hidrógeno rodeado de una o más moléculas de agua [es decir, al protón solvatado con agua, H+(H2O)n o H+(aq) o H+(ac)*] es hidronio, pero la IUPAC ha repudiado dicho nombre y sólo acepta oxonio (al tiempo que recomienda el nombre sistemático oxidanium, oxidanio, de acuerdo con su propuesta de oxidano para el agua, lo que ya se verá si se llega a implantar). El CA da también preferencia a oxonio. Por analogía a amonio, el catión PH4+ se llama fosfonio, AsH4+ es arsonio y SbH4+ es estibonio. La IUPAC da también el nombre sistemático de azanium, azanio, para el amonio, y sólo admite phosphanium, fosfanio, para el fosfonio (porque, para la IUPAC, PH3 es fosfano y no fosfina).

APÉNDICE. OTROS CATIONES HETEROPOLIATÓMICOS

Hay otros tipos de cationes heteropoliatómicos. En la Tabla siguiente se muestran algunos ejemplos.** Se indican en primer lugar los nombres tradicionales, porque son los que se encontrarán en el CA y en las principales revistas. Por otro lado, en la columna de la derecha están los nombres sistemáticos que la IUPAC preconiza actualmente:

NO+ NO2+

nitrosilo (nitrosyl), “nitrosonio” nitroílo (nitryl), “nitronio”

oxidonitrógeno(1+) dioxidonitrógeno(1+)

SO2+ SO22+

sulfinilo o tionilo sulfonilo o sulfurilo

oxidoazufre(2+) dioxidoazufre(2+)

VO2+ VO2+

vanadilo(2+), vanadilo(IV), oxovanadio(2+) dioxovanadio(1+)

oxidovanadio(2+) dioxidovanadio(1+)

_______________________________________________________________________________ * Hay autores que prefieren españolizar el término latín aq (de aqua) y escribir ac (acuoso, en solución acuosa). V. pág. 29. Tanto da. ** No todos los cationes que siguen son considerados como tales por el CA y, desde 2005, por la IUPAC. El CA, por ejemplo, admite el ion heteropoliatómico SO22+, pero la IUPAC no lo incluye como tal. En el caso de la molécula POCl3 (pág. 63, ejercicio 5.19) ni CA ni IUPAC consideran que esté formada por un ion PO3+ y 3 iones Cl–, por lo que PO3+ no aparece en esta página ni en todo el texto; aunque el CA llama ion fosforilo al PO3+, no hay ninguna referencia que le cite como tal.

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ANIONES Como es sabido, se llaman aniones a las especies o entidades químicas cargadas negativamente. Los monoatómicos provienen, sobre el papel, de la ganancia o captura de electrones por un elemento electronegativo: Cl + 1 e– → Cl– (anión o ion cloruro) S + 2 e– → S2– (anión o ion sulfuro) En la práctica, dichos iones se suelen obtener cuando otra molécula o especie química arranca o capta un protón de la molécula de HCl (cloruro de hidrógeno) o dos protones de H2S (sulfuro de hidrógeno). Como ya se ha mencionado al principio, también existen aniones poliatómicos. Aquí se van a tratar, en concreto, los heteropoliatómicos. El ion de este tipo más sencillo es el ion hidróxido (OH–), que procede de la pérdida de un ion hidrógeno del agua (H2O – H+ → OH–). La IUPAC, que llama oxidano al agua, apunta en consecuencia el nombre sistemático de oxidanide para el ion hidróxido. Aunque por tradición el ion hidróxido se sigue escribiendo OH–, lo lógico es representarlo con la carga sobre el O, es decir, como HO–. En este texto, como siempre que hay disputas, ambas fórmulas (OH– y HO–) se consideran indistintas e igualmente válidas. Otros aniones poliatómicos provienen o podemos imaginar que provienen de una molécula de oxoácido por pérdida de sus hidrógenos: HClO ácido hipocloroso H2SO3 ácido sulfuroso H2SO4 ácido sulfúrico HClO4 ácido perclórico

– H+

ClO– anión o ion hipoclorito

– 2 H+

SO32– anión o ion sulfito

– 2 H+

SO42– anión o ion sulfato

– H+

ClO4– anión o ion perclorato

→ →

→

→

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El nombre de cada anión está relacionado con el del ácido de referencia, es decir, con el del ácido de donde procede o podría derivar:* El sufijo oso se convierte en ito. El sufijo ico se convierte en ato. Ésta es la llamada nomenclatura tradicional en ito–ato, que es la que emplea el CA y todas las revistas especializadas. Es conveniente conocer también, o al menos haber visto alguna vez, la nomenclatura sistemática que postula la IUPAC en la actualidad (un nombre aditivo-sistemático, v. pág. 58), porque puede tener aplicaciones en el futuro. Obsérvese que todos los aniones acaban en ato, un sufijo que se añade al átomo central. Al final se indica el número de carga del anión entre paréntesis, sin dejar espacio entre el nombre y el paréntesis:

nombre tradicional

nombre sistemático (IUPAC)

ClO– ClO2– ClO3– ClO4–

hipoclorito clorito clorato perclorato

oxidoclorato (1–), clorurooxigenato(1–)**

SO32– SO42– S2O72–

sulfito sulfato disulfato

trioxidosulfato(2–)

MnO4–

permanganato

tetraoxidomanganato(1–)

CrO42– Cr2O72–

cromato dicromato

tetraoxidocromato(2–)

dioxidoclorato(1–) trioxidoclorato(1–) tetraoxidoclorato(1–)

tetraoxidosulfato(2–) µ-oxido-bis(trioxidosulfato)(2–)***

µ-oxido-bis(trioxidocromato)(2–)

_______________________________________________________________________________ * De sulfuroso debería obtenerse “sulfurito” y de sulfúrico “sulfurato”. Pero la eufonía y la tradición implantaron la pérdida de una sílaba, que dan lugar a los términos sulfito y sulfato, así como a sulfide/sulfuro en lugar de sulfuride/sulfururo. Otro caso es el de los derivados del fósforo: los aniones de los ácidos fosforoso y fosfórico podrían haberse llamado fosforitos y fosforatos, pero se denominan fosfitos y fosfatos. ** Chloridooxygenate(1–) en el original. En H–O–Cl (v. capítulo 5) el átomo central era el O. Para la IUPAC el anión era, pues, un “oxigenato”. Ya era rizar el rizo llamarle chloridohydridooxygen (v. pág. 59) en lugar de hidroxidocloro, que es más simple e implica una excepción mínima. Para el ion ClO–, formado por sólo dos átomos, con lo que cualquiera puede tomarse como átomo central, con más razón debería recomendarse oxidoclorato(1–) o monoxidoclorato(1–). *** La partícula µ-oxido significa que en la estructura de este ácido dímero hay un O que enlaza los dos S, es decir, que hace de puente entre ambos S (v. pág. 63 y capítulo 9 para más detalles). Hay autores que, considerando que µ-oxido está separado por un guion del resto del nombre, prefieren µ-óxido. Nos parece bien. Con o sin acento, no hay confusión.

69

Peterson

–

Cl O

O

clorito = dioxidoclorato,

Cl

O

O 2–

O O

O 2–

O O

sulfito = trioxidosulfato

O

S

S

¿Por qué, por ejemplo,

–

O

Ed. Reverté

O

clorato = trioxidoclorato, y

sulfato = tetraoxidosulfato?

Para entender los nombres de la IUPAC hay que fijarse en las estructuras reproducidas en el margen, en donde mediante fórmulas híbridas se han abreviado las distintas formas resonantes. Ahí se observa que lo que “interesa” describir es que el Cl está rodeado por 2 O o por 3 O y el S por tres O o por 4 O, respectivamente. El problema de los nombres sistemáticos de los oxoácidos y sus aniones es que son más largos, a veces demasiado. Es mucho más rápido entonces escribir la fórmula de la especie implicada (por ejemplo, Cr2O72–), incluso deletrearla, que su nombre. Además, la fórmula es internacional porque se escribe igual en japonés, chino, ruso y árabe que en inglés y español. Con el tiempo se verá qué recomendaciones de la IUPAC acaban implantándose y cuáles no.

EJERCICIOS 6.1

Nombrar: Cl– Na+ SO42– NO3– Br– ClO– F– H+ H3 O+

6.2

Li+ Fe2+ BrO3– Co3+ Zn2+ Mg2+ Sn2+ I– NH4+

Sr2+ Ag+ SO32– ClO4– CO32– Fe3+ Sn4+ S2– IO3–

NO2– Hg2+ Cr3+ BO33– PO43– Co2+ Pt2+ Se2– Ni2+

Escribir la fórmula de... ion fosfato ion clorito ion sulfato ion calcio ion hierro(III) o hierro(3+)

ion plomo(II) o plomo(2+) ion plata ion nitrito ion carbonato ion metasilicato

ion hipoclorito ion amonio ion cloruro ion sulfito ion disulfito

ion manganeso(2+) ion sulfuro ion oxonio ion nitrato ion hidruro

70

Peterson

6.3

Ed. Reverté

Corregir los errores cometidos al escribir los iones siguientes: Amonio .............................. Calcio ................................. Sulfito ................................. Fosfato ................................ Estaño(II) ............................ Cromo(III) .......................... Perclorato ........................... Nitrito ................................. Metaborato ......................... Cobre(2+) ........................... Platino(2+) ......................... Sulfuro ................................ Hidruro ............................... Oxonio ................................ Dicromato ........................... Cobalto(3+) ........................ Permanganato .....................

6.4

NH4 Ca2+ SO32– PO43– Es2+ Cr3+ ClO42– NO2– BO2– Cu2+ Pt2+ S2+ H– H2O+ Cr2O72– Cb3+ MnO42–

Cuando un ácido pierde todos sus hidrógenos da lugar a un anión, que se nombra según unos sistemas de nomenclatura expuestos a lo largo del capítulo. Sin embargo, no se ha mencionado cómo se nombra el ion que se origina cuando dicho ácido sólo pierde o cede uno o algunos de sus hidrógenos (por supuesto, en el caso de un ácido que tenga varios enlaces O–H susceptibles de escindirse o romperse uno detrás de otro). Dicho ion sigue siendo “ácido”, aunque menos que su predecesor (dado que cuesta más arrancar o separar un segundo protón de un anión que de una molécula neutra). Se le nombra de un modo distinto a los iones ya estudiados. Como ejemplo, v. la terna siguiente: O

O

H O

O

O

S

O

O H

H O

O S

S O–

H2SO4 HSO4– ácido sulfúrico ion hidrogenosulfato

–

O

O–

SO42– ion sulfato

¿Cómo deberían nombrarse, siguiendo este ejemplo, los iones que se indican a continuación? H2PO4– HSO3– HPO42– HSeO4– – HCO3 HS2O7–

71

Peterson

6.5

6.6

Ed. Reverté

Dibujar estructuras de Lewis de los iones... bromito fosfato tetraoxidoarsenato(3–) selenito

dioxidobromato(1–) nitrito dioxidonitrato(1–) trioxidoselenato(2–)

tetraoxidosilicato(4–) diselenato clorato trioxidoclorato(1–)

difosfato tetraoxidotelurato(2–) tetraoxidobromato(1–) dioxidoyodato(1–)

Teniendo en cuenta que... ác. sulfúrico = dihidroxidodioxidoazufre ion hidrogenosulfato = hidroxidotrioxidosulfato(1–) = hidrogeno(tetraoxidosulfato)(1–) ion sulfato = tetraoxidosulfato(2–) escribir por comparación el nombre IUPAC de H2PO4–, HPO42– y HCO3–.

6.7

Nombrar los cationes siguientes (revisar antes la pág. 67): NO+ CO2+ SeO22+

6.8

PO+ PH4+ NO2+

H3O+ VO+ SeO2+

En el apéndice de la pág. 30 y en un ejercicio de la pág. 33 se trataron brevemente “otros hidrácidos” tales como HI3, H2S2 y HN3, y en la pág. 44 se analizaron algunas combinaciones seudobinarias tales como HCN. Después de revisar esos temas, nombrar los siguientes aniones: I

–

S

S

S

–

+ – – :N N N :

:

6.9

–

:

I

I

Dar el nombre de los iones IBr2– y ICl2–.

72

– :C N:

Peterson

7

H

.. – O .. :

Ed. Reverté

Hidróxidos

En el capítulo anterior se ha mencionado un anión que todo estudiante de química conoce: el ion hidróxido, [OH]–. Por una vieja costumbre se simplifica a OH– aunque lo razonable es escribir HO– o bien –OH, con la carga negativa junto al O (pág. 68). Aquí se van a revisar unos compuestos formados por la combinación de este anión con diversos cationes metálicos. Estos compuestos se llaman hidróxidos* o bases, por la tendencia que tienen a reaccionar con ácidos (reacciones ácido-base).

NOMENCLATURA Para nombrar los hidróxidos, como se hizo para los óxidos en el capítulo 4, se puede aplicar la nomenclatura basada en el número de oxidación (según el antes llamado “método de Stock”) y/o la “estequiométrica o composicional”, que da o apunta directamente la composición:

KOH Ba(OH)2 Fe(OH)2 Cr(OH)3 NH4OH

“método de Stock” hidróxido de potasio** hidróxido de bario** hidróxido de hierro(II) hidróxido de cromo(III) hidróxido de amonio***

nombre “estequiométrico” hidróxido de potasio** dihidróxido de bario dihidróxido de hierro trihidróxido de cromo hidróxido de amonio

_______________________________________________________________________________ * Hidróxido = “hidro(geno)+óxido”. Para la IUPAC, los hidróxidos parecen un grupo proscrito, sin un ejemplo claro y directo en las Recommendations 2005. (Los óxidos, al menos, sirven de ejemplo de combinaciones binarias.) Se podrían clasificar los hidróxidos como combinaciones seudobinarias, pero nada se dice sobre el tema. De hecho, la tendencia de la IUPAC es a nombrar todo tipo de hidróxidos, óxidos-hidróxidos mixtos, etc., como compuestos de coordinación, lo que también se hará aquí, pero manteniendo como siempre, por razones prácticas, la nomenclatura establecida y más usual en el CA. A propósito, el ion hidróxido es para la IUPAC el ion oxidanide o hydrideoxygenate(1–). ** Como es sabido, cuando el metal implicado tiene un único número de oxidación, o preferentemente uno, no es necesario indicarlo en la fórmula. Cuando existe un único hidróxido —caso del KOH— no tiene sentido escribir “monohidróxido de potasio”. *** V. el catión amonio en la pág. 67.

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Peterson

Ed. Reverté

En el CA hay la tendencia a añadir también el nombre basado en el número de carga como alternativa al nombre más común o general —el que indica la relación entre átomos o grupos, el “estequiométrico”, el de la derecha de la Tabla anterior— cuando están implicados auténticos iones. (El tema del número de carga se ha introducido en el capítulo precedente.) Así, el hidróxido de hierro(II) también puede llamarse hidróxido de hierro(2+) y el hidróxido de cromo(III) es el hidróxido de cromo(3+). En las publicaciones más recientes de la IUPAC cada vez hay más ejemplos en los que se emplea el número de carga.

FORMULACIÓN Si nos dan el nombre del compuesto y nos piden su fórmula bastará tener en cuenta que la carga positiva del catión tiene que ser neutralizada o compensada por los iones OH–. Ejemplos: catión anión

fórmula

hidróxido de litio hidróxido de potasio

Li+ K+

LiOH KOH

hidróxido de zinc o cinc hidróxido de cobre(II)

Zn2+ Cu2+

2 OH– 2 OH–

Zn(OH)2 Cu(OH)2

para compensar la carga del catión – bastan 2 OH

hidróxido de aluminio Al3+ hidróxido de cobalto(III) Co3+

3 OH– 3 OH–

Al(OH)3 Co(OH)3

para neutralizar la carga del catión–se requieren 3 OH

OH– OH–

para compensar la carga del catión – hace falta 1 ion OH

APÉNDICE. COMPARACIÓN ENTRE HIDRÓXIDOS Y OXOÁCIDOS Como reflexión final de este capítulo, se puede añadir que hidróxidos (bases) y oxoácidos (ácidos) tienen más en común de lo que parece. Por el hecho de que reaccionan entre sí, neutralizándose, dando sales y agua, solemos considerarlos como polos opuestos. Sin embargo, desde el punto de vista estructural y de la nomenclatura, coinciden en lo esencial: en los casos más sencillos se trata de moléculas E–O–H o H–O–E. en donde el elemento E puede ser cualquiera, desde un metal del grupo 1 (caso del KOH) hasta un halógeno (caso del HOCl). El elemento E puede estar unido a otros OH, a grupos oxo (=O), etc. Es relevante que a menudo esté unido a ligandos, sustituyentes o grupos que son atrayentes de electrones (electroatractores), tales como el grupo oxo (CA) u “oxido” (IUPAC). En un extremo, muchos compuestos M(OH)n se disocian dando M+ y aniones –OH. En el otro extremo, muchos HOXOn se disocian dando H+ y –OXOn. Unos son hidróxidos o bases fuertes, los otros ácidos fuertes. Pero hay muchos compuestos con propiedades intermedias. Como es sabido. En general, en H–O–ELn o LnE–O–H (en donde L significa cualquier tipo de ligando o grupo, no solo OH y O), ¿por qué en unos casos se rompe el enlace E–O dando LnE+ y –O–H y en otros se escinde el enlace O–H dando LnE–O– y H+? Depende de la estabilidad relativa de los iones LnE+ y LnE–O– en el medio, que en gran medida depende de la electronegatividad de E y del carácter electroatractor global de LnE. Sin embargo, en cuanto a estructura y nomenclatura, hidróxidos (y sus formas más o menos deshidratadas) y oxoácidos (en sus formas más o menos hidratadas) son muy parecidos, de fórmula general LnE–OH, y más concretamente (HO)xE(O)y o [E(O)y(OH)x]. Es comprensible que la IUPAC tienda a nombrar ambos grupos como compuestos de coordinación.

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Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIOS 7.1

7.2

7.3

Escribir una fórmula de... hidróxido de sodio hidróxido de amonio hidróxido de hierro(II) hidróxido de calcio hidróxido de magnesio

hidróxido de cobre(II) hidróxido de zinc hidróxido de rubidio hidróxido de cobalto(II) hidróxido de plomo(II)

hidróxido de potasio hidróxido de bario hidróxido de hierro(III) hidróxido de manganeso(II) hidróxido de aluminio

hidróxido de litio hidróxido de cobalto(III) hidróxido de estroncio hidróxido de cesio hidróxido de berilio

Nombrar: RbOH NH4OH Mg(OH)2 Fe(OH)2

Mn(OH)2 Sr(OH)2 Ni(OH)3 Cd(OH)2

LiOH Cu(OH)2 Ca(OH)2 Fe(OH)3

Ba(OH)2 NaOH Zn(OH)2 KOH

Los productos cuyos nombres comerciales o vulgares se indican a continuación se fabrican o generan en grandes cantidades constantemente. ¿Cuál es el nombre científico de cada uno de ellos? Buscarlos en enciclopedias o a través de la Web. Sosa cáustica. Potasa cáustica. Cal apagada.

7.4

Hidrato de alúmina, alugel. Leche de magnesia. Agua de cal, lime water.

FeO(OH) es un ejemplo de un compuesto mixto entre óxido e hidróxido. Se le puede nombrar como... hidróxido-óxido de hierro(III) hidróxido-óxido férrico

hidróxido y óxido de hierro(III) hidroxidooxidohierro.

Uno de estos cuatro nombres es estrictamente incorrecto. ¿Cuál? (En caso de duda respecto al cuarto nombre, consultar el capítulo 5 o el capítulo 9.)

75

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Ed. Reverté

Sales

Se suelen clasificar como sales inorgánicas a los compuestos que son el resultado de la unión de una especie catiónica cualquiera con una especie aniónica distinta de H– (capítulo 3), O2– (capítulo 4) y HO– (capítulo 7): • Los aniones sencillos (F–, Cl–, S2–...) dan lugar a sales tales como NaCl Na2S

=> =>

1 catión Na+ 2 cationes Na+

y y

1 anión Cl– 1 anión S2–

• Cuando el anión es heteropoliatómico (ClO2– , SO42–...) se tienen sales como las siguientes: KClO2 K2SO4

=> =>

1 catión K+ 2 cationes K+

y y

1 anión ClO2– 1 anión SO42–

NOMENCLATURA Para nombrar las sales se cita primero el nombre del anión y luego se añade la preposición “de” y el nombre del catión (como un genitivo). Si el anión es monoatómico, homopoliatómico o equivalente su nombre tiene que acabar en uro (ide, en inglés), como en todas las combinaciones binarias distintas a los óxidos, v. págs. 23-26 y 43. Si el anión es heteropoliatómico —está formado por átomos distintos— su nombre acabará en ito o en ato, dependiendo del oxoácido originario o de referencia, como se explicó en el capítulo 5: tipo de anión

sufijo del anión

sufijo del oxoácido

ito ato

oso ico

heteropoliatómico

77

Peterson

Ed. Reverté

Los ejemplos siguientes son representativos: sal

anión

nombre tradicional aceptado y utilizado

nombre sistemático

NaCl

Cl–

cloruro de sodio

cloruro de sodio

NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4

ClO– ClO2– ClO3– ClO4–

hipoclorito de sodio clorito de sodio clorato de sodio perclorato de sodio

oxidoclorato de sodio o clorurooxigenato de sodio* dioxidoclorato de sodio

Na2SO3 Na2SO4

SO32– SO42–

sulfito de sodio sulfato de sodio

trioxidosulfato de sodio

(IUPAC)

trioxidoclorato de sodio tetraoxidoclorato de sodio

tetraoxidosulfato de sodio

Junto al nombre más conocido y utilizado, se ha añadido en la última columna el sistemático que recomienda actualmente la IUPAC (nombre sistemático o aditivo-sistemático, v. págs. 58 y 69). Hay que revisar antes, por supuesto, el nombre de los aniones dado en la pág. 69. En los aniones de los oxoácidos, los grupos oxo** que hay alrededor del átomo central se citan como ligandos “oxido” (como se verá en el capítulo 9). Parece un sistema simple para muchas sales, pero se complica cuando intervienen aniones de oxoácidos dímeros, trímeros, etc.

No se ha comentado nada sobre la forma de proceder del CA en lo que respecta a las sales, porque tiene un sistema muy práctico y bien establecido para confeccionar sus índices: todas se catalogan por el ácido de referencia, anotando luego una detrás de otra las sales que han aparecido en alguna publicación del período correspondiente. Así, en el CA, NaClO4 es perchloric acid, sodium salt, ya que aparece bajo el encabezamiento perchloric acid buscando luego sodium salt. Por tanto, el primer nombre o nombre preferido es “sal de sodio del ácido perclórico” y luego sigue el listado exhaustivo de los demás nombres (en SciFinder, CA), tanto los correctos como los triviales y comerciales, en donde no suele tener cabida el de la IUPAC.

_______________________________________________________________________________ * V. la nota correspondiente en la pág. 69. Se ha sugerido ahí que la IUPAC debería contemplar en el futuro oxidoclorato de sodio (monoxidoclorato o monooxidoclorato de sodio) como un nombre alternativo más razonable. En el presente libro, todas las variantes —CA, IUPAC, revistas especializadas— se consideran correctas. ** Pero no los grupos OH que puedan quedar como tales. Por cierto, no todos esos ligandos oxido están unidos mediante un doble enlace al átomo central —el orden de enlace X–O estará entre 1 y 2, según el caso—, por lo que no son auténticos grupos oxo, pero es un convenio simplificador.

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Ed. Reverté

FORMULACIÓN El metal, tal como era de esperar y se acaba de ver en los ejemplos anteriores, se escribe a la izquierda. Hay que insistir, aunque sea obvio, en que las sales son compuestos sin carga, por lo que la suma de cargas positivas debe ser igual a la suma de negativas. Si se tiene esto en cuenta, es sencillo formular cualquier sal. Por ejemplo: 1 ion Na+ 1 ion Ca2+ 1 ion Fe3+

“requiere” “requiere” “requiere”

1 ion Cl– 2 iones Cl– 3 iones Cl–

=> => =>

NaCl CaCl2 FeCl3

2 iones Na+ 1 ion Ca2+ 2 iones Fe3+

“requieren” “requiere” “requieren”

1 ion SO42– 1 ion SO42– 3 iones SO42–

=> => =>

Na2SO4 CaSO4 Fe2(SO4)3

Los subíndices resultantes en cada sal son, a efectos prácticos, las cargas de los iones intercambiadas (simplificando los números si es posible). Así pues, si se trata de formular compuestos típicamente iónicos, o todos aquellos que podemos considerar que vienen de la unión de cationes y aniones, se emplea el criterio de la compensación de cargas (capítulos 7 y 8). En cambio, si hay que formular compuestos covalentes o parcialmente covalentes, o series en donde un gran porcentaje de los ítems son más covalentes que iónicos, se utiliza el criterio más general y convencional de la compensación del número de oxidación, como en los capítulos 3, 4 y 5, cuando todavía no habíamos hablado de iones. En esencia, es casi lo mismo. De hecho, hay combinaciones binarias estudiadas en los capítulos 3 y 4 que tienen propiedades bastante iónicas, por lo que podrían ahora revisarse considerando el concepto de ajuste de cargas y nombrarse indicando el número de carga en lugar del número de oxidación. Sin embargo, en la práctica, tanto da imaginar la “generación” de FeO por unión de Fe(2+) y O(2–) o de Fe(II) y O (–II). Óxido de hierro(2+) y óxido de hierro(II) son términos o expresiones equivalentes. Para construir las fórmulas de sales que son combinaciones binarias basta aplicar lo que se vio en el capítulo 3 (y en las págs. 43 y 44 sobre otras combinaciones binarias y seudobinarias) o bien compensar el número de cargas. Por ejemplo:

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Peterson

Ed. Reverté

catión

anión

sal

cloruro de manganeso(II) cloruro de manganeso(III) cloruro de manganeso(IV)

Mn2+ Mn3+ Mn4+

Cl– Cl– Cl–

MnCl2 MnCl3 MnCl4

sulfuro de manganeso(II) sulfuro de manganeso(IV)

Mn2+ Mn4+

S2– S2–

MnS MnS2

Para construir las fórmulas de sales que provienen de oxoaniones, podemos usar de nuevo el criterio de la compensación de cargas entre cationes y aniones.* Si se analizan los ejemplos de la Tabla siguiente, que son ilustrativos, será fácil resolver, por comparación, los ejercicios del final del capítulo. catión

anión

sal

bromato de litio bromato de berilio bromato de hierro(III)

Li+ Be2+ Fe3+

BrO3– BrO3– BrO3–

LiBrO3 Be(BrO3)2 Fe(BrO3)3

sulfito de cesio sulfito de níquel(II) sulfito de aluminio

Cs+ Ni2+ Al3+

SO32– SO32– SO32–

Cs2SO3 NiSO3 Al2(SO3)3

fosfato de sodio fosfato de calcio fosfato de cobalto(III)

Na+ Ca2+ Co3+

PO43– PO43– PO43–

Na3PO4 Ca3(PO4)2 CoPO4

Los nombres sistemáticos (IUPAC) de algunas de estas sales, eligiendo tres de ellas a título de ejemplo, serán: LiBrO3 Fe(BrO3)3 CoPO4

trioxidobromato de litio trioxidobromato de hierro(3+), tris(trioxidobromato) de hierro tetraoxidofosfato de cobalto(3+), tetraoxidofosfato de cobalto

_______________________________________________________________________________ * Si desconociéramos la fórmula del anión, antes deberíamos llegar a ella a través del ácido originario, mediante el criterio de compensación de los números de oxidación. Si uno se entrena en obtener directamente, por tanteo, la fórmula del anión, eso deja de ser necesario. Un pequeño truco final: para comprobar si la fórmula que se ha deducido para una sal es correcta o no, es suficiente con realizar un tanteo, sumando por un lado los números de oxidación positivos del catión y del átomo central y sumando por el otro los números de oxidación negativos de los oxígenos. Por ejemplo, en LiBrO3, Li(I) + Br(V), en total 6, compensan 3 O(–II), en total –6. O si se prefiere por número de cargas, imaginando un bromo con 5 cargas positivas aunque sea irreal, Li+ + Br5+ compensan 3 O2–. Y así sucesivamente para el resto de las sales de la Tabla.

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Ed. Reverté

APÉNDICE. SALES ÁCIDAS Los ácidos con dos o más hidrógenos en su fórmula no los ceden todos con igual facilidad. No es de extrañar, entonces, que existan aniones que todavía contienen átomos de hidrógeno, tales como HS–, – HSO4 y H2PO4– o HPO42–. Esto se ve mejor en las secuencias siguientes en donde se puede imaginar que cada ácido pierde protones (hidrones) por etapas: H2S / HS– / S2–

H2SO4 / HSO4– / SO42–

H3PO4 / H2PO4– / HPO42– / PO43–

En los ejercicios 6.4 y 6.6, págs. 71 y 72, se introdujo por primera vez este tema. El anión HS– recibe el nombre de hidrogenosulfuro. Una sal como NaHS se llama hidrogenosulfuro de sodio. Se la puede llamar también sulfuro de hidrógeno y sodio. Pero no deberían utilizarse otros nombres anticuados, tales como bisulfuro de sodio, hidrosulfuro de sodio, mercapturo de sodio o sulfidrato de sodio. Los iones HSO4–, H2PO4– y HPO42– se nombran asimismo añadiendo el prefijo hidrogeno o dihidrogeno (sic, sin acento), según el caso, delante del nombre del anión. Sus sales correspondientes se llaman como se expone a continuación: catión

anión

nombre tradicional correcto y aceptado

nombres antiguos, incorrectos

NaHSO4 Fe(HSO4)2 Sc(HSO4)3

Na+ Fe2+ Sc3+

HSO4– HSO4– HSO4–

hidrogenosulfato de sodio hidrogenosulfato de hierro(II) hidrogenosulfato de escandio

(bisulfato sódico) (bisulfato ferroso) (bisulfato de escandio)

KH2PO4 Ca(H2PO4)2 Al(H2PO4)3

K+ Ca2+ Al3+

H2PO4– H2PO4– H2PO4–

dihidrogenofosfato de potasio dihidrogenofosfato de calcio dihidrogenofosfato de aluminio

fosfato monobásico de potasio (bifosfato cálcico) fosfato primario de aluminio

K2HPO4 CaHPO4 Al2(HPO4)3

K+ Ca2+ Al3+

HPO42– HPO42– HPO42–

hidrogenofosfato de potasio hidrogenofosfato de calcio hidrogenofosfato de aluminio

fosfato dipotásico fosfato dibásico de calcio fosfato secundario de aluminio

En la columna de la derecha se han añadido ejemplos representativos de nombres antiguos de compuestos reales o posibles.* Algunos de esos tipos de nombres eran muy prácticos (por ejemplo, fosfato “primario” de potasio si se había perdido un protón, fosfato “secundario” si dos y fosfato “terciario” si tres), pero no encajaban con el proceso de sistematización, de búsqueda de reglas generales de nomenclatura. El prefijo bi, para centrarnos en la nomenclatura antigua más común, data de 1815 (!) cuando Thomson** lo introdujo para distinguir entre K2SO4 y KHSO4, ya que para preparar la segunda sal se necesitaba doble cantidad de H2SO4, con respecto a la de KOH, que para la primera sal. Y ese prefijo ha perdurado hasta nuestros días y durará. De hecho, no podemos ocultar el caso del NaHCO3, hidrogenocarbonato de sodio, una sal de múltiples aplicaciones (como antiácido, en dentífricos, contra el reumatismo, en repostería). El nombre antiguo está repudiado por la IUPAC desde hace cincuenta años, pero se sigue oyendo por los laboratorios, y en supermercados y farmacias expenden productos comerciales en cuyas etiquetas consta sólo el nombre ”bicarbonato sódico” o incluso una simple palabra: “bicarbonato” (un anión independiente, con vida propia). Hay otro esquema de nombres tradicionales correctos para las sales ácidas, que es el que recoge el CA y muchos libros en lengua inglesa. En este otro sistema las sales ácidas se tratan como sales dobles: _______________________________________________________________________________ * Un par de compuestos de la Tabla, aunque son razonables, no se habían aislado o caracterizado en aquel tiempo (ni ahora). ** M. P. Crosland, Historical Studies in the Language of Chemistry, Dover, New York, 1978.

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Ed. Reverté

•

NaHSO4 es sodium hydrogen sulfate (hydrogen y sulfate separados, no como en la Tabla), por lo que su traducción “natural” es sulfato de hidrógeno y sodio.

•

NaHCO3 es sodium hydrogen carbonate, es decir, carbonato de hidrógeno y sodio. En SciFinder (CA) por sodium hydrogen carbonate aparecen más de 36.000 publicaciones, pero sólo unas 760 por sodium hydrogencarbonate y ninguna por la fórmula. Ya se ha comentado en la pág. 78 que para el CA las sales son unos simples derivados de los ácidos, con lo que NaHCO3 se encontrará en carbonic acid y habrá que buscar monosodium salt (no muy lejos de Na2CO3, alias carbonic acid disodium salt).

En cambio, el nombre sistemático preconizado por la IUPAC va por otro lado, en la línea de lo visto hasta el momento. El ion HSO4– es un hidroxido-trioxido-sulfato(1–), ya que todavía tiene un grupo OH (HO–SO3–), el ion H2PO4– es un dihidroxido-dioxido-fosfato(1–), el ion HPO42– un hidroxidotrioxido-fosfato(2–) y el ion HCO3– un hidroxido-dioxido-carbonato(1–). También se puede citar indicando que todavía queda un H ácido (para no tener que especificar, en casos más complicados que éstos que se acaban de ver, a qué O está unido). Por tanto, el nombre de las siguientes sales debería ser: NaHSO4 KH2PO4 K2HPO4 NaHCO3

hidroxidotrioxidosulfato de sodio, hidrogeno(tetraoxidosulfato) de sodio dihidroxidodioxidofosfato de potasio, dihidrogeno(tetraoxidofosfato) de potasio hidroxidotrioxidofosfato de potasio, hidrogeno(tetraoxidofosfato) de dipotasio hidroxidodioxidocarbonato de sodio, hidrogeno(trioxidocarbonato) de sodio.

¿Llegarán estos nombres a popularizarse alguna vez y a suplantar a los tradicionales?

EJERCICIOS 8.1

Nombrar: CoSeO4 NH4MnO4 Co(IO3)2 Fe3(PO4)2 Na2CrO4 Sr(NO2)2 CuI

8.2

NaCl KBrO Fe(BrO3)3 K2 S LiNO2 Al2(SO3)3 Ni3(PO4)2

FeCl2 BaCrO4 K2CO3 Ag2SeO4 AgNO3 Na3PO4 KMnO4

Na2Cr2O7 Cu(ClO2)2 K3AsO3 PbSO4 NH4NO3 Ca2SiO4 CaSiO3

Escribir la fórmula de... yodato de calcio sulfuro de hierro(II) carbonato de magnesio sulfito de estaño(II) hexafluoruro de cromo

carbonato de calcio fluoruro de aluminio sulfato de cobre(II) bromuro de vanadio(III) fluoruro de cromo(VI)

82

Peterson

8.3

Ed. Reverté

Corregir los errores de... cloruro de oro(III) ....................... selenuro de cadmio ..................... nitrato de platino(II) ................... cromato de platino(IV) ............... ortoperyodato de calcio .............. ortotelurato de aluminio ............. ortotelurato de plomo(II) ............ perclorato de mercurio(II) .......... arsenato/arseniato de paladio(II) arsenato de paladio(IV) ..............

8.4

En algunos nombres hay errores. ¿Cuáles son? Be(BrO3)2 ................................................................ Cs2SO3 ..................................................................... NiSO3 ...................................................................... Al2(SO3)3 ................................................................. Na3PO4 .................................................................... Ca3(PO4)2 ................................................................

8.5

Or3Cl SeCd Pt(NO3)2 PtCrO4 Ca5(IO6)2 AlTeO6 Pb2TeO6 Hg(ClO3)2 Pa3(AsO4)2 Pa3(AsO4)4

trioxidobromato de berilio trioxosulfito de cesio trioxidosulfato de níquel(2+) trioxidosulfito de aluminio tetraoxidofosfato de sodio tetraoxidofosfato de calcio

¿A qué fórmulas corresponden los nombres de minerales, nombres de la época de los alquimistas o nombres comerciales que se enumeran a continuación? Buscarlos en Internet (en http://es.wikipedia.org, por ejemplo). Caliza, calcita, aragonito. Yeso, escayola. Sal nitro común, saltpeter/salpetre. Nitrato de Chile. Nitrum flammans (nitrato explosivo). Fluorita, espatoflúor. Calamina (smithsonita). Soda o sosa de pastelería y bollería, bicarbonato de sodio. Bórax (tetraborato de sodio decahidrato). Buscar y justificar la estructura tetrámera del anión tetraborato.

8.6

La pirita (FeS2) no es el sulfuro de hierro(II) o monosulfuro de hierro (FeS), ni el sulfuro de hierro(III) o “sesquisulfuro de hierro” (Fe2S3). ¿Qué es? Dar un nombre químico. ¿Cuál es el número de oxidación del hierro en la pirita?

8.7

Dar un par de nombres correctos para... NaHS

Ca(HSe)2

83

y

RbHTe

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8.8

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¿Cómo distinguir entre...? Mg(H3SiO4)2,

8.9

MgH2SiO4

y

Mg3(HSiO4)2

Escribir la fórmula correspondiente a... hidroxidodioxidocarbonato de sodio trihidrogenoortoperyodato de plata ortoperyodato de trihidrógeno y diplata trihidrogeno(hexaoxidoyodato) de plata trihidroxidotrioxidoyodato de plata

8.10

Las sales que contienen iones hidróxido en su composición se suelen denominar sales básicas. Por ejemplo, MgCl(OH) = cloruro-hidróxido de magnesio, cloruro e hidróxido de magnesio (antes, “hidroxicloruro” de magnesio). En la actualidad la IUPAC las trata como simples compuestos de coordinación (v. capítulo 9) y ordena y cita los aniones por orden alfabético tal como ahí se verá con más detalle. Por ejemplo, MgCl(OH) = clorurohidroxidomagnesio. Por analogía, dar los nombres de Zn5Cl2(OH)8, Zn7(OH)12(SO4) y Zn4(OH)2(Si2O7)·H2O (v. calamina, var. hemimorfita). Verificar si los números de oxidación o de carga son los esperados. Interpretar sus estructuras.

8.11

Recibe el nombre de Oxone® (oxono), que no se debe confundir con ozono (O3),* una sal triple especial, de fórmula 2KHSO5·KHSO4·K2SO4, que se prepara a partir del ácido de Caro (H2SO5) y que se utiliza cada vez más como blanqueador, como oxidante auxiliar para piscinas y como reactivo oxidante en Química Orgánica. ¿Cuál es el estado de oxidación del S en el primer componente de la fórmula anterior, es decir, en el ingrediente activo? Dar dos o tres nombres oficiales del primer componente.

_______________________________________________________________________________ * Ni con la sorprendente cadena comercial británica O3zone.

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9 Compuestos de coordinación Se definen como compuestos de coordinación, o complejos, todas aquellas sustancias con átomos, moléculas o iones —los ligandos— unidos a un átomo o ion central, que suele ser un metal. En el ejemplo siguiente, el ion cobalto(III) o cobalto(3+), el ion central, está unido a tres iones Cl– mediante enlaces iónicos y a 3 moléculas de amoníaco por enlaces “covalentes coordinados”. Es una visión estructural simplista, pero suficiente en el presente contexto. Cl– H3N:

Co3+

Cl :NH3

Cl–

NH3 Co

Cl–

H3N:

H3N H3N

Cl Cl

[CoCl3(NH3)3]

átomo central: Co ion central: Co3+ ligandos aniónicos: 3 Cl– ligandos neutros: 3 NH3 (átomo coord.: N) carga total: 0 nº de coordinación: 6

• La especie o entidad química anterior es una molécula neutra, es un compuesto de coordinación. Sin embargo, en otros casos en que la carga positiva del átomo central no es exactamente igual a la suma de las cargas negativas de los ligandos dadores o donadores de electrones, se forman especies cargadas. A veces las especies dibujadas no son moléculas estables o iones estables sino intermedios de reacción. Por eso se habla, en general, de entidades de coordinación. • Cuando hay ligandos poliatómicos, es esencial saber a través de qué átomo se coordinan al átomo central. Las moléculas de NH3 (:NH3), por ejemplo, se unen por el par de electrones libres de su N, que se llama el átomo dador o ligante (ligating atom, IUPAC) y también el átomo coordinador. • El número de ligandos que rodean al átomo central —con mayor exactitud, el número de enlaces
entre ligandos y átomo central— se llama número de coordinación. En el ejemplo anterior es 6. • Los estudiantes de química saben que el átomo de Co (nº atómico 27, elemento del grupo 9) tiene 9 electrones en sus orbitales de valencia. El ion Co3+ tendrá tres menos, o sea 6. Pero cada uno de los 6 ligandos que contiene la especie [CoCl3(NH3)3] aporta 2 electrones al “sistema”, por lo que en total

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habrá (6 + 12 =) 18 electrones en los correspondientes orbitales moleculares de este compuesto de coordinación.* La ventaja de las definiciones y consideraciones anteriores es que son bastante amplias, si no se impone la restricción de que el átomo central sea siempre un metal, lo que permite que muchas moléculas y especies iónicas que se han estudiado en capítulos anteriores puedan revisarse en éste sin reparo y nombrarse como si fueran entidades de coordinación. Dos ejemplos: la molécula de SO3 puede visualizarse como un átomo central (S) unido a 3 ligandos O; en la molécula de H2SO4 el átomo central (S) está unido a 2 ligandos O y 2 ligandos OH.** Que el nombre alternativo como compuesto de coordinación sea práctico —corto y fácilmente deducible— es otro tema.

ENTIDADES NEUTRAS, CATIÓNICAS O ANIÓNICAS Las entidades de coordinación pueden ser neutras (moléculas neutras), catiónicas o aniónicas. En la situación más general, esto dependerá del balance entre las cargas positivas del átomo central y las negativas de los ligandos que sean aniónicos, como se pone de manifiesto en los ejemplos siguientes. Los dos primeros son moléculas neutras: [CoCl3(OH2)3]




Co3+ + 3 Cl– + 3 H2O:

(18 e–)

[CuBr2(NH3)2]




Cu2+ + 2 Br– + 2 :NH3

(17 e–)

Las dos entidades que siguen son cationes: [CoCl(NH3)5]2+




Co3+ + Cl– + 5 :NH3

(18 e–)

[FeBr2(OH2)4]+




Fe3+ + 2 Br– + 4 H2O:

(17 e–)

_______________________________________________________________________________ * Es un número casi tan “mágico” para muchos derivados de los metales de transición como pueda ser el 2 para H y He y el número 8 para los compuestos de los elementos no metálicos del segundo periodo (y del tercer periodo, con la excepción aparente de los llamados compuestos hipervalentes, tales como SF6, PF5 o POCl3). Desde el punto de vista de las fórmulas a considerar, esto significa que, de la misma forma que alrededor de un átomo de C, N u O es inaudito que haya más de 4 enlaces, o 3 enlaces y un par de electrones libres (no enlazantes), o 2 enlaces y dos pares de electrones libres (es decir, es impensable que estén implicados más de 8 electrones en sus capas de valencia), no es frecuente que alrededor de un metal como los aquí estudiados haya más de 9 ligandos, o más de 8 ligandos y un par de electrones de los orbitales externos del metal, o más de 7 enlaces covalentes y cuatro electrones del metal, o más de 6 enlaces auténticos y seis electrones del metal, etc. (es decir, es poco frecuente que estén realmente implicados más de 18 electrones en su capa de valencia, ya que lo normal es un número total
18). ** V. [SO2(OH)2] en pág. 59.

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Y los dos últimos ejemplos son aniones: [CoCl4(NH3)2]– [NiBr2Cl2]2–

≡ ≡

Co3+ + 4 Cl– + 2 :NH3 Ni2+ + 2 Br– + 2 Cl–

(18 e–) (16 e–)

Se observará que el metal se escribe a la izquierda. Luego se escriben los ligandos por el orden alfabético de su símbolo, si el ligando es un átomo o ion sencillo, o del símbolo del átomo coordinador, para una molécula o ion heteropoliatómico. Por tanto, Cl va antes que N y O; Br antes que O; Br antes que Cl... No importa si los ligandos tienen carga o no (antes, para la IUPAC no era así). La IUPAC defiende que, en la medida de lo posible, el átomo coordinador de cada ligando se ponga a la izquierda, más cerca del átomo central que el resto de átomos de cada ligando, por lo que en el capítulo correspondiente del Libro Rojo aparece casi siempre OH2 en lugar de H2O.*

LIGANDOS. NOMBRE Y ORDEN DE CITACIÓN Los ligandos aniónicos (v. capítulo 6) se citan como tales: nitrito, nitrato, etc. Ahora bien, en el CA, como antes hacía la IUPAC y como es costumbre, los aniones sencillos y comunes tienen nombres cortos (hydro, fluoro, oxo...). Por otro lado, la IUPAC recomienda ahora hydrido, fluorido, oxido, etc. Traducidos al español son los siguientes: ligandos

nombre CA

nombre IUPAC

H– F– Cl– Br– I– O2– HO– S2–

hidro fluoro cloro bromo yodo oxo hidroxi tioxo

hidruro fluoruro cloruro bromuro yoduro oxido hidroxido** sulfuro**

_______________________________________________________________________________ * De nuevo, es un asunto nimio. Como siempre, rogamos a profesoras y profesores que puntúen igual una opción que otra (las normas y los convenios van cambiando con el tiempo). Además, una entidad química no deja de ser quien es por la manera más o menos simple u ordenada en que se escriba una fórmula no desarrollada. Lo que realmente importa es conocer y entender su estructura. ** El nombre que promovía antes la IUPAC para HO– (–OH) era hidroxo y para S2– era tio. Atención: el ligando HS– se llama mercapto (CA) o sulfanuro (IUPAC).

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Para citar los ligandos neutros o catiónicos se usa su nombre corriente, a excepción de NH3 que se denomina ammina (o amina)* y de H2O (IUPAC, OH2), que se llama aqua o acua.* Entonces, para nombrar un complejo (entidad de coordinación): 1) Se mencionan los ligandos por orden alfabético (de sus nombres, no de sus símbolos, prescindiendo de los prefijos multiplicativos), uno detrás de otro sin dejar separación. 2) Se cita el nombre del átomo central, también sin dejar espacio. Si el complejo es una molécula neutra, no se le añade ninguna terminación. Puede añadirse su número de oxidación, para clarificar. Si la entidad es un catión, no se le añade ninguna terminación. Suele adjuntarse la carga global, cuando facilita la comprensión. Si la entidad es un anión, se añade a su raíz característica la terminación ato y se indica el número de oxidación del átomo central o la carga global del anión. Por tanto, los nombres de los 6 ejemplos del apartado anterior son: [CoCl3(OH2)3]

triaquatriclorocobalto, CA, triaquatriclorurocobalto(III) o triaquatriclorurocobalto, IUPAC

[CuBr2(NH3)2]

diamminadibromocobre, CA, diamminadibromurocobre(II) o diamminadibromurocobre, IUPAC

[CoCl(NH3)5]2+

ion pentaamminaclorocobalto(2+), CA, ion pentaamminaclorurocobalto(III) o pentamminaclorurocobalto(2+), IUPAC

[FeBr2(OH2)4]+

ion tetraaquadibromohierro(1+), CA, ion tetraaquadibromurohierro(III) o tetraaquadibromurohierro(1+), IUPAC

_______________________________________________________________________________ * “Ammina”, con dos m, y “aqua”, con q, son dos voces de raíz latina —el primero está históricamente relacionado con ammonium, con el templo del dios Ammon— que son difíciles de introducir en el DLE, porque chocan con la evolución de la ortografía de la lengua española. Es comprensible que haya profesores que prefieran “amina” aunque el nombre coincida con el de las aminas orgánicas. Por otro lado, hay que reconocer que “ammina” y “aqua” se usan para construir palabras poco corrientes, para especialistas, por lo que pueden considerarse latinismos enriquecedores o excepciones cultas. En la versión española de las Recomendaciones 2005 ammine se tradujo a ammino y aqua a acua (y chlorido a cloruro, etc.). Unas y otras son variantes aceptables, inteligibles.

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[CoCl4(NH3)2]–

ion diamminatetraclorocobaltato(1–), CA, ion diamminatetraclorurocobaltato(III) o diamminatetraclorurocobaltato(1–), IUPAC

[NiBr2Cl2]2–

ion dibromodicloroniquelato(2–), CA, ion dibromurodicloruroniquelato(II) o dibromurodicloruroniquelato(2–), IUPAC

EJERCICIO RESUELTO Escribir la fórmula de los siguientes complejos iónicos: A) Ion diamminaplata(1+) o ion diamminaplata. B) Ion trifluorurooxidocromo(VI). C) Ion fluorurotrioxidocromato(VI). D) Ion diamminadicloruro(etano-1,2-diamina)cobalto(1+). A) Dos grupos NH3 unidos a un ion plata. Simplemente: [Ag(NH3)2]+. B) Un Cr(VI) “contra” 3 iones F– y 1 O2–. El resultado será una carga positiva neta, un catión. Se trata pues del catión [CrF3O]+. Otros nombres correctos son ion trifluorurooxidocromo(1+) y trifluorooxocromo(1+). Éste último es el nombre principal en el CA. C) Es un anión, porque un Cr(VI) (formalmente, Cr6+) no compensa las cargas de 1 F– y 3 O2–. La fórmula de este anión es [CrFO3]–.* D) Dos grupos NH3 y 2 iones Cl– están enlazados a un ion cobalto, pero hay además un grupo orgánico (v. capítulo 20) que hace las veces de otros dos grupos NH3; es la diamina más sencilla, de nombre abreviado “en”, vulgarmente etilenodiamina.** La fórmula es [CoCl2(en)(NH3)2]+.

_______________________________________________________________________________ * A propósito, en capítulos anteriores han aparecido compuestos neutros relacionados con este anión y el catión precedente, tales como CrO3 y CrF6. Uno es un óxido muy utilizado como oxidante, el trióxido de cromo, y el segundo un compuesto binario, una sal, el hexafluoruro de cromo. ** No conviene extenderse en un texto de introducción sobre el sinfín de ligandos orgánicos que suelen formar parte de numerosas entidades de coordinación. El lector puede imaginarse, por analogía, que hay muchos derivados orgánicos del amoníaco (las aminas), del fosfano (las fosfinas), del agua (alcoholes, éteres) y del H2S (tioles, sulfuros) que son importantes como ligandos. Los carbaniones, los compuestos de carbono con dobles o triples enlaces y los carbenos (R2C:, v. nota pág. 140) pueden actuar también como ligandos, formándose enlaces C–M, es decir, compuestos organometálicos. Es un mundo apasionante, pero queda fuera del alcance de este capítulo; aquí sólo efectuaremos unas breves incursiones. Para introducirse en su nomenclatura o para saber más, hay que consultar el Libro Rojo de la IUPAC, un texto de QI de nivel adecuado o unas cuantas conexiones apropiadas en la Web.

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Un tema adicional a comentar es que ciertos iones pueden coordinarse al átomo central de distintas maneras (a través de distintos átomos coordinadores). Imaginemos que en el ejemplo de la pág. 85 un ion nitrito (ONO–) pase a ocupar el lugar que deja un Cl–, interaccionando con el ion Co3+ sea por un O (átomos del extremo) o por el N. Los compuestos que se pueden formar y que de hecho se forman no son idénticos, porque su constitución —su “estructura”, su conectividad— es distinta. Son moléculas isómeras pero no idénticas: Cl– H3N:

Co3+

H3N:

.. – :O .. N :

Cl :NH3

H3N

NH3 Co

Cl–

H3N

Cl O

Cl– Co3+ H3N:

.. .. N :O : O .. ..

N O

:O :

H3N:

[CoCl2(NH3)3(ONO)]

Cl :NH3

H3N

NH3 Co

Cl–

[CoCl2(NH3)3(NO2)]

H3N

Cl N

–

O

O

Para distinguir estos dos isómeros se usa el llamado convenio kappa (letra griega
), que indica el átomo, sea un O (–ONO) o el N (–NO2), que está unido al metal. Los nombres respectivos son: Triamminadicloronitrito-
O-cobalto o triamminadicloruronitrito-
O-cobalto(III). Triamminadicloronitrito-
N-cobalto o triamminadicloruronitrito-
N-cobalto(III).

APÉNDICE. COMPUESTOS DE COORDINACIÓN CON CO o CN Entre los complejos más estables que forman muchos metales de transición se encuentran los que contienen ligandos como el monóxido de carbono, :C=O, el ion cianuro (–CN) y los fosfanos o fosfinas orgánicas (R3P o PR3).* Dado que los dos primeros ligandos sólo aparecen de pasada o en apéndices en capítulos anteriores, se han concentrado aquí algunos ejemplos importantes de entidades de coordinación que los contienen. _______________________________________________________________________________ * Las moléculas orgánicas derivadas del P no se presentan o explican en ningún apartado de este libro. Se nombran como las aminas orgánicas, vgr.: PdBr2(NEt3)2 = dibromurobis(trietilamina)paladio(II), PdBr2(PEt3)2 = dibromurobis(trietilfosfina)paladio(II).

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El CO se considera a efectos prácticos un ligando neutro.* De hecho, la molécula de monóxido de carbono (:C=O) es neutra. En el Ni(CO)4, o [Ni(CO)4], el primer complejo de este estilo que se descubrió en el siglo XIX, se considera que el átomo de níquel está en su estado elemental, Ni(0), léase “níquel cero”, y que cada CO aporta el par de electrones no enlazantes del C para formar los enlaces Ni–C, de tal manera que en total hay 18 electrones de valencia (10 del Ni más 8 de los 4 CO). La fórmula se puede generar mentalmente y representar como sigue: O C

CO ..

Ni OC:

Ni

:CO :CO

CO

O

C

C

C O

Ni OC

O

CO CO

Siguiendo las reglas de nomenclatura antes mencionadas, su nombre es tetracarbonilníquel(0), o tetracarboniloníquel(0). Es conocido que tiene una estructura tetraédrica (con los ligandos en los vértices de un tetraedro). El hierro forma un compuesto de estabilidad parecida, [Fe(CO)5], pentacarbonilhierro(0), con los ligandos en los vértices de una bipirámide trigonal. El cromo da lugar a [Cr(CO)6], hexacarbonilcromo(0). Hay muchos compuestos y especies químicas diversas con enlaces metal–carbonilo (enlaces M–CO, v. ejercicio 9.5). A diferencia del CO, el ion cianuro, como su nombre y su estructura indican, se comporta como un ligando aniónico. Cuando es el ligando que predomina, suele dar lugar a entidades aniónicas. En las siguientes se escribe primero el nombre preferido por el CA y luego los que recomienda la IUPAC: [Ag(CN)2]–

dicianoargentato(1–) dicianuroargentato(I) dicianuroargentato(1–)

[Fe(CN)6]4–

hexacianoferrato(4–) hexacianuroferrato(II) hexacianuroferrato(4–)

[Au(CN)4]–

tetracianoaurato(1–) tetracianuroaurato(III) tetracianuroaurato(1–)

[Fe(CN)5(NO)]3– pentacianonitrosilferrato(3–)* pentacianuronitrosilferrato(II) pentacianuronitrosilferrato(3–)

V. nombres más sistemáticos en la solución del ejercicio 9.8, con la terminología ciano-kC. Las entidades tratadas en esta página son al mismo tiempo compuestos organometálicos o especies organometálicas en un sentido estricto, porque contienen enlaces M–C (por más que CO y HCN no suelen considerarse compuestos orgánicos). Son “organometálicos” sencillos, ya que implican ligandos en los que sólo hay 1 átomo de carbono; se suelen denominar ligandos monohapto (η1, léase eta 1), del gr. haptein, atar o abrochar. Cuando son 2 los átomos de carbono que están enlazados a un metal, como en [Pt(C2H4)Cl3]–, se usa el prefijo dihapto (η2, léase eta 2). Si son los 3 carbonos de un grupo alilo (v. capítulo 14) quienes están unidos al metal, se indica que dicho ligando es un trihapto (η3). Si son 4 carbonos, el ligando es un tetrahapto (η4). Si son los 5 carbonos del radical o del anión del ciclopentadieno (capítulo 14), o 5 carbonos de otras especies similares, se tratará de un pentahapto (η5). Si son los 6 carbonos del benceno (capítulo 15), se llamará un hexahapto (η6). Y así sucesivamente.

APÉNDICE. ESTEREOISOMERÍA Hay distintos tipos de isomería que son factibles en las entidades de coordinación. Aquí se va a comentar sólo las que vienen dadas por la disposición relativa de los ligandos en el espacio, o configuración (estereoisomería). Hay que advertir que, en la práctica, la estabilidad configuracional de bastantes compuestos de coordinación no es alta; en otras palabras, en muchos casos los posibles estereoisómeros se interconvierten con relativa facilidad. _______________________________________________________________________________ * Del radical nitrosilo, ·NO (cuyo catión, NO+, es isoelectrónico con la molécula :CO), no se va a hablar apenas aquí, pero también se trata como un ligando neutro.

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En los complejos de fórmula MLALBLCLD (4 ligandos distintos) es cuando empieza a vislumbrarse que habrá varias orientaciones relativas no coincidentes. Si el complejo tiene una geometría tetraédrica, con el metal en el centro y los 4 enlaces dirigidos hacia los vértices, como en los compuestos orgánicos con un carbono con 4 sustituyentes distintos (por ejemplo, CHXYZ, capítulo 13), tiene lugar un fenómeno que se denomina quiralidad (del gr. quiros, mano). Son posibles entonces dos enantiómeros (o formas opuestas pero simétricas respecto a un plano), llamados R y S, que son entre sí como una mano y la otra. R viene del latín rectus (derecha) y S quiere decir sinister (izquierda). Si el complejo MLALBLCLD tiene una geometría plano-cuadrada, en seguida se ve, dibujando sobre un papel las distintas opciones, que pueden darse 3 isómeros “geométricos” (3 isómeros de constitución o constitucionales, en terminología más actual), que para simplificar llamaremos aquel en que LB está contraopuesto a LA, aquel en que LC es el contrario de LA y, finalmente, el que tiene LD en posición contraria a LA. Para este caso general y para el caso particular MLALALBLC, en donde al haber dos ligandos repetidos sólo caben dos isómeros, la IUPAC recomienda un sistema específico, el llamado SP-4, de square planar-4 (v. pág 181 de las Recommendations 2005). Sólo admite el uso de los prefijos cis y trans para el caso más simple MLALALBLB, (cis, cuando los dos LA son vecinos, y trans, cuando los dos LA están a distinto lado o contraopuestos) o, en otras palabras, para el caso MA2B2, que es el que aparece en los libros de texto. Ejemplos de compuestos cis y trans: NH3

Cl

H3N

Pt NH3

Cl

Cl Pt NH3

Cl

cis-[PtCl2(NH3)2] cis-diamminadicloroplatino(II) "cisplatino"

trans-[PtCl2(NH3)2] trans-diamminadicloroplatino(II) "transplatino"

En los complejos de geometría octaédrica, es decir, cuando la entidad de coordinación es del tipo MLALBLCLDLELF (6 ligandos distintos), el número de estereoisómeros es enorme. Convendría que el lector intentara dibujarlos todos, sistemáticamente, como ejercicio. Se utiliza el sistema llamado OC-6, de octahedral coordination-6 (v. pág. 182, Recommendations 2005). Ahora bien, hay dos casos sencillos pero importantes porque son muy frecuentes: a) El caso MLALALBLBLBLB o MA2B4, en donde los dos ligandos A sólo pueden estar en posición vecina (isómero cis, formando un ángulo AMA de 90º) o en posición contraria (isómero trans, con un ángulo AMA de 180º). b) El caso MLALALALBLBLB o MA3B3, en que sólo son posibles dos isómeros. Uno es el mer o meridional, en que los tres átomos o grupos A están en una misma “meridiana” (v. la figura siguiente, en donde se han trazado unas pequeñas flechas conectando los nitrógenos para que se vea que están los tres y el Co en un mismo plano; lo mismo si se traza una curva que unan los tres Br, como si fuera un meridiano terrestre). El otro isómero es el fac o facial, en que los tres N determinan una cara del octaedro (tal como indica el triángulo de trazo grueso, que se ha dibujado sobre la estructura del compuesto, o tal como sugiere la línea de puntos que se ha dibujado entre los tres Br). NH3

Br NH3

Br

Br

Co H3N

Co Br

NH3

NH3 NH3

Br

Br

mer-[CoBr3(NH3)3]

fac-[CoBr3(NH3)3]

Para más detalles y para describir la configuración de otros sistemas, hay que consultar la bibliografía especializada (incluyendo las págs. 179-199 de las Recommendations 2005 de la IUPAC). Un comentario final: en todas las consideraciones anteriores se ha supuesto que los ligandos eran simples iones o moléculas sencillas (que no contienen ellas mismas centros estereogénicos capaces de multiplicar el número de posibles estereoisómeros).

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SALES FORMADAS POR COMPLEJOS Los complejos aniónicos y catiónicos —las entidades de coordinación con carga, en terminología IUPAC— se aíslan, como es lógico, en forma de sales. La forma de escribir o describir estas sales es la esperada para cualquier sal, con el catión a la izquierda y el anión a la derecha. La manera de citarlas es también típica, es decir, en inglés sigue la pauta “nombre del catión + nombre del anión” pero en las lenguas latinas es “nombre del anión + de + nombre del catión”: [MnCl(OH2)5]NO3

nitrato de pentaaquacloromanganeso(1+), CA nitrato de pentaaquacloruromanganeso(II), IUPAC mononitrato de pentaaquacloruromanganeso, IUPAC

K2[PtCl4]

tetracloroplatinato(2–) de potasio, CA tetracloruroplatinato(II) de potasio, IUPAC tetracloruroplatinato de dipotasio, IUPAC

Como en todas las sales, las cargas positivas y negativas se compensan: • Si en el primer compuesto sólo hay un anión NO3–, es que MnCl(OH2)5 es en realidad un catión, el catión [MnCl(OH2)5]+. Esto exige, como se vio en páginas anteriores, un Mn2+ (porque el ion complejo tiene también un Cl–). • Si en el segundo compuesto hay dos iones potasio (2 K+) es que la carga de PtCl4 es 2–, es decir, se trata de [PtCl4]2–. Por tanto, el Pt es Pt(II) o Pt2+.

Finalmente, hay que indicar que ambos iones —tanto el catión como el anión— pueden ser entidades de coordinación: [Co(NH3)6][FeF6]

hexafluoroferrato(3–) de hexaamminacobalto(3+) hexafluoruroferrato(III) de hexaamminacobalto(III) hexafluoruroferrato de hexaamminacobalto

[Fe(NH3)6]2[FeF6]

hexafluoroferrato(4–) de hexaamminahierro(2+) hexafluoruroferrato(II) de hexaamminahierro(II) hexafluoruroferrato de bis(hexaamminahierro)

[Fe(NH3)6]3[FeF6]2

hexafluoroferrato(3–) de hexaamminahierro(2+) hexafluoruroferrato(III) de hexaamminahierro(II) bis(hexafluoruroferrato) de tris(hexaamminahierro)

Dado que, en los tres compuestos anteriores, las cargas positivas están compensadas por las negativas, los subíndices que lleva cada entidad (cada corchete o llave) son los que sugieren la carga individual:

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•

En el primero, [Co(NH3)6] tiene que tener la misma carga positiva que negativa tiene [FeF6]; si uno es 2+ el otro es 2–, si uno es 3+ el otro es 3–. Si el Co fuera Co(II) o Co2+, para que encajen los números el Fe debería ser Fe(IV) o Fe4+ (un número de oxidación y de carga poco usual). Si el Co fuera Co(III) o Co3+, el Fe debería ser Fe(III) o Fe3+. Esto último parece correcto.

•

En el segundo compuesto, 2 cationes [Fe(NH3)6]x+ tienen que compensar 1 anión [FeF6]y–. Es fácil deducir por tanteo que en ambas entidades están involucrados sendos Fe2+. Así, el catión es [Fe(NH3)6]2+ y el anión es [FeF6]4–.

•

En el tercero, hay 3 cationes [Fe(NH3)6]x+ y 2 aniones [FeF6]y–. Esto se explica si x = 2 y si y sólo si y = 3. Por tanto, en el catión hay un Fe(II) o Fe2+ y en el anión hay un Fe(III) o Fe3+.

EJERCICIOS 9.1

Desglosar o indicar los componentes de los iones... diamminadiaquacobre(II) hexacloroplatinato(2–) o hexacloruroplatinato(IV) tetracloroplatinato(2–) o tetracloruroplatinato(II) tetrayoduromercurato(II) trifluorurotrihidroxidomanganato(IV)

9.2

Nombrar (como compuestos de coordinación): MnFO3 KMnO4 BaMnO4

9.3

TiH3(OH) H3AsS4 HPF6

Escribir la fórmula de... sulfato de hexaaquahierro(II) o de hexaaquahierro(2+) nitrato de tetraamminadiclorocobalto(1+) o nitrato de tetraamminadiclorurocobalto(III) cloruro de tetraamminacloronitrito-
O-cobalto(1+) o cloruro de tetraamminacloruronitrito-
O-cobalto(III) tricloronitrito-
N-platinato(2–) de potasio o tricloruronitrito-
N-platinato de potasio, antes “tricloronitroplatinato de potasio”

94

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hexafluorotitanato(2–) de manganeso(2+) o hexafluorurotitanato(IV) de manganeso(II) hexafluorotitanato(2–) de manganeso(4+) o hexafluorurotitanato(IV) de manganeso(IV) o bis(hexafluorotitanato) de manganeso cloratotricloropaladato(2–) de cesio o cloratotricloruropaladato(II) de cesio 9.4

A la luz de los números de oxidación más frecuentes de los metales implicados y de lo visto en el presente capítulo, en algunas de las siguientes fórmulas puede haber un error. Corregirlas y nombrarlas. Zn(OH)4 Sn(OH)4 HSbF6 FeCl5–

9.5

Ti(OH)4 Sn(OH)6 [Cu(H2O)3(NH3)4]2+ [Zn(NH3)6]2+

Consultar en un libro de texto de QI, a través de SciFinder (CA online) o por Internet las estructuras y propiedades de los siguientes compuestos. Nombrarlos: Cr(CO)6 Ni(CO)4 Fe(CO)5 Fe2(CO)9 Fe(CO)4 Fe3(CO)12 KFe(CO)4 K2Fe(CO)4 [Fe(CO)4]Cl

9.6

Co2(CO)8 Mn2(CO)10 V(CO)6

Dibujar isómeros de constitución (fórmulas estructurales, en términos clásicos) de... hexacianocobaltato(3–) de hexaamminacobalto(3+) o hexacianurocobaltato(III) de hexaamminacobalto(III) hexacianocobaltato(3–) de tetraamminadiclorocobalto(1+) o hexacianurocobaltato(III) de tetraaamminadiclorurocobalto(III) o hexacianurocobaltato de tris(tetraamminadiclorurocobalto)*

9.7

Utilizando la terminología
-oxido (v. págs. 63 y 69) nombrar... Sr[PtCl2(O3SOSO3)(SeO4)]**

9.8

Proponer nombres actuales (CA e IUPAC) de los siguientes nombres comunes o triviales:

Ferrocianuro de potasio. Borohidruro de sodio (NaBH4). Ferricianuro de potasio. Hidruro de aluminio y litio (LAH, LiAlH4). Ferrocianuro férrico (azul de Prusia). Ácido fluobórico o fluorobórico (HBF4). _______________________________________________________________________________ * Un ejemplo del uso del prefijo tris. Los prefijos bis y tris ya han aparecido (y seguirán apareciendo) en otras partes del texto. Cuando son cuatro los grupos con nombre compuesto que se repiten se utiliza tetrakis o tetraquis. Los siguientes prefijos de la serie son pentakis o pentaquis, hexakis o hexaquis, etc. ** Este compuesto, como otros aquí utilizados, no está descrito en la bibliografía o literatura química (to the best of our knowledge), pero ello no significa que no pueda obtenerse en el futuro ni le invalida para recibir un nombre de acuerdo con las reglas de nomenclatura.

95

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10 Soluciones de los ejercicios 1.1

H

He

Li

Be

B

C

N

1.2

Ba Cd Mg Ag

Be Ca Mn Pt

B Cs Hg K

Br Cl

Co

Cu

Cr

O

F

Ne

Pb

1.3

El símbolo del rubidio es Rb.

1.4

Be

1.5

F Cl Br I (+ At, en la TP completa) A veces se puede confundir la “i” mayúscula del yodo con el número romano I. Hay que intuir de qué se trata en función del contexto.

1.6

Cu Zn

1.7

Al grupo 18.

1.8

N O Co P S Ni As Se Pd Sb Te Pt El elemento cobalto no pertenece al grupo 10 (Ni/Pd/Pt).

Mg Ca

Ag Cd

Sr

Ba

(Ru = rutenio.)

(+ Ra, en la TP completa)

Au Hg

97

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1.9

yodo azufre cesio litio

sodio escandio estroncio paladio

1.10

Selenio Escandio

Estaño Azufre

Antimonio Silicio

Telurio Titanio

Argón Plata

Bario Berilio

I S Cs Li

Na Sc Sr Pd

fósforo arsénico hierro cobre

P As Fe Cu

H 1, I Br 1, –I

H 1, I S 2, –II

Na 1, I H 1, –I

P 3, III H 1, –I

Sn 4, IV H 1, –I

Ca 2, II O 2, –II

S 4, IV O 2, –II

Co 2, II O 2, –II

Co 3, III O 2, –II

Cu 1, I O 2, –II

1.12

Mg II

Ba II

Sc III

Pb II

Sn IV

1.13

N II

N III

N IV

N IV

N V

1.14

Potasio (K) y vanadio (V).

1.15

Yodo y vanadio.

1.16

X Z

X IV Z IV

X V Z VII

Al vanadio. Al manganeso.

1.17

Sc I

1.11

II II

X Z

III III

Sc II

Sc III

98

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P4 F2 S8 N2 Br2 Cn O2 Ar Fen Cn

2.1

O3 Ne N N2 N2 I2 Cl2 O2 Fen C60

2.2

hexafósforo

2.3

Cero (todos los C están unidos a otros átomos de carbono).

2.4

Cero. Cero.

2.6

Nn

2.7

Sbn

2.8

La valencia de cada S en todas ellas es 2. Todos los átomos de azufre son divalentes (tienen dos enlaces). Cumplen las reglas de la valencia. La valencia más usual del azufre es 2 (salvo cuando está unido a átomos mucho más electronegativos que él, tales como O, F y Cl, como se verá). Diazufre. Triazufre, ciclotriazufre, ciclo-triazufre (IUPAC); en el CA el nombre preferente es azufre (S3). Tetraazufre, ciclotetraazufre, ciclo-tetraazufre (IUPAC); azufre (S4) en el CA. Pentaazufre, ciclopentaazufre, ciclo-pentaazufre (IUPAC); azufre (S5) en el CA. Hexaazufre, ciclohexaazufre, ciclo-hexaazufre; azufre (S6). Octaazufre, ciclooctaazufre, ciclo-octaazufre (IUPAC), azufre (S8). Icosaazufre, eicosaazufre, ciclo-icosaazufre (IUPAC); azufre (S20) en el CA.

2.9 P :P
P: P

P P

P P

P P

P P

Esta última estructura recuerda al benceno (la molécula monocíclica de fórmula C6H6, v. capítulo 15). Hay 6 P en lugar de los 6 CH (6 fosfa). Entre los 4 isómeros del hexafosfabenceno dibujados en el enunciado hay dos moléculas bicíclicas, una tricíclica y otra tetracíclica.

Todos los átomos de P son, en efecto, trivalentes, porque cada P está enlazado a otros tres P. El número de oxidación de todos los átomos de P, en dichas moléculas, es cero.

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3.1

LiH BeH2

NaH MgH2

KH CaH2

3.2

HF H2S(aq) SnH4 CH4 SbH3 NH3 H2Te(aq) HBr PbH4 PH3

PH3 H2S SnH4 H2Se SbH3 HI(aq) SiH4 SiH4 PbH4 PH3

3.3

hidruro de litio tetrahidruro de silicio, silano fluoruro de hidrógeno sulfuro de hidrógeno hidruro de potasio trihidruro de fósforo, fosfano amoníaco, trihidruro de nitrógeno hidruro de bario hidruro de magnesio trihidruro de boro, borano

tetrahidruro de estaño, estannano hidruro de sodio hidruro de calcio hidruro de aluminio yoduro de hidrógeno trihidruro de antimonio telururo de hidrógeno hidruro de berilio bromuro de hidrógeno peróxido de hidrógeno (agua oxigenada)

3.4

ácido clorhídrico …………............... fosfina ……………........................... hidruro de sodio ………………….... tetrahidruro de estaño ....................... yoduro de hidrógeno ………….…. hidruro de magnesio ……………….. tetrahidruro de plomo ……………....

HCl(aq) PH3 NaH SnH4 HI MgH2 PbH4

3.5

PH3 H2F HF CsH HNa2 NaH PbH3 PbH4 HI CaH2 AlH2 AlH3 RbH BH4 BH3

H3N NH3 H2Se H3Sb SbH3 H2Ba BaH2 SnH4 HK KH BrH HBr CH4 SrH2 HCs CsH

100

RbH SrH2

CsH BaH2

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3.6

TiH2

PdHx

3.7

CA peróxido de hidrógeno cloruro de hidrógeno fluoruro de hidrógeno sulfuro de hidrógeno

3.8

N2 H4 N2H2 (HN=NH) P2H4 (H2P–PH2) AsH3 Si2H6 SnH4

PdH IUPAC dioxidano cloruro de hidrógeno o clorano fluoruro de hidrógeno o fluorano sulfuro de hidrógeno o sulfano

N2 H4 N2H2 (HN=NH) PD3 As2H4 Si3H8 (H3Si-SiH2-SiH3) Sn2H6

N3 H5 HN=N–NH–NH2 P3H5 (H2P–PH–PH2) SbH3 Si4H8 [(H2Si)4] Pb3H8 (H3Pb–PbH2–PbH3)

3.9

H3Si

H2 Si

Si H2

SiH3

H2Si H2Si

H2 Si Si H2

SiH3

SiH2 SiH2

Si H SiH3

H3Si

SiH3 H3Si

Si

SiH3 SiH3

3.10 H

N

Si N

H

H H

N3 H3 3.11

H

H

N Si

Si

H

H H

Si3H6

(E)-Diazeno, N(I): 2 N compensan 2 H (por convenio, hidruros); los enlaces del N consigo mismo, “no se tienen en cuenta”. (Z)-Diazeno, N(I). Buscar el significado de los prefijos estereoquímicos E y Z (capítulo 14). Triazano (N3H5). Como promedio V/3. Los N de los extremos, II (están unidos a dos H cada uno). El N central, I (está unido a un único H). Los enlaces N–N “no cuentan”. Tetrazano (N4H6), N (VI/4) como promedio. Los terminales II y los centrales I. 2-Triazanamina (N4H6), N (VI/4) como promedio; es un isómero del anterior. Hay 3 N con un número de oxidación (formal, por convenio arbitrario, como siempre en los derivados del amoníaco o azano) igual a II y el del N central es 0. 2-Tetrazeno (N4H4), se ha dibujado el isómero E. Como promedio, IV/4, o sea I. Los dos N terminales, II. Los dos centrales, 0. (E)-Difosfeno, P(I). V. en el capítulo 14, la definición de los estereodescriptores cis, trans, Z y E. (Z)-Difosfeno, P(I). Difosfina, P(II). Posfinidenofosforano, P(II) como promedio. Dada su estructura, un P(III) y un P(I). Trifosfina o trifosfano, como el triazano. Dos P(II) y un P(I).

101

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3.12

B3H9 triborano(9) B2H6 diborano(6) B10H14 decaborano(14), nido-decaborano(14)

B2H4 diborano(4) B4H10 tetraborano(10)

3.13

B4 H8

B4H10 tetraborano(10)

3.14

HN3 (H–N=N+=N– o H–N––N+
N o H–N––N=N+), como promedio N(–I/3). En realidad, hay un N que tienen un número de oxidación –I y otros dos (unidos sólo a otro u otros N) cuyo número de oxidación es 0. Por supuesto, la asignación es independiente de qué forma canónica (estructura en resonancia) se dibuje o considere.

tetraborano(8)

Si escribiéramos N3H, siguiendo a rajatabla la lista en la que el H se coloca entre los grupos 15 y 16, prescindiendo de otras consideraciones, un N(I) y dos N(0).

3.15

II en las especies de la columna izquierda. IV, como era sabido, en los de la derecha. Dihidruro de silicio. Hidruro de silicio(II).

3.16

CuH AgH AuH

hidruro de cobre(I) hidruro de plata hidruro de oro(I)

monohidruro de oro

ScH2 CrH ZnH

hidruro de escandio(II) hidruro de cromo(I) hidruro de zinc(I)

dihidruro de escandio monohidruro de cromo monohidruro de zinc

VH NiH AgH2

hidruro de vanadio(I) hidruro de níquel(I) hidruro de plata(II)

monohidruro de vanadio monohidruro de níquel dihidruro de plata

VH2 FeH AuH2

hidruro de vanadio(II) hidruro de hierro(I) hidruro de oro(II)

dihidruro de vanadio monohidruro de hierro dihidruro de oro

3.17

monohidruro de cobre

hidruro de titanio(I), monohidruro de titanio hidruro de titanio(II), dihidruro de titanio hidruro de titanio(III), trihidruro de titanio hidruro de titanio(IV), tetrahidruro de titanio

102

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4.1

4.2

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K2O MgO PbO PbO2 Cl2O/OCl2*

óxido de potasio óxido de magnesio óxido de plomo(II) óxido de plomo(IV) óxido de cloro(I)

CoO Co2O3 Ag2O HgO I2O5/O5I2*

óxido de cobalto(II) óxido de cobalto(III) óxido de plata óxido de mercurio(II) óxido de yodo(V)

ZnO N2O5 NO CO2 SnO

óxido de zinc óxido de nitrógeno(V) pentaóxido de dinitrógeno óxido de nitrógeno(II) monóxido de nitrógeno dióxido de carbono óxido de estaño(II) monóxido de estaño

SnO2 SiO2 BaO Cl2O7* NiO

óxido de estaño(IV) óxido de silicio óxido de bario óxido de cloro(VII) óxido de níquel(II)

monóxido de plomo dióxido de plomo óxido de dicloro monóxido de cobalto trióxido de dicobalto monóxido de mercurio pentaóxido de diyodo

dióxido de estaño dióxido de silicio heptaóxido de dicloro monóxido de níquel

HgO Br2O PtO2 Cu2O CaO PbO2

ZnO SO2 Co2O3 Mn2O3 SnO PdO

PdO2 K2O NiO PtO Cl2O7 Ni2O3

CoO Br2O5 CuO SnO2 Fe2O3 SeO3

_______________________________________________________________________________ * La IUPAC, como se comentó en la pág. 35, se ha inclinado por OCl2 (dicloruro de oxígeno). Análogamente, según el CA I2O5 y según la IUPAC O5I2 (diyoduro de pentaoxígeno). Conviene conocer lo que se encuentra en las revistas especializadas y en el CA, así como las propuestas para el futuro (que a veces cuajan y a veces se abandonan). Las dos variantes deben puntuarse como correctas, de momento.

103

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NO SO3 CuO BaO Cs2O Fe2O3

Cr2O3 ZnO SnO2 CrO3 Sb2O3 Ag2O

NO2 Cl2O7 PtO2 CoO MnO2 Cl2O

HgO CO2 Co2O3 CO I2 O TeO3

4.4

óxido de hierro(III) ................... óxido de sodio ........................... óxido de yodo(VII) ................... óxido de platino(IV) ................... óxido de estaño(IV) ................... óxido de cromo(VI) .................... óxido de plata ............................ óxido de azufre(VI) .................... óxido de cobalto(II) ..................... óxido de zinc .............................. óxido de estaño(IV) ....................

Fe3O2 NaO I7O2 PbO2 SnO Cr2O3 AgO S2O3 Cb2O3 ZnO2 Sn2O

4.5

óxido de escandio(III), trióxido de diescandio óxido de titanio(II), monóxido o monoóxido de titanio óxido de titanio(III), trióxido de dititanio óxido de titanio(IV), dióxido de titanio óxido de vanadio(II), monóxido de vanadio óxido de vanadio(III), trióxido de divanadio óxido de vanadio(IV), dióxido de vanadio óxido de vanadio(V), pentaóxido de divanadio óxido de cromo(II), monóxido de cromo óxido de cromo(III), trióxido de dicromo óxido de cromo(VI), trióxido de cromo óxido de manganeso(II), monóxido de manganeso óxido de manganeso(III), trióxido de dimanganeso óxido de manganeso(IV), dióxido de manganeso

4.3

104

Fe2O3 Na2O I2O7 PtO2 SnO2 CrO3 Ag2O SO3 CoO ZnO SnO2

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4.6

N(I) como valor medio, que compensa el –II del O. El N terminal está enlazado exclusivamente con el otro nitrógeno, por lo que su número de oxidación es 0. Al N central, el que está unido al O, le corresponde el número de oxidación igual a II.

4.7

Óxido de calcio. Dióxido de titanio. Dióxido de azufre. Óxido de hierro(III). Óxido de antimonio(III), Sb2O3.*

Dióxido de silicio. Trióxido de azufre. Dióxido de carbono. Dióxido de carbono. Monóxido de carbono (CO).

4.8 O O O S

S

O

O

O

O

O O S

S O O

O

nonaóxido de triazufre trímero del trióxido de azufre (2,2,4,4,6,6-hexaoxo-1,3,5trioxa-2,4,6-tritiaciclohexano)**

trióxido de azufre óxido de azufre(VI)

4.9 O O

P

O P O O O P O O P PO O O O P4O10 decaóxido de tetrafósforo

O O

P

O

P 2 O5 pentaóxido de difósforo

Ambos son óxidos de fósforo(V). Que el número de oxidación de cada P es V se puede confirmar a simple vista, puesto que cada uno tiene 5 enlaces con oxígenos. 4.10

Li2O2 es un peróxido (peróxido de litio, LiOOLi); nº de oxidación de cada O igual a –I; nombre sistemático “estequiométrico”, dióxido de dilitio. IUPAC, lithium dioxidanediide, dioxidanodiuro o dioxidanodiido de litio. La primera traducción parece una versión francófona, la segunda es una versión directa del inglés que convierte, para nombres de nuevo cuño, ide en ido (tal como se realizó en español con hydroxide y oxide). V. nota en pág. 22. Li2O es un óxido normal, óxido de litio (si hay dudas, en un contexto determinado en que se traten diversas combinaciones binarias de O y Li, dígase óxido de dilitio). BaO es un óxido normal, con el O en su estado de oxidación –II. Es el óxido de bario. BaO2 es el peróxido de bario, dióxido de bario. Nº de oxidación de cada O, –I.

MgO es un óxido normal, el óxido de magnesio. MgO2 es un peróxido, el peróxido o dióxido de magnesio. Nº de oxid. de cada O, –I. _______________________________________________________________________________ * El nombre antiguo sesquióxido de antimonio es porque sesqui significa en latín “uno y mitad”, relación 1,5 a 1, proporción 3:2. Viene de semi + as + que. A JMP. ** Este último nombre no puede deducirlo el lector, sin haber leído algún capítulo de la parte de QO. Caben todavía un par de nombres más (como ciclo, como heterociclo), aunque aquí los que importan son los dos primeros. Lo que se quiere remarcar indirectamente es que muchas moléculas tienen más de dos nombres correctos, pero basta citar uno o dos para entendernos.

105

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LiO2, superóxido de litio (número de oxidación de cada O, –I/2), dióxido de litio; IUPAC, litium dioxidanidyl, dioxidanurilo o dioxidanidilo de litio. LiO3, ozónido de litio (número de oxidación promedio de los O, –I/3), trióxido de litio; IUPAC, lithium trioxidanidyl, trioxidanurilo o trioxidanidilo de litio. Buscar la definición de superóxido y de ozónido en un libro de QI o por Internet. 4.11

CaMgO2 CaLiNaO2 BaLi2O2 Fe3O4

dióxido de calcio y magnesio, dióxido de calcio-magnesio dióxido de calcio, litio y sodio, dióxido de calcio-litio-sodio dióxido de bario y litio, dióxido de bario-litio tetraóxido de hierro(II) y dihierro(III), óxido de hierro(II)-dihierro(III)

El nombre común de este último compuesto es magnetita. En su estructura hay Fe(II) y Fe(III), es decir, iones Fe2+ e iones Fe3+ (como se precisará en el capítulo 6). 4.12

Monóxido de nitrógeno, monoóxido de nitrógeno, óxido de nitrógeno(II).

4.13

El Cl en el ClO2 está unido a 2 O; número de oxidación igual a IV (IUPAC, –IV). Es posible representar otra formas resonantes para este radical (una especie o entidad química con un electrón desapareado, lo que era esperable ya que el Cl tiene 7 electrones en la capa de valencia y cada O tiene 6, por lo que el total de electrones implicados es 7 + 12 = 19, un número impar). En la primera molécula de Cl2O2 representada en el enunciado, un Cl(III) y un Cl(I). En la segunda, un Cl(IV) y un Cl(0). En promedio, en ambos isómeros, II (2 Cl vs. 2 O). Los dos Cl de Cl2O7 tienen un número de oxidación igual a VII (IUPAC, –VII). En Br2O3, como media, Br(III). En la molécula dibujada, un Br(I) y un Br(V). En I2O5, I(V). Si se adoptara el punto de vista de la IUPAC (O5I2), I ( –V) y O(II).

A.1

LiF CF4 SF6

BF3 PF5 BrF7

A.2

AlAs CoP VB BP SeS

A.3

Triyoduro de hidrógeno. Triyoduro de sodio. Triyoduro de nitrógeno. Diyoduro de níquel, yoduro de níquel(II).

arsenuro de aluminio fosfuro de cobalto(III) boruro de vanadio(III) fosfuro de boro sulfuro de selenio (monosulfuro de selenio); existe el SeS2 (disulfuro de selenio) y muchos compuestos de fórmula SexSy (aunque la mayoría son ciclosulfanos con átomos de Se en lugar de S, o cicloselenasulfanos)

Cianuro de hidrógeno. En solución acuosa, ácido cianhídrico (hydrocyanic en inglés). Cianuro de cobre(II), dicianuro de cobre. Sulfuro de cianógeno. Cloruro de cianógeno.

106

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5.1

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Número de oxidación igual a I en HOX (ácido HXO, 1ª fila). II en H2XO2, 2ª fila. Basta pensar en que la suma de los números de oxidación ha de ser nulo. O contar el número de enlaces X–O. Lo mismo en las otras filas. III en los oxoácidos de la tercera fila. IV en los de la cuarta fila. V en los de la quinta. VI en los de la sexta. VII en los de la séptima. Si existieran los 4 ácidos de esta fila, H7XO7, H5XO6, H3XO5 y HXO4, para un X determinado, diríamos del primero que es el orto y del último que es un meta. VIII en los de la octava fila. Este ejercicio es relevante: contiene todos los oxoácidos monóméricos que, en principio, pueden existir.

5.2

ácido hipocloroso ácido sulfúrico ácido nítrico ácido carbónico ácido silícico (u ortosilícico) ácido brómico ácido peryódico (o metaperyódico) ácido hipobromoso ácido selénico

ácido fosfórico (orto) ácido arsenioso o arsenoso ácido sulfuroso ácido cloroso ácido nitroso ácido fosforoso (orto) ácido bórico (orto) ácido teluroso ácido metasilícico

5.3

HNO3 HClO2 H3BO3 H4SiO4 H2SO3 H3PO4 HPO3 HBrO3 HBrO

HIO4 H2CrO4 H2SO4 HMnO4 HNO2 H3AsO3 H2SiO3 HBO2 H2SeO3

107

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5.4

ác. hipocloroso ác. permangánico ác. dicrómico ác. metabórico ác. fosforoso ác. sulfúrico ác. nítrico

5.5

H3PO3, v. pág. 52 (y 53). O S

HO

O S

O

OH

H2S2O5*

HO

ác. bromoso ác. peryódico ác. sulfuroso ác. diselénico ác. metafosfórico ác. arsénico ác. disulfuroso*

H2S2O7, v. pág. 48.

O S

O S O

OH

H2S2O5

Cr HO

H2Se2O7, íd. que H2S2O7 con Se en lugar de S

O

O

HO

OH

H2CrO4

5.6

ác. yódico ác. difosfórico ác. difosforoso ác. sulfúrico ác. metasilícico ác. disulfúrico ác. trisulfúrico

O P

O OH

O P

OH OH

H4P2O7

Ácido nítrico Ácido difosfórico Ácido metabórico Ácido permangánico Ácido difosforoso Ácido brómico Ácido hiperclórico o “hidroclórico”**

HNO3 H4P2O7 HBO2 HMnO4 H4P2O5 (H2P2H2O5) HBrO3 HCl(aq)

_______________________________________________________________________________ * El ácido disulfuroso no es, en cuanto a su estructura u “organización interna” (en terminología IUPAC, en cuanto a su constitución), un auténtico dímero del sulfuroso. El dímero de verdad sería el compuesto dibujado a la izquierda en 5.5. Pero en el contexto presente, en un libro de introducción como éste, la respuesta debe tomarse como buena. Hay que estar más familiarizado con la química del azufre para saber o imaginar que el isómero estable es el dibujado a su derecha (con un enlace S–S). Su nombre IUPAC simplificado sería dihidroxidotrioxidodiazufre(S–S) y el completo es dihidroxido-1kO,2kO-trioxido-1k2O, 2kO-diazufre(S–S), v. la pág. 130 de las Recommendations 2005. ** “Hidroclórico” es una traducción directa del inglés hydrochloric, que puede inducir a confusión. La costumbre, en español, es llamar ácido clorhídrico a sus soluciones acuosas. En caso contrario, lo correcto es cloruro de hidrógeno.

108

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5.7 O O P P OH O O HO OH OH OH O P

HO

O P

H5P3 O10

O OH

O P

O OH

O P OH O OH OH

O P

H6P4 O13

HO

O P

O OH

O P

O OH

O O P P O O OH OH OH OH

O P

H7P5 O16

Todos los átomos de P tienen un número de oxidación igual a V. Porque son oligómeros* del ácido fosfórico (no hace falta calcular), porque cada P muestra 5 enlaces (con O) y porque es sencillo comprobarlo: 5 + 15 = 10 · 2; 6 + 20 = 13 · 2; 7 + 25 = 16 · 2. A la vista de las fórmulas H5P3O10/H6P4O13/H7P5O16 es fácil deducir que la fórmula general es Hn+2PnO3n+1. Si se quiere profundizar un poco más sobre el tema, es suficiente con dibujar diversos oligómeros del ácido fosfórico para ver que los de cadena lineal o ramificada** cumplen la fórmula HO(PO3H)nH = (PO3H)n + H2O = (HPO3)n + H2O 5.8

Dibujar las posibles fórmulas estructurales (fórmulas constitucionales, según la IUPAC) de cualquier molécula de acuerdo con las valencias conocidas de sus átomos es el mejor ejercicio que todo estudiante de química o de cualquiera de las ciencias moleculares tiene a su alcance. Esto es así aun a sabiendas de que no siempre lo que uno imagine o especule coincidirá con la estructura determinada mediante técnicas espectroscópicas en cada caso concreto. Hay que empezar colocando un fosfórico (P pentavalente), luego otro y otro y finalmente formar el ciclo. En este ejemplo, la estructura no es sólo plausible sino que es la real, la encontrada experimentalmente. OH

O O HO O

P

P

O

O P

O OH

H3P3O9 = (HPO3)3 = ác. ciclo-trifosfórico

_______________________________________________________________________________ * Oligo significa poco (unos pocos, unos cuantos) en griego. Se usa para designar “polímeros” pequeños, de unas pocas unidades (normalmente entre 2 y 10). ** Por otro lado, la fórmula general de los que contienen un ciclo, es decir, la fórmula de cualquier oligómero monocíclico, es (PO3H)n = (HPO3)n. La de los que contienen dos anillos o ciclos y la de los llamados sistemas bicíclicos es (HPO3)n – H2O. Es un buen ejercicio ir construyendo ejemplos (v. ejercicio 5.8) y deducir sus fórmulas moleculares.

109

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5.9

Ed. Reverté

Ácido metafosfórico. Se trata del ácido polifosfórico de cadena abierta. Como se ha deducido antes, la fórmula molecular real es (HPO3)n + H2O. Dado que n es un número enorme (e impreciso) en un auténtico polímero, mientras que sólo hay una única molécula de agua, a efectos prácticos la fórmula es (HPO3)n.

5.10

Ácido metasilícico y ácido metabórico. Obsérvese que cada Si tiene 4 enlaces o valencias y cada B 3, como era de esperar.

5.11

Trihidroxidotrioxidofósforo = ácido superfosfítico. Un fósforo coordinado con (unido o ligado a) tres OH y tres O no ha existido nunca. Se trataría de un P nonavalente (nº de oxidación igual a IX). Debe haber algún error tipográfico; por ejemplo, un “tri” innecesario. Del vocablo “superfosfítico” no hay precedentes en la bibliografía: es un invento para provocar dudas. Pentahidroxidooxidoyodo = [IO(OH)5] = H5IO6 = ác. ortoperyódico.

5.12

agua carbónica, “sifón” gaseosa (sin edulcorantes ni...) ácido vitriólico... líquido grabador de dentistas... ácido de las bebidas de Cola aqua fortis aqua regia

ácido carbónico (CO2 disuelto en agua) ácido carbónico (como antes) ácido sulfúrico ácido fosfórico ácido fosfórico ácido nítrico (concentrado) ácido clorhídrico + ácido nítrico (3:1)

5.13

H2S2O4 = HO–SO–SO–OH H2S2O5 = HO–SO2–SO–OH H2S2O6 = HO–SO2–SO2–OH

ácido ditionoso ácido “disulfuroso” ácido ditiónico

5.14

ácido hiponitroso, H–O–N=N–O–H ácido azínico HO–+NH2–O–, HO–NH–OH

S(III) S(V) y S(III)* S(V)

N(I) N(I)

_______________________________________________________________________________ * S(IV) en promedio o considerando sólo la fórmula molecular. Véase 5.5 para más detalles.

110

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Ed. Reverté

5.15

HO–P(O)(H)–O–P(O)(H)–OH


-oxido-bis(hidroxidohidrurooxidofósforo)

5.16

(HO)2P(O)–P(O)(OH)2

bis(dihidroxidooxidofósforo)(P–P)

5.17

El número de oxidación del S en H2SO5 parece ser igual a VIII, lo que es inaudito. La estructura HO–S(=O)3–OH, con el azufre con 8 valencias (16 electrones en la capa de valencia), no es normal.

P(IV)

El número de oxidación del N en HNO4 parece ser igual a VII. La estructura HO–NO3 vulneraría la regla del octete (las reglas de la valencia). Que el P se encuentre en un estado de oxidación VII es también inaudito. La estructura (HO)3P(=O)2 implica, en efecto, un P con 7 enlaces P–O. Lo normal es pensar en estructuras en donde haya enlaces O–O como en el agua oxigenada o peróxido de hidrógeno, pág. 28, y en los peróxidos (ejercicio 4.10, pág. 42), es decir, en peroxiácidos: H2SO5 = H3PO5 = HNO4 =

HO–SO2–OOH (HO) 2PO–OOH HOO–NO2

O O S OH O HO

O P

HO HO

O

OH

ácido peroxisulfúrico ácido peroxifosfórico ácido peroxinítrico O + OH – N O O

Entonces se pone de manifiesto que sólo hay 6 enlaces alrededor del S, 5 alrededor del P y los de siempre alrededor del N en su estado de oxidación más alto (v. estructura de Lewis).*

5.18

ácido tiosulfúrico (H2S2O3)

5.19

triclorurooxidofósforo

ácido tetratiónico (H2S4O6)

_______________________________________________________________________________ * El caso de los óxidos y los ácidos del N es peculiar. Desde el punto de vista de la nomenclatura sistemática de la IUPAC (y en el momento de dibujar fórmulas en el programa SciFinder del CA), el enlace polar (covalente coordinado) N+–O– se considera un doble enlace N=O. El ácido nítrico es el compuesto hidroxidodioxidonitrógeno y el ácido peroxinítrico representado arriba sería el dioxidoperoxidonitrógeno (porque es un N rodeado de 2 grupos =O y 1 grupo –OOH), pero oficialmente se llama (dioxidanide)dioxidenitrogen, en donde dioxidanido (o dioxidanuro, si algún profesor lo prefiere) significa peróxido.

111

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6.1

ion cloruro ion sodio ion sulfato ion nitrato ion bromuro ion hipoclorito ion fluoruro ion hidrógeno ion oxonio

ion litio ion hierro(II) ion bromato ion cobalto(III) ion zinc ion magnesio ion estaño(II) ion yoduro ion amonio

ion estroncio ion plata ion sulfito ion perclorato ion carbonato ion hierro(III) ion estaño(IV) ion sulfuro ion yodato

6.2

PO43– ClO2– SO42– Ca2+ Fe3+

Pb2+ Ag+ NO2– CO32– SiO32–

ClO– NH4+ Cl– SO32– S2O52– (v. 5.5 y 5.13)

Mn2+ S2– H3O+ NO3– H–

ion nitrito ion mercurio(II) ion cromo(III) ion borato ion fosfato ion cobalto(II) ion platino(II) ion selenuro ion níquel(II)

+

6.3

NH4 Sn2+ – ClO4 2– S H3O+ Co3+ – MnO4

6.4

H2PO4– HPO42– HCO3–

dihidrogenofosfato hidrogenofosfato hidrogenocarbonato

HSO3– HSeO4– HS2O7–

hidrogenosulfito hidrogenoselenato hidrogenodisulfato

Nombre comercial, popular, del ion hidrogenocarbonato: “bicarbonato”.

112

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Ed. Reverté

6.5 O– –

O

–

–

O

O

–

O

Br

–

O

O P

–

O O–

O As O– O Se

O

–

–

O

Si

O

O–

O O Se

–

–

O

O

O O Se O O–

O

Br

P

–

O

O

O–

–

N O

O Cl O

P

O

O

O–

O–

O Te

O

–

O

Br O – O O

O–

O O

–

O

–

O

O –

N

O

O Cl O – O

–

O

O Se

–O

O–

I O

En lugar de dibujar en cada caso una única estructura de Lewis (una forma canónica, con la carga localizada), se pueden representar como híbridos de resonancia, de una manera abreviada, tal como se apunta para los dos primeros ejemplos: O

3–

O

– Br O

O

P

O

O

6.6

dihidrogeno(tetraoxidofosfato)(1–) o dihidroxidodioxidofosfato(1–) hidrogeno(tetraoxidofosfato)(2–) o hidroxidotrioxidofosfato(2–) hidrogeno(trioxidocarbonato)(1–) o hidroxidodioxidocarbonato(1–)

6.7

nitrosilo oxidonitrógeno(1+)

oxofósforo(1+) oxidofósforo(1+)

oxonio (“hidronio”) oxidanio

carbonilo(2+) oxidocarbono(2+)

fosfonio fosfanio

vanadilo(1+)* oxidovanadio(1+)**

selenonilo dioxidoselenio(2+)

nitroílo o nitronio dioxidonitrógeno(1+)

seleninilo oxidoselenio(2+)

Algunos de esos nombres, al no aparecer en la pág. 67 ni en otras partes de este libro, no tenían por qué ser conocidos por el lector, aunque sí podía dar un nombre aproximado o razonable, por analogía. Pero ahora puede consultarlos (por Internet, en un libro actualizado de QI, a través del CA de la biblioteca de su Centro, etc.) para ver en qué casos son apropiados.

6.9

Dibromoiodato(1–) y dicloroiodato(1–). Son iones relacionables con compuestos de tipo interhalógeno tales como IBr, IBr3. ICl, ICl3...

:

– ion triyoduro o triyoduro(1–) + – – I S – – :N N N : ion trisulfuro(2–) I I S S ion azida, aziduro o trinitruro(1–) ion cianuro [última propuesta de la IUPAC: ion nitrurocarbonato(1–)] :

6.8

– :C N:

_______________________________________________________________________________ * El caso del V es muy peculiar porque hay los siguientes nombres CA: VO+ = ion vanadilo(1+); VO2+ = ion vanadilo(2+); VO3+ = ion vanadilo(3+) = ion oxovanadio(3+); VO2+ = ion dioxovanadio(1+). Sería conveniente, como ejercicio, calcular los estados de oxidación del V en cada caso. ** Este catión no está incluido en el listado actual de la IUPAC, como si no existiera como tal.

113

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7.1

7.2

Ed. Reverté

NaOH NH4OH Fe(OH)2 Ca(OH)2 Mg(OH)2

Cu(OH)2 Zn(OH)2 RbOH Co(OH)2 Pb(OH)2

KOH Ba(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 Al(OH)3

LiOH Co(OH)3 Sr(OH)2 CsOH Be(OH)2

hidróxido de rubidio

hidróxido de manganeso(II) o dihidróxido de manganeso

hidróxido de amonio

hidróxido de estroncio

hidróxido de magnesio

hidróxido de níquel(III) o trihidróxido de níquel hidróxido de cadmio

hidróxido de hierro(II) o dihidróxido de hierro hidróxido de litio

hidróxido de bario

hidróxido de cobre(II) o dihidróxido de cobre

hidróxido de sodio

hidróxido de calcio

hidróxido de zinc

hidróxido de hierro(III) o trihidróxido de hierro o hidróxido de hierro(3+)*

hidróxido de potasio

7.3

Hidróxido de sodio, NaOH. Hidróxido de potasio, KOH. Hidróxido de calcio, Ca(OH)2.

Hidróxido de aluminio, Al(OH)3. Hidróxido de magnesio, Mg(OH)2. Hidróxido de calcio, Ca(OH)2.

7.4

Hidróxido-óxido férrico es incorrecto.

_______________________________________________________________________________ * Cuando el espacio disponible lo permite, se incluyen tantos nombres correctos o aceptados como se conocen, Cuando no, se indican un par (para los compuestos que tienen un par o más) o sólo uno (para los compuestos que a efectos prácticos sólo tienen uno). Como es lógico, no hay ninguna obligación de estar dando continuamente todos los nombres de un compuesto, ni en un examen ni para entenderse en el laboratorio o en la fábrica, sino que basta con uno, salvo que se pida expresamente o salvo que se haga para comparar las distintas opciones.

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selenato de cobalto(II)

cloruro de hierro(II)

permanganato de amonio yodato de cobalto(II) o cobalto(2+) fosfato de hierro(II) o hierro(2+) cromato de sodio nitrito de estroncio yoduro de cobre(I) o monoyoduro de cobre o yoduro de cobre(1+)

cromato de bario carbonato de potasio selenato o seleniato de plata nitrato de plata fosfato de sodio permanganato de potasio

cloruro de sodio hipobromito de potasio bromato de hierro(III) sulfuro de potasio nitrito de litio sulfito de aluminio fosfato de níquel(II) o níquel(2+)

dicromato de sodio clorito de cobre(II) arsenito de potasio sulfato de plomo(II) nitrato de amonio silicato de calcio metasilicato de calcio

8.2

Ca(IO3)2 FeS MgCO3 SnSO3 CrF6

CaCO3 AlF3 CuSO4 VBr3 CrF6

8.3

AuCl3 CdSe Pt(CrO4)2 Al2TeO6 Pb3TeO6 Hg(ClO4)2 Pd3(AsO4)2 Pd3(AsO4)4

8.1

Algunas de estas sales son inéditas, pero sirven como ejercicio. Ver la nota de la pág. 11 acerca de los compuestos de Pd(IV).

115

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O B

O –

O O

B

B O O

4B+7O

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8.4

Cs2SO3 Al2(SO3)3

8.5

CaCO3 CaSO4 (hidratos de) KNO3 NaNO3 (mayoritariamente) NH4NO3 CaF2 ZnCO3 NaHCO3 Na2B4O7·10H2O. El número de oxidación del B es III (2 Na y 4 B compensan 7 O). Estrictamente, la fórmula molecular es Na2[B4O5(OH)4]·8H2O. La fórmula constitucional del anión B4O72– podría ser la que se reproduce en el margen (la de la izquierda), en la que cada B es trivalente. La estructura real, obtenida por cristalografía de rayos X, contiene 2 B tetracoordinados (con 8 electrones de valencia a su alrededor y, por consiguiente, con carga formal negativa).

O HO – B B OH O O B– O O HO B OH

B O–

4 B + 5 O + 4 OH

trioxidosulfato de cesio trioxidosulfato de aluminio

8.6

Es un disulfuro de hierro. Quizás podría pensarse que es un Fe(IV) unido a dos S(–II) o, en otras palabras, de un ion Fe4+ unido a dos iones S2–. Pero que un átomo de Fe presente un número de oxidación igual a IV o un número de carga igual a 4+ es poco frecuente (y es inesperado que un catión tan oxidante “conviva” con un anión tan oxidable o reductor). Lo más lógico es que sea una sal formada por iones Fe2+ e iones disulfuro S22– (–S–S–), v. págs. 30 y 44. En sentido estricto, es el disulfuro de hierro(2+). O bien, si se prefiere usar el número de oxidación, es el disulfuro de hierro(II), en donde el estado de oxidación de cada S es –I, porque, como se ha reiterado varias veces, los enlaces de un elemento consigo mismo “no cuentan”.

8.7

hidrogenosulfuro de sodio hidrogenoselenuro de calcio hidrogenotelururo de rubidio Otros nombres corrientes del HS– han sido: anión del sulfuro de hidrógeno, ion “bisulfuro”, ion “hidrosulfuro”, ion mercapturo...

8.8

Mg(H3SiO4)2 MgH2SiO4 Mg3(HSiO4)2

trihidrogenosilicato de magnesio dihidrogenosilicato de magnesio hidrogenosilicato de magnesio

8.9

NaHCO3

Ag2H3IO6

8.10

Dicloruro-octahidróxido de zinc, diclorurooctahidroxidozinc, 5 Zn2+ compensan 2 iones cloruro + 8 iones hidróxido. Dodecahidróxido-sulfato de zinc, dodecahidroxido(tetraoxidosulfato)zinc, 7 Zn2+ neutralizan las cargas de 12 iones hidróxido + 1 ion sulfato. Disilicato-dihidróxido de zinc monohidrato, dihidroxido[
-oxido-bis(trioxidosilicato)]zinc—agua (1:1), 4 Zn2+ neutralizan los 2 iones hidróxido + las 6 cargas negativas del ion disilicato (el ácido disilícico, como dímero del H4SiO4, es H6Si2O7).

8.11

Ag2H3IO6

Ag2H3IO6

Ag2H3IO6

S(VI). Se trata de un peroxiácido. No es un S(VIII). Hidrogenoperoxisulfato de potasio, peroxisulfato de hidrógeno y potasio, hidrogenotrioxidoperoxidosulfato de potasio, dioxidanidotrioxidosulfato de potasio (porque su constitución es... K+ –

116

O O S O OOH

)

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Ed. Reverté

9.1

[Cu(NH3)2(OH2)2]2+ [PtCl6]2– [PtCl4]2– [HgI4]2– [MnF3(OH)3]2–

9.2

fluorotrioxomanganeso (CA) o fluorurotrioxidomanganeso (IUPAC) (nombres tradicionales: fluoruro-trióxido de manganeso, “trioxifluoruro de manganeso”)

= = = = =

Cu2+ + Pt4+ + Pt2+ + Hg2+ + Mn4+ +

2 NH3 + 2 H2O 6 Cl– 4 Cl– 4 I– 3 F– + 3 –OH

tetraoxomanganato(1–) de potasio (CA) tetraoxidomanganato(VII) o tetraoxidomanganato(1–) de potasio (IUPAC)

(nombre tradicional y el más utilizado: permanganato de potasio) tetraoxomanganato(2–) de bario (CA) tetraoxidomanganato(2–) de bario (IUPAC) tetraoxidomanganato(VI) de bario (IUPAC)* (nombre tradicional: manganato de bario)* trihidrohidroxititanio (de acuerdo con el CA) hidroxidotrihidrurotitanio(IV) o hidroxidotrihidrurotitanio (IUPAC) [en inglés es trihydridehydroxidetitanium(IV), ya que hydride va antes que hydroxide]

(nombre tradic. y principal del CA: hidróxido-trihidruro de titanio) ácido tetratioxoarsénico (CA) tetrasulfuroarsenato(V) o tetrasulfuroarsenato(3–) de hidrógeno (IUPAC) (nombre tradicional: ácido tetratioarsénico)

hexafluorofosfato(1–) de hidrógeno (CA) hexafluorurofosfato(V) o hexafluorurofosfato(1–) de hidrógeno (IUPAC) El átomo central no es un metal ni un “casi metal”, por lo que, con un enfoque clásico o restrictivo, la molécula HPF6 no es un verdadero compuesto de coordinación. Ahora bien, con independencia del punto de vista de cada profesor o químico profesional, puede nombrarse como si lo fuera. El “nombre de hidrógeno” actual (IUPAC-2005 hydrogen name, v. pág. 59) es hidrogeno(hexafluorurofosfato). _______________________________________________________________________________ * El átomo de Mn presenta aquí un número de oxidación igual a VI, que no es uno de los más corrientes del Mn. Por eso no está en la Tabla de la pág. 11. En consecuencia, no deberíamos incluir el compuesto en este libro (v. nota pág. 54). Pero si se ha llegado hasta este punto, cualquier excepción es aceptable. El hecho es que los números de oxidación de muchos átomos centrales en entidades de coordinación son inusuales, por la propia definición algo arbitraria de número de oxidación y por la propia estructura electrónica, peculiar, de muchas de estas entidades.

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9.3

Ed. Reverté

[Fe(OH2)6]SO4 o [Fe(H2O)6]SO4 [CoCl2(NH3)4]NO3 [CoCl(NH3)4(ONO)]Cl K2[PtCl3(NO2)] Mn[TiF6] Mn[TiF6]2 Cs2[PdCl3(ClO3)] o Cs2[PdCl3(OClO2)]. Es lógico pensar que el átomo coordinador del ion clorato sea un O (v. pág. 70). No todos los compuestos anteriores están descritos o cabe esperar que sean fáciles de obtener, pero “tienen que poder” nombrarse de acuerdo con las reglas de nomenclatura.

9.4

Zn(OH)4 no corresponde a ningún compuesto esperable o razonable. Zn(OH)2 es una fórmula correcta, la del hidróxido de zinc. Zn(OH)42–, o sea [Zn(OH)4]2–, puede corresponder a una entidad de coordinación formada por un Zn2+ y 4 –OH: el ion tetrahidroxizincato o tetrahidroxidozincato. En lugar de zincato puede escribirse cincato (v. zinc o cinc, pág. 3). Sn(OH)4 puede tratarse del hidróxido de estaño(IV) o tetrahidróxido de estaño. En un capítulo sobre compuestos de coordinación, podría ser que el error tipográfico residiera en la falta de 2 cargas negativas en el dibujo: Sn(OH)42– o [Sn(OH)4]2–. Si éste fuera el caso, el nombre de la especie aniónica sería tetrahidroxiestannato(2–) o ion tetrahidroxidoestannato(II) o tetrahidroxidoestannato(2–). En lugar de estannato puede escribirse estañato (v. comentario en pág. 5). HSbF6 es una fórmula correcta. Aun sin conocer el compuesto, parece posible: un H+ y un antimonio(V), formalmente un Sb5+, compensan seis F–. Corresponde a un ácido muy fuerte, el hexafluoroantimónico. Su nombre como compuesto de coordinación es, de acuerdo con el CA, hexafluoroantimonato(1–) de hidrógeno o, si se prefiere, hexafluoroantimoniato(1–) de hidrógeno. Para la IUPAC, hexafluoruroantimonato(V) o hexafluoruroantimonato(1–) de hidrógeno. FeCl5– es un ion que implica un Fe(IV). No es un número de oxidación frecuente del Fe, aunque es cierto que se encuentran en la bibliografía algunos complejos en los que puede suponerse que el átomo de Fe tiene dicho estado de oxidación. Lo normal, si sólo hay una errata,

118

Peterson

Ed. Reverté

es que la fórmula que se quería escribir fuera FeCl4– o FeCl52– (siendo en ambos casos el número de oxidación del Fe igual a III). El nombre del ion FeCl4– es tetracloroferrato(1–) o tetracloruroferrato(III). El nombre del FeCl52– es pentacloroferrato(2–) o pentacloruroferrato(III). Ti(OH)4. Es el hidróxido de titanio(IV) o tetrahidróxido de titanio. No hay error. Si acaso, incluir un hidróxido aquí, en este capítulo. Ahora bien, aunque sea un hidróxido, puede nombrarse como un compuesto de coordinación: tetrahidroxititanio (CA) o tetrahidroxidotitanio (IUPAC). Sn(OH)6. Un Sn(VI) es casi imposible o no sería un compuesto estable. Lo esperable es Sn(OH)62– o [Sn(OH)6]2–, el ion hexahidroxiestannato(2–) o hexahidroxidoestannato(IV). [Cu(H2O)3(NH3)4]2+. Es un complejo de Cu(II). No es trascendente escribir OH2 o H2O. Un detalle más importante es que N va antes que O, por lo que las posiciones de amoníaco y agua están intercambiadas. Ahora bien, hay demasiados ligandos para un Cu2+ (hablando en general, ya que se conocen algunos complejos de Cu con números de coordinación “aparentes”
6, poco apropiados para discutir en un texto de introducción). Hay algún error. Probablemente los subíndices están equivocados. (En el CA se encuentran 180 artículos en inglés que tratan de una forma u otra del ion [Cu(NH3)4]2+ y 15 de [Cu(H2O)2(NH3)4]2+ pero 0 del ion [Cu(H2O)3(NH3)4]2+.) [Zn(NH3)6]2+. Es un complejo de Zn(II). Ahora bien, 6 ligandos (12 e–) alrededor de un Zn2+ (10 e–), dando un total de 22 e–, parecen excesivos. (Se conocen complejos de Zn con números de coordinación 6– 8, pero no son tan comunes y suelen contener ligandos peculiares u otros tipos de enlace que no se consideran en este libro.) Puede haber un error de escritura o tipográfico, ya que vía SciFinder se detectan 59 artículos científicos en inglés que tratan del ion [Zn(NH3)4]2+ y sólo 11, mayoritariamente sobre cálculos teóricos, del ion [Zn(NH3)6]2+. De todas formas, toda entidad química —sea más o menos estable, con independencia de los tipos de enlace entre sus átomos, parezca o resulte ser un intermedio de reacción o una especie transitoria— tiene derecho a un nombre. El de este ion, tal como está escrito y mientras no se demuestre que su constitución es otra, es hexaamminazinc.

119

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9.5

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tetracarbonilníquel(0) pentacarbonilhierro(0) tetracarbonilhierro(0)

hexacarbonilcromo(0) nonacarbonildihierro(0)* dodecacarboniltrihierro(0)

tetracarbonilferrato(1–) de potasio

octacarbonildicobalto o di-
-carbonilhexacarbonildicobalto(Co–Co)**

tetracarbonilferrato(2–) de potasio

decacarbonildimanganeso o bis(pentacarbonilmanganeso)(Mn–Mn)***

cloruro de tetracarbonilhierro(1+)

hexacarbonilvanadio(0)

9.6 CN

NH3 H3N

Co

Co

H3N

CN

CN

NH3

CN

NC

Cl NH3

H3N

Co

Co 3

CN

NH3 CN

NC

Cl

H3N

CN

NC

NH3 NH3

H3N

CN

NC

NH3

Co

Co NH3

CN

NC

NH3

Cl

CN

CN

NC

Cl

3

CN

Del catión se han dibujado los dos posibles isómeros. 9.7

dicloruro[
-oxido-bis(trioxidosulfato)](tetraoxidoselenato)platinato(2–) de estroncio

9.8

hexacianoferrato(4–) de potasio, hexakis(ciano-
C)ferrato(4–) de potasio (CA) hexacianuroferrato(II) o hexacianuroferrato(4–) o también hexakis(cianuro-kC)ferrato(4–) de potasio, o simplemente hexacianuroferrato de tetrapotasio (IUPAC) hexacianoferrato(3–) de potasio, hexakis(ciano-
C)ferrato(3–) de potasio (CA) hexacianuroferrato(III) o hexacianuroferrato(3–) de potasio, hexakis(cianuro
C)ferrato(3–) de potasio, hexacianuroferrato de tripotasio, etc. (IUPAC) hexacianoferrato(4–) de hierro(3+), hexakis(ciano-
C)ferrato(4–) de hierro(3+) (CA) hexacianuroferrato(II) de hierro(III), hexacianuroferrato(4–) o hexakis(cianuro
C)ferrato(4–) de hierro(3+), tris(hexacianuroferrato) de tetrahierro, etc. (IUPAC) tetrahidroborato de sodio, tetrahidruroborato de sodio tetrahidroaluminato de litio, tetrahidruroaluminato de litio

tetrafluoroborato(1–) de hidrógeno, tetrafluoruroborato(III) o tetrafluoruroborato(1–) de hidrógeno; normal y llanamente tetrafluoroborato de hidrógeno o ácido tetrafluorobórico. _______________________________________________________________________________ * Se sabe de este dímero que, aparte de un enlace Fe–Fe, tiene 3 CO formando puente entre los los átomos de Fe. Si se quiere precisar su estructura, hay que ir más allá del sencillo nombre estequiométrico (v. en las siguientes notas otros ejemplos ilustrativos). El trímero más estable, el dodecacarboniltrihierro, contiene los 3 átomos de Fe unidos formando un triángulo y 2 CO en forma de puente (
). ** Mientras que Ni(CO)4 (10 e– + 8 e–), Fe(CO)5 (8e– + 10 e–) y Cr(CO)6 (6 e– + 12 e–) implican 18 e– en las orbitales moleculares más externos (“capas de valencia”), la especie monómera Co(CO)4 es un radical (9 e– + 8 e– = 17 e–). No es extraño que se presente como un dímero, es decir, que la especie realmente estable sea un dímero. Cuando se analizó su estructura se vio que había dos grupos CO formando puente (
) entre los dos Co, que se encontraban a una distancia de enlace razonable (Co–Co). De ahí su nombre. *** La estructura de este dímero resultó ser más simple que el del cobalto: (OC)5Mn–Mn(CO)5. Contiene sólo un enlace Mn–Mn.

120

Peterson

11

Ed. Reverté

Exámenes (sustancias inorgánicas)

Los siguientes ejercicios, en donde dado un nombre hay que escribir su fórmula —su fórmula molecular o la de la unidad estructural que corresponda— y para cada fórmula hay que citar al menos un nombre correcto, están pensados para que alumnas y alumnos puedan conocer el grado de asimilación global que han conseguido y en qué tipos de sustancias, entidades o especies químicas han cometido más fallos (a fin de repasar los capítulos correspondientes).

EJERCICIOS UNO A QUINCE PARA PRINCIPIANTES/AS

Es aconsejable que los estudiantes, preferiblemente en grupo, se planteen la resolución de cada EXAMEN o EJERCICIO de autoevaluación como si fuera una parte de una prueba real (por ejemplo, como si fueran 20 puntos sobre 100 de un examen de química general). Los primeros EJERCICIOS son sencillos, por lo que una persona de 16 años debería responder correctamente 16 de las 20 preguntas en unos 10–20 minutos. Luego, la complejidad aumenta y algunas de las fórmulas van un poco más allá de lo que en el texto está en letra normal (Times NR 12). El secreto del éxito en el aprendizaje está en esforzarse para completar un EJERCICIO determinado sin consultar este libro ni otras fuentes de información hasta dar por acabado el EXAMEN. Solo entonces hay que buscar las respuestas correctas, sea en los capítulos correspondientes, a través del índice de sustancias o vía Internet. Si no se encuentran dichas respuestas, o en caso de duda, se puede recurrir a las SOLUCIONES recogidas en www.reverte.com/Peterson.

EJERCICIOS DIECISÉIS A VEINTE PARA EXPERTAS/OS A partir del EJERCICIO DIECISÉIS entran además en juego apéndices, notas a pie de página y otras partes del texto en letra pequeña. Acertar a la perfección 20 sobre 20 sin consultar nada ni a nadie es casi imposible. Estos últimos EJERCICIOS o EXÁMENES son para estudiantes mayores de edad que hayan asimilado todo este texto o hayan cursado algunas asignaturas de química de nivel universitario.

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EJERCICIO NÚMERO UNO

_____

óxido de rubidio cloruro de oro(III) nitrato de plata ozono ácido fosfórico carbonato de manganeso(II) ácido sulfhídrico fosfina o fosfano clorato de calcio carbonato de sodio

CrI3 Ca(OH)2 S8 H2SO4 MgO CaCrO4 ClO2
Cu2O H6TeO6 HIO3

EJERCICIO NÚMERO DOS

_____

óxido de plata ácido hipocloroso hidróxido de bario tetrafósforo hidruro de litio perclorato de sodio dióxido de carbono amoníaco sulfato de potasio sulfuro de hidrógeno

Al(OH)3 FePO4 K2Cr2O7 SO2 ZnS HNO2 LiBrO3 Cl
Hg(NO3)2 (NH4)2SO3

EJERCICIO NÚMERO TRES

_____

óxido de hierro(II) ácido nítrico sulfuro de bario hidróxido de níquel(III) fosfato de aluminio hidruro de cesio fluoruro de magnesio arsenato o arseniato de cobalto(III) peróxido de hidrógeno hipoclorito de bario

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KMnO4 H5IO6 HF H4SiO4 H3AsO3 Cr(OH)2 Na4P2O7 PtF2 SnO2 SO42


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EJERCICIO NÚMERO CUATRO dióxido de silicio selenato de oro(III) dihidruro de zinc silano hidróxido de potasio pentaóxido de dinitrógeno permanganato de litio fosfato de estroncio ácido carbónico cromato de mercurio(II)

_____ NiBr3 BeS PtSiO4 Mg3(BO3)2 Co2O3 HBF4 K3AsO3 Ca(NO2)2 Zn3(PO4)2 SO3

EJERCICIO NÚMERO CINCO perclorato de zinc óxido de antimonio(III) cloruro de hexaquahierro(II) nitrito de níquel(II) ácido difosfórico ion trioxidoclorato(1
) yoduro de hidrógeno fosfato de amonio dicromato de calcio sulfato de estroncio

_____ Pt(OH)4 CuSO3 Al2(SeO4)3 NO2 H3BO3 Au2O3 Ni(ClO)2 HClO2 H4SiO4 Li2O

EJERCICIO NÚMERO SEIS

_____

arsina o arsano telurato de plomo(IV) cloruro de hierro(III) carbonato de magnesio metasilicato de mercurio(II) hidróxido de cadmio cloruro de hexaaquacromo(III) ácido metafosfórico ion tetraoxidocromato(2
) ácido sulfuroso

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Co3+ HIO2 BaMnO4 VF4 AlH3 PdSiO3 S20 HBO2 Pb2As2O7 Au(ClO3)3

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EJERCICIO NÚMERO SIETE

_____

ion hierro(3+) óxido de paladio(II) ácido metaperyódico ácido peryódico dicromato de amonio carbonato de titanio(IV) trihidruro de antimonio hidróxido de cobalto(III) silicato de plomo(II) perclorato de cobre(II)

PH4I NiCO3 H2O2 H3O+ MnO4
Sn(SeO3)2 Zn(NO3)2 SiH4 Au2(TeO4)3 [CoBr3(OH2)3]

EJERCICIO NÚMERO OCHO

________

nitrito de sodio arsenato de magnesio fosfuro de boro sulfato de oro(III) fluoruro de zinc hidróxido de níquel(II) ácido disulfuroso silicato de berilio ácido selénico clorato de escandio

Cr2O3 AsF3 HgOH Fe(NO3)3 S2
ClO
BaSeO4 Fe2(CO3)3 HSbF6 Cd2SiO4

EJERCICIO NÚMERO NUEVE borato de litio cloruro de manganeso(II) ácido trifosfórico perclorato de paladio(IV) hidróxido de berilio nitrato de estroncio ion clorito hidrogenosulfito de bario ácido dicrómico triaquadibromuronitrito-
N-cobalto(III)

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_____ Cd(BrO3)2 [Cr(NH3)6]3+ Se2O72– H2SiO3 Sr(NO2)3 Cl2O7 o O7Cl2 CuH SnSO3 SbO43– [SbO(OH)3]

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EJERCICIO NÚMERO DIEZ trihidróxido de antimonio tricloruro de escandio ion tetraclorurodifluoruroferrato(3–) ácido metasilícico cloruro de mercurio(2+) fosfato de estaño(II) trihidroxidofósforo permanganato de hierro(III) yodato de magnesio disulfato de platino(IV)

EJERCICIO NÚMERO ONCE óxido de azufre(VI) tetrahidruroborato de sodio ion triyoduro hidróxido de oro(III) ácido brómico hidroxidooxidocloro tetraoxidofosfato de cesio clorato de cobre(II) ion carbonato telurito de estroncio

EJERCICIO NÚMERO DOCE bromato de estaño(IV) borato de hierro(III) trioxidoclorato de magnesio carbonato de níquel(III) sulfato de magnesio hidróxido de cromo(III) hidroxidodioxidocloro dióxido de platino tetraoxidofosfato de cobalto(III) heptaóxido de dibromo

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_____ P4O10 H3BO3 Ca3TeO6 FeCl3 Na2FeCl4 CO32
Pb(OH)4 SnS2 Cr(ClO2)3 BaCrO4

_____ Ti(BrO3)3 Cs+ Fe2[PtCl6]3 NH4OH Cu(NO2)2 N2O4 Na2[MnBr3(OH)3] Co3(AsO4)2 Ni(BO2)3 AgClO3

_____ Cr2O72
Pt(S2O7)2 BrF4
K[Au(OH)4] [NiBr2Cl2]– SO2F2 Au2(SO4)3 Br2O5 Cu3AsO4 MnCl4

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EJERCICIO NÚMERO TRECE______________________________ CoF64− Li[AlH4] Al2O3 S2O72− CoTeO4 HgCrO4 Sr(HSO3)2 Sn2+ H2PHO2 [Fe(H2O)6][TiCl6]

sulfuro de manganeso(II) ion tetraoxidosulfato(2–) selenato de cobalto(II) selenuro de escandio fluoruro de hierro(III) trióxido de azufre permanganato de cobre(II) hidróxido de calcio ácido hiponitroso sulfuro de manganeso(IV)

EJERCICIO NÚMERO CATORCE___________________________ hidróxido de paladio(IV) tetraoxidoclorato de sodio dioxidano bromato de níquel(III) óxido de calcio hipoclorito de oro(III) fluoruro de estroncio trihidruro de arsénico trióxido de dicobalto ion tetraoxidomanganato(1–)

CsBrO4 Cu(OH)2 Mg[HgCl4] NiAsO4 CaH2 BrO3− Fe(CO)5 Al2(SO3)3 BF3 K2[Pt(NO2)4]

EJERCICIO NÚMERO QUINCE_____________________________ trioxidobromato de litio ácido metabórico cloruro de cobalto(III) ion tetraoxidovanadato(V) óxido de paladio(IV) metasilicato de zinc hipoyodito de hierro(III) triamminadifluoruronitrito-κO-cobalto(III) sulfito de mercurio(II) hidroxidotrioxidocloro

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ZnO Al4[SnS4]3 Ti2O3 SeO32− Co(OH)2 HNO4 LiBH4 Sn2H6 H2 P2 H2 O5 Ni(PO3)2

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EJERCICIO NÚMERO DIECISÉIS hidrazina hidrogenosulfato de cobalto(III) ion oxidonitrógeno(1+) fosfinato de escandio tetrahidroxidosilicio ion oxidoazufre(IV) peroxinitrato de amonio tetrahidroxidoaluminato de sodio tetraborano(10) hidrogeno(tetraoxidofosfato) de dipotasio

COI2 Cu3N FeS2O3 P 3 H5 PBr5 FeNi(OH)5 CuHPO4 CaMgO2 HPHO3– NO2+

EJERCICIO NÚMERO DIECISIETE hidrogenodisulfuro de potasio fosfonato de platino(II) ácido tiofosfórico hexacianuroferrato(II) de cobre(II) ion hidrogeno(tetraoxidosulfato)(1–) dióxido de amonio-cromo(III) cloruro de tionilo ortofosfato de estaño(IV) ácido peroxifosfórico cromato de mercurio(II)

_______ KHSO5 AlN Na3[Ag(S2O3)2] Ca(H2PO4)2 Si3H8 [Sn(OH)4]2 HPH2O2 Fe(HSO4)2 SiC S42–

EJERCICIO NÚMERO DIECIOCHO trisulfuro de dihidrógeno trioxidosulfato(2–) de cesio y rubidio hidrogenosulfuro de calcio triazano
-oxido-bis(trioxidocromato)(2–) de aluminio amminatricloroplatinato(II) de potasio ion dioxoazufre(VI) o dioxidoazufre(2+) bromuro de cianógeno (bromuronitrurocarbono, IUPAC) hidroxidodioxidoborato(2–) de magnesio ácido difosfónico

______ NaHSeO4 Li2O2 HS2O7 Ba(CN)2 Cs[ICl4] Sn2H6 Pt2P2O7 Sr(OH)2 (NH4)3AsO3 K2H[Fe(CN)5(NO)]

EJERCICIO NÚMERO DIECINUEVE tribromuro de hidrógeno ion dihidrogenofosfato o dihidroxidodioxidofosfato(1–) hidróxido de rubidio ion trioxidosilicato(2–) tetrafluoroborato o tetrafluoruroborato de nitrosilo trifluoruro de boro tetrahidruroaluminato de potasio triestannano ozónido de bario bis(pentacarbonilmanganeso)(Mn–Mn)

_______ cis-[PdCl2(NEt3)2] HOOOH AuIO3 BP K3[Cr(CN)6] VSe2 [Sn(OH)6]2– (NH4)3BO3 B10H14 [CoCl2(OH2)4]2[FeBr4]

EJERCICIO NÚMERO VEINTE ion fosfanio dihidrogenoortotelurato de calcio trans-tetraamminadiyodurohierro(II) trioxoclorato de escandio heptafluoruro de yodo tetraoxidofosfato de níquel(2+) azida (o aziduro) de amonio ácido catena-tetrafosfórico cis-dibromurobis(metilamino)platino(II) tetrabromuroaluminato de cobalto(III)

_______ Hg(NCO)2 Hg(OCN)2 TiF63– Sn[PtBr5(OH)] KNaCr3O10 [PO(OH)3] fac-[CoCl3(OH2)3] S2O82– [MnCl(NH3)2(H2O)3]Br2 Mg3(AsS4)2

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_______

Sustancias orgánicas

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Introducción

Las sustancias características del mundo vegetal y animal tienen en común el hecho de estar formadas por carbono y unos pocos elementos más: H, O, N, S, P y halógenos, principalmente. La parte de la Química que trata estos compuestos y, por extensión, todos aquellos compuestos de carbono distintos de los considerados desde siempre como minerales, tales como el dióxido de carbono y los carbonatos y cianuros metálicos, se denomina Química Orgánica (QO). De hecho, el término “química orgánica” se introdujo para designar “la química de los organismos vivos”. Es la base de las disciplinas conocidas como Bioquímica, Biología Molecular, Farmacología Molecular, Medicina Molecular y otras “Ciencias Moleculares” englobadas bajo nombres como ciencias de la vida y ciencias de la salud. En los capítulos 13–15 de este libro se tratan los compuestos que tienen sólo enlaces C–C y/o C–H. En el 16, los que además presentan uno o más enlaces C–halógeno. En los cap. 17–19, las sustancias con enlaces C–O. El 20 reúne unos pocos tipos de compuestos con enlaces C–N.

Considerando de nuevo la Tabla Periódica (TP) simplificada que se usa en este libro, en la mayoría de moléculas orgánicas los átomos de C están unidos a otros átomos de C y a átomos de H y, aunque no tan a menudo, a átomos de O y/o N. A veces también hay enlaces entre C y alguno o algunos de los halógenos (F/Cl/Br/I). Las combinaciones entre el C y estos elementos, en trama oscura en la TP de debajo, son los tipos de sustancias que se tratarán en esta segunda parte del libro. 1

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3

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H Li

Be

B

C N O F

Na

Mg

Al

Si

K

Ca

Rb Cs

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Sr

Pd

Ag

Cd

Sn

Ba

Pt

Au

Hg

Pb

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P

S

Cl

As

Se

Br

Sb

Te

I

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Ahora bien, de entre las moléculas con C, H, O, N y/o halógenos sólo se revisarán aquí, por supuesto, las clases principales. Como norma, no se tratarán tampoco las entidades orgánicas que no son propiamente moléculas, tales como las especies cargadas (sólo se verán algunas sales). También existen en este mundo un cierto porcentaje de productos naturales importantes que contienen enlaces C–S o C–O–P. Y, en general, se conocen muchas moléculas y especies sintéticas con enlaces C–E y/o enlaces C–O–E, siendo E un elemento de los resaltados en trama gris suave en la TP de la pág. anterior. Este tipo de entidades orgánicas no se verán en el presente libro (si bien unas pocas fueron analizadas en el apéndice de la pág. 53). Por otro lado, se denomina Química Organometálica a la parte de la Química que trata las moléculas y otras especies químicas que contienen átomos de carbono directamente unidos a algún átomo metálico (enlaces C–M, siendo M cualquier elemento metálico o semimetálico de la Tabla Periódica). En un sentido más amplio del término, en dicha disciplina a menudo se incluye el estudio de especies metalorgánicas, sin enlaces directos C–M, es decir, de entidades de coordinación (capítulo 9) en las que los ligandos son claramente moléculas orgánicas; también se suelen adjuntar ahí los compuestos con enlaces C–E en que E es menos electronegativo que el C, aun no siendo un metal o semimetal. Es una área interdisciplinar, en una zona intermedia entre la Química Orgánica (QO, química de los compuestos del carbono) y la Química Inorgánica (QI, química de todos los elementos de la TP en general), de gran interés académico y práctico, pero al ser éste un libro de introducción a la nomenclatura no se ha dedicado ningún apartado específico a todas esas sustancias.

LOS COMPUESTOS DEL CARBONO En la mayoría de moléculas orgánicas hay varios átomos de C unidos consecutivamente, como si estuvieran encadenados. Se usan expresiones del tipo “cadena carbonada”, “cadena hidrocarbonada” y “esqueleto de carbono o carbonado” —una adaptación peculiar de carbon backbone— para definir este hecho.

A pesar de que, como acabamos de indicar, en la constitución de la materia orgánica intervienen pocos elementos, el número de compuestos orgánicos conocidos es de varios millones. Este hecho sorprendente se debe a la extraordinaria capacidad de los átomos de carbono para combinarse entre sí formando cadenas. ¿Cómo se ha llegado a establecer, a lo largo de los siglos XIX y XX, las estructuras detalladas de tantas y tantas moléculas? De una forma progresiva, al principio lentísima, a base de deducciones. A menudo, como en toda ciencia, partiendo de observaciones curiosas e intuiciones. Históricamente, una vez aislado un compuesto desconocido en estado puro, sea por destilación, separación en base a su solubilidad, etc., se procedía a determinar su composición elemental, es decir, la relación entre cada tipo de átomos en la molécula. Normalmente, primero se quemaba una muestra para ver si era netamente orgánica o si dejaba algún residuo inorgánico o metálico y se mineralizaba otra pequeña muestra (por fusión con Na) para ver qué otros elementos aparte de C e H podía contener.

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Seguía luego la determinación de la composición centesimal o porcentaje relativo de cada elemento. Este dato se obtenía —y todavía se obtiene, aunque utilizando instrumentos llamados analizadores elementales— por combustión con exceso de oxígeno de una medida exacta del compuesto desconocido, seguida de la valoración de la cantidad de CO2 y de H2O que se habían formado, de una volumetría del N2 generado (una vez reducidos a N2 los óxidos de nitrógeno que se habían producido en la combustión), etc. Con cálculos sencillos, que el lector habrá realizado en alguna asignatura de introducción a la química, se deducía la composición centesimal en C, en H, en N, etc., y, de ahí, se calculaba la proporción o relación entre los distintos elementos.

EJERCICIO RESUELTO La determinación experimental del porcentaje de carbono que contenía un líquido puro X dio un valor promedio de 64,90±0,34% en masa (o en peso, que en inglés se suele escribir w/w), mientras que el contenido en H resultó ser 13,54±0,25%. El análisis elemental cualitativo y ciertos datos químicos sugerían que X no contenía otros elementos aparte de C, H y presumiblemente O. Así pues, la suposición de que el resto, hasta el 100%, debía ser O parecía razonable, por lo que la relación másica C/H/O (“la proporción en peso entre C, H y O”) debía ser aproximadamente 64,90 : 13,54 : 21,56. A) ¿Cuál era, en tal supuesto, la relación molar C/H/O? B) ¿Cuál era o podía ser la fórmula empírica o experimental de X? C) ¿Cuál podría ser su fórmula molecular? A) Dado que la relación en masa es 64,90 : 13,54 : 21,56, hay que dividir 64,90 entre 12 (masa atómica aproximada del C), 13,54 por 1 (masa atómica aproximada del H) y 21,56 por 16 (masa atómica aproximada del O), por simple lógica, para obtener la proporción en número de átomos o relación molar C/H/O. Efectuando dichos cocientes, la relación sería 5,41 : 13,54 : 1,35. O sea que, dividiendo por el menor de los tres números y redondeando ligeramente, la proporción entre ellos sería 4 : 10 : 1. B) La fórmula empírica de X era o podía ser C4H10O. C) La fórmula molecular de X podría ser C4H10O, C8H20O2, C12H30O3, etc. Ahora bien, en este caso particular, C8H20O2, C12H30O3, etc., son moléculas imposibles (v. ejercicios 12.1 y 12.2), por lo que la fórmula molecular sólo puede ser C4H10O.

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Primera etapa: determinar la fórmula molecular (composición + número de átomos por molécula real).

Segunda etapa: ¿cómo están enlazados los átomos? ¿Cuál es la constitución de la molécula? (fórmula molecular + conectividad de sus átomos)

Ed. Reverté

Los estudiantes de química general saben que la fórmula empírica de un compuesto orgánico no suele coincidir con su fórmula molecular, salvo en casos como el ejemplo anterior, que es deliberadamente sencillo. También saben que se necesita determinar la masa molecular por espectrometría de masas o por otras técnicas para establecer cuál es la fórmula molecular real de X. Cuando tales datos no son asequibles, hacen falta otros inputs físicos y químicos del compuesto X para tener una pista, por comparación con otras moléculas conocidas, de cuál puede ser su auténtica fórmula molecular. Obtener la fórmula molecular de un compuesto orgánico es la primera etapa de todo un largo proceso, que en el argot se llama “elucidación o determinación estructural”. Una vez establecida la fórmula molecular, se entraba y se entra en una segunda etapa que es conocer cómo están unidos o conectados los átomos entre sí (cuál es su conectividad u “organización interna”). Para los casos sencillos, de moléculas con pocos átomos, bastaba dibujar en un papel distintas posibilidades razonables de “fórmulas estructurales” o fórmulas moleculares desarrolladas. Se solía llamar a eso dibujar los isómeros estructurales de tal fórmula molecular. En la actualidad se debería llamar a esa operación, de acuerdo con la IUPAC, dibujar los distintos isómeros* de constitución o isómeros constitucionales de una fórmula molecular. Dado que las valencias de los elementos más comunes ya eran conocidas en el siglo XIX y que la estructura electrónica de los átomos y su relación con las fórmulas de Lewis se estableció en el primer cuarto del siglo XX, era y es cuestión de encajar las uniones y posiciones relativas de los átomos de cada molécula. En el caso de la molécula C4H10O, por ejemplo, había y hay que encajar los 4 átomos de C tetravalentes con 10 H y con 1 O divalente, como si fuera un puzzle o rompecabezas. Por la procedencia de la muestra desconocida, por experimentos adicionales o por comparación con ejemplos parecidos, se llegaba a suponer que sólo uno o dos de los posibles isómeros constitucionales era razonable. Luego había que verificar dicha suposición mediante más pruebas químicas o recopilando más datos. Es así como, a lo largo de 200 años, se ha llegado a conocer la constitución de millones de moléculas orgánicas. ______________________________________________________________________________ * Isómero (del gr. isos + meros) significa literalmente “misma parte o lote”, que tiene el sentido de “misma fórmula”. Es una definición introducida por Berzelius en 1830 (!).

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Tercera etapa (a veces): ¿cuál es la disposición espacial de los átomos? ¿Cuál es la configuración de la molécula? (constitución + orientación relativa de sus átomos)

RECORDATORIO: El texto en letra pequeña y las notas a pie de página no son para principiantes, como se ha indicado en el prólogo.

Ed. Reverté

A veces, la constitución de dos o más moléculas —su composición y conectividad— puede coincidir pero la disposición relativa en el espacio de algunos átomos o grupos de átomos es distinta. Se dice entonces que a pesar de tener la misma constitución pueden tener distinta configuración. Con eso entramos en una tercera etapa o un tercer nivel de precisión estructural (aunque hay que insistir que este tema no afecta a todas las moléculas conocidas sino sólo a un cierto porcentaje). En algunos capítulos aparecerán ejemplos de isómeros configuracionales, también llamados estereoisómeros. Esta palabra equivale a decir “isómeros que no son superponibles por simple rotación o torsión (de los enlaces que pueden girar sin romperse)”. Esta definición abarca (y va más allá de) lo que antiguamente se llamaban isómeros geométricos (Z/E, cis/trans) e isómeros ópticos (R/S). En una cuarta etapa o un cuarto nivel más sibilino, en el que no se va a entrar en este texto,* para conocer al máximo detalle la estructura de una molécula orgánica con una constitución determinada (o, en el caso de que sean posibles dos o más configuraciones de una misma constitución, con una configuración concreta) habría que saber cuáles son las conformaciones preferidas o predominantes que puede adoptar dicha molécula, a una temperatura dada, por movimientos rotacionales de sus enlaces sencillos o cambios parecidos. En general, una molécula con una constitución concreta, es decir, un único isómero constitucional (o, si es el caso, una molécula con una configuración determinada, es decir, un único isómero configuracional o estereoisómero) puede llegar a presentar muchas conformaciones (isómeros conformacionales o confórmeros).* Cuando en este libro se representa a veces un modelo molecular completo en 3D, sólo aparece una conformación, previsiblemente la más estable, entre las muchas posibles.

LA VALENCIA DEL CARBONO Cada átomo de carbono se comporta como tetravalente (valencia igual a 4, o sea “tiene 4 enlaces”)** en los compuestos orgánicos usuales, como se ha recordado en la pág. anterior y se vio en los capítulos 3-5 para los casos en que el carbono formaba parte de compuestos inorgánicos. Por otro lado, las valencias más corrientes de los elementos que con mayor frecuencia forman parte de los compuestos orgánicos normales se conocen de la parte de QI de este libro (v. págs. 10 y 11). Así: H, F/Cl/Br/I = 1

O = 2

N = 3

______________________________________________________________________________ * No se tratará en un libro de introducción como éste la terminología que se aplica a los isómeros conformacionales o confórmeros —la mayoría de los cuales pueden denominarse isómeros rotacionales o rotámeros—, ni se dibujarán ejemplos. Las personas interesadas en el tema deberían consultar un texto avanzado sobre estereoquímica o la bibliografía de la IUPAC on-line (online, en Internet) que se cita al final de este capítulo. Por Internet se encontrarán esquemas correctos pero también algunas definiciones anticuadas que rozan la heterodoxia (en Wikipedia, por ejemplo). ** Cuatro enlaces covalentes = 8 electrones compartidos, sin electrones no enlazantes ni vacantes electrónicas. Parece la “situación más centrada”, perfecta en cuanto a estabilidad. A lo largo de dos siglos la experiencia ha enseñado que ningún átomo de carbono en ninguna especie tiene más de 8 electrones de valencia a su alrededor. Es la llamada regla del octeto u octete, que también es aplicable a otros elementos del segundo periodo (N, O, F) y del tercer periodo, salvo la excepción o seudoexcepción de los llamados compuestos hipervalentes. V. la nota de la pág. 86.

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Por tanto, a la hora de “construir un modelo” de moléculas normales y razonablemente estables, que son las únicas que se tratan en este libro, es suficiente con juntar los átomos de una manera lógica. Todas las piezas del rompecabezas deben encajar, como se ha apuntado antes. Y, al revés, si vemos una fórmula molecular desarrollada —un isómero de constitución, en términos actuales— en el que las valencias de los átomos implicados no parecen ser las anteriores, habrá que sospechar de la posibilidad de un error de imprenta o de una especie inestable. Por ejemplo, es evidente que sólo hay una única manera factible de dibujar la “estructura” o constitución del CH4 (metano) y la del C3H8 (propano) de acuerdo con las valencias conocidas de C e H. Véanse las dos fórmulas de la izquierda: H H C

H

H

H

H

H

H

H C

C

C H

C

H

H

H

H

H

H H H

H C

C

C

H

H

H

¡Nooo!

H H

Las fórmulas de la derecha son un disparate, como todo lector que ha cursado alguna asignatura de química sabe. En el caso de la molécula C2H6O, podemos unir los átomos de diversas maneras, pero sólo las dos primeras del dibujo siguiente —dos isómeros constitucionales— son razonables. La primera es una molécula de etanol y la segunda de éter dimetílico (v. capítulo 17): H

H

H C

C

H H

H

H O H

H C H

O

C H H

H

H

C C H

H

H

H

H

H

H

C C O H H H

O

H H H C C H H O H

Las tres fórmulas de la derecha son incorrectas, porque hay átomos que no tienen las valencias normales o usuales.

EL CARBONO TETRAÉDRICO Hay un cúmulo de hechos que demuestran que los 4 enlaces de cada carbono adoptan una disposición tetraédrica en las moléculas de los hidrocarburos saturados* y en las de todo tipo de sustancias orgánicas cuando están formando enlaces sencillos con sus átomos vecinos. _______________________________________________________________________________ * “Saturados” significa que sus átomos de carbono no pueden unirse a más átomos de hidrógeno, porque cada carbono tiene ya 4 enlaces simples (sus 4 valencias están “saturadas”).

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109,6º

C1

tetraedro

C2 disposición tetraédrica

Ed. Reverté

En general, en una cadena hidrocarbonada, saturada, el primer átomo de carbono tiene sus enlaces orientados hacia los vértices de un tetraedro (irregular, alargado),* con ángulos HCH y HCC de unos 109,6º. Dicho C está en el interior del tetraedro como el átomo de color negro etiquetado como C1 (v. figura, en donde no se trazan todas las aristas para no complicarla). El segundo átomo de la cadena, C2, está también en el interior de otro tetraedro irregular,* que para simplificar no se ha añadido a la figura, y tiene sus 4 enlaces orientados hacia los vértices del segundo tetraedro, que se inserta en parte dentro del otro. Y así sucesivamente. Esto es lo que significa el término “disposición tetraédrica”. Esta disposición tetraédrica, que se visualiza a continuación en una molécula de CH4 (desde diferentes perspectivas), para una molécula de C3H8 (también desde distintos ángulos) y para las dos sustancias de fórmula C2H6O, etanol y éter dimetílico,** es la que permite ocupar el espacio tridimensional lo más homogéneamente posible.

CH4

C3H8

una molécula de metano desde diferentes perspectivas

una molécula de propano desde varias perspectivas

C2H6O

C2H6O

una molécula de etanol vista con diferentes ángulos

una molécula de éter dimetílico a distintos ángulos de mira

_______________________________________________________________________________ * Las distancias de enlace C–C son mucho más largas que las de los enlaces C–H. ** Cuando hay átomos no tetravalentes, como los de O, con sólo dos enlaces, son los pares de electrones no enlazados los que se encuentran en la dirección del resto de los vértices del tetraedro (donde no hay C o H unidos al O).

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Ed. Reverté

Las representaciones anteriores se pueden entender o justificar con ayuda de las llamadas estructuras o fórmulas de Lewis. Hay que imaginar que los 4 electrones externos —los de la capa de valencia— de cada átomo de carbono se comparten con los electrones externos del resto de átomos implicados en cada molécula, “dando lugar” a los enlaces:

H·

H .

H.

H . . ·C· . . H

.. H· ·C· ·C· ·O· .. ·H . . H H

v., por ejemplo, http://en.wikipedia.org/wiki/VS EPR

H .

H ·H

H C H H

H H C H

H

.. C O .. H H

H .

H.

H· ·C· ·C· ·C· . . . H H H

·H

H. .. H· ·C· ·O· .. ·C· ·H . . H H H .

H

H

H C H

C

C H

H

H

H H C H

.. O ..

H

H C H H

En las estructuras de Lewis sólo se pone de manifiesto la conectividad entre los átomos, no la orientación de los enlaces. Para esto último, hay que aplicar la lógica antes mencionada de la “ocupación del espacio”. Para unas distancias de enlace óptimas entre los átomos, los cambios en los ángulos de enlace y los ángulos diedros es lo que permite una separación idónea entre los núcleos (o, si se prefiere, entre los cores, o núcleos más electrones internos). En especial, es lo que permite una máxima separación entre electrones no enlazantes (también llamados pares de electrones libres). En esto se basa la teoría de la repulsión entre los pares de electrones de las capas de valencia o RPECV (VSEPR en inglés), que ayuda a comprender por qué los 5 átomos del metano no están en un plano, por qué los 11 del propano adoptan la geometría espacial que conocemos o por qué los 9 átomos del etanol o del éter dimetílico tienen la estructura tridimensional que realmente tienen (v. pág. anterior). Con ayuda de la teoría VSEPR, se puede también interpretar la disposición relativa de los átomos en aquellas moléculas con átomos de C unidos a otros átomos mediante enlaces dobles (dobles enlaces) o triples (triples enlaces) que se verán en el capítulo 14. Alternativamente, la teoría de los orbitales moleculares (OM) interpreta que los orbitales de la molécula se forman por combinación (solapamiento o interpenetración) de los orbitales de los átomos implicados en los enlaces: C, (1s2) 2s2 2p2; H, 1s1; O, (1s2) 2s2 2p4; etc. Para explicar la disposición tetraédrica de los C unidos mediante enlaces σ (letra gr. sigma) a otros átomos, la disposición plana alrededor de los dobles enlaces (C=C o C=O o C=N, enlaces σ y π) y la disposición lineal que confieren los triples enlaces (C≡C o C≡N, 1 enlace σ y 2 enlaces π), se usa, al menos a un nivel cualitativo, el discutido concepto de la hibridación de orbitales. Véanse los primeros capítulos de cualquier libro de texto de QO para repasar los conceptos de orbitales híbridos y el significado de C(sp3), C(sp2) y C(sp). No obstante, para dibujar la constitución de una molécula (o, si fuera el caso, su configuración) y, por supuesto, para nombrarla, no es necesario recurrir a la teoría de los OM: basta conocer las valencias de los elementos más comunes, como se ha utilizado en páginas precedentes, y las características esenciales de los dobles y triples enlaces.

136

Peterson

Ed. Reverté

ESTADO DE OXIDACIÓN La mayoría de enlaces existentes en la mayor parte de moléculas orgánicas corrientes suelen ser covalentes y poco polarizables o poco polares. Casi nunca hay enlaces muy polares o iónicos. De hecho, en los hidrocarburos saturados la polaridad de cada enlace C–C es nula. La polaridad de los enlaces C–H es pequeña, porque la diferencia de electronegatividad es escasa (2,5 del C frente a 2,2 del H, en la escala de Pauli). En consecuencia: Revisando cualquier Tabla Periódica que incluya datos sobre la electronegatividad relativa de los elementos (www.webelements.com por ejemplo), se puede confirmar que el C ocupa una posición intermedia.

•

Solo cuando un átomo de C saturado esté unido a los elementos más electronegativos (F, O, Cl) o, en general, a grupos fuertemente atrayentes de electrones, podremos imaginarnos con razón que dicho átomo de C tiene un cierto carácter de catión (es decir, unas características que le hacen parecer algo a un catión).

•

Solo cuando un átomo de C esté unido directamente a un metal muy electropositivo, se podrá suponer que dicho enlace es bastante iónico con lo que tal C tendrá un cierto carácter de anión. Teniendo en cuenta que los compuestos organometálicos no se tratan en este libro (casi ni aparecen), este caso no se va a considerar.

Al ser, pues, covalentes o bastante covalentes la mayoría de los enlaces de casi todas las moléculas orgánicas, resulta más arbitrario que en las especies inorgánicas asignar el par de electrones a uno u otro de los átomos de cada enlace. Por ello el concepto de estado o número de oxidación se ha utilizado y utiliza muchísimo menos en QO que en QI. Hay algunas características adicionales de la química del carbono que hacen innecesaria o desaconsejan el uso del número de oxidación en QO: • C, H y O no presentan valencias variables (salvo en casos muy excepcionales), por lo que no es necesario ir citando los números de oxidación relacionados con ellas. • De acuerdo con la lista de la pág. 21, el H está a la derecha del C, por lo que clásicamente, para la IUPAC, los alcanos son carbon hydrides, es decir, hidruros de carbono (H, –I), pero sería algo más lógico escribir H4C y H6C2 (nº de oxidación del H = I, nº de oxidación del C negativo, porque el C es algo más electronegativo que el H) y denominarles si acaso hydrogen carbides, o sea, carburos de hidrógeno; en las lenguas latinas se les llama hidrocarburos (no hay costumbre de traducir hydrocarbons como “hidrocarbonos”). El hecho de que los carburos metálicos, tales como Al4C3 y CaC2, reaccionen con agua o cualquier fuente de protones dando H4C (CH4) y H2C2 (C2H2), respectivamente, lleva también a pensar que los carburos metálicos se convierten en “carburos de hidrógeno” (no en “hidruros de carbono”). • En la serie CH4 / CH3F / CH2F2 / CHF3 / CF4, si el metano es el tetrahidruro de carbono (QI, IUPAC), el CH3F debería llamarse fluorurotrihidruro de carbono, etc., y el nº de oxidación del C sería, también formalmente, positivo e igual a IV en todos los casos. Esto choca con los conocimientos grabados en el subconsciente de los químicos, no sólo por el asunto ya comentado de la electronegatividad, sino porque de izquierda a derecha el átomo C cada vez “se va oxidando

137

Peterson

Ed. Reverté

más” (pasa a estar unido a átomos más electronegativos). De hecho, en la serie anterior es fácil reconocer que el nº de oxidación real o “más realista” del C crece de izquierda a derecha, desde –IV hasta IV: CH4 –IV

CH3F –II

CH2F2 0

CHF3 II

CF4 IV

H2C=O

HCOOH

(HO)2CO

Asimismo, en la serie siguiente, CH4

•

CH3OH

es lógico admitir que el estado de oxidación real del átomo de carbono implicado en cada una de las moléculas dibujadas va creciendo desde la primera columna hasta la última, desde –IV a IV como en la serie anterior. Esto no encaja tampoco con la colocación del H en la lista de la IUPAC. En el caso real y más general de una cadena con átomos de carbono que están diferentemente sustituidos —con elementos electronegativos enlazados sólo a algunos C, por ejemplo—, cada átomo de carbono estará en un estado de oxidación distinto. No ayuda en nada entonces el cálculo correspondiente del nº de oxidación de cada carbono ni el del valor promedio, ni facilita las cosas en el momento de nombrar los compuestos.

En resumen, en QO el concepto de estado de oxidación es conflictivo. Se usa muy esporádicamente. En lo que respecta a la nomenclatura, no sirve para nada.

FÓRMULAS SIMPLIFICADAS Es una costumbre antigua que, para simplificar, las cadenas orgánicas se representen sin dibujar los enlaces C–H. A menudo ni se dibujan los guiones que pretenden mostrar los enlaces C–C. Por ejemplo, el hidrocarburo de fórmula molecular C5H12 llamado pentano se puede representar de muchas maneras, pero las dos más sencillas y rápidas, indicadas en la columna derecha, son las que más se utilizarán en este libro y las que más aparecen en los libros de introducción a la QO: H

H H H H C C H C C C

H H

H

H

CH3–CH2–CH2–CH2–CH3 CH3

CH2

CH2

CH2

CH3 CH3CH2CH2CH2CH3

H H

APÉNDICE. FÓRMULAS SUPERSIMPLIFICADAS En las revistas de QO y en los textos más especializados, pero también por conveniencia práctica en todo tipo de libros cuando se tienen que dibujar compuestos de estructura cíclica, las moléculas orgánicas se suelen representar de una manera que es mucho más simplificada y estilizada que las mostradas en las figuras anteriores.

pentano (C5H12)

3-metilpentano (C6H14)

ciclopentano (C5H10)

138

metilciclopentano (C6H12)

Peterson

Ed. Reverté

Obsérvese que: •! Se dibujan los guiones largos que corresponden a los enlaces C–C, pero no el símbolo C. •! No se dibujan los enlaces C–H ni el símbolo H (salvo en algunos casos, para precisar la configuración, que ya se verán). Además, en los siguientes compuestos (v. capítulos 17, 18, 20 y 16): OH

NH2 O

Cl

•! Se dibujan todos los enlaces C–O, C–N y C–halógeno y los símbolos O, N y F/Cl/Br/I. •! Los grupos OH y NH2 (y, a criterio del autor, los derivados que ya se verán) se escriben como tales, sin prescindir de los H. Esta costumbre se ha ido implantando, especialmente desde el momento en que, hace unos 35 años, aparecieron los programas de dibujo de tipo ChemDraw y empezaron a popularizarse los de tratamiento de texto que permitían adjuntar figuras y esquemas en un documento convencional con relativa facilidad. En los capítulos siguientes, estas “fórmulas estructurales estilizadas” se usan de vez en cuando: se añaden en el margen o al lado de las representaciones más clásicas cuando facilitan la visualización del número de átomos de carbono o de la configuración de un compuesto.

RESUMEN Y CONSIDERACIONES FINALES

Las fórmulas de los compuestos se han deducido siempre y se siguen deduciendo a partir de datos experimentales.

Conviene repetir en este resumen algunas ideas esenciales. A partir de la composición de cada sustancia orgánica, obtenida por técnicas analíticas, se ha llegado a su fórmula empírica, es decir, a la relación numérica entre los átomos que forman cada molécula o entidad química. En base a su reactividad y con ayuda de datos físicos o espectroscópicos se ha deducido luego, a lo largo de la historia, su fórmula molecular, que puede coincidir con la empírica pero a menudo es un múltiplo de ella, y su fórmula molecular desarrollada (“fórmula estructural”). La fórmula molecular desarrollada de un compuesto, que en la actualidad se denomina su constitución, no sólo indica los átomos que forman cada una de sus moléculas sino además la manera en que están unidos o conectados. Se llaman isómeros constitucionales o de constitución, precisamente, a los compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero cuyas moléculas difieren en su constitución o conectividad, como se ha visto en los ejemplos del etanol, CH3CH2OH, y del éter dimetílico, CH3OCH3, en las págs. 134 y 135. Para poder nombrar un compuesto orgánico no es suficiente con conocer su fórmula molecular y citar su “estequiometría” o relación atómica, porque suele haber varios isómeros que entonces recibirían el mismo nombre. Los nombres tampoco pueden basarse en la valencia de los carbonos (porque

139

Ed. Reverté

Peterson

siempre es 4)* o en números de oxidación (por razones ya explicadas). Había y hay que poder describir su constitución (cómo están unidos los átomos, o conectividad). Para distinguir unos isómeros de otros, se tenía que nombrar a cada uno de manera distinta. Si toda entidad química “tiene derecho” a un nombre característico, había que ponerse de acuerdo en unas reglas de nomenclatura. La tetravalencia del carbono, al posibilitar la formación de grandes cadenas y estructuras ramificadas, acabó exigiendo unas reglas de nomenclatura específicas para las moléculas orgánicas. En este libro las sustancias orgánicas se nombran y sus fórmulas se escriben según las recomendaciones vigentes de la IUPAC, que son las publicadas en el libro Nomenclature of Organic Chemistry. IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013", H. A. Favre and W. H. Powell, Royal Society of Chemistry–IUPAC, Cambridge, 2014. Estas normas, no accesibles vía Internet,** se basan en las contenidas en los autodenominados Libros Azules de la IUPAC, “A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds. Recommendations 1993”, Blackwell, Oxford, 1993*** y “Nomenclature of Organic Chemistry”, Pergamon Press, Oxford, 1979, y en las actualizaciones que distintos comités han publicado en la revista Pure & Applied Chemistry a lo largo de los años. También se incluyen y analizan los nombres utilizados por el CAS (Chemical Abstracts Service) de la American Chemical Society, que desde principios del siglo XX edita el semanario de resúmenes Chemical Abstracts (CA) y generó hace unos años una base de datos online llamada SciFinder (CA + MedLine). Como se indicó en el capítulo 1, IUPAC y CAS suelen coincidir en lo esencial, pero a menudo disienten en los detalles (y hay que conocer tales diferencias cuando se ejerce de química/o). Documentos IUPAC online sobre terminología estereoquímica: www.iupac.org/publications/pac/ 1996/pdf/6812x2193.pdf; J. Brecher, Pure & Appl. Chem. 2006, 78, 1897.

Un tema más delicado es el de la nomenclatura de los isómeros configuracionales o estereoisómeros. El fenómeno de la estereoisomería solo se da en un cierto porcentaje de moléculas orgánicas. Depende de la orientación relativa de los átomos en el espacio —su “fórmula estereoquímica” o configuración— y engloba a lo que antes se llamaban isómeros geométricos e isómeros ópticos. Se verán algunos ejemplos reales, siempre en letra pequeña, en los que se utilizarán prefijos descriptores tales como E/Z, cis/trans y R/S. Ver el cap. 9 del libro de la IUPAC publicado en 2014. También a título complementario, en notas a pie de página o en ejercicios en letra pequeña, se indicarán en determinados casos los nombres antiguos, no aceptados por la IUPAC y que no figuran en las entradas principales de los índices del CA. Tales nombres siguen empleándose en textos y revistas, en la industria o en la práctica cotidiana de los laboratorios. Conviene haber oído hablar de ellos aunque solo sea para relacionarlos con los nombres recomendados y evitar malentendidos. ___________________________________________________________________________________ * Existen compuestos orgánicos de carbono divalente (:CH2, :CCl2, :CR2), en general poco estables, de la misma forma que existe el monóxido de carbono (CO, v. capítulo 9), pero deben considerarse como la excepción a la regla. ** Sin embargo, se puede descargar, el borrador correspondiente, Provisional Recommendations (2004), desde http://old.iupac.org/reports/provisional/abstract-04/favre_310305.html. *** Traducción al español: Nomenclatura de la Química Orgánica (IUPAC), secciones A–H, E. Fernández Álvarez y F. Fariña Pérez, CSIC, Madrid, 1987.

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Ed. Reverté

EJERCICIOS ¿Por qué el hidrocarburo C4H10 es el único de fórmula empírica "C2H5"? En otras palabras, ¿por qué no existen, por ejemplo, hidrocarburos de fórmula molecular C8H20 y C12H30?

12.1

¿Por qué, en cambio, del hidrocarburo C4H8 (de fórmula empírica "CH2") existen tantas fórmulas moleculares con subíndices que son múltiplos de C4H8 (tales como C8H16, C12H24, etc.)? La fórmula empírica y la molecular coinciden en el caso de C4H10O (v. pág. 131), que corresponde a tan solo 7 isómeros constitucionales (fórmulas moleculares desarrolladas), mientras que en la actualidad se conocen unas 6000 sustancias de fórmula empírica C4H8O y unas 12000 de fórmula empírica C4H6O.

12.2

Dibujar (o construir un modelo de) los 7 isómeros de fórmula molecular C4H10O. 12.3

No existen moléculas de hidrocarburos con un número de hidrógenos impar, tales como C3H7, C4H9 o C5H9.* ¿Por qué?

12.4

No existen moléculas de fórmula C3H7O, C4H7O2 o C5H9O3. ¿Cumplen o no cumplen la regla de la valencia?

12.5

En las fórmulas de los siguientes compuestos hay varios errores. ¿Cuáles son?

H

H

H

H C

C

C

H

H

H

H H C

H C

H H

H O H

H H .. .. O .. C O .. C

.. O ..

H C

C C

C H

H

H H

H

H C H H

H H C

H

H C H

H

F C

F C

C F

F

F F

H H H H C C H H C H C C C C H H H

H

H C

C N

H

H

C H H

H C C

.. O ..

H

H

C C C Cl

H

______________________________________________________________________________

* Son entidades químicas pero no moléculas. Son especies intrínsicamente inestables. Suelen ser inter-

medios de reacción o pueden serlo: radicales libres (por ejemplo, C3H7·), cationes (por ejemplo, C3H7+) o aniones (por ejemplo, C3H7–), aunque si se tratara de uno de estos dos últimos casos debería haberse indicado la carga correspondiente.

141

Peterson

12.6

Ed. Reverté

En las fórmulas que siguen hay errores. Corregirlos. CH2–C
C–CH2–CH4

CH2–CH2–CH2–CH2–CH3 CH3

CH

HC

CH

CH3CH(OH)CH(OH)CH3

CH3CH2CH2CH(CH3)2

12.7

HC

.. .. CH3–O .. =CH–CH2–CH2–N–CH3 CH3

(CH3)2CHCH2C(CH3)3

CCl3CHClCHCl2

Algunos de los siguientes modelos moleculares son erróneos. Buscar los errores y proponer correcciones. H H

H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

O

H

H

H H

H H

H

H

H

H Lp

H

H

H

=

H

N

H

N H

H

H

Lp

H

H

= H

Lp

H H O Lp

H

H

H

H

Lp (lone pair, que aparece en 2 figuras) significa par de electrones solitarios o no enlazantes).

12.8

Representar todos los compuestos posibles de fórmula molecular C4H8.

12.9

Representar todos los isómeros de constitución cuya fórmula molecular es C4H8O.

12.10

¿Cuántos isómeros constitucionales de fórmula molecular C4H10O2 pueden existir? ¿Cuántos tendrán una estructura cíclica? ¿Cuántos tendrán una cadena lineal de 4 C? Representarlos.

142

Peterson

12.11 RECORDATORIO: Los ejercicios en letra pequeña (como todo el texto en Times NR 9) no son para principiantes, como se ha comentado en el prólogo.

Ed. Reverté

¿Por qué no hay forma de “construir” las siguientes moléculas? C2H2Cl3

C3H4Cl

C4H5Cl2

12.12

¿Por qué, si en una fórmula molecular de tipo CxHyNz el nº de N es impar, el nº de H tiene que ser impar, y si el de N es par el de H también tiene que ser par?

12.13

Algunas de las siguientes moléculas no se corresponden con la fórmula molecular C5H10. ¿Cuáles?

12.14

Entre la serie de isómeros que se representan a continuación se ha deslizado un error. ¿Cuál es? (Revisar el ejercicio 12.9.) O O

O O

12.15

OH

Son posibles 1 única molécula de fórmula CH4, 1 de fórmula C2H6 y 1 de fórmula C3H8, pero, a partir de ahí, aparece la posibilidad de isomería de constitución, porque hay... 2 C4H10 butano + metilpropano pentano + metilbutano + dimetilpropano 3C5H12 5 C6H14 hexano + 2 metilpentanos + 2 dimetilbutanos 9 C7H16 heptano + 2 metilhexanos + 4 dimetilpentanos + 1 etilpentano + 1 trimetilbutano 18 C8H18 octano + 3 metilheptanos + 6 dimetilhexanos + 1 etilhexano + 4 trimetilpentanos + 2 metiletilpentanos + 1 tetrametilbutano 35 C9H20 nonano + 3 metiloctanos + 9 dimetilheptanos + 2 etilheptanos + 8 trimetilhexanos + 4 metiletilhexanos + 4 tetrametilpentanos + 3 dimetiletilpentanos + 1 dietilpentano 75 C10H22 71 con grupos metilo y etilo como sustituyentes, procediendo como antes (decano + 4 metilnonanos + 12 dimetiloctanos + 2 etiloctanos + 16 trimetilheptanos + 8 metiletilheptanos + 11 tetrametilhexanos + 9 dimetiletilhexanos + 2 dietilhexanos + 2 pentametilpentanos + 3 trimetiletilpentanos + 1 metildietilpentano) y 4 adicionales, con cadenas laterales de tres C (1 propilheptano + 1 isopropilheptano + 1 metilisopropilhexano + 1 dimetilisopropilpentano) Comprobar si las afirmaciones anteriores son ciertas o no. En otras palabras, si la serie numérica 1/1/1/2/3/5/9/18/35/75 es correcta o no. (Entrar en Wikipedia vía Google, Yahoo u otro buscador, por “constitutional isomers of alkanes”, para confirmarlo.) Verificar si el número total de isómeros (es decir, contando además todos los posibles estereoisómeros o isómeros configuracionales) es 1/1/1/2/3/5/11/24/52/136... A la pregunta “¿cuántos decanos hay?” (tópica y algo irónica, al menos en una Facultad de Química) se podría responder “75, en una primera aproximación”. Con más precisión, la respuesta debería ser: “el decano (es decir, el decano lineal o normal) y 74 isómeros constitucionales (antes llamados isómeros estructurales); contando los isómeros configuracionales o estereoisómeros, un total de 136” (si la serie del párrafo anterior es exacta).

143

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Alcanos

A los compuestos de carbono e hidrógeno —hidrocarburos— que solo contienen enlaces simples carbono–carbono y carbono–hidrógeno se les llama alcanos o hidrocarburos saturados.*

ALCANOS DE CADENA LINEAL Los alcanos que presentan menor complicación son los de cadena lineal. Los cuatro primeros reciben los nombres de metano, etano, propano y butano.** Los restantes se nombran de un modo más sistemático, por medio de un prefijo griego, que indica el número de carbonos, y el sufijo ano (penta+ano = pentano, hexa+ano = hexano, etc.):

Modelos tridimensionales, en perspectiva, de los 4 primeros compuestos.

nombre

fórmula molecular

CH4

metano

CH4

CH3–CH3

etano

C2H6

CH3–CH2–CH3

propano

C3H8

CH3–CH2–CH2–CH3

butano

C4H10

CH3–CH2–CH2–CH2–CH3

pentano

C5H12

CH3CH2CH2CH2CH2CH3

hexano

C6H14

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3

heptano

C7H16

fórmula general

CnH2n+2

_____________________________________________________________________________________ * El significado de esta expresión es que todos los átomos de carbono tienen las valencias “saturadas” (todos los enlaces son simples), v. pág. 134. La voz hidrocarburo es como una contracción y traducción de hydrogen carbide (carburo de hidrógeno); en inglés se usa más la expresión hydrocarbons (que es una especie de abreviatura de hydrogen–carbon compounds = compuestos de carbono e hidrógeno). ** Estos nombres se acuñaron hace 150-200 años, a medida que se fueron descubriendo dichos hidrocarburos. Meta (metha) viene del griego (de methylene, methy = “vino”/destilado + hyle = madera/material). El prefijo eta procede de la palabra éter (gr. aither, lat. aether, aire puro). Propa deriva del nombre del ácido carboxílico con 3 carbonos, llamado propiónico desde 1847. Buta se relaciona con el ácido carboxílico de 4 carbonos, característico de la mantequilla (lat. butyrum, ingl. butter).

145

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Ed. Reverté

Los nombres de los 18 hidrocarburos lineales siguientes son... 8 9 10 11 12 13

octano 14 tetradecano 20 icosano, eicosano (CA)* nonano 15 pentadecano 21 henicosano, heneicosano* decano 16 hexadecano 22 docosano undecano 17 heptadecano 23 tricosano dodecano 18 octadecano 24 tetracosano tridecano 19 nonadecano 25 pentacosano Aquí nos limitaremos a operar con estos 25 porque, en la práctica, las cadenas más largas son poco frecuentes.** Se indican antes las unidades que las decenas, como en griego clásico, pero en muchas lenguas vivas se siguen construyendo unos cuantos números de esta manera. Antes, para distinguir estos hidrocarburos de sus isómeros ramificados se adicionaba una n (por ejemplo, n-octano), que quería decir “normal”; hay revistas de prestigio que todavía aceptan esta indicación superflua.

ALCANOS RAMIFICADOS Grupos o sustituyentes alquilo Para nombrar los alcanos ramificados es preciso definir antes lo que se entiende por un grupo alquil o alquilo. Se llaman así a los agregados de átomos con un H menos que el hidrocarburo de referencia. Por ejemplo: H

H

H

C

H

C

metano

H

grupo metil o metilo

H

H

Así pues, a los grupos que les falta un H (con lo que tienen una valencia libre), se les nombra sustituyendo la terminación ano por il o ilo: –CH3 –CH2–CH3 –CH2–CH2–CH3 –CH2–CH2–CH2–CH3

metilo*** etilo propilo butilo

_______________________________________________________________________________ * En Chem. Abstr. (CA) y Beilstein y en las correspondientes bases de datos online solo aparece eicosane/Eicosan y heneicosane/Heneicosan. La expresión icosane (IUPAC) tiene en Internet un número de entradas 10 veces inferior a eicosane. Conviene conocer ambos nombres. ** 30 = triacontano, 40 = tetracontano, 50 = pentacontano, 60 = hexacontano, 100 = hectano. *** Viene de la confluencia de metha+yl y de la simplificación de methylene (de donde, en realidad, derivó metha, v. nota pág. anterior). Cuando se menciona el “grupo metilo”, el “sustituyente metilo” o el “metilo” se está hablando de nomenclatura, no de estructura electrónica; las diferencias entre el catión (+CH3), el radical ·CH3 y el anión [:CH3]– no interesan aquí. Además, dibujar o no la raya del enlace no es esencial. Antes, tanto las cadenas laterales o ramificaciones como los grupos su(b)stitutivos o su(b)stituyentes recibían el nombre incorrecto de “radicales", de donde viene la costumbre de indicar los grupos alquilo con letras R (R/R’/R’’ o R1/R2/R3). Hoy en día R “significa” Ramificación o Ramal, no Radical.

146

Peterson

Ed. Reverté

Nomenclatura de alcanos ramificados Para nombrar un hidrocarburo ramificado tal como el que sigue, CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

se considera que hay un grupo o sustituyente metilo unido a una cadena de heptano (estrictamente, un grupo CH3 sustituyendo a un H de una cadena de heptano). El compuesto es, pues, un metilheptano.* Sin embargo, hay que indicar donde se encuentra el metilo, ya que los compuestos CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

y

CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH3

son también metilheptanos. Para determinar la posición de dicho metilo en cada caso se numeran de un extremo a otro los carbonos de la cadena larga. Y al nombrar el compuesto se escribe delante del nombre el número localizador, indicador o indicativo que ha correspondido al carbono unido al metilo. Por ejemplo: 1

2

3

4

6

5

7

CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

2-metilheptano (IUPAC) 2–metilheptano (CA)**

CH3 1

2

3

4

5

6

7

CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3

3-metilheptano (IUPAC) 3–metilheptano (CA)**

CH3 1

2

3

4

5

6

7

CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH3

4-metilheptano (IUPAC) 4–metilheptano (CA)**

_______________________________________________________________________________ * Por eufonía y porque es un traducción del inglés methylheptane, no se escribe “metiloheptano” sino metilheptano (la “o” de metilo se elide o suprime). ** En el semanario Chemical Abstracts (CA) todos los guiones que separan partículas de un nombre son guiones largos (–). Ésta es una particularidad excepcional del CA, para no confundir los guiones de los nombres químicos con los guiones de separación o fragmentación de las palabras al cambiar de línea. Esto no ocurre en SciFinder (versión online del CA). A partir de este momento, todos los guiones de los nombres serán guiones cortos. Solo los enlaces se indicarán con guiones largos o relativamente largos.

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Ed. Reverté

Los compuestos que se acaban de representar son isómeros entre sí (porque tienen idéntica fórmula molecular, C8H18, coincidente con la del octano de cadena lineal, pero diferente fórmula desarrollada, según se decía antes). Su composición es idéntica, pero su constitución no. Son isómeros constitucionales (v. capítulo 12). Difieren en su “conectividad”. Es probable que un principiante, si le piden el nombre de los cuatro hidrocarburos siguientes, cometa la primera vez el error de asignarles los nombres incorrectos de 1-metilheptano, 5-metilheptano, 6-metilheptano y 7-metilheptano: nombre incorrecto

nombre correcto

1-metilheptano

octano

5-metilheptano

3-metilheptano

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH3 6-metilheptano

2-metilheptano

CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH3

CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 7-metilheptano

octano

CH3

¿Por qué los nombres de 1 y 7-metilheptano son incorrectos? Porque el 1-metilheptano y el 7-metilheptano no existen. Si se dibujan todos sus enlaces o se construyen sus modelos se ve inmediatamente que son el octano de cadena lineal. No hay que dejarse engañar por la manera más o menos comprimida, más o menos doblada, o más o menos estética en que se dibuja una fórmula. Hay que empezar por un CH3 y numerar hasta llegar a otro CH3. Por ejemplo, las fórmulas siguientes corresponden también al octano: Dibujar los enlaces C–C en zigzag, sin indicar los H ni los enlaces C–H, es la manera más usual de representar las moléculas orgánicas: Es una representación supersimplificada (v. capítulo 12) que permite dibujar y visualizar las moléculas con gran rapidez.

CH2 CH2 CH2 CH2

CH2

CH3

CH2 CH3

CH2 CH3

CH2

CH2

CH2 CH2

CH2

CH3

Por otro lado, con un poco de atención se verá que el 5-metilheptano y el 3-metilheptano son el mismo compuesto. La molécula es la misma, ya que la segunda es igual a la primera pero vista al revés. Ocurre otro tanto con 6-metilheptano y 2-metilheptano. Para salir de dudas, si las hubiera, hay que aplicar la regla siguiente:

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Ed. Reverté

La cadena más larga —la cadena principal— se numera de un extremo a otro de tal forma que se asignen los números más bajos a los carbonos con cadenas laterales o grupos sustituyentes, independientemente de la naturaleza de dichos sustituyentes.* En el siguiente ejercicio se van a ver unos cuantos ejemplos sencillos de alcanos ramificados.

EJERCICIO RESUELTO ¿Cuál es el nombre sistemático de los hidrocarburos A–H? CH2

CH

CH2

CH3

CH3 CH3

CH3 CH CH2 CH3 CH3

A

CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 CH3

CH3

B

CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH2

C

CH3

D

CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH3

CH3 C CH2 CH CH3 CH3

CH3

CH2

E

CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 G cadena principal

=

F

CH3 CH2 CH CH CH CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3

CH3 H

La cadena principal de A tiene cinco átomos de carbono, no tres. Es un pentano con un metilo en la posición 3. El 3-metilpentano.

sustituyente

El compuesto B es el 2-metilbutano. C es el 3,5-dimetilheptano (tanto da empezar a numerar por un extremo de la cadena como por el otro). _______________________________________________________________________________ * En inglés es the substituent. Sustituyente o substituyente (el átomo o grupo que sustituye a otro, en este caso a un H) es la palabra que más usan los químicos orgánicos españoles, como adjetivo y como sustantivo. Sin embargo, en el Diccionario de la Lengua Española (RAE) no aparece este supuesto anglicismo. En cambio, están incluidos los adjetivos substituidor/sustituidor y substitutivo/sustitutivo así como sustituto/substituto (p.p. y sustantivo). Aquí se consideran válidas todas las variantes (si bien se da prelación a “sustituyente” por la razón apuntada).

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Ed. Reverté

D es el 3-etilhexano y no el 4-etilhexano (se empieza a numerar por la derecha porque así el número localizador o indicador es más bajo). La cadena principal de E es un pentano. Tiene tres sustituyentes metilo. Si se numera la cadena de izquierda a derecha los metilos están en 2, 2 y 4. Si se empieza por la derecha, en 2, 4 y 4. Ya que 224 es menor que 244, el nombre correcto es 2,2,4-trimetilpentano. En F no es válido 2-etilpentano, porque la cadena más larga es la de 6 carbonos: 3

CH3 –CH–CH2–CH2–CH3 CH2 CH3

4

5

6

CH3 –CH–CH2–CH2–CH3 2 CH 2 1 CH 3

3

4

5

6

2 1

Por tanto, el compuesto F debe nombrarse como 3-metilhexano. En G no es válido 4-butiloctano, ya que la cadena más larga es de 9 átomos de carbono. El nombre correcto de G es 5-propilnonano. En el compuesto H la duda está entre 2,4,5,6-tetrametiloctano (si se numera de derecha a izquierda) y el 3,4,5,7-tetrametiloctano (si se numera de izquierda a derecha). Como 2456 es menor que 3457 el nombre correcto de H es 2,4,5,6tetrametiloctano. El procedimiento no tiene ningún secreto o truco especial: • 1º) Hay que buscar la cadena más larga (yendo de un CH3 hasta otro CH3). • 2º) Hay que visualizar las ramificaciones y empezar a numerar por el CH3 que esté más cerca del átomo más ramificado (C) o de la primera bifurcación (CH) y, en general, por donde haya más carbonos con bifurcaciones más próximas. De esta manera, los números de los sustituyentes serán los más bajos.

Sustituyentes ramificados Hemos visto la utilidad del concepto de sustituyente (grupo sustituyente o sustitutivo) para poder nombrar a los hidrocarburos ramificados. Es la esencia de la llamada nomenclatura sustitutiva. En los ejemplos tratados hasta el momento los sustituyentes eran muy sencillos: solo intervenían grupos metilo, etilo y propilo.* _______________________________________________________________________________ * E indirectamente se ha hablado del butilo. En las revistas químicas, a menudo éstos se representan por Me, Et, Pr y Bu. Estas abreviaturas no aparecerán en el texto principal de este libro y apenas en el resto.

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Ed. Reverté

Consideremos ahora otros sustituyentes más complejos, tales como los que no son cadenas hidrocarbonadas lineales sino cadenas ramificadas, o cuando el H que falta no es el de un CH3. El método todavía más generalizado de nombrarlos se indica en los ejemplos siguientes: CH CH2 CH2 CH3 CH3

1-metilbutilo

CH2 CH CH2 CH3 CH3

2-metilbutilo

CH2 CH2 CH CH3 CH3

3-metilbutilo

CH CH CH2 CH3 CH3 CH3

1,2-dimetilbutilo

CH CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3

1,3-dimetilbutilo

CH2 C CH2 CH3

2,2-dimetilbutilo

CH3 CH3

3,3-dimetilbutilo

CH3 C CH2 CH2 CH3

Se puede observar que la orientación en que se dibujan los grupos o sustituyentes ramificados —si con el carbono de unión, el que tiene un H menos de los que le corresponderían, apuntando hacia la izquierda o la derecha, como en el último ejemplo, o hacia cualquier dirección— no tiene ninguna importancia. Lo esencial es numerar dicha cadena lateral empezando por el carbono de unión (por donde está “la valencia libre”). Hay unos pocos grupos que tienen nombres propios de gran tradición (isopropilo, isobutilo...), que la IUPAC admite, aunque ahora prefiera otros (propan-2-ilo, butan-2-ilo...) y aunque el CA nunca los haya tenido en cuenta: CH CH3 CH3

isopropilo 1-metiletilo (CA) propan-2-ilo (IUPAC)

CH2 CH CH3 isobutilo 2-metilpropilo (CA, IUPAC) CH3

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CHCH2CH3 sec-butilo 1-metilpropilo (CA) CH3 butan-2-ilo (IUPAC) CH3 C CH3 CH3

terc-butilo (IUPAC) 1,1-dimetiletilo (CA)

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Como se ve, el CA prefiere nombres sistemáticos, o tan sistemáticos como sea posible. Escribir 1-metiletilo y 1,1-dimetiletilo en lugar de metiletilo y dimetiletilo parece innecesario (y a nivel de este libro lo es), pero el CA no solo contempla los casos CH(CH3)2 y C(CH3)3, etc., sino cualesquiera derivados con otros átomos o grupos en lugar de algunos de sus hidrógenos.*

Orden de citación de los sustituyentes El problema que queremos plantear ahora es el siguiente: si en una molécula hay varias cadenas laterales o ramificaciones distintas (es decir, si hay diversos grupos o sustituyentes), ¿en qué orden deben citarse? El orden de citación que se sigue es el alfabético. Los números (localizadores) no importan. Así,

los sustituyentes sencillos se citan por orden alfabético, sin tener en cuenta los prefijos di, tri, tetra, etc. Ejemplos: CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH3

CH2 CH3

CH3 CH3 CH2 C CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH3

5-etil-3-metiloctano (etil antes que metil)

5-etil-3,3-dimetiloctano (etil antes que dimetil)

CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 7-etil-3-metil-5-propildecano

(orden: etil > metil > propil)

_______________________________________________________________________________ * A menudo, isopropilo se simplifica en las revistas especializadas por i-Pr o iPr o CHMe2. Isobutilo se suele escribir i-Bu o iBu. sec-Butilo, que significa “butilo unido por un carbono secundario o disustituido”, se abrevia como s-Bu o sBu. terc-Butil también se puede escribir tert-butil, como en inglés y en otras lenguas, porque la partícula tert o terc proviene del adj. latín tertiarius/a/um (terciario); indica que se trata del tercer tipo de butilo (es decir, de aquel cuyo carbono de unión está trisustituido) y se suele simplificar por t-Bu o tBu. Depende del criterio editorial. Aquí no se van a utilizar tales abreviaturas ni otras similares, como isopentil, sec-pentil, terc-pentil y neopentil [CH2C(CH3)3], como norma. Hay que remarcar que los prefijos en cursiva nunca se escriben en mayúscula, aunque estén al principio de una frase. Ya se ha indicado que ahora la IUPAC (Recommendations 2004 & 2013) defiende que propan-2-il (i-Pr), 2-metilpropil (i-Bu) y butan-2-il (s-Bu), así como 3-metilbutil, pentan-2-il, 2-metilbutan-2-il y 2,2-dimetilpropil, sean Preferred IUPAC Names (PIN). Se quiere acabar con iso, neo, sec y tert (conservando solo t-Bu) y solo los nombres propil, butil, pentil, etc. son preferidos a propan-1-il, butan-1-il, pentan-1-il, etc. Ya se verá.

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Por otro lado, los sustituyentes con nombre compuesto se ordenan por la primera letra normal (la letra cursiva no cuenta) y luego por el resto de letras; los números solo se tienen en cuenta si todas las letras normales coinciden. A título de ejemplo, imaginemos una cadena muy larga con los siguientes sustituyentes: 3 metilos, 2 etilos, 1 propilo, 1 isopropilo, 1 butilo, 1 isobutilo, 1 terc-butilo y un 1,2-dimetilpentilo. Dichos nombres clásicos (IUPAC) deben citarse en el orden que se indica en la columna izquierda. Para el CA, como isopropilo = 1-metiletilo, isobutilo = 2-metilpropilo, y terc-butilo = tert-butilo = 1,1-dimetiletilo, el orden ya no es idéntico (de arriba a abajo, hay cambios de posición). Además, desde 2004, el orden de la IUPAC es otro, porque los nombres preferidos (PIN) pasaron a ser los de la columna de la derecha: IUPAC (clásica) butil terc-butil 1,2-dimetilpentil dietil isobutil isopropil trimetil propil

CA butil 1,1-dimetiletil 1,2-dimetilpentil dietil trimetil 1-metiletil 2-metilpropil propil

IUPAC (a partir de 2004) butil terc-butil dietil trimetil 3-metilhexan-2-il 2-metilpropil propan-2-il propil

Si hay dos o más sustituyentes iguales con nombre compuesto entran en juego los prefijos bis/tris/tetrakis o tetraquis/pentakis o pentaquis/etc., que no se tienen cuenta para establecer el orden de citación. Queda la duda de si es preferible ordenar diisopropil por d o por i, si di-terc-butil por d o por b, etc. En 1993 la IUPAC retocó el redactado —“para un substituted substituent se empieza por la primera letra del nombre completo”— sin incluir ya ningún ejemplo. ¿“Sustituyente sustituido” se refería a la estructura o al nombre? Dado que esto no afecta al CA y a los nombres preferidos por la IUPAC a partir de 2004, que varían según la lengua —la ordenación de diisopropil y fenil plantea dudas, pero no la de diisopropyl and phenyl— y que en las revistas especializadas hay de todo, aquí se consideran válidas ambas posibilidades. Lo importante es no equivocarse al dibujar la estructura.

Elección de la cadena principal ¿Cómo se elige la cadena principal cuando en la molécula hay varias cadenas de igual longitud? Se toma como cadena principal: (a) La cadena que contenga el mayor número de cadenas laterales. (b) Aquella cuyas cadenas laterales tengan localizadores más bajos. EJERCICIO RESUELTO Nombrar los siguientes compuestos: CH3 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 A CH3

CH3 CH2 CH CH CH2 CH CH3 CH3 CH2 CH3 CH CH3 CH3 B

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CH3 CH2 CH CH CH2 CH CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH CH3 C CH3

En A hay dos posibles cadenas principales a considerar: 1

3

2

4

5

6

3

CH3 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH3

4

6

5

CH3 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3 2 CH2 1CH 3

Se elige como válida la de la izquierda de acuerdo con el apartado a, ya que en la posibilidad de la izquierda hay dos cadenas laterales o grupos sustitutivos (1 metilo y 1 etilo), mientras que en la de la derecha solo hay una cadena lateral (1 isopropilo). Así, al compuesto A se le debe llamar 3-etil-2-metilhexano, pero no 3-isopropilhexano. En el caso de B son posibles, en principio, 3 cadenas principales de igual longitud, que se indican a continuación con una línea y, debajo, en la fórmula supersimplificada, con trazo grueso: CH3 CH2

CH3 CH CH3 CH3 4

5

CH3 CH2 CH CH3

CH3 CH3

4

2 6

245

CH2 CH CH3 CH3 CH3

CH3

2

5

4

2

246

245

Si se presta atención, se verá que la tercera posibilidad es equivalente a la primera. La primera opción tiene los sustituyentes situados en 2, 4 y 5 (numerando de derecha a izquierda); la segunda en 2, 4 y 6. La válida, de acuerdo con el apartado b de la página anterior, es la primera. El nombre correcto del compuesto será 4-isobutil-2,5-dimetilheptano (IUPAC), porque la i de isobutil debe citarse antes que la m de dimetil, o 2,5-dimetil-4-(2-metilpropil)heptano (CA). El compuesto C difiere del B en un metilo, pero esto ya es suficiente para que la elección de la cadena principal recaiga en la segunda opción de las que se indican:

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CH3

CH3 CH CH3 CH3 CH CH3 CH3

CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3

5

CH3CH2CH2 CH3 CH3 CH3

4

4

6

3

3 2

2

¿Por qué? En primer lugar, porque según el apartado a la primera opción debe descartarse, ya que solo hay tres cadenas laterales (o ramificaciones, o grupos sustitutivos, o sustituyentes, como se prefiera), mientras que en la segunda y en la tercera opción hay cuatro. Por otro lado, en la segunda opción los sustituyentes se encuentran en 2, 3, 4 y 5, mientras que en la tercera los grupos sustituyentes están en 2, 3, 4 y 6. De acuerdo con el apartado b, la segunda opción es la preferida. El compuesto C se nombrará, por tanto, como 4-isobutil-2,3,5-trimetilheptano, o como 2,3,5-trimetil-4-(2-metilpropil)heptano.

APÉNDICE. ESTEREOISOMERÍA. CONFIGURACIÓN R/S Las fórmulas de los compuestos que se han dibujado hasta ahora indican como están conectados los átomos de C e H, pero no proporcionan ninguna información acerca de su disposición relativa en el espacio. Sin embargo, si se representaran dichas moléculas por medio de modelos de bolas y varillas o por cualquier otro sistema, se vería que muchas de las sustancias formuladas pueden adoptar varias disposiciones espaciales (configuraciones). Es decir, puede resultar que, de una única “fórmula molecular desarrollada” (un isómero constitucional), puedan representarse dos o más estereoisómeros o isómeros configuracionales cuyas estructuras no se pueden hacer coincidir o superponer por más que se muevan dichas moléculas o se hagan girar los enlaces sencillos de dichas moléculas (v. capítulo 12). En el presente apartado se discutirá la estereoisomería ligada a la presencia en una molécula de átomos de C con 4 sustituyentes distintos. Tómese como ejemplo el 3-metilhexano, el hidrocarburo (saturado y acíclico) más sencillo en el que se da este tipo de estereoisomería. El nombre de 3-metilhexano corresponde tanto a la molécula de la parte superior de la figura siguiente, que se ha dibujado de diversas maneras, típicas de las revistas y libros de texto, como a la molécula de la parte inferior. La línea gruesa indica que el enlace dibujado se dirige hacia el observador (está por encima del plano del papel o de la molécula), mientras que la línea de trazos o de puntos significa que dicho enlace se separa del observador (está por debajo del plano).

c

a

CH2CH2CH3

CH2CH2CH3

C

C

C

d

b

CH3

H

CH2CH3

H

CH3

CH2CH3

CH3 H

CH2CH3

H

c

configuración R

d

c

C

a

H

b

configuración S

CH3

C

CH2CH3

CH2CH2CH3

C

b

a H

H

c

H

a

CH2CH2CH3

H

H

d

R S d

b

La opinión de la IUPAC sobre cuáles de las representaciones anteriores son más recomendables ha ido variando con el tiempo. Recientemente ha vuelto a las cuñas negras para los sustituyentes que se dirigen “hacia arriba del plano del papel” y a las cuñas de trazos para los "que van hacia abajo, que se alejan del lector”. Siempre ha indicado, además, que es mejor dibujar los H unidos a los C estereogénicos,

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para que se vean la configuraciones con mayor claridad. En la actualidad, las fórmulas de las columnas 3ª y 4ª serían las preferidas por la IUPAC. Ahora bien, como es norma en este libro, se considerarán correctas todas las representaciones usadas en las principales revistas y bases de datos, mientras no induzcan a confusión. Muchos químicos prefieren las cuñas (negras vs. cortadas o de trazos) cuando la configuración absoluta es conocida y las líneas gruesas (negras vs. cortadas) cuando solo se conoce la configuración relativa; si se desconoce la configuración de un C, se suele dibujar una línea ondulada o dos que salen de él. Conviene darse cuenta de que las representaciones de la fila superior (que corresponden todas a la misma molécula, insistimos) no son exactamente iguales a las de la hilera inferior (que corresponden a otra). Si intentamos superponerlas, no habrá manera de hacerlas coincidir. Las de abajo son la imagen especular de las de arriba. Unas y otras son formas enantio u “opuestas” entre sí (enantiómeros), como son nuestras dos manos (pies, orejas). En griego mano es kheir, de donde proviene el prefijo quiro y sus derivados quiromancia, quiróptero, quirúrgico, quirófano y, en el tema que nos ocupa, quiral y quiralidad (chiral and chirality, en inglés). Los químicos denominan quirales a las moléculas que, como el 3-metilhexano, no tienen plano de simetría, ni centro de inversión ni eje alternante de rotación, es decir, a las moléculas que pueden existir como un par de enantiómeros (formas enantio, "enantiómeras o enantioméricas"). Tal como se sugiere en la figura anterior (en el margen), uno de los enantiómeros es el de configuración R (el primer enantiómero, el de arriba) y el otro, el de configuración S (el de abajo). Veamos el origen de estos indicadores o descriptores estereoquímicos (que la IUPAC denomina stereodescriptors): • Se ordenan los grupos unidos al carbono estereogénico o estereocentro (que antes se llamaba “carbono asimétrico o quiral”), asignándoles las letras a, b, c y d. El orden de preferencia, conocido como la regla de la secuencia, se basa en el número atómico, de mayor a menor, de los átomos unidos al carbono estereogénico. En caso de empate, se comparan los números atómicos de los átomos siguientes. Etc. Así, en el presente caso, el grupo propilo es a, el etilo es b, el metilo es c y el hidrógeno es d.* • El observador se coloca en posición contraria al grupo d. A continuación realiza el recorrido visual a > b > c. Si este recorrido coincide con el sentido de giro de las agujas de un reloj (o el sentido de avance de un sacacorchos, o el del giro del volante de un coche hacia la derecha), dicho enantiómero se denomina R (del lat. rectus, derecho, diestro) o se dice que la configuración es R. En caso contrario, se trataría del enantiómero S (del lat. sinister, izquierdo). En resumen, el compuesto de la fila superior es el (R)-3-metilhexano y el de la fila inferior es el (S)-3metilhexano. Ya podemos distinguir un enantiómero de otro. El hecho experimental es que las moléculas quirales pueden girar el plano de vibración de la luz polarizada (de un polarímetro). Un enantiómero lo gira en un sentido (por ejemplo, hacia la derecha o +, con un valor determinado en unas condiciones concretas de concentración, disolvente y temperatura, que se llama rotación específica) y el otro en sentido contrario (hacia la izquierda o –, con idéntico valor absoluto en las mismas condiciones anteriores). Lógicamente, si tenemos una mezcla 50:50 de ambos enantiómeros no se observará rotación. Por eso los compuestos racémicos y las mezclas racémicas, denominados/as así por los experimentos de Berzelius y luego de Pasteur con el ácido tartárico de la uva, lat. racimus, no presentan actividad óptica. Solo cuando se dispone de un enantiómero puro, el valor de la rotación será el máximo posible. Éste es un fenómeno muy conocido, que ya en el siglo XIX van t’Hoff y Le Bel atribuyeron, en los casos más comunes, a la disposición tetraédrica de los enlaces sencillos del carbono y a la existencia de carbonos con los cuatro sustituyentes diferentes. Cuando una molécula tiene dos carbonos estereogénicos, su fórmula desarrollada —la estándar, la que hemos dibujado más a menudo hasta ahora— engloba o representa a 4 estereoisómeros. Por ejemplo, la fórmula que sigue del 3,6-dimetildecano _________________________________________________________________________________ * Reglas de Cahn–Ingold–Prelog (CIP priority rules). El orden entre los sustituyentes que aparecen en este libro es: I > Br > Cl > F > OCOPh > OCOCH3 > OCHO > OPh > PhCH2O > OCH2CH3 > OCH3 > OH > NO2 > N(CH3)3+ > N(CH2CH3)2 > N(CH3)2 > NHCOCH3 > NHPh > NHCH2CH3 > NHCH3 > NH3+ > COOH > COPh > COCH3 > CPh3 > C≡C–CH3 > Ph > C≡CH > C(=CH2)CH3 > C(CH3)3 (terc-butilo) > CH=CH–CH3 > ciclohexilo > CH(CH3)CH2CH3 (sec-butilo) > CH=CH2 (vinilo) > CH(CH3)2 (isopropilo) > CH2Ph (bencilo) > CH2–C≡CH > CH2–CH=CH2 (alilo) > CH2CH(CH3)2 (isobutilo) > CH2CH2CH(CH3)2 (isopentilo) > CH2CH2CH2CH2CH2CH3 > CH2CH2CH2CH2CH3 > CH2CH2CH2CH3 > CH2CH2CH3 > CH2CH3 > CH3 > H. Se han destacado en letra negrita los que salen o pueden salir en este capítulo. El resto aparecerán más adelante. V. una lista más larga en Pure & Appl. Chem. 1976, 45, 11).

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Ed. Reverté

3

6

CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3

puede corresponder a cualquiera de los 4 estereoisómeros que se dibujan debajo (de dos maneras supersimplificadas alternativas) o a una mezcla de cualesquiera de los 4: H 3R 6R

H

3S 6S

3S 6R

(3R,6S)

6S

H

H

H

(3R,6R)

H

H

H 3R

(3S,6R)

(3S,6S)

Si se ha preparado o aislado uno solo de ellos en el laboratorio, hay que precisar bien en el dibujo, por medio de líneas gruesas y de líneas de trazos, la configuración u orientación relativa de los enlaces de cada carbono estereogénico y/o hay que indicar mediante los prefijos estereoquímicos de qué estereoisómero se trata. No es lo mismo (3R,6R)-3,6-dimetildecano que (3R,6S)-3,6-dimetildecano, ya que son entidades químicas distintas. Los indicadores estereoquímicos o estereodescriptores se escriben delante del nombre, entre paréntesis, en cursiva (letra itálica) y sin dejar espacio después de las comas (si las hay o cuando las haya). Como van en cursiva y entre paréntesis, no se tienen en cuenta en una primera instancia en el momento de confeccionar índices de compuestos, sean del CA o de cualquier texto. Así, (3R,6S)-3,6-dimetildecano se entra por dimetildecano, igual que el resto de dimetildecanos. Además, en un listado en que todos los nombres deban ir en mayúscula se capitaliza la d de dimetil. Por ejemplo, en un listado de los cuatro hidrocarburos siguientes, ordenados por su punto de ebullición creciente, se verá escrito o se debería escribir: “Butano. Pentano. 2,2,4-Trimetilpentano. (3R,6S)-3,6-Dimetildecano.” En otras palabras, son las letras T, de 2,2,4-trimetilpentano, y D, de (3R,3S)-3,6-dimetildecano, las que, si acaso, se escriben en mayúscula. Cuando una molécula tiene tres carbonos estereogénicos, “son posibles” hasta un máximo de 2 x 2 x 2 estereoisómeros. En total son 8 posibilidades: RRR, RRS, RSR, SRR, RSS, SRS, SSR y SSS. Esto es así con independencia de que se hayan obtenido y aislado alguna vez, o no, cada uno de esos isómeros configuracionales. Todos son realmente distintos. Así, las moléculas del (3R,4R,6R)-3,4,6-trimetildecano no son idénticas a las del (3R,4S,6R)-3,4,6-trimetildecano, sino que difieren en la configuración absoluta alrededor del carbono 4 (por lo que se dice que ambos compuestos son diastereoisómeros entre sí, en concreto epímeros). A quien más se parece el estereoisómero (3R,4R,6R)-3,4,6-trimetildecano es al (3S,4S,6S)-3,4,6-trimetildecano, porque son enantiómeros entre sí. El lector debe convencerse de estas afirmaciones, dibujando todos los estereoisómeros y comparándolos. En general, si hay n estereocentros “serán posibles” hasta un máximo de 2n estereoisómeros. De nuevo, puede ser que unos cuantos de dichos estereoisómeros no se hayan obtenido o caracterizado, pero eso no es lo que importa desde el punto de vista de la nomenclatura. Toda molécula, se haya descubierto hace 100 años, hace 10 o no la haya descrito nadie aún, “tiene derecho” a un nombre (al menos) que le corresponda unívocamente. La insistencia en que el número 4, 8, 16... (en general, 2n) es un máximo se debe a que hay moléculas que presentan alguno de los tres elementos de simetría citados antes —plano de simetría, centro de inversión, eje alternante de rotación—, con lo que el número total de estereoisómeros realmente distintos es inferior al máximo esperado. Es lógico que así sea, como los lectores podrán comprobar buscando ejemplos en sus libros de texto de QO, porque al dibujarlos se verá que, a causa de la simetría global existente, algunos de los posibles estereoisómeros se superpondrán o coincidirán con otros (“estarán repetidos”, no serán quirales sino formas meso, v. ejercicio 13.13, pág. 163).

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ALCANOS CÍCLICOS O CICLOALCANOS Los hidrocarburos saturados de estructura cíclica se nombran añadiendo el prefijo ciclo al nombre del alcano equivalente: fórmula nombre molecular H2C H2C

H2 C

CH2

C5H10

ciclohexano

C6H12

CH2

H2C CH2 H2C H2C

ciclopentano

CH2 CH2

Las dos “fórmulas moleculares desarrolladas” de la 1ª columna se suelen representar en muchos textos de QO, por comodidad y rapidez, de una manera todavía más simplificada, como en la 2ª columna o incluso mediante su estereofórmula o fórmula en perspectiva supersimplificada, como en la 3ª columna (v. fórmulas supersimplificadas, pág. 138). Las distintas maneras de dibujar los alcanos cíclicos, sea en un plano (en 2D), como si las moléculas se estuvieran mirando por encima o desde abajo, sea en una representación en 3D o estereofórmula, como si las moléculas se miraran en perspectiva, son igualmente válidas o útiles, tratándose de un libro de nomenclatura (no de estereoquímica). En el margen se representan estos dos cicloalcanos en 3D, tanto incluyendo los átomos de hidrógeno como sin incluirlos, tal como se generan con muchos programas de ordenador que permiten ofrecer una visión en perspectiva de las moléculas (incrementando proporcionalmente los radios de van der Waals de los C e H más cercanos al observador). Es esencial irse acostumbrando a dibujar las moléculas en 3D, salvo sin son lineales o planas, como es lógico.

En relación también con la Tabla anterior, falta añadir que los hidrocarburos anteriores cumplen la fórmula general CnH2n. Es evidente que los cicloalcanos tienen 2 H menos que los alcanos (CnH2n+2), ya que es “como si” cada C de los extremos de una cadena abierta hubiera perdido 1 H y luego dichos C se hubieran unido formando el anillo. En principio, a la hora de nombrar los cicloalcanos sustituidos hay la posibilidad de considerar el ciclo como una ramificación de la cadena principal del alcano acíclico (de cadena abierta) o bien, al revés, tomar el ciclo como el componente principal y la cadena como un sustituyente: CH3 CH CH3

2-ciclopentilpropano (IUPAC, clás.) =

isopropilciclopentano (IUPAC, clás.) (1-metiletil)ciclopentano (CA)

La IUPAC se ha decantado actualmente hacia las posiciones del CA, que da siempre preferencia a los ciclos sobre las cadenas abiertas.

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Ed. Reverté

Cuando hay diversas cadenas laterales unidas al anillo, es más lógico tomar el anillo como estructura principal, como ha sido y es norma del CA, por más largas o ramificadas que sean las cadenas de alquilo: CH3 CH2CH2CH3

=

1-metil-2-propilciclopentano

=

2-etil-1,3-dimetilciclohexano

CH3 CH2CH3 CH3

En el primer ejemplo, dado que metil va antes que propil, se empieza a numerar por el metilo. En el segundo ejemplo, tanto da comenzar por el metilo de arriba como por el metilo de la derecha; luego, como siempre, los sustituyentes se escriben por orden alfabético. Cuando hay dos o más ciclos unidos a una cadena, aunque el nombre principal en el CA (y en la IUPAC en la actualidad) toma como referencia o base el ciclo mayor y considera el resto de cadenas y anillos como un sustituyente ramificado complejo, suele ser más práctico basarse en la cadena abierta más larga. Por ejemplo: 5-cicloheptil-9-ciclopropil-2-metilundecano

APÉNDICE. ESTEREOISOMERÍA cis/trans EN LOS CICLOALCANOS Si un anillo tiene dos o más sustituyentes, puede darse un fenómeno de isomería cis/trans. Por ejemplo, el 1,3-dimetilciclopentano, que tiene los dos metilos por encima del plano del anillo (del plano estadístico o promedio) no es el mismo compuesto que el 1,3-dimetilciclopentano con un sustituyente por encima y otro por debajo. Estas dos moléculas se diferencian por medio de los prefijos cis y trans, respectivamente. En latín, cis significa “de/a un mismo lado” y trans significa “al otro lado”. H

H

H

H

trans-1,3-dimetilciclopentano

cis-1,3-dimetilciclopentano

Hay que resaltar también que estos indicadores o prefijos estereoquímicos se escriben delante del nombre, en cursiva (letra itálica) y sin dejar espacio después de las comas (si las hay). Además, si el nombre debe ir en letra mayúscula, por estar al principio de un texto (especialmente en inglés) o en un listado o después de un punto y aparte, nunca se capitaliza la letra c de cis o la t de trans. Así, cis-1,3dimetilciclohexano en mayúscula es “cis-1,3-Dimetilciclohexano”. En los casos un poco más complicados, con tres sustituyentes o más en carbonos diferentes, la posición relativa de cada uno es cis o trans, dependiendo de los que se estén comparando. Habrá que escoger uno como referencia (el que se encuentre sobre el carbono definido como 1). Si la molécula es quiral, cada estereocentro puede especificarse con el sistema R/S del apéndice anterior.

159

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EJERCICIOS 13.1

Dibujar una fórmula de constitución (una fórmula desarrollada) para cada uno de los hidrocarburos siguientes: Metano. 3-Metilpentano. 2,2,5-Trimetilheptano. Icosano (o eicosano). 5-Isopropildecano. 3,6-Dietil-2,4,7-trimetiloctano.

13.2

Hexano. Dodecano. 3,4-Dietilheptano . 2,2,5,5-Tetrametilhexano. 4-Etil-2,8-dimetilnonano. 3-Etil-2,2,5-trimetilheptano.

¿Cuál de las siguientes fórmulas o representaciones del butano es incorrecta? CH3–CH2–CH2–CH3 CH2

CH3

CH2

CH3

H3C–CH2–CH2–CH3 H3C

C H2

H2 C

CH3CH2CH2CH3

CH3

13.3

Existen dos únicos compuestos de fórmula molecular C4H10. Dibujarlos y nombrarlos.

13.4

Dibujar de la forma más simplificada posible, representando solo los enlaces C–C (con guiones largos, v. pág. 138), las moléculas de pentano, pentadecano y pentacosano.

13.5

Nombrar: CH3 CH CH CH CH CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH CH CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3

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CH3 CH2 CH2 CH CH CH CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH CH3 CH2 CH3 CH CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH2

CH3

CH3 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 C CH3 CH3 CH3

13.6

Dibujar una fórmula estructural (fórmula constitucional) de… 3,3,4-trimetilhexano 6,7-dietil-2-metildecano 5-isopropil-2,7,8-trimetildecano 2,7,8-trimetil-5-propildecano 6-butil-8-etil-7-metiltetradecano 6-sec-butil-7,8-dimetilpentadecano 3,4-dimetildodecano 3-etil-5-metildecano 6,6-dietil-3,3,5,5-tetrametilundecano 3-etil-2-metildecano

13.7

Dar el nombre de... CH3 CH3 CH2 C CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH CH CH CH2 CH3 CH2 CH CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 CH2 CH CH CH CH2 CH2 CH CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH3 CH CH3 CH3

161

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CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH CH CH C CH3 CH3 CH2 CH2 C CH2 2 2 2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 C CH3 H3C C CH3 CH3 CH3

13.8

Nombrar: CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH3 CH3 CH3

13.9

Dibujar: 3-Etil-1,1-dimetilciclohexano. 1-Isopropil-2-propilciclopentano. 1-(1-Metiletil)-2-propilciclobutano.

162

Ciclooctano. 1,1-Dimetilciclodecano. Ciclopentilciclohexano.

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13.10

Ed. Reverté

Los siguientes hidrocarburos tienen nombres comerciales de gran difusión. Consultar su origen y aplicaciones por Internet. Escribir su nombre sistemático (IUPAC y CA). Gas natural (biogas, marsh gas). Isooctano (v. índice o número de octano de las gasolinas). Éter de petróleo (ligroína, light petroleum). Neopentano (t-pentano, tetrametilmetano). Isobutano.

13.11

¿Cuál es la traducción al español o castellano del nombre preferido por el CA para los siguientes hidrocarburos?

13.12

2-Metilheptano, 3-metilheptano y 4-metilheptano son compuestos isómeros (isómeros de constitución o constitucionales). El primero y el tercero son únicos, pero del segundo se pueden dibujar dos estereoisómeros (no superponibles. no idénticos en el espacio). ¿Por qué?

13.13

Representar todos los estereoisómeros posibles del 3,7-dimetilnonano. ¿Cuántos son realmente distintos? ¿Qué prefijos estereoquímicos corresponden a cada uno de ellos? ¿Qué formas son meso (ópticamente inactivas)? ¿En qué estereoisómeros los grupos metilo están en una disposición relativa sin (syn), es decir, mirando hacia la misma cara? ¿En qué estereoisómeros los grupos metilo están en una disposición relativa anti?

13.14

Dibujar todos los estereoisómeros realmente posibles del 3,5,7-trietilnonano. ¿Qué estereodescriptores o prefijos estereoquímicos corresponden a cada uno de ellos?

13.15

Se pueden dibujar 3 estereoisómeros distintos del compuesto 1,2-dimetilciclopentano. ¿Cuál es el nombre sistemático completo de cada uno?

13.16

Deducir y completar los nombres que faltan. Si es necesario, consultar las reglas de la IUPAC online (on-line, por Internet, en red) o buscar norbornane o bicyclo[2.2.1]heptane en Wikipedia.

biciclo[2.2.0]hexano

1,4-dimetilbiciclo[2.2.0]hexano

biciclo[2.2.1]heptano

...,...-dimetilbiciclo[2.2.1]heptano

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1,3,3-trimetilbiciclo[........]octano

biciclo[........]octano

...-...-...-metiltriciclo[2.2.2.02,6]octano

triciclo[2.2.2.02,6]octano

tetraciclo[2.2.2.02,6.0..,..]octano 13.17

..,..,..-trimetiltetraciclo[2.2.2.02,60..,..]octano

El hidrocarburo que se dibuja a continuación es el isómero cis de un octano bicíclico. Representar el isómero trans y nombrarlo. H

H

= H

= H

13.18

Se dibujan a continuación las fórmulas tridimensionales de un biciclo que contiene 2 subestructuras de ciclohexano (biciclo[3.3.1]nonano) y de un triciclo que contiene 3 subestructuras de ciclohexano (triciclo[3.3.1.13,7]decano, adamantano). El nombre vulgar “adamantano” proviene del hecho de que sus átomos de carbono adoptan la misma disposición espacial relativa que los del polímero de carbono llamado diamante. Interpretar los nombres sistemáticos.

13.19

Del cis,trans-1-etil-2,3-dimetilciclobutano (r-1-etil-c-2,t-3-dimetilciclobutano) pueden existir dos enantiómeros. Representarlos y nombrarlos.

13.20

Dibujar los enantiómeros R y S del hidrocarburo saturado quiral más sencillo de los que contienen un carbono estereogénico cuaternario. Ver T. Fujita et al., Tetrahedron Lett. 2007, 48, 4219.

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14

Alquenos y alquinos

En el capítulo anterior se han estudiado los hidrocarburos en los que todos los enlaces carbono-carbono son simples o sencillos. Aquí se tratarán aquellos en los que existen también dobles enlaces C–C o triples enlaces C–C. Reciben el nombre genérico de hidrocarburos insaturados (porque reaccionan con H2 y dan hidrocarburos saturados —alcanos— que ya no experimentan más reacciones de adición).

ALQUENOS Los hidrocarburos con dobles enlaces se llaman alquenos —ingl. alkenes, fr. alcènes— u olefinas.* Se nombran cambiando el sufijo del alcano correspondiente por eno: H

H C

C

H

H

H3C

H C

H

C

H2C CH2

C2H4

eteno*

CH3CH CH2

C3H6

propeno**

H

Y, sucesivamente, buteno, penteno, hexeno, etc. Recordemos que la disposición en el espacio de los átomos de H o C unidos a cada C de un doble enlace no es tetraédrica sino plana, con ángulos de enlace alrededor de 120º. Se reproducen en el margen sendas representaciones en perspectiva de las moléculas de eteno y propeno, obtenidas por ordenador. _______________________________________________________________________ * El eteno, el primero de la serie (obtenido a partir de etanol y H2SO4, en 1794)), “era un gas oléfiant porque formaba un oleum (óleo/aceite) al tratarlo con cloro”, lo que originó el nombre genérico alternativo olefines (1860), actualizado en el s. XX a olefins. El nombre comercial del eteno es etileno (no aceptado por la IUPAC y que aparece en los índices del CA muy en segundo término). Industrialmente, sin embargo, solo se usa la palabra etileno (quizás porque su polímero siempre se ha llamado polietileno). ** Para el CA el nombre oficial es 1-propeno (y para la IUPAC prop-1-eno). Por más que resulte innecesario especificar que el doble enlace está en el carbono 1 (por fuerza), los listados del CA son muy sistemáticos y deben permitir que los derivados de cada estructura puedan clasificarse en una misma columna. Conclusión: propeno, 1-propeno y prop-1-eno son igualmente correctos, pero para describir a la mayoría de derivados hay o habrá que precisar (.....-1-propeno, CA, o ......prop-1-eno, IUPAC). El nombre industrial es propileno. Su polímero, que se fabrica a gran escala en todo el mundo, se sigue llamando polipropileno.

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A partir del buteno, la posición en que se encuentra el doble enlace se indica con un número localizador (locant number) o indicador. La cadena se numera de un extremo a otro de forma que los números más pequeños correspondan a los carbonos del doble enlace: CH2 CH CH2 CH3

1-buteno (CA) but-1-eno (IUPAC desde 1993)*

CH3 CH CH CH3

2-buteno but-2-eno

CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3

1-hexeno (CA) hex-1-eno (IUPAC desde 1993)

CH3 CH CH CH2 CH2 CH3

2-hexeno hex-2-eno

CH3 CH2 CH CH CH2 CH3

3-hexeno hex-3-eno

Como es evidente, un doble enlace siempre es compartido por los 2 átomos de carbono que lo forman, pero solo se anota el número más pequeño. También es obvio que los butenos (C4H8) y los hexenos (C6H12) anteriores cumplen la fórmula general CnH2n, característica de los alquenos acíclicos con un único doble enlace. En el caso muy frecuente de que haya ramificaciones, el doble enlace tiene preferencia en el momento de numerar la cadena principal: 1

2

3

5

4

6

7

CH3 CH CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 1

2

3

4

5

6

7

CH3 CH2 CH CH CH2 CH CH3 CH3

6-metil-2-hepteno 6-metilhept-2-eno (no 2-metilhept-5-eno) 6-metil-3-hepteno 6-metilhept-3-eno (no 2-metilhept-4-eno)

Tradicionalmente, se ha elegido como cadena principal la más larga entre las que contienen el doble enlace,** como en los ejemplos siguientes: _______________________________________________________________________________ * En la edición de 1993 del Libro Azul, la IUPAC se pasó al sistema británico (Royal Society of Chemistry), que indica la posición en que se encuentra el grupo característico inmediatamente antes del sufijo: but-1eno/hex-1-eno. Pero un porcentaje altísimo de las revistas de mayor difusión siguen prefiriendo 1-buteno/1-hexeno. En este texto se consideran igualmente válidos los nombres 1-buteno y but-1-eno, etc., lo que se recomienda que hagan profesoras y profesores. A finales de 2015, "1-butene" tenía 404.000 entradas en Google y "but-1-ene" 83.300; en googlefight.com, "1-butene" superaba (x 6) a "but-1-ene" mientras que 1butene y but-1-ene tenían porcentajes parecidos. ** Durante décadas la IUPAC ha recomendado esta regla. Como se verá en un momento, el CA y, desde 2004, la IUPAC no la siguen. Rogamos que se evalúen ambas posibilidades como correctas. Aquí se usa más la clásica o tradicional por cuestiones pedagógicas (por su sencillez, para no introducir prematuramente sustituyentes insaturados y para tratar a los enlaces dobles como grupos característicos).

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2

1

Ed. Reverté

5 3

1

IUPAC (tradic.)

6 IUPAC (tradic.)

CA, IUPAC (d. 2004) CA, IUPAC (d. 2004)

4

3

2

1

CH3 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3 5

4

3

2

1

CH3 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH2 CH3

2-propilpent-1-eno

3-propilhex-1-eno

El CA siempre ha elegido la cadena más larga, tenga o no dobles enlaces (llama a esos compuestos 4-metilenoheptano y 4-etenilheptano). La IUPAC desde 2004 y en Recommendations 2013 (P-44.3.2) ha adoptado este criterio y sus nombres preferidos (PIN) son ahora 4-metilidenoheptano y 4-etenilheptano, cuya génesis se explicará más adelante.

POLIENOS Se llaman alcapolienos o, simplemente, polienos, a los hidrocarburos que contienen varios dobles enlaces. Se nombran individualmente mediante los sufijos dieno, trieno, tetraeno (que no se contrae a tetreno), pentaeno (que tampoco se simplifica a penteno porque podría crear confusiones), etc. En los ejemplos siguientes se ve como hexeno, una contracción o elisión de hexa+eno (un doble enlace), se convierte en hexa+dieno y hexa+trieno cuando la molécula pasa a tener dos y tres dobles enlaces,* respectivamente: CH2 CH CH CH CH2 CH3

1,3-hexadieno hexa-1,3-dieno

CH2 CH CH2 CH CH CH3

1,4-hexadieno hexa-1,4-dieno

CH2 CH CH CH CH CH2

1,3,5-hexatrieno hexa-1,3,5-trieno

Obsérvese que en los dos primeros ejemplos las cadenas de carbono se han numerado empezando por la izquierda, para que correspondan a los dobles enlaces los indicadores más bajos posibles (13 < 35, 14 > 25); en el tercer ejemplo, da igual empezar por un lado o por el otro. EJERCICIO RESUELTO Dibujar una fórmula para cada uno de los compuestos siguientes: A) 5,6-Dimetil-2-hepteno. B) 3-Pentilhexa-1,4-dieno. C) 3,7-Dietilnona-2,4,7-trieno. ___________________________________________________________ * Si hubiera 4 dobles enlaces sería un hexatetraeno y si hubiera 5 un hexapentaeno.

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A) Se escribe primero la fórmula del 2-hepteno o hept-2-eno:

CH3 CH CH CH2 CH2 CH2 CH3 Luego se unen sendos metilos a los carbonos 5 y 6. La fórmula correcta es: CH3 CH CH CH2 CH CH CH3 CH3 CH3 B) “Hexa-1,4-dieno” equivale a decir que el hidrocarburo está formado por “una cadena principal de 6 átomos de carbono con dos dobles enlaces localizados o posicionados en 1 y 4”. La fórmula pedida es: CH2 CH CH CH CH CH3 CH2CH2CH2CH2CH3 Hay que remarcar que la cadena de 5 átomos de carbono juega el papel de cadena lateral o grupo sustituyente. Ya se ha comentado que tradicionalmente, para establecer qué cadena es la principal, los dobles enlaces tenían primacía o preferencia, aunque estuvieran en una cadena más corta. En la bibliografía química hay miles de nombres construidos así (que no se pueden cambiar). Ahora bien, en la actualidad la IUPAC prefiere 4-etenilnon-2-eno. El nombre CA siempre ha sido 4-etenil-2-noneno. C) En el caso del nona-2,4,7-trieno o 2,4,7-nonatrieno CH3 CH CH CH CH CH2 CH CH CH3

la fórmula pedida es: CH3 CH C CH CH CH2 C CH CH3 CH2 CH3 CH2 CH3

APÉNDICE. ESTEREOISOMERÍA Z/E En páginas anteriores, al escribir las fórmulas del 2-buteno y la del 2-hexeno (y la de otros alquenos), no se ha distinguido entre dos isómeros que tienen idéntico nombre. En uno, los dos hidrógenos (y los dos metilos o los dos grupos) están en un mismo lado (en cis), mientras que en el segundo isómero están en distinto lado (en trans, uno apunta hacia arriba y otro hacia abajo en el dibujo). El doble enlace impide el libre giro, por lo que las dos configuraciones o disposiciones espaciales —los dos estereoisómeros— tienen entidad propia (no se interconvierten fácilmente). Al primero de los dos compuestos anteriores se le ha llamado, tradicionalmente, el “isómero geométrico” cis y al segundo el trans. Esta nomenclatura tiene sus limitaciones, ya que no es apropiada cuando los 4 átomos o grupos unidos al doble enlace son distintos. Por este motivo se introdujeron hace muchos años los descriptores Z (del alemán zusammen, juntos) y E (de entgegen, opuestos):

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H3C Z

C C H

H

H

E

CH3 (E)-2-buteno (E)-but-2-eno

(Z)-2-buteno (Z)-but-2-eno H3C E

Z

H

C C

H

H3C

CH3 C C

H3C

CH2CH2CH3

H

H

(Z)-2-hexeno (Z)-hex-2-eno

H C C

CH2CH2CH3

(E)-2-hexeno (E)-hex-2-eno

El sistema de nomenclatura Z/E es, en efecto, mucho más general. Se basa en establecer un orden de preferencia o prioridad entre los dos grupos unidos a un carbono del doble enlace (el de la izquierda) y, por otro lado, los dos unidos al otro carbono del doble enlace (el de la derecha). Se denomina Z al isómero que tiene el grupo preferente de la izquierda y el de la derecha en el mismo lado y se llama E al isómero en que el grupo preferente de la izquierda y el de la derecha están en distinto lado. El criterio de preferencia se basa en el número atómico, de manera que el grupo preferente o prioritario es el de mayor número atómico. Si los dos son iguales se comparan los que están unidos a ellos. Etc. (pág. 158, CIP priority rules). Así, por ejemplo, si comparamos los dos compuestos siguientes veremos que el primero es Z porque el grupo preferente a la izquierda del doble enlace es el etilo y a la derecha el propilo. El segundo compuesto, evidentemente, es el E. Como ya se habrá observado, estos descriptores o prefijos estereoquímicos se escriben en cursiva o letra itálica, entre paréntesis, delante del nombre: H3C Z

CH3CH2

C C CH3CH2

CH2CH2CH3

H

(E)-3-metil-3-hepteno (E)-3-metilhept-3-eno

(Z)-3-metil-3-hepteno (Z)-3-metilhept-3-eno

E

CH2CH2CH3

H3C

H C C

APÉNDICE. ESTEREOISOMERÍA Z/E EN POLIENOS Los polienos pueden presentar más de dos estereoisómeros. Por ejemplo, algunos alcadienos pueden existir en forma de 4 isómeros u obtenerse como una mezcla de los 4: el ZZ, el ZE, el EZ y el EE (aunque en algunos casos, por simetría, cuando tanto da empezar a numerar por un extremo como por el otro, solo habrá 3 distintos porque el ZE y el EZ serán el mismo compuesto). Si hay tres dobles enlaces que son estereogénicos (es decir, que pueden ser Z o E), lógicamente el número de isómeros diferentes puede llegar a ser 8: ZZZ, EZZ, ZEZ, ZZE, EEZ, EZE, ZEE y EEE. En general, si hay n dobles enlaces estereogénicos, el número de estereoisómeros puede llegar a ser igual a 2n. Para nombrar un determinado isómero inequívoca y unívocamente —en el sentido de que exista una relación unívoca entre cada nombre y cada isómero—, se añade delante del nombre un descriptor o prefijo en cursiva, entre paréntesis como antes, pero precisando a qué doble enlace corresponde y sin dejar espacio después de la coma o las comas: 1 6

CH3

4

4 2 1

6

H C

H C

CH2

H C

C C C H H H (4E,6E)-1,4,6-octatrieno (4E,6E)-octa-1,4,6-trieno

H H H CH2 CH3 C C C C C C CH3 H CH3 CH3 H

(2E,4Z,6Z)-6,7-dimetil-2,4,6-nonatrieno (2E,4Z,6Z)-6,7-dimetilnona-2,4,6-trieno

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CICLOALQUENOS Cuando el doble enlace está integrado en un anillo, se añade el prefijo ciclo al nombre del alqueno, tal como se efectuaba con los alcanos cíclicos:

ciclopentadieno

ciclopenteno

ciclohexeno

(ciclopenta-1,3-dieno)

En el momento de numerar, los dos carbonos del doble enlace tienen prioridad (les corresponden los números 1 y 2, lo que ya es implícito en el nombre y no es necesario indicar): CH3 CH3

CH3

2 1

1

CH3

2

1,5-dimetilciclohexeno

3,4-dimetilciclohexeno

Hay que empezar a numerar dichos dobles enlaces tal como se ha indicado; de lo contrario los sustituyentes tendrían localizadores más altos.

ALQUINOS Los nombres de los hidrocarburos con triples enlaces —alkynes en inglés, alcynes en francés, alquinos en español—, se construyen mediante el sufijo ino. Se indican a continuación los primeros miembros de la serie: HC CH

HC CH

C 2H 2

etino (acetileno)*

CH3 C C H

CH3C CH

C3 H4

propino**

CH3 CH2 C C H

CH3CH2C CH

C4H6

1-butino (CA) but-1-ino (IUPAC desde 1993)

C4H6

2-butino but-2-ino

CH3 C C CH3

CH3C CCH3

________________________________________________________________________________ * Acetileno, a pesar de que confunde porque induce a pensar en un doble enlace, es el nombre tradicional; deriva de acetyl. La IUPAC sigue aceptándolo —y desde 2004 lo considera el preferido (?)—, pero no lo recomienda para los hidrocarburos con triple enlace y sus derivados. Todavía hay muchos químicos que siguen llamando acetilenos a los alquinos. En el CA el nombre principal es etino, por supuesto. ** Propino es un nombre aceptable e inequívoco, pero los oficiales son 1-propino (CA) y prop-1-ino (IUPAC). Se ha comentado ya el caso análogo del propeno en la 2ª nota de la pág. 165.

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Los alquinos anteriores cumplen la fórmula general CnH2n–2. Es una fórmula esperada, ya que si tuvieran 2 H más —doble enlace en lugar de triple— su fórmula general sería la de un alqueno (CnH2n) y si tuvieran 4 H más sería la de un hidrocarburo saturado o alcano (CnH2n+2). Recapitulando lo comentado en páginas anteriores, que está de acuerdo con los modelos moleculares que se han ido mostrando, los C que solo forman enlaces simples se distribuyen en el espacio según una disposición tetraédrica (con unas distancias de enlace C–C alrededor de 1,50 Å, es decir, del orden de 150 pm, entre dichos carbonos sp3), mientras que los C que forman un enlace doble adoptan una disposición plana y triangular (con los dos carbonos de dicho doble enlace, o carbonos sp2, a una distancia de 1,30–1,35 Å). Ahora se puede añadir que los triples enlaces confieren a los átomos implicados una disposición lineal (con enlaces todavía más cortos, cercanos a 1,20 Å, entre los dos C del triple enlace, o carbonos sp): CH3 H3 C

C

CH3

H3C CH3

H3C

C C

CH3

CH3

H3C C C CH3

• Los 4 C de los metilos del C(CH3)4 están en los vértices de un tetraedro. • Los 6 C de (CH3)2C=C(CH3)2 están en un mismo plano. • Los C del 2-butino están en línea recta La disposición o geometría lineal de los triples enlaces impide la existencia de auténticos triples enlaces en moléculas cíclicas de tamaño pequeño y mediano.

POLIINOS Puede darse el caso de que en un mismo compuesto existan dos o más enlaces triples. Si hay dos triples enlaces se emplea el sufijo o la terminación diino, si hay tres triino, si hay cuatro tetraíno (que no se simplifica a tetrino), si hay cinco pentaíno (que no se contrae a pentino porque generaría ambigüedad), etc. Ejemplos: 1

CH3 C C CH2 CH2 C CH 1,5-heptadiino hepta-1,5-diino

5

8

1

12 5

CH3 C C CH2CH2 C C CH2 C C CH2CH2 C CH 1,5,8,12-tetradecatetraíno tetradeca-1,5,8,12-tetraíno

Comenzando a numerar por la izquierda los triples enlaces estarían situados en 2 y 6 (primer ejemplo) y en 2, 6, 9, 13 (segundo caso).

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DOBLES Y TRIPLES ENLACES Para nombrar los hidrocarburos que contienen a la vez dobles y triples enlaces (eninos) se citan primero los dobles enlaces y luego los triples. Así, si hay 2 enlaces dobles y 1 triple será un dieno-ino, si hay 3 enlaces dobles y 2 triples se tratará de un trieno-diino, si hay 4 dobles y 4 triples un tetraeno-tetraíno, etc. Para numerar la cadena se procura que recaigan los números más bajos en las insaturaciones (enlaces dobles y triples), prescindiendo de considerar si son dobles o triples:

(estereoisómero E)

(estereoisómero EE)

H2C CH CH2 CH2 C C CH3 1-hepten-5-ino hep-1-en-5-ino

Si se empezara a numerar por la derecha, las insaturaciones estarían en 2 y 6 (36). Hay que empezar por la izquierda (15).

HC C CH2 CH CH CH2 C CH 4-octeno-1,7-diino oct-4-eno-1,7-diino

Tanto da empezar por la izqda. o la derecha: la molécula es simétrica

H3C C C CH2 CH CH CH CH CH3 2,4-nonadien-7-ino nona-2,4-dien-7-ino

Si se empezara a numerar por la izqda. las insaturaciones estarían en 257; por la dcha., están en 247 (ésta es la opción correcta).

El problema se plantea cuando, tanto si se empieza a numerar por la izquierda como por la derecha, los localizadores de las insaturaciones coinciden (sin haber simetría en cuanto a las insaturaciones). En este caso se da preferencia a los dobles enlaces sobre los triples, en el sentido de que se asignan a los dobles enlaces los números más bajos. Ejemplos: 1

(estereoisómero E)

H2C CH C CH 1-buten-3-ino but-1-en-3-ino (no but-3-en-1-ino)

3

6

8

H2C CH CH CH CH2 C C CH CH2 1,3,8-nonatrien-6-ino nona-1,3,8-trien-6-ino (no 1,6,8-nonatrien-3-ino)

Conviene resaltar que, por tradición, las elisiones de vocales se efectúan en casos como hepta-enoino (“un heptenino”) aunque haya números en medio (1-hepten-5-ino o hept-1-en-5-ino). En este ejemplo se eliminan la a y una o. En un hepta-eno-diino (“un heptenodiino”) se elimina la a. En un hepta-dieno-ino (“un heptadienino”) solo se suprime la o interna. En cambio, en deca-trieno-diino (“un decatrienodiino”) no hay posibilidad de elisión o contracción.

172

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Ed. Reverté

INSATURACIONES EN CADENAS LATERALES Un último punto a considerar es el de los polienos, poliinos o polieninos con cadenas laterales que asimismo contienen dobles y/o triples enlaces. Estas cadenas laterales no estarían formadas, pues, por grupos alquilo, sino por grupos alquenilo, alquinilo o alqueninilo. El sistema a aplicar es el estándar, como se puede ver en el siguiente caso imaginario: 3

8 3

6

8

H2C CH C CH C C C CH CH2 CH CH2 CH2 C C H H2C CH H2C 3-etenil-5-(2-propenil)-5-(2-propinil)-1,3,8-nonatrien-6-ino 3-etenil-5-(2-propen-1-il)-5-(2-propin-1-il)-1,3,8-nonatrien-6-ino

6

Los dos nombres, esencialmente idénticos, que se acaban de indicar son la adaptación del que se encontraría en el CA, pero en muchas revistas especializadas aparecería escrito 5-allyl-5-propargyl-3-vinyl-1,3,8-nonatrien-6-yne* = 5-alil-5-propargil-3-vinil-1,3,8-nonatrien-6-ino. Así pues, el grupo vinil o vinilo es ..... –CH=CH2 el grupo alil o alilo es ......... –CH2–CH=CH2 y el grupo propargil es ...... –CH2–C≡CH Hay que añadir a este listado los grupos divalentes, empezando por =CH2, cuyos nombres preferidos son metileno (CA) y metilideno (IUPAC).

EJERCICIOS 14.1

Dibujar la fórmula (una fórmula constitucional) de… 1-hexeno 1-buteno pent-1-eno hex-2-ino ciclohexeno 3,4-dimetilhex-3-eno 1,3-pentadieno 3-octino 6-tetradecino 2-eicoseno (o icos-2-eno) cicloocteno cicloocta-1,5-dieno

hex-3-eno 2-metilbut-2-eno 4-metil-2-penteno 3,4-dimetil-1-penteno 3-etil-3-hexeno 4-metil-1-pentino penta-1,3-diino oct-4-ino 1,8-nonadiino icos-3-ino cicloocta-1,3-dieno ciclooctatetraeno

_______________________________________________________________________ * El nombre tradicional de etenilo es vinilo (de vinum, dado que la deshidratación del alcohol del vino, etanol, dio y da ethene, que hubiera podido ser bautizado como vinene). 2-Propenilo = alilo (de Allium sativum, ajo, por lo que en español el grupo alilo quizás debería llamarse “ajilo”). 2-Propinilo = propargilo (de propa+arg), cuyo origen se basa en el hecho de que forma sales de plata (argentum), como todos los alquinos terminales.

173

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14.2

Ed. Reverté

“Formular”: 2-Metil-1-hepteno. 2-Metil-3-hepteno. 6-Metil-2-hepteno.

14.3

2-Metil-2-hepteno. 6-Metil-3-hepteno. 6-Metil-1-hepteno.

Dibujar una fórmula desarrollada o estructural (en términos más actuales, una fórmula que indique la constitución o fórmula constitucional) de… 7,7-dimetiloct-3-eno 5,7-dimetiloct-3-eno 3,7-dimetiloct-3-eno

6,7-dimetiloct-3-eno 4,7-dimetiloct-3-eno 2,7-dimetiloct-3-eno

14.4

¿Qué tienen en común los hidrocarburos siguientes? Nombrarlos.

14.5

Representar la estructura de… 1,2-dimetilciclobuteno 1,4-dimetilciclobuteno

14.6

1,3-dimetilciclobuteno 3,4-dimetilciclobuteno

Nombrar de acuerdo con el CA... CH3 CH CH CH CH CH CH2

CH3 CH C C C C CH2 CH3 CH3

CH3 CH CH C C CH2 C CH CH3 CH CH C C

C CH2

CH3 C C C C CH2 C CH H3C CH3

CH3 C C CH CH CH2 C CH

CH3 CH3 C C CH CH C C CH CH3

CH3 CH CH C C CH CH2

CH3 C C C C CH C CH

H3C CH3 CH3

H3C CH3

14.7

CH3

Nombrar: CH3 CH CH CH2 C C CH3 CH3 CH CH C CH C C CH3 CH3

174

HC C CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH C C CH2 C C C CH

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14.8

Ed. Reverté

Nombrar:* CH3 CH CH CH CH CH2 CH2CH2CH3 CH3 CH C CH CH C CH2 CH2CH3 CH2CH3 CH3

CH3 C C C C C C

CH3

CH3

H3C

CH3

CH CH2 CH3 CH2 CH2 CH CH C CH2CH2CH3 CH H3C CH3 CH3 C C CH CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

CH CH

CH3 C C CH3 CH2 CH3

CH3

CH3

C C C CH3 CH2

CH3

CH

CH2 CH3 C C C C CH CH2 CH3

CH3 CH3 CH CH C C C CH3 CH3 _______________________________________________________________________ * En las fórmulas supersimplificadas 1ª, 4ª, 7ª y 9ª se ha dibujado uno de los dos estereoisómeros posibles (v. pág. 168). En la 2ª y la 6ª se ha dibujado solo uno de los 4 posibles estereoisómeros (pág. 169).

175

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14.9

CH CH CH3

CH3 CH C CH3

Ed. Reverté

En la relación de grupos alquenilo y/o alquinilo siguientes se han deslizado algunos errores. ¿Cuáles son? 1-propenil prop-1-enil prop-1-en-1-il

CH2 CH CH2

2-propenil prop-2-enil prop-2-en-1-il vinil

2-metil-1-propenil 2-metilprop-1-enil

CH2 C C CH3

2-butinil but-2-inil

2,3-dimetil-1-propenil 2,3-dimetilprop-1-enil

CH2 C C CH CH2

1-penten-3-inil pent-1-en-3-inil

CH3 C

C

CH3

CH3

14.10

Algunos nombres clásicos o comerciales, aunque “casi proscritos” por la IUPAC y/o el CA, siguen utilizándose a menudo, sea en la industria química, en el campo farmacéutico o incluso en revistas especializadas. Con la ayuda de libros de texto o buscando a través de Internet, dar un nombre más sistemático, oficial o correcto de… isopreno limoneno poliacetileno

14.11

Corregir los errores.

(Z)-but-3-eno

14.12

metilacetileno aleno 1,4-dihidrobenceno

(Z)-2-buteno

(E)-1-penteno

(EE)-penta-2,4-dieno

Representar: 1-Penteno. 1,2-Pentadieno. 1,4-Pentadieno. 1,2,3-Pentatrieno. 1,2,3,4-Pentatetraeno (pentatetraeno).

2-Penteno. 1,3-Pentadieno. 2,3-Pentadieno. 1,2,4-Pentatrieno.

14.13

Dibujar y nombrar todos los posibles hexadienos, hexatrienos y hexatetraenos.

14.14

Representar y nombrar, según la terminología del CA, todos los posibles hexadiinos y hexatriinos.

176

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14.15

Ed. Reverté

Dibujar todos los estereoisómeros de los hidrocarburos del ejercicio 14.3. (7,7-dimetiloct-3-eno, 6,7-dimetiloct-3-eno, 5,7-dimetiloct-3-eno, 4,7-dimetiloct-3-eno, 3,7-dimetiloct-3-eno y 2,7-dimetiloct-3-eno) e indicar sus estereodescriptores o prefijos estereoquímicos.

14.16

¿Cuántos estereoisómeros distintos pueden existir de cada uno de los ciclobutenos mencionados en el ejercicio 14.5?

14.17

La configuración del doble enlace del ciclohexeno es forzosamente Z (por lo que no tiene sentido indicarla al nombrar dicha olefina) ¿Y la del 1-isopropilciclohexeno? ¿Y la del 1,2diisopropilciclohexeno?

14.18

Representar las moléculas del (Z)-ciclododeceno y del (E)-ciclododeceno.

14.19

Dibujar: Ciclopentadecano, dos ciclopentadecenos, ciclopentadecino. Un ciclopentadecadieno, un ciclopentadecadiino. Un ciclopentadecaheptaeno,. Pentadecaheptaíno (¿por qué el ciclopentadecaheptaíno no existe “ni puede existir”?).

14.20

Dibujar todos los hidrocarburos posibles de fórmula molecular C6H6 y dar uno o dos nombres sistemáticos de cada uno de ellos. Empezar por un tetraeno, los diinos y todos los dieninos, no olvidar los compuestos que contienen anillos o ciclos de tres, cuatro, cinco y seis miembros y finalmente considerar los posibles sistemas policíclicos (v. ejercicio 2.9; revisar antes los ejercicios 13.16, 13.17 y 13.18).

177

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15 Hidrocarburos aromáticos El benceno es un hidrocarburo peculiar ya que, aunque parece un hexatrieno cíclico, su reactividad es distinta a la de los alquenos, alcapolienos y cicloalquenos en general. La disposición de sus 3 dobles enlaces, alternados en un ciclo, le confiere una estabilidad adicional, llamada aromaticidad.* El benceno y los hidrocarburos que contienen anillos bencénicos forman el grupo de los hidrocarburos aromáticos o arenos.* H C

H H C C C C H H C H

benceno (C6H6)

La raíz de la palabra benceno es benzo.** El benceno (benzo+ene = benzene) se suele abreviar por su fórmula molecular C6H6.*** En cambio, el grupo C6H5 se llama fenil o fenilo (phenyl) y se representa como Ph.**** Ya se ve que, por cuestiones históricas, coexisten palabras derivadas de benz y de phen/fen, lo que suele crear confusión cuando se empieza a estudiar QO.

DERIVADOS DEL BENCENO En este apartado se tratará la nomenclatura de los derivados alquílicos del benceno (cuya fórmula general es CnH2n–6, como es fácil deducir). _______________________________________________________________________________ * El origen de este título está, como es obvio, en aroma, que es una palabra relativamente culta en la lengua inglesa, a diferencia de las más populares smell, scent o flavour. El calificativo de aromatic fue introducido en el s. XIX para referirse al peculiar olor algo dulzón del benceno y de algunos de sus derivados, pero el vocablo cuajó y generó conceptos —compuestos aromáticos, aromaticidad— que no tenían nada que ver con su mejor o peor aroma sino con su estabilidad, ligada a la presencia de 3 dobles enlaces “conjugados” o “en resonancia” (6 e–
) en un anillo plano. Para simplificar, los hidrocarburos aromáticos se suelen llamar arenes (contracción de aromatic enes) y se representan genéricamente como ArH. ** Del latín benzoinum, benzoe, benjuí o incienso de Java, extraído del árbol Styrax benzoinum. Benzöl (benzol/benzöle = aceite/óleo de benzoe), que todavía es de uso general en países de Europa Central y Oriental y que se ve por aquí en las etiquetas de algunas botellas, es un nombre antiguo del benceno. *** Cuando se escribe C6H6, sin más, se sobreentiende que se trata del benceno, porque es el más estable y común de todos los posibles isómeros que tienen dicha fórmula molecular (ejercicio 14.20). **** Debería llamarse benzenyl, pero... Phenyl viene de phene, nombre que también se daba al benceno en el s. XIX (“parte volátil, combustible, del alquitrán”, del gr. phaino, brillante, de phainó, hacer aparecer). Ph = fenil es casi la única abreviatura que se usará en este libro (Me, Et, Pr, iPr, etc. no se van a emplear).

179

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• Los sustituyentes del anillo bencénico* se nombran anteponiendo a la palabra benceno el nombre de dicho sustituyente (grupo alquilo): CH2 CH3

CH2 CH2 CH3 propilbenceno

etilbenceno

• Cuando hay 2 sustituyentes, su posición relativa se indica mediante los números 1,2-, 1,3- y 1,4-. Para distinguir entre isómeros —entre los tres posibles isómeros constitucionales, que en este caso se llaman regioisómeros— el CA solo usa este sistema numeral. Es el sistema preferido por la IUPAC, aunque todavía acepta los prefijos clásicos o- (orto-), m- (meta-) y p- (para-):** CH2CH3

CH2CH3 CH3

CH3 1-etil-2-metilbenceno (o-etilmetilbenceno)

1-etil-3-metilbenceno (m-etilmetilbenceno)

CH2CH3

CH3 1-etil-4-metilbenceno (p-etilmetilbenceno)

• Si hay 3 o más grupos sustituyentes, se procura que, empezando por uno de ellos y dando la vuelta, reciban globalmente los números más bajos. EJERCICIO RESUELTO Nombrar: CH3

CH3

CH2 CH3 A CH3

B

C

CH2 CH2 CH3

En el compuesto A los sustituyentes son dos metilos localizados en 1 y 4. Su nombre es 1,4-dimetilbenceno (o p-dimetilbenceno). En B, hay un etilo, un metilo y un propilo como sustituyentes. Si los carbonos del benceno se empiezan a numerar por donde está el metilo, las posiciones _______________________________________________________________________________ * En las figuras, colocar el sustituyente en el vértice superior del anillo o a un lado, o girar el ciclo 30º para que parezca “apaisado” o esté horizontal, es una cuestión de estética o del espacio disponible. ** La introducción de estos prefijos para nombrar bencenos disustituidos (Körner, 1867) fue posterior a su utilización en los nombres tradicionales de los oxoácidos (capítulo 5), en donde orto y meta siguen siendo actuales. Aunque no hay ninguna relación entre sus significados, ambos juegos de prefijos se tomaron de voces griegas: ortho quiere decir regular, recto (por la disposición en ángulo recto en que se reproducían a imprenta los sustituyentes antiguamente); meta, el siguiente, de otra manera; para, en posición opuesta. Estos prefijos o localizadores en forma de letra (o/m/p) van perdiendo “categoría” a cada nueva edición de las recomendaciones de la IUPAC. El hecho de que el CA nunca los haya tenido en cuenta ha ido en su contra.

180

Peterson

Ed. Reverté

(los localizadores) son 1/2/4. Empezando por cualquier otro sitio los números son más altos (134, 125, etc.). El nombre de B es, por tanto, 2etil-1-metil-4-propilbenceno. Recordemos que, al construir el nombre, los sustituyentes se escriben por orden alfabético, no por orden numérico. La posición de los dobles enlaces es “fluctuante” a causa del fenómeno de la “resonancia” —de la aromaticidad del anillo, v. pág. 179—, por lo que no tiene sentido fijarse en donde están ubicados o se han dibujado, cuando hay que numerar los carbonos. C tiene los sustituyentes en 1, 2, 3 y 5 (1235). Si no se comienza por los grupos vecinos (por el etilo o el isopropilo de los tres grupos vecinos), el número resultante es siempre mayor. Ya que etilo va antes que isopropilo, un nombre correcto de C es 1-etil-3-isopropil-2-metil-5-propilbenceno (IUPAC). Otro es 1-etil-2-metil-3-(1-metiletil)-5-propilbenceno (CA).

NOMBRES COMUNES DE ALGUNOS ARENOS La IUPAC admite ciertos nombres tradicionales* de algunos arenos, que se indican en la figura siguiente encima de sus nombres sistemáticos. Ahora bien, si en un anillo aromático hay más grupos sustitutivos o sustituyentes, la IUPAC recomienda, en general, que se prescinda de dichos nombres históricos y que las moléculas se nombren como bencenos polisustituidos. El CA posterga todos esos nombres tradicionales. En resumen y simplificando un poco, los nombres preferidos por la IUPAC (2004) son tolueno, 1,2-xileno, ..., mesitileno y estireno, mientras que el CA prefiere desde siempre metilbenceno, 1,2-dimetilbenceno, ..., 1,3,5-trimetilbenceno y etenilbenceno: CH3

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3 CH3 1,2-xileno (o-xileno) 1,3-xileno (m-xileno) 1,4-xileno (p-xileno) tolueno metilbenceno 1,2-dimetilbenceno 1,3-dimetilbenceno 1,4-dimetilbenceno CH3

HC

CH3 CH3 mesitileno 1,3,5-trimetilbenceno

CH2

estireno (vinilbenceno) etenilbenceno

_______________________________________________________________________________ * En el s. XIX, mucho antes de que existiera la IUPAC, se fueron dando nombres a las sustancias a medida que se iban descubriendo. Así, tolueno proviene del bálsamo del árbol de Tolú (Myroxylon toluiferum), natural de Sudamérica. Xylene, del gr. xylós (madera). Mesitileno significa hidrocarburo obtenido por trimerización en medio ácido de mesita (líquido volátil intermedio, en gr. mesos, entre alcohol y éter, que luego se llamó acetona). La sustancia styrene se encuentra en la resina de Styrax officinalis. Ya se ha mencionado (v. nota pág. 173) que vinyl viene de vinum.

181

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HIDROCARBUROS AROMÁTICOS CONDENSADOS Se conocen muchos hidrocarburos policíclicos condensados con el máximo número posible de dobles enlaces en posiciones alternadas, pero aquí solo reproducimos los tres más sencillos, con sus nombres tradicionales o vulgares aceptados* y sus numeraciones respectivas. En los casos del antraceno y el fenantreno esta numeración no sigue las reglas generales establecidas para los sistemas aromáticos policíclicos. 6 8

8

1

7

2

7

6

3

6

5

4

naftaleno

5

1

9

2 3 5

10

4

antraceno

7

4 8

3 9

2 1

10

fenantreno

GRUPOS ARILO El benceno, cuando actúa como sustituyente (se escriba C6H5, C6H5–, Ph o Ph–), se llama grupo fenil o fenilo (no bencenilo, v. nota pág. 179). Se le debe nombrar así cuando esté unido a un anillo de mayor tamaño o, como se verá más adelante, a una cadena con grupos funcionales predominantes. El naftaleno, cuando se le considera un sustituyente, se llama 1-naftilo o 2-naftilo. El resto de posibilidades se reducen a estas dos por simetría. Los nombres oficiales son más largos: 1- o 2-naftalenilo (CA); naftalen-1ilo o naftalen-2-ilo (IUPAC). Del antraceno derivan los grupos 1-antril, 2-antril y 9-antril. Del fenantreno, el 1-, 2-, 3-, 4- y 9-fenantril, dependiendo de la posición por la que se una a la cadena principal. Como en el párrafo anterior, los nombres CA e IUPAC son más largos. Analicemos el caso de los hidrocarburos que contienen cadenas largas y ramificadas de alcanos, alquenos o alquinos al mismo tiempo que algún areno (es decir, con una parte alifática** importante y otra aromática). O cuando hay varios anillos aromáticos unidos a una única cadena alifática. En _______________________________________________________________________ * La palabra naftaleno proviene de naphtha, porque se encontró en la parte menos volátil de la nafta

(líquido inflamable). Antraceno deriva de antracita (un tipo de carbón mineral). Fenantreno proviene de pheno+anthra. El número de sistemas aromáticos policíclicos conocidos es enorme. Entre ellos hay muchos que tienen nombres clásicos aceptados. Pero en este texto solo trataremos con los 3 indicados arriba. En las Recommendations 2013 se retienen 19 nombres propios y el resto se reorganizan como poliacenos, poliafenos, polialenos, polifenilenos, polinaftilenos, polihelicenos y “ace...ilenos”. ** Cadena larga o “grasa”, del gr. aleiphar, ingl. aliphatic = fat.

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Ed. Reverté

estos casos suele ser más práctico, porque generan nombres menos complicados, considerar los anillos aromáticos como sustituyentes de la cadena alifática: 8

5

1

8

5

3

1

(CH3)2CHCH2CH2CHCH2CH2CH=CH2

(CH3)2CHCH2CH2CHCH2CHCH=CH2

5-fenil-8-metil-1-noneno 5-fenil-8-metilnon-1-eno

5-fenil-3-fenilmetil-8-metil-1-noneno 3-bencil-5-fenil-8-metilnon-1-eno*

1,3-difenilpropano

1-fenil-4,4-dimetilciclohexeno

Sin embargo, estos nombres no suelen ser los predilectos de CA e IUPAC, porque la regla es que los ciclos tienen preferencia sobre las cadenas abiertas por más largas o insaturadas que sean. A igualdad de tamaño, los anillos aromáticos tienen prelación sobre los saturados. Oficialmente, pues, las 4 moléculas anteriores se nombran como derivados del benceno. Por ejemplo: 1,3-difenilpropano = 1,3-propanodiilbisbenceno (CA) = propano-1,3-diildibenceno (IUPAC). Diil significa que hay dos C con 1 enlace o valencia libre, mientras que un C con 2 enlaces se llama ilideno.* V. ejercicio 15.5. Véase en la segunda fórmula (arriba a la derecha) que se suele llamar bencilo al fenilmetilo.** Hasta que uno se acostumbra, parece un nombre raro o incorrecto, como si hubiera un cruce absurdo de definiciones: = PhH C6H6 = Ph C6H5 C6H5CH2 = PhCH2

= = =

benceno ("feno") fenilo bencilo

Otro caso peculiar es el del fenilbenceno, porque su nombre preferente es bifenilo (como si se tratara de un grupo arilo en lugar de un compuesto): Hay que conocer este nombre —esta excepción— para evitar errores.***

_______________________________________________________________________ * Triil = tres C de unión (con 1 enlace) distintos. Ilidino = un C con 3 puntos de unión (3 enlaces). ** Phenylmethyl (CA) = benzyl (PIN/IUPAC) = bencil = Bn. Es un sustituyente de tipo arilalquilo. Benzyl es un nombre que obedece a razones históricas (benzoic acid / benzaldehyde / benzyl alcohol); el origen histórico de phenyl se ha explicado en la pág. 179. Hay otros dos grupos que también aparecen muy a menudo en las revistas y libros de QO, que son el difenilmetilo (= benzhydryl = “bencidrilo” = DPM) y, especialmente, el trifenilmetilo, llamado trityl (IUPAC) = tritilo = Tr, contracción de la primera sílaba, “tri”, y las dos últimas, “tilo”, de trifenilmetilo. *** El CA le llama 1,1'-bifenilo. Ahora también la IUPAC le llama así (es decir, se mantiene la excepcionalidad, sin atreverse a usar bibenceno como nombre preferente). Análogamente, binaftilo (1,1’-binaftilo, 1,2’-binaftilo y 2,2’-binaftilo) indica que dos naftalenos están unidos por un enlace sencillo. En estos casos el CA (y actualmente la IUPAC) prefiere 1,1’-binaftaleno, 1,2’-binaftaleno y 2,2’-binaftaleno. Otras asambleas o cadenas de anillos aromáticos se nombran de forma parecida.

183

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EJERCICIOS 15.1

Dibujar una estructura (fórmula constitucional) de… etilbenceno 1,3-dietilbenceno 1-etil-3-propilbenceno p-etilisopropilbenceno 1,4-diciclohexilbenceno tolueno

15.2

1,2-dietilbenceno 1,3-dimetilbenceno (m-xileno) o-dibutilbenceno 1-isopropil-3-metilbenceno dodecilbenceno mesitileno

¿Cuál de las siguientes fórmulas del tolueno es incorrecta? H H CH3

15.3

Ph–CH3

C

C6H6CH3

Nombrar los compuestos siguientes: CH2 CH3

CH3 CH3

CH2 CH3 CH(CH3)2

CH CH3

CH3 CH2 CH3

CH2 CH3

CH2 CH3

CH(CH3)2

CH2 CH3 CH2 CH3

H3C H3C

CH3 CH3 CH3

CH3 CH3CH2

CH3

CH3

CH3

CH3 CH2CH3

CH2CH2CH2CH3

CH3

CH3CH2 CH3

184

H

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15.4

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Nombrar: CH3

CH3

CH2 CH3 CH3 CH(CH3)2

CH3

CH3

CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3

15.5

CH3

Dibujar… 1,2-difeniletano [CA: 1,1'-(1,2-etanodiil)bisbenceno] 1,1,2-trifeniletano [CA: 1,1',1"-(1-etanil-2-ilideno)trisbenceno]* 4-fenil-1-buteno, 3-buten-1-ilbenceno (CA), but-3-en-1-ilbenceno 1,1,4,4-tetrafenilbuta-1,3-dieno [CA: 1,1',1",1"'-(1,3-butadien-1,4-diilideno)tetrakisbenceno] 3-(3-metilfenil)-1-hexino, (1-etinilbutil)benceno (CA, IUPAC d. 2004) 3-fenilmetil-1-hexino o 3-bencilhex-1-ino 4-(3-metilfenil)metil-2-heptino 1,1,3-trifenilciclopentano, 1,1',1"-(1-ciclopentanil-3-ilideno)trisbenceno* 1-fenil-2-(1-naftil)ciclohexeno, 1-(2-fenil-1-ciclohexen-1-il)naftaleno 3-(9-antril)-1-(2-naftil)-1-propeno, 9-[3-(2-naftalenil)-2-propenil]antraceno

15.6

Cuando hay anillos aromáticos unidos entre sí a través de enlaces sencillos, se elige el más complejo como sistema principal y los pequeños se tratan como sustituyentes, como en los dos últimos nombres oficiales del ejercicio anterior. (Las reglas son muy elaboradas, porque contemplan todo tipo de estructuras y asambleas o cadenas de anillos, pero lo indicado es suficiente para resolver los casos más generales.) Nombrar los hidrocarburos siguientes:

______________________________________________________________________________________ * Obsérvese que, según el CA y actualmente la IUPAC, al tratarse de grupos il-ilideno ("yl +ylidene"), los vocablos etanil y ciclopentanil no se abrevian a etil y ciclopentil (como estábamos acostumbrados).

185

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15.7

Escribir un nombre sistemático o más sistemático del 4-metilbifenilo (p-feniltolueno) y uno del 3,4,4’-trimetilbifenilo.

15.8

Dibujar el grupo 3,3’-dimetilbencidrilo y el 4,4’-dimetiltritilo (v. nota pág. 183).

15.9

Algunos de los términos anticuados que se indican a continuación están obsoletos pero otros todavía perduran entre el público en general o en la industria del petróleo. Dar nombres actuales y correctos de Benzöl o benzol, phene o feno, benzine o bencina, nafta volátil y ciclohexatrieno.

186

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16 Hidrocarburos halogenados Se incluyen en este capítulo aquellos hidrocarburos que contienen átomos de halógeno en sus moléculas. El método más general para nombrarlos consiste en citar el nombre del halógeno —fluoro, cloro, bromo o yodo— delante del de la molécula de hidrocarburo, como si cada uno de los halógenos estuviera reemplazando o sustituyendo un H (lo que es la esencia de la nomenclatura sustitutiva empleada hasta ahora, en los capítulos anteriores). Así, en un caso sencillo: CH3Cl clorometano

CH2Cl2 diclorometano

CHCl3 triclorometano

CCl4 tetraclorometano

También es aceptable citar el compuesto como un “haluro de alquilo o haluro alquílico”. Este segundo sistema de nomenclatura se basa en el tipo de función, ya que se trata al halógeno (“con su valencia”) como si fuera un grupo funcional. Se suele traducir function nomenclature por nomenclatura “funcional”, equívocamente, dado el significado de práctico o utilitario, de algo que funciona, que también tiene el adjetivo funcional; nomenclatura basada en la función, por la función o por el tipo de función serían expresiones más adecuadas.

EJEMPLOS nomenclatura sustitutiva

nomenclatura “funcional”

CH3Cl

clorometano

cloruro de metilo

CH3 CH2 CH2 Cl

1-cloropropano

cloruro de propilo

CH3 CH CH3 Cl

2-cloropropano

cloruro de isopropilo

CH3 CHCl CH2Cl

1,2-dicloropropano

CH3

CH3 C CH3

2-cloro-2-metilpropano cloruro de terc-butilo

Cl

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Ed. Reverté

El CA utiliza casi exclusivamente el primer sistema (la nomenclatura sustitutiva), ya que sus índices se elaboran a base de “propane, 1-chloro”, “propane, 2-chloro”, etc. Como sinónimos, o a título de nombres secundarios en su versión online (SciFinder), registra los nombres “funcionales” y otros nombres triviales y comerciales más o menos anticuados. Conviene recordar que en la nomenclatura sustitutiva los localizadores deben ser los más bajos posibles y que los sustituyentes sencillos se citan por orden alfabético (sin tener en cuenta el prefijo multiplicador, si lo hubiere). Así, en los ejemplos siguientes, bromo se cita antes que cloro, dibromo antes que etil y fluoro, y trifluoro antes que yodo: I

Cl

F

Br

Br Br

CH3 –CH–CH–CH2–CH3 Cl Br

CH3CH2CH–CH2–CHF=CBr2 CH3CH2

F

F

F 3-bromo-2-cloropentano 1,1-dibromo-4-etil-2-fluoro-1-hexeno 1,1-dibromo-4-etil-2-fluorohex-1-eno 1,3,5-tri fluoro2-yodobenceno

La IUPAC prefiere también la nomenclatura sustitutiva, pero admite la "funcional". Pero la nomenclatura "funcional" solo es ventajosa en los casos más sencillos,* como en los ejemplos siguientes: CH2Cl2 Cl Cl

Cl Br

• El nombre “funcional” del disolvente CH2Cl2, cloruro de metileno,** se oye tanto en los laboratorios como el sustitutivo diclorometano. • Cloruro de vinilo** (H2C=CH–Cl, nombre “funcional” tradicional y su comercializado polímero PVC, o poly(vinyl chloride), siempre han superado en aceptación a cloroeteno y a poli(cloroeteno). • Dicloruro de etileno (ethylene dichloride), por ClCH2CH2Cl, nombre comercial, de tipo “funcional”, se usa casi tanto como 1,2-dicloroetano. • Bromuro de alilo** (nombre “funcional” y tradicional del compuesto H2C=CH–CH2Br) es de uso más general que 3-bromo-1-propeno, al menos en Europa. Los grupos metileno, vinilo, etileno y alilo aparecen poco en este libro de introducción, pero son muy comunes en el mundo real. _______________________________________________________________________ * El vacío o “agujero” que hay en la Tabla de la pág. anterior obedece a esta causa. El nombre siste-

mático de dicho compuesto, por el tipo de función, de acuerdo con la IUPAC, es “propane-1,2-diyl dichloride” (v. págs. 152, 153 y 183), traducible a dicloruro de propano-1,2-diilo, que ni es de dominio público ni ofrece ventajas con respecto a 1,2-dicloropropano. ** Se llama metileno al grupo CH2 (cuyo C tiene en consecuencia dos valencias disponibles, o sea, es el grupo –CH2– o =CH2). La IUPAC propuso en 1993 distinguir entre un caso y otro: llamar metileno al primero y metilideno a =CH2. Ambas opciones se consideran válidas en este texto, por supuesto. Vinilo y alilo también han aparecido en la pág. 173: vinilo = etenilo (preferido en el CA y Preferred IUPAC Name = PIN) y alilo = 2-propen-1-ilo (CA) = prop-2-en-1-ilo (PIN).

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Ed. Reverté

Además de dichos nombres "funcionales", la IUPAC sigue admitiendo los antiquísimos de algunos polihalogenados sencillos: CHCl3 cloroformo* CHI3 yodoformo

CHF3 fluoroformo CHBr3 bromoformo

La fórmula molecular general de los hidrocarburos halogenados es idéntica a la del hidrocarburo de referencia, salvo en que es la suma del número de H y del número de halógenos (X) la que tiene que ser igual a 2n+2 o 2n o 2n–2 o 2n–6, etc., porque cada X reemplaza a un H (es decir, todos los X actúan con valencia 1).** Un detalle a considerar es el del estado o número de oxidación de los átomos de carbono en los compuestos halogenados, aunque se ha comentado en el capítulo 12 que el concepto de número de oxidación es poco útil en QO. Es evidente que en CCl3–CH2–CH2–CH3 (C4H7Cl3) el primer carbono se encuentra en un estado de oxidación superior, pero no se suele especular sobre si un número de oxidación realista del primero es III y el del resto de carbonos –II y –III, o sobre si el grado de oxidación promedio es –I, porque no tiene aplicaciones ni implicaciones en cuanto a la nomenclatura.

RECAPITULACIÓN Este primer contacto con moléculas que, aparte de C e H, contienen otros elementos nos permite ver que hay muchas clases de sustancias que pueden nombrarse de dos o tres maneras distintas, sistemáticas y razonables. Es frecuente además que los compuestos descubiertos hace muchas décadas tengan nombres triviales o populares. Un ejemplo paradigmático es el disolvente CHCl3, que ha recibido varios nombres, aunque solo los dos en letra negrita (triclorometano, basado en la nomenclatura sustitutiva, y cloroformo, el nombre histórico tradicional) están en uso: CHCl3 = = = =

triclorometano cloroformo

(nomencl. sustitutiva, IUPAC y CA) (nombre tradicional, aceptado) tricloruro de metilo, cloruro de metino (nom. “funcional” antigua) tricloruro de metanotriilo (nom. “funcional”, IUPAC d. 1993)***

El proceso lógico ha sido o debería ser el de ir postergando los nombres vulgares que son incoherentes o de poca ayuda, así como los sistemáticos demasiado largos. Es de esperar que con el tiempo queden para cada molécula medianamente compleja un par de nombres. Uno o ambos estarán basados en la nomenclatura sustitutiva, que son los nombres principales en los índices del CA/SciFinder y suelen ser los preferidos en las reglas de la IUPAC. _______________________________________________________________________ * Cloroformo fue introducido por Dumas en el año 1834, porque era un compuesto clorado que se

podía hidrolizar a ácido fórmico (v. capítulo 19). ** Salvo excepciones, como PhICl2, PhI(OR)2, PhI(=O)(OR)2 y otros compuestos de yodo(V). *** En 2004 la IUPAC pasó a considerar metanotriilo como el Preferred IUPAC Name (PIN) del grupo HC con tres enlaces simples o valencias, pero triclorometano sigue siendo el nombre preferido del CA y la IUPAC para CHCl3. En Google, "trichloromethane" tenía 220.000 entradas a finales de 2013, "chloroform" 4.200.000, "methyl trichloride" 6.300, "methine chloride" 5 y "methanetriyl trichloride" 0.

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EJERCICIOS 16.1 Cl

I

Cl

Nombrar: CH3 CH2 Cl

CCl4

CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CHI CH CH2 CH3 CH3

Cl

Br

Cl Br Br Br Cl Cl Br

Cl Cl

CH3 CHCl CHBr CH3

CH3 CH CHBr CH2 CH3 CH2 CH3

CH3 CBr2 CHCl CHCl CH3

CH3 CCl CCl CH3

(E)

F CH3 CHBr CHBr CH CH2 Br

Br

Cl

Cl

Br Br

16.2

16.3

Dibujar una fórmula para… 4,5-diclorohex-1-eno 4,5-dicloro-1-hexeno 3,4-dibromo-2,2-dimetilhexano 1,1,4,4-tetrafluoro-2-metilbutano 4,4,5,5-tetrayodo-2-hexeno 1-bromo-3-clorobenceno tetrafluoroeteno*

2-fluoronaftaleno hexacloroetano bromoformo tetrabromometano 4-etil-2,3-difluorooctano 1,3-dibromonaftaleno 1,1,1,2-tetrafluoroetano

Representar y dar el nombre preferido por el CA de... yoduro de isobutilo yoduro de isopropilo bromuro de fenilo yoduro de sec-butilo bromuro de fenilmetilo bromuro de bencilo bromuro de 2-feniletilo diyodoacetileno perclorotolueno 2,3,4,5,6-pentaclorotolueno “fenilcloroformo” “3,4,5-trifluoro-o-xileno”

_______________________________________________________________________________

* A partir de esta molécula —el monómero conocido comercialmente como tetrafluoroetileno— se produce el polímero Teflón.

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16.4

Dibujar todos los isómeros de fórmula molecular C3H4F2 y nombrarlos.

16.5

Los freones o clorofluorocarbonos (CFCs) son gases antiinflamables que se han utilizado enormemente en frigoríficos y esprais, pero cuya fabricación está prohibida o muy restringida en la actualidad, al haberse demostrado que reaccionan con el ozono de las capas altas de la atmósfera. Uno de los nombres sistemáticos siguientes es incorrecto ¿Cuál? CCl2F2 CF2Cl–CFCl2 CF2Cl–CF2Cl

16.6

CFC12 CFC113 CFC114

Freón 12 Freón 113 Freón 114

diclorodifluorometano 1,2,2-tricloro-1,1,2-trifluoroetano 1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoroetano

Se muestran a continuación las estructuras de los insecticidas DDT y Aldrín. ¿Cuál es cuál? Consultar la respuesta vía Internet (las fórmulas representadas en Wikipedia son perfectas). Cl CCl3

Cl

Cl Cl

Cl

Cl

1,1,1-tricloro-2,2-bis(4-clorofenil)etano, "diclorodifeniltricloroetano"

Cl

Cl

1,2,3,4,10,10-hexacloro-1,4,4a,5,8,8ahexahidro-1,4:5,8-dimetanonaftaleno (un aducto de Diels–Alder) [no se indica la configuración relativa de sus estereocentros]

16.7

Representar: (2S,4R)-2-Bromo-4-cloropentano. (2R,4R)-2-Bromo-4-cloropentano. (3S,5S)-3-Cloro-5-fluoroheptano. (3S,5S)-3-Cloro-5-yodoheptano. (3R,4S)-3-Bromo-3-cloro-4-etilheptano. (2S,3R,4R)-2,4,5,5-Tetrafluoro-3-metilheptano. cis-1,3-Dibromociclohexano. (R,R)-1,3-Dibromociclohexano. (S,S)-1,3-Dibromociclohexano. trans-1,3-Diyodociclohexano. (Z)-1-Cloropropeno. (E)-1,3-Dibromopropeno. (E)-1,4-Dibromo-2-bromometil-1-buten-3-ino. (2E,4E)-1,1,1-Triclorohexa-2,4-dieno, (E,E)-1,1,1-triclorohexa-2,4-dieno. (1Z,4S)-2,4-Dibromo-1-fenilhex-1-eno. (1Z,4S,5R)-1,5-Difenil-2,4-diyodohex-1-eno.

16.8

Los compuestos PhICl2 y PhIF4 pueden visualizarse como unos “análogos orgánicos” de los compuestos interhalogenados ICl3 y IF5 (v. pág. 43). Dibujar sus estructuras y nombrarlos. Compararlos con 1,3-dicloro-5-yodobenceno y con 1,2,4,5-tetrafluoro-3-yodobenceno.

191

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Grupos característicos o funcionales En los capítulos siguientes vamos a tomar contacto con los grupos característicos de los tipos o clases de compuestos orgánicos más importantes:* ALCOHOLES, FENOLES y ÉTERES (capítulo 17). ALDEHÍDOS y CETONAS (capítulo 18). ACIDOS CARBOXÍLICOS y ÉSTERES (capítulo 19). AMINAS/IMINAS/NITRILOS y AMIDAS (capítulo 20). Se avanzan aquí, en forma de resumen, los criterios que se utilizan para nombrarlos, con el fin de no tener que repetirlos en cada capítulo:

• En los compuestos con uno de dichos grupos característicos (grupos funcionales característicos), la cadena principal o el anillo principal es aquella o aquél que contiene dicho grupo. La cadena o el ciclo se numera consecutivamente de manera que el C del o unido al grupo característico tenga el número localizador o indicador más bajo o pequeño.** Establecido esto, las reglas vistas en capítulos anteriores sobre cadena más larga, máximo número de insaturaciones, etc., siguen siendo válidas o aplicables. Los átomos de halógeno (cap. 16) y los grupos nitro (que se introducirán en el cap. 20) se tratan como sustituyentes. • En los compuestos que contienen dos o más de dichos grupos característicos o funcionales, hay que decidir antes la preferencia o prioridad. El orden de preferencia entre las clases de compuestos que se tratan en este libro (y, por tanto, de sus grupos característicos) es el siguiente:*** 1. Ác. carboxílicos 2. Ésteres

5. Aldehídos 6. Cetonas

9. Aminas 10. Iminas

3. Amidas 4. Nitrilos

7. Alcoholes 8. Fenoles

11. Éteres 12. .............

La cadena principal debe incluir el grupo preferente, aunque no sea la cadena más larga, insaturada o ramificada. Si hay ciclos, el anillo principal debe incluir el grupo preferente, aunque no sea el ciclo más grande, insaturado o sustituido. Los otros grupos funcionales se tratan como sustituyentes y se citan por orden alfabético, sin ninguna distinción, como si fueran átomos de halógeno (o grupos análogos), sustituyentes alquilo y arilo o grupos nitro. Es útil fijarse que en el listado anterior los ácidos carboxílicos y sus derivados van delante (en la primera columna), les siguen los compuestos carbonílicos (5 y 6) y luego alcoholes y fenoles (7 y 8). En otras palabras, el orden es producto de un convenio o acuerdo, pero tiene una cierta lógica: va de mayor a menor estado de oxidación del carbono del grupo característico. Aminas e iminas (9 y 10) preceden a los colistas: los éteres (11) y el resto de sustituyentes mencionados en el párrafo anterior (que estarían en un imaginario nº 12). __________________________________________________________________________________ * En sentido estricto, los principales grupos funcionales son los que se tratarán en los capítulos 17-20. Desde un punto de vista más lato o amplio, las insaturaciones (cap. 14), los anillos aromáticos (cap. 15) y, por supuesto, los enlaces C–halógeno (cap. 16) también se suelen considerar grupos característicos. ** Es decir, empezando a numerar por aquel extremo de una cadena abierta que confiera el nº más pequeño posible al carbono del grupo característico, o dando el nº 1 al carbono del ciclo unido a él si es una molécula cíclica, o procurando que el C unido a él tenga el número más bajo entre las distintas posibilidades en sistemas policíclicos y heterocíclicos (que tienen sus propias reglas de numeración). *** En las Recommendations 2013, sección P-41, hay 44 clases. Alcoholes y fenoles van juntos, como hace el CA, pero esto no tiene consecuencias prácticas en este libro.

193

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17 Alcoholes, fenoles y éteres En este capítulo se tratará la nomenclatura de unos compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno en los que el oxígeno está unido por enlaces sencillos a la cadena carbonada. Un alcohol puede relacionarse con una molécula de agua en la que en lugar de un H hay un grupo alquilo o cicloalquilo (R, en general). Si en lugar de un H hay un anillo aromático (Ar), el compuesto es un fenol. Si en lugar de los dos H hay grupos R o Ar, es un éter: R–O–H

alcoholes*

Ar–O–H

fenoles**

R–O–R’ R–O–Ar Ar–O–Ar’

éteres***

ALCOHOLES Para nombrar los alcoholes hay dos alternativas principales. En la primera, la más general, la que venimos practicando desde el capítulo 13, llamada nomenclatura sustitutiva, se considera que se ha sustituido un H de un hidrocarburo por un átomo o grupo de átomos, que en el caso concreto de los alcoholes es por un OH. Por tanto, dado que la fórmula general de un alcano es CnH2n+2 la de un alcohol (o alcanol) será CnH2n+2O. ________________________________________________________________________ * Del árabe al kohl, materia sutil e impalpable, cuyo significado evolucionó hacia el de “sustancia espirituosa”. Recuérdese un nombre popular del alcohol, tan antiguo como el de “aguardiente”: “espíritu de vino”. Otros autores apuntan que alcohol no viene de al khol sino de al gawl (“espíritu”) o de la confusión o transliteración de ambas expresiones. Parece razonable. Del prefijo alk derivan alkane/alkene/alkyne/alkyl. ** La palabra deriva de phene (feno), un antiguo nombre del benceno (v. pág. 179), más el sufijo ol. El fenol, que se aplicaba como desinfectante, recibía el nombre de ácido fénico, de lo que queda constancia en los diccionarios y en los botes (actualmente solo decorativos) de muchas farmacias. *** Se ha comentado en la pág. 145 que éter deriva del latín aether, que significaba cielo astronómico y que luego tomó la acepción de sustancia volátil que llenaba el espacio (“el espacio etéreo”). Del alcohol del vino se obtuvo y se obtiene, por tratamiento con ácido, un líquido transparente, volátil, de olor característico, que por analogía se denominó “éter”.

195

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En consecuencia, los alcoholes se nombran añadiendo la terminación ol al hidrocarburo de referencia. Por ejemplo: CH3–O–H

CH3OH

metanol (= metano+ol)

CH3–CH2–OH

CH3CH2OH

etanol (= etano+ol)

CH3–CH2–CH2OH

CH3CH2CH2OH 1-propanol (CA) propan-1-ol (IUPAC d. 1993)

CH3–CHOH–CH3

CH3CHOHCH3

2-propanol (CA) propan-2-ol (IUPAC d. 1993)

El segundo sistema de nomenclatura, que solo tiene alguna ventaja cuando se aplica a alcoholes sencillos, consiste en citar la función —el grupo característico o funcional,* alcohol— y luego el resto como si fuera un adjetivo o usando el genitivo.** Es la nomenclatura en base a la función o grupo funcional, alias nomenclatura “funcional”. Así: alcohol metílico** CH3OH alcohol etílico CH3CH2OH alcohol propílico CH3CH2CH2OH alcohol isopropílico CH3CHOH o CH3CHOHCH3 | CH3 Este sistema, que nunca ha usado el CA, no es el preferido por la IUPAC. Por tanto, a partir de aquí se dará preferencia al primer sistema, que es de aplicación más general. Ejemplos: OH

CH3–CH2–CH2–CH2–CH2OH

1-pentanol (CA) pentan-1-ol (IUPAC d. 1993)

CH3–CH2–CH2–CHOH–CH3

2-pentanol pentan-2-ol

CH3–CH2–CHOH–CH2–CH3

3-pentanol pentan-3-ol

OH

OH

_______________________________________________________________________________ * En la práctica, al presente nivel, función = grupo funcional = grupo característico. Históricamente, “función” indicaba la presencia de “otros” átomos (O/N/...). Función alcohol significaba y significa OH unido a C alifático (sin incluirlo), pero cuando hay “más enlaces con esos otros átomos” (heteroátomos) ya no es así: la función cetona, por ejemplo, incluye al carbono (C=O, pág. 213). Grupo característico tiene un sentido más general y la IUPAC usa mucho ahora esta expresión. ** En inglés es methyl alcohol = alcohol metílico o de metilo. Por analogía con los compuestos inorgánicos MOH (E–OH, v. pág. 74), es como si se escribiera methyl hydroxide = hidróxido metílico o de metilo.

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OH

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CH2=CH–CH2–CH2–CH2OH

4-penten-1-ol (CA) pent-4-en-1-ol (IUPAC d. 1993)

CH2=CH–CH2–CHOH–CH3

4-penten-2-ol pent-4-en-2-ol

OH

En los dos ejemplos precedentes se ve que la función alcohol tiene preferencia o prioridad frente a insaturaciones. De hecho, al numerar la cadena se asigna el número más bajo posible al carbono unido al OH, sin prestar atención a la posición del doble enlace. El sufijo ol, el del grupo prioritario, es el último en citarse. En un par de los ejercicios resueltos que siguen se verá que únicamente cuando la función alcohol está en el centro de una cadena con un número impar de carbonos —cuando tanto da empezar a numerar por la izquierda como por la derecha— es cuando entran en juego otras reglas o consideraciones (analizadas en los capítulos 13-15, sobre hidrocarburos).

EJERCICIO RESUELTO Nombrar los alcoholes siguientes: HC C CHOH CH2 CH3

H2C CH C C CH2OH

B

A CH3 CH3

H2C CH CH C CH3 OH D

H2C CH CHOH C CH C 4 2 1

OH

OH

En A hay un “ol” en 1, un “ino” en 2 y un “eno” en 4. Si se empezara a numerar por la izquierda corresponderían a las insaturaciones números más bajos, pero “quien manda” es la función alcohol. El nombre es 4-penten2-in-1-ol o pent-4-en-2-in-1-ol. El grupo OH de B está en la posición 3, se comience a numerar por un lado u otro. Se empezará por la izquierda para seguir las reglas que conocemos de capítulos anteriores. El nombre correcto es 1-pentin-3-ol (CA) o pent-1-in3-ol (IUPAC).

197

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En C el grupo prioritario, la función alcohol, se encuentra en la posición 3, tanto si se numera empezando por la izquierda como por la derecha. Cuando tanto da, es cuando se puede y debe hacer uso de las reglas aprendidas en capítulos anteriores. Como los enlaces dobles deben citarse antes que los triples (v. capítulo 15), el nombre correcto es 1-penten-4-in3-ol o pent-1-en-4-in-3-ol.

OH 3

OH 2

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En el caso D, numerando correctamente tenemos un grupo OH en 2, un grupo CH3 en 2, un CH3 en 3 y un doble enlace en 4. Por tanto, el nombre es 2,3-dimetil-4-penten-2-ol o 2,3-dimetilpent-4-en-2-ol.

Alcoholes cíclicos (cicloalcanoles) Cuando la función alcohol está en un anillo hidrocarbonado, se da el nº 1 al carbono unido al OH. Pero no se indica esto en el nombre, porque es obvio (dado que, antes de "unir" el OH, todos los C de un ciclo son iguales, a diferencia de los C de una cadena lineal). Ejemplos: ciclopentanol (no ciclopentan-1-ol); ciclohexanol; 4-metilciclohexanol.

Polioles Cuando hay dos o más grupos OH en una misma molécula, se utilizan los sufijos diol, triol, tetrol, pentol, hexol...: OH

HOCH2–CH2OH 1,2-etanodiol* etano-1,2-diol

HOCH2–CHOH–CH2OH 1,2,3-propanotriol** propano-1,2,3-triol

HO

OH

HO

OH OH

1,2,3,4,5,6-ciclohexanohexol*** ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol*** HOCH2–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH2OH 1,2,3,4,5,6-hexanohexol**** hexano-1,2,3,4,5,6-hexol**** _______________________________________________________________________________ * Este diol tiene un nombre tradicional que la IUPAC acepta: ethylene glycol, glicol de etileno o glicol etilénico. En los laboratorios se le suele llamar “etileno glicol” o “etilenglicol”. ** El nombre popular es glicerol y el vulgar e inapropiado es “glicerina”, que es difícil de erradicar porque su trinitrato, el explosivo de la dinamita, se llama desde hace más de un siglo “trinitroglicerina”. El prefijo glico viene del gr. glykys o glykerós, que significa dulce. *** Estos polihidroxiciclohexanos —la fórmula representa varios estereoisómeros— tienen un nombre genérico en el mundo de los productos naturales: se llaman ciclitoles. El más abundante y conocido es el myo-inositol. La ficha http://en.wikipedia.org/wiki/Inositol es muy recomendable. **** No se suele recurrir a estos nombres sistemáticos, que son comunes a varios estereoisómeros, sino a los nombres propios de los diversos alditoles (aldohexosas reducidas, es decir, monosacáridos reducidos), tales como el manitol y el famoso aditivo alimentario sorbitol (glucitol). V. http://www.chem.qmul.ac. uk/iupac/2carb. V. sección P-102 de las Recommendations 2013.

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1

4

HO OH 1

4

HO OH

1

4

HO OH Cl

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HOCH2 CH2 CH2 CHOH CH2 CH3 1,4-hexanodiol hexano-1,4-diol HOCH2 CH2 CH2 CHOH CH CH2 5-hexeno-1,4-diol hex-5-eno-1,4-diol HOCH2 CH2 CH2 CHOH CH2 CHClPh 6-cloro-6-fenil-1,4-hexanodiol 6-cloro-6-fenilhexano-1,4-diol

Comparando los tres últimos ejemplos (1,4-hexanodiol y dos derivados suyos) se ve claramente como la cadena principal se numera de tal manera que los localizadores de los grupos OH den globalmente un número tan pequeño como sea posible (14, no 36). Empezando por la derecha, el doble enlace o los sustituyentes fenilo y cloro podrían tener números inferiores, pero eso no es lo importante.

Grupos o sustituyentes hidroxi Es posible, en polioles, que haya también grupos OH en cadenas secundarias o ramificaciones. ¿Cómo se citan entonces? Como en el ejemplo siguiente: HOCH2 CH2 CH CHOH CH2 CH3 CH2OH 3-hidroximetil-1,4-hexanodiol 3-(hidroximetil)hexano-1,4-diol

La cadena principal sigue siendo la de ejemplos anteriores (un 1,4-hexanodiol), pero la secundaria tiene un grupo hidroxi sustituyendo a un H de un metilo, es decir, es un grupo hidroximetilo. Este grupo se indica delante, como un prefijo, como un sustituyente estándar. En general, tales cadenas secundarias se llaman grupos hidroxialquil o hidroxialquilo.

Se designa mediante el prefijo hidroxi (en lugar del sufijo ol) a los grupos OH cuando en un compuesto hay otro grupo u otros grupos funcionales que tienen preferencia sobre la función alcohol, de acuerdo con el orden avanzado en la pág. 193. Como allí se ha indicado, los grupos que dejan de tener prioridad se tratan entonces como simples sustituyentes.* Así pues, en tales casos la función alcohol pasará a ser un sustituyente cualquiera, que se citará alfabéticamente por la h de hidroxi. A lo largo de los próximos capítulos, se verán ejemplos o aplicaciones de esta regla. _______________________________________________________________________________ * Se ha comentado en la pág. 149 que substituent suele traducirse como sustituyente o substituyente en muchas universidades españolas, a pesar de que en el DLE los adjetivos aceptados son substituidor o sustituidor (el que substituye) y substitutivo o sustitutivo (lo que reemplaza a otra cosa). En QO es mejor considerar todas las variantes como sinónimas.

199

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Ed. Reverté

Resumen (alcoholes) Cuando el grupo OH actúa como grupo preferente, se usa el sufijo ol. Cuando el OH interviene como sustituyente, se usa el prefijo hidroxi. Si el grupo OH está en una cadena lateral, se emplean prefijos de tipo “hidroxialquil” y análogos.

FENOLES El compuesto siguiente recibe el nombre de fenol (de phene+ol, v. phene en la pág. 179): OH fenol (bencenol)

Por extensión, se llaman fenoles a los hidrocarburos aromáticos con grupos OH unidos a los carbonos de su anillo hexagonal o del sistema policíclico. El nombre sistemático alternativo de fenol es bencenol (benzenol, en inglés, de benzene+ol),* pero no lo emplea casi nadie, ni el CA; por eso se ha escrito entre paréntesis en el dibujo superior. (En cambio, son muy frecuentes las voces bencenodiol, bencenotriol, etc. en los derivados con dos o más grupos OH, como se verá en la sección siguiente.) Los derivados del fenol se nombran dando el número 1 al C unido al OH, que no se indica: OH

OH Cl

CH3 4-metilfenol (p-cresol)

2-clorofenol

No hay una nomenclatura “funcional” que sea típica de los fenoles. No hay tradición de escribir phenyl alcohol (alcohol fenílico, cf. alcohol metílico, pág. 196), phenyl hydroxide (“hidróxido de fenilo”) o términos parecidos. Los nombres sistemáticos de los fenoles policíclicos son los esperados: naftalenol, antracenol, fenantrenol, etc. La IUPAC sigue aceptando además los nombres entre sistemáticos y tradicionales que provienen de la contracción de naftalenol a naftol, de antracenol a antrol y de fenantrenol a fenantrol: ______________________________________________________________________________ * Que no es lo mismo que benzol/Benzöl, un nombre anticuado del benceno (v. nota pág. 179).

200

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OH

OH

OH 2-naftalenol (CA) naftalen-2-ol (IUPAC) 2-naftol*

9-antracenol** antracen-9-ol** 9-antrol**

2-fenantrenol** fenantren-2-ol** 2-fenantrol**

EJERCICIO RESUELTO Nombrar los siguientes compuestos: CH3

OH

OH

Br

CH3 A

OH

(CH3)2CH

Br B

C

En A hay un grupo metilo en la posición 3 respecto al OH. El compuesto es el 3-metilfenol (m-metilfenol). Tradicionalmente se le llamaba m-cresol (se acaba de ver el p-cresol).*** En el compuesto B el número 1 corresponde al C del OH (a pesar de que entonces las posiciones sustituidas son 1345, cuando si no hubiera ningún grupo preferente serían 1235). La duda es si numerar el anillo en el sentido de las agujas del reloj o al contrario. Hay que elegir en base al orden alfabético de los grupos alquilo en 3 y 5. Así, un nombre correcto es 4-bromo-3-metil-5(1-metiletil)fenol (CA) y otro es 4-bromo-3-isopropil-5-metilfenol (IUPAC). C es un derivado del 2-naftol (nombre usual, aceptado). El Br está en la posición 6 (v. numeración del naftaleno en el capítulo 15). Por tanto, 6bromo-2-naftalenol, 6-bromonaftalen-2-ol o 6-bromo-2-naftol.

Polifenoles Cuando hay dos o más OH fenólicos se indican mediante los sufijos diol, triol, tetrol, pentol, etc., como en el caso de los polialcoholes: _______________________________________________________________________________ * El nombre más tradicional era β-naftol. ** Antraceno y fenantreno tienen una numeración especial (v. pág. 182), anterior a la implantación de reglas sistemáticas para nombrar y numerar los sistemas aromáticos policíclicos. *** Cresol viene de creosota (germicida/desinfectante), del gr. kreas (carne) y sozo (preservar).

201

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Ed. Reverté

OH

OH OH F

Br

5-fluoro-4-propil-1,3-bencenodiol 5-fluoro-4-propilbenceno-1,3-diol

4-bromo-1,2-bencenodiol (CA) 4-bromobenceno-1,2-diol (IUPAC) OH

OH OH

CH3CH2

OH CH2CH2CH3

CH3

OH

HO

5-etil-1,2,3-bencenotriol 5-etilbenceno-1,2,3-triol

OH

2-metil-1,3,5-bencenotriol 2-metilbenceno-1,3,5-triol

Los bencenodioles y bencenotrioles no sustituidos, tan presentes en el mundo vegetal, tienen nombres propios, que hay que conocer o haber visto escritos alguna vez.*

Grupos o sustituyentes hidroxi Cuando un fenol se encuentra en una cadena lateral o secundaria hay que citarle por medio del prefijo hidroxifenil, sea como 2-hidroxifenil, 3-hidroxifenil o 4-hidroxifenil, dependiendo de por donde esté unido a la cadena principal. En general, se le trata entonces como un sustituyente hidroxiaril.

Cuando en el anillo aromático o sistema policíclico aromático hay otro grupo u otros grupos funcionales que tienen preferencia, el grupo OH fenólico se designa mediante el prefijo hidroxi (en lugar de mediante el sufijo ol) como se verá a lo largo de los próximos capítulos.

Resumen (fenoles) Cuando el grupo OH actúa como grupo preferente, se usa el sufijo ol. Si el OH fenólico actúa como sustituyente, se utiliza el prefijo hidroxi o, si el OH está en un anillo que forma parte de una ramificación, los prefijos son de tipo hidroxiaril.

_______________________________________________________________________________ * El nombre antiguo del benceno-1,2-diol es pirocatecol; sus derivados se llaman catecoles, entre los que hay que destacar a las catecolaminas (catecol viene del nombre de un árbol de la India conocido por Acacia catechu). El nombre tradicional del benceno-1,3-diol es resorcinol (resin of orcin, un colorante de la antigüedad que se obtenía a partir de líquenes). Por otro lado, benceno-1,4-diol = hidroquinona o “quinol” (forma reducida de la quinona, que se puede obtener del ác. quínico aislado del árbol de la quina, v. quinic acid en Wikipedia). El nombre clásico del benceno-1,2,3-triol es pirogalol (de la descarboxilación del ácido gálico, del lat. gallum, agallas) y el del benceno-1,3,5-triol es floroglucinol (de phloios +glykys, corteza dulce, referido a la corteza de las raíces del manzano y otros árboles frutales).

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ÉTERES Los dos sistemas de nomenclatura más generales para nombrar los éteres son la sustitutiva y la que indica la función (éter): • En la nomenclatura sustitutiva, R–O–R’ se visualiza como si fuera R–OR’, en donde... R es la cadena principal y OR’ es el sustituyente. •

En la nomenclatura “funcional”, imaginamos R–O–R’ como R–O–R’, en donde... la función éter (O, un óxido) tiene 2 sustituyentes, R y R’.

Los éteres están al final de la escala de prioridad indicada en la pág. 193, separados de sus congéneres alcoholes y fenoles, y son equiparables a los hidrocarburos halogenados (que ni entran en dicha Tabla).

Ejemplos de éteres nomenclatura sustitutiva

nomenclatura “funcional”

CH3CH2–O–CH3

metoxietano

etil metil éter éter etílico-metílico

CH3CH2CH2–O–CH3

1-metoxipropano

metil propil éter éter metílico-propílico

CH3CH2–O–CH2CH3

etoxietano

dietil éter éter dietílico*

Ph–O–CH3

metoxibenceno**

fenil metil éter** éter fenílico-metílico**

Grupos alquiloxi y ariloxi Así pues, en la nomenclatura sustitutiva se considera que un éter está formado por una cadena hidrocarbonada y un OR’. La cadena principal deberá ser la más insaturada y larga y/o ramificada de las dos cadenas unidas al oxígeno (de acuerdo con lo visto en los capítulos 13 y 14). En los dos primeros compuestos de la Tabla anterior se interpreta que hay un grupo OCH3 unido a una cadena. Al grupo OCH3 se le llama metoxi, una abreviatura o contracción de metiloxi. Otras abreviaciones estándares son etoxi, propoxi, butoxi y fenoxi, que se aplican también a sus derivados. ________________________________________________________________________________ * O éter de dietilo. Comercialmente se le suele llamar éter etílico (ya que se sobrentiende, dada la definición de éter, que no puede ser otro que el dietílico, CH3CH2OCH2CH3), éter sulfúrico (por el ácido que se emplea o empleaba en su obtención) o simplemente “éter” (por ser el más común). ** En el CA el nombre principal es metoxibenceno. Sorprendentemente, en las Provisional Recommendations 2004 y en las Recommendations 2013 consta como preferido el nombre tradicional anisole/anisol.

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En general, los grupos OR se llaman grupos alquiloxi y los grupos OAr ariloxi. Si hay un anillo y una cadena implicados, se elegirá uno u otra como hidrocarburo principal, dependiendo de su complejidad relativa. En el último ejemplo de la Tabla hay un metoxi que está unido a un anillo bencénico (recuérdese que Ph = C6H5 = grupo fenilo). Si hay anillos a ambos lados del O, se elige como principal el más complejo. Dentro de los esquemas de la nomenclatura sustitutiva no hay sufijos típicos para los éteres (ni ol como los alcoholes y fenoles, ni ningún otro). Los éteres se mencionan con prefijos. Esto es así porque, como se ha mencionado, el grupo éter está en la cola de la lista de prioridad.* Por otro lado, la nomenclatura “funcional” de la Tabla anterior apenas se usa porque solo es práctica en casos tan sencillos como los indicados. Es inaplicable, además, cuando la molécula contiene otro grupo característico de los del listado de la pág. 193; en efecto, si una molécula es plurifuncional casi nunca su grupo éter tendrá prioridad, por lo que dicho grupo no se podrá nombrar mediante la nomenclatura “funcional”. En este contexto, no tiene mayor importancia la incorrección gramatical o el anglicismo muy común de traducir diethyl ether por dietil éter, en lugar de escribir éter dietílico o éter de dietilo (CH3CH2OCH2CH3); en este libro se consideran correctas o aceptables todas las variantes. En resumen, la nomenclatura de los éteres es conflictiva. En 1993 la IUPAC introdujo el término oxidano, con lo que el éter dietílico, el éter más común, se llamaría dietiloxidano, aunque esta posibilidad se descartó ya en las Provisional Recommendations 2004. Por otro lado, en el CA la entrada principal no es por diethyl ether o por “ether, diethyl” sino por ethane, 1,1’-oxybis (es decir, 1,1’-oxibisetano). Ni uno ni otro sistema son frecuentes en los laboratorios y la industria, ni se van a emplear aquí. Lo más común, como ya se ha indicado, es nombrar los éteres como sustituyentes de una cadena o de un ciclo, mediante las expresiones abreviadas metoxi, etoxi, propoxi, butoxi, terc-butoxi y fenoxi (que son las preferidas por el CA y también los Preferred IUPAC Names, PIN). En general, para el resto de grupos RO menos corrientes se habla de alquiloxi, de ariloxi, etc. Con los grupos isopropoxi, isobutoxi y secbutoxi hay disensiones, porque en las Recommendations 2013, los PIN son propan-2-iloxi, 2-metilpropan2-iloxi y butan-2-iloxi (v. págs. 152-153). Ambas variantes son aceptables. Atención: el grupo PhCH2O es benciloxi para la IUPAC y fenilmetoxi para el CA (puesto que PhCH2 es bencil para la IUPAC y fenilmetil para el CA, v. pág. 183).

Resumen (éteres) Los grupos éter se nombran casi siempre como sustituyentes alquiloxi o ariloxi. Los más comunes se abrevian: metoxi, etoxi, propoxi, butoxi y fenoxi. Hay sistemas de nomenclatura específicos para casos especiales. _______________________________________________________________________________

* Ese orden de prioridad no es de inspiración divina ni presupone una “animadversión” hacia los éteres.

Obedece al simple hecho de que el O de un R–O–R’ siempre está en medio de una cadena carbonada, “partiéndola en dos trozos” e impidiendo su numeración global o consecutiva, “desde un metilo hasta otro metilo”. Como la nomenclatura de los éteres, salvo los más simples, siempre ha sido un problema, lo más práctico es tratar a los grupos OR’ como X (halógenos o seudohalógenos).

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El lector que necesite profundizar más sobre el tema, debería leerse el próximo apéndice. APÉNDICE. POLIÉTERES Si se compara el nombre oficial de un compuesto con tres grupos éter, tal como el ejemplo siguiente (izquierda), con el del alcohol correspondiente, resulta chocante que los grupos éter se definan como sustituyentes (prefijos oxi) mientras que los tres OH se consideran grupos principales. 1

O

3

5

O

O

1

3

5

1

3

5

CH3OCH2CH2CHCH2CHCH2CH3

HOCH2CH2CHCH2CHCH2CH3

OPh OCH2CH3 5-etoxi-3-fenoxi-1-metoxiheptano

OH OH 1,3,5-heptanotriol heptano-1,3,5-triol

Parece extraño, pero es como si llamáramos 1,3,5-trihidroxiheptano al triol, un nombre comprensible o inteligible aunque no sea normativamente correcto. Supongamos, avanzando un poco más, que uno se encuentra con moléculas que contienen más grupos éter, en concreto con “éteres de éteres”, como en los ejemplos siguientes: 1

3

5

1

3

5

O

O

O

O

O

O

O

O

O O

Las dificultades aumentan pero los nombres son todavía manejables o interpretables. En efecto, estos compuestos son el 5-etoxi-3-fenoxi-1-(metoximetoxi)heptano y el 5-(2-metoxi)etoxi-3-(4-metoxi)fenoxi1-(metoximetoxi)heptano, respectivamente (aquí no se considera si todos los grupos son realmente éteres, sino que hablamos de nomenclatura). En cambio, en el campo de los productos naturales es común designar a dichos sustituyentes de una manera equivalente: 5-O-(2-metoxietil)-3-O-(4-metoxifenil)-1-Ometoximetil... (en los puntos suspensivos iría el nombre trivial aceptado del producto natural, en el caso imaginario de que la cadena dibujada fuera una parte de dicho producto natural). Las O en cursiva (letra itálica) denotan que sobre los átomos de oxígeno unidos directamente a los carbonos citados hay sendos grupos etilo, fenilo y metilo, cada uno de ellos con un sustituyente metoxi. Ahora bien, la moléculas siguientes, que parecen menos complicadas, tienen más dificultad, porque hay un O que divide la que era la cadena principal, que pasa a ser más corta. Entonces alguno de los sustituyentes debería nombrarse como un “éter de éter de éter”.* En tales casos y en poliéteres más recalcitrantes, es mejor aprovechar otro tipo de nomenclatura sustitutiva, en la que se considera que la primera molécula es un tetradecano en donde 5 O ocupan la posición de 5 CH2. El nombre de la molécula de la izquierda es 2,4,7,10,13-pentaoxatetradecano y el de la derecha es 9-etil-2,4,7,10,13-pentaoxatetradecano: 7

4

O

7

O O

10

2

O

4

O

13

O

2

O

O O

10

13

O

APÉNDICE. ÉTERES CÍCLICOS También se presentan dificultades cuando el oxígeno forma parte de un ciclo y, por tanto, rompe o separa la secuencia de los carbonos, el esqueleto del anillo carbonado. En otras palabras, un O (un “grupo” oxa) o varios O pueden también “partir” una cadena de carbonos de un ciclo o anillo. En dichas circunstancias, el sistema “oxa” puede servir, aunque es muy formal. Cuando el O forma parte de un anillo de 3, se recurre mucho más al prefijo epoxi o se nombra el compuesto como un heterociclo (oxirano). _______________________________________________________________________________ * En el CA un compuesto tal como CH3OCH2OCH2OCH2OPh (un “éter de éter de éter de éter”) recibe el nombre de metoximetoximetoximetoxibenceno. En efecto, es un metoxibenceno con un H de dicho metilo sustituido por un metoxi, que a su vez está sustituido por otro metoxi, que...

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Cuando el O forma parte de anillos de 4 o más miembros, es preferible pasarse a la nomenclatura de los heterociclos (v. http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/hetero/HW.html o el libro de la IUPAC, Tablas 3, 4, 23 y 24, pág. 42, pág. 166 y sig.). Algunos éteres cíclicos (heterociclos oxigenados) son conocidos desde tan antiguo que tienen nombres históricos muy arraigados; en la práctica, éstos son los únicos que se siguen escribiendo en las revistas y oyendo en los laboratorios, aunque algunos sean absurdos o inadecuados. Por ejemplo, tetrahidrofurano (oxolano, oxaciclopentano u óxido de tetrametileno), tetrahidropirano (oxano u oxaciclohexano) y dioxano (1,4-dioxano): O O tetrahidrofurano (THF)

O tetrahidropirano (THP)

O dioxano

EJERCICIOS 17.1

Dibujar una fórmula para los compuestos... 3-hexanol but-2-en-1-ol 5-metil-3-hexen-2-ol 6,6-dimetilhept-4-in-2-ol 2,3-pentanodiol

17.2

oct-5-en-3-in-1-ol 3,4-dimetil-1,3-hexanodiol hex-3-eno-1,2,5-triol propano-1,2,3-triol (glicerol) 1,2,3,4-hexanotetrol

Nombrar: OH

OH

OH

Cl

CH3

CH3

CH2 CH3

OH

OH

OH

OH OH

17.3

Br

OH

CH3 CH3

CH3

HO

HO

Cl

Dibujar la constitución del…? metoxipropano dipropil éter o éter dipropílico 4-metoxibut-1-eno diisopropil éter 2-metoxinaftaleno

206

Cl OH

OH

OH OH

3,3-dimetil-1-metoxibutano 1-cloro-3-etoxibenceno 1,3-dimetoxipropano 5-etoxipenta-1,3-dieno propoxibenceno

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Ed. Reverté

17.4

Representar las estructuras moleculares de… 4-etoxi-2-heptanol butil etil éter 4-metoxioct-5-eno-1,2-diol 1-etoxi-2,3,4-pentanotriol 4-cloro-5-metil-1-hexen-3-ol 2-etil-3-metoxifenol 3-etoxifenol (m-etoxifenol ) di-terc-butil éter 2,6-diclorohepta-3,4-dieno-1,7-diol 2-cloro-3-etoxinaftaleno 9,10-antracenodiol 9-fenantrol

17.5

Nombrar todos los posibles isómeros del 1-pentanol (C5H12O), prescindiendo de considerar los distintos estereoisómeros.

17.6

Nombrar, mediante la nomenclatura sustitutiva y mediante la nomenclatura “funcional”, el alcohol (CH3)3COH.

17.7

Dar el nombre de... HO

OH

OH

HO

OH

OH

17.8

Representar en 2D y en 3D la estructura del cis-1,4-ciclohexanodiol (o cis-ciclohexano-1,4-diol). ¿Es quiral esta molécula?

17.9

¿Cuál es el nombre completo del compuesto cuya configuración absoluta se indica a continuación? OH

HO

17.10

OH

Buscar vía Internet las aplicaciones de compuestos cuyo nombre trivial, común o antiguo es o fue … glicerol (“glicerina”) pentaeritritol éter de anestesia BINOL

anisol (cf. nota pág. 203) “ácido fénico” (“ác. carbólico”) éter sulfúrico MTBE

Escribir uno o dos nombres sistemáticos para cada uno de ellos. 17.11

El alcohol isopropílico o 2-propanol (común y comercialmente llamado isopropanol) recibía antes otro nombre: dimetilcarbinol.* Es un tipo de nomenclatura que está obsoleta. ¿Cómo se llamaba antiguamente el alcohol terc-butílico o 2-metil-2-propanol o 2-metilpropan-2-ol? ¿Por qué ese nombre antiguo y el de terc-butanol o tert-butanol o t-butanol se consideran incorrectos?

207

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17.12

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Dar un nombre sistemático —cuanto más sistemático y menos trivial mejor— del resveratrol [trans-resveratrol, (E)-resveratrol], un polifenol que se encuentra en la piel de la uva negra y en el vino tinto. Se le atribuyen propiedades beneficiosas (efectos cardiovasculares, como antitumoral, como anti-inflamatorio, etc.).** OH

HO

OH

17.13

Dibujar… 3,6,9,12-tetraoxaicosano oxaciclopentadieno o furano 1,4,7,10,13,16-hexaoxaciclooctadecano o 18-corona-6 (trad. del inglés 18-crown-6)

17.14

Consultar en Wikipedia o en un libro de texto de QO la fórmula de constitución de furan o furane (furano, oxol) y los dos isómeros de constitución de pyran o pyrane. Dibujar el compuesto cis-2,5-dimetiltetrahidrofurano.

17.15

Los diéteres geminales (dos grupos alcoxi unidos a un mismo carbono) se conocen con el nombre de acetales o cetales. Químicamente están relacionados con los aldehídos y las cetonas (capítulo 18), respectivamente, de quienes provienen casi siempre o la mayoría de las veces y en quienes se convierten por hidrólisis. Dibujar la estructura del 1,1-dimetoxipentano (el dimetilacetal del pentanal) y la del 2,2,4,4tetraetoxipentano (un bis-cetal de la 2,4-pentanodiona).

_______________________________________________________________________________ *· Hay profesores famosos que todavía hacen uso del término carbinol para designar el grupo C–OH (: CH = carbyne = carbino, OH = ol), de forma paralela a como carbonilo significa un grupo C=O y carboxilo es el nombre del grupo COO. ** Lo que ha sido muy beneficioso también para cosecheros y bodegas. Parece que un par de vasos de vino de calidad al día son la panacea. Aunque no todo está demostrado ni todos los vinos tienen un gran porcentaje de resveratrol y de polifenoles similares, se sigue investigando sobre sus efectos y sobre la “paradoja francesa”. La información que hay en Wikipedia en relación a estos temas es exhaustiva y contrastada. V. también http://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/resveratrol y la siguiente revisión sobre el contenido en resveratrol de distintos vinos del mundo: U. Stervbo, O. Wang & C. Bonnesen, Food Chem. 2007, 101, 449. Una asociación de bodegas riojanas ha conseguido muy recientemente —insisten en que mediante técnicas naturales— aumentar la concentración de resveratrol hasta un valor inaudito: 25,6 mg/L (112 µM).

208

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18

Aldehídos y cetonas

Los aldehídos y las cetonas se caracterizan por contener en sus moléculas un doble enlace carbono–oxígeno, llamado grupo carbonil o carbonilo. La diferencia reside en que en los aldehídos dicho grupo está en el extremo de la cadena de átomos de carbono: O

O

H R aldehído

R R' cetona

ALDEHÍDOS Para indicar la presencia de un grupo aldehído* se añade su primera sílaba, al, al final de la palabra, como un sufijo. Por tradición, en los aldehídos solo se emplea la nomenclatura sustitutiva, como si un CH3 se hubiera “transformado” en un CHO (o sea, como si 2 H se hubieran convertido en 1 O). Entonces, metano se “convierte” en metanal, etano en etanal, propano en propanal y butano en butanal:

O

H

O H

O O

H3C

O

O C

O C

o H

H

metanal

HCHO

o CH3 CHO o CH3CHO

etanal

H

CH3 CH2 CHO o CH3CH2CHO

propanal

H

CH3 CH2 CH2 CHO o CH3CH2CH2CHO

butanal

O

Los siguientes nombres de la serie son pentanal, hexanal, heptanal... _______________________________________________________________________________ * Es curioso constatar que, dado que aldehyde (aldehído) viene de alcool déhydrogené (alcohol deshidrogenado), de la expresión árabe al kohl (o de la “fusión” de al khol y al gawl, v. pág. 195) el artículo al acabó convirtiéndose en el sufijo de los aldehídos y su sonido final ol en el sufijo de los alcoholes (!).

209

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Ed. Reverté

La fórmula molecular general de todos estos aldehídos es CnH2nO. Al haber un doble enlace entre el O y uno de los C (un enlace C=O) hay 2 H menos que en la de los alcoholes correspondientes (CnH2n+2O). Para dichos aldehídos se siguen usando los nombres antiguos formaldehído, acetaldehído, propionaldehído y butiraldehído (que significan aldehído fórmico, aldehído acético, aldehído propiónico y aldehído butírico, respectivamente), por la relación que tienen con los correspondientes ácidos (capítulo 19). Otro nombre tradicional que, como formaldehído y acetaldehído, es el preferido por el CA en sus índices y por la IUPAC desde 2004, es benzaldehído (C6H5CHO = PhCHO, aldehído benzoico). Como se ha sugerido en la pág. anterior, nunca se ha desarrollado o aplicado una nomenclatura “funcional”.* En los ejemplos que siguen se observa que las cadenas se empiezan a numerar por el extremo en que se encuentra el carbonilo, ya que el grupo CO tiene preferencia sobre dobles y triples enlaces y sobre el grupo OH y los grupos OR, es decir, sobre todo tipo de grupos característicos y sustituyentes tratados hasta el momento: O O (E)

O

5

4

3

2

1

CH2 CH CH2 CH2 CHO

4-pentenal (CA) pent-4-enal (IUPAC d. 1993)

CH3 CH CH CH2 CHO

3-pentenal pent-3-enal

CH3 CH2 CH CH CHO

2-pentenal pent-2-enal

(E)

Por definición de aldehído, el carbono del CO siempre tiene el número 1, por lo que no se indica** (no se escribe 4-penten-1-al, 3-penten-1-al,*** etc.). EJERCICIO RESUELTO Nombrar los aldehídos siguientes: CH2=CH–CH=CH–CHO A

HC≡C–CH=C–CHO CH3 B

HOCH2–CH–CH=CH–CHO OH

C

En la molécula A los dobles enlaces están en el carbono 2 (entre 2 y 3) y en 4 (entre 4 y 5), porque hay que empezar a numerar por el carbono del grupo CHO. El nombre será 2,4-pentadienal o penta-2,4-dienal. _______________________________________________________________________________ * En otras palabras, para mencionar al CH3CHO nunca se han impuesto expresiones tales como methyl hydrocarbonyl o methyl aldehyde, en donde la función sería “CHO”, o como ethylidene oxide, en donde la función sería un “O” y el resto un CH3CH= (grupo etilideno). ** En los casos más corrientes: aldehídos de cadena abierta, cuando no hay otras funciones que tienen preferencia o no hay varios grupos aldehído. Como se verá, cuando los grupos CHO están unidos a ciclos o a sistemas policíclicos y aromáticos con numeración propia se siguen otras pautas. *** En las fórmulas del 3-pentenal y 2-pentenal dibujadas en el margen, solo se ha representado uno de los dos estereoisómeros (el E) que son posibles en cada caso.

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Ed. Reverté

En la molécula B, hay un grupo metilo unido al carbono 2, un doble enlace en 2 y un triple enlace en 4. Un nombre correcto de B es 2-metil2-penten-4-inal. Otro es 2-metilpent-2-en-4-inal. C es un dihidroxiderivado de un pentenal. En concreto, su nombre es 4,5dihidroxi-2-pentenal o 4,5-dihidroxipent-2-enal.

Aldehídos unidos a un ciclo

R CH O ...al

Cuando el grupo característico de un aldehído está unido a un ciclo (y en otros casos especiales), en lugar del sufijo al, que equivale a decir “hay un =O”, es más conveniente el de carboxaldehído, que significa que "hay un CH=O" sustituyendo 1 H de un anillo, a imitación de lo que se verá en el próximo capítulo. Carboxaldehído es el sufijo preferido por el CA, mientras que el de la IUPAC es algo más corto: carbaldehído.*

CH O ...carboxaldehído

Así pues, el ciclohexilmetanal suele denominarse ciclohexanocarboxaldehído o ciclohexanocarbaldehído. Y el benzaldehído (PhCHO, v. pág. anterior) también se llama bencenocarboxaldehído o bencenocarbaldehído. Cuando se usa este sufijo, el CHO “no se cuenta”: el número 1 se adjudica al C del anillo que está unido al CHO y el resto de átomos de C se numeran en sentido horario o al revés, dependiendo de los sustituyentes que pueda haber en el anillo: 6 5 4

6

CHO 1

5

2

4

3

CHO 1 2

3

ciclohexanocarboxaldehído (CA) ciclohexanocarbaldehído (IUPAC)

bencenocarboxaldehído bencenocarbaldehído

Polialdehídos

O

O O

O

O

O

Una molécula con 2 grupos aldehído o aldehídicos es un dial. En ciertos casos se la llamará un dicarboxaldehído o dicarbaldehído. En efecto: • Si forman parte de una cadena, el primer grupo estará en un extremo de la cadena principal y el segundo será el otro extremo, con independencia de que haya otras cadenas alternativas, más largas, con más insaturaciones o con más sustituyentes del tipo X, OH o OR. Así pues, no hace falta indicar que los tres compuestos siguientes son “1,5-dial”; es suficiente con escribir “dial”: OHC CH2CH2CH2 CHO

pentanodial

OHC CH2 C C CHO

2-pentinodial pent-2-inodial

H2C CHCHCH2CHCH2CH3 CHO CHO

2-etenil-4-etilpentanodial

2-etil-4-vinilpentanodial (v. pág. 173)

_______________________________________________________________________________ * En Recommendations 2004 y 2013, carboxaldehyde es una palabra proscrita. Aparece una sola vez.

211

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• Si los 2 grupos CHO están directamente unidos a un anillo, se utiliza el sufijo dicarboxaldehído (CA) o dicarbaldehído (IUPAC). Por ejemplo: 1

CHO CHO

1

2

1,1-ciclohexanodicarboxaldehído (CA) ciclohexano-1,1-dicarbaldehído (IUPAC)

CHO CHO

1,2-bencenodicarboxaldehído (CA) benceno-1,2-dicarbaldehído (IUPAC)

Ahora bien, la dificultad para nombrar un compuesto aumenta cuando hay 3 o más grupos CHO. Los dos ejemplos siguientes, sin embargo, todavía se pueden abordar mediante el sufijo carboxaldehído (o carbaldehído): OHC CH2CHCH2 CHO CHO

1,2,3-propanotricarboxaldehído* propano-1,2,3-tricarbaldehído

OHC

CHO

OHC

CHO

1,2,4,5-bencenotetracarboxaldehído (CA) benceno-1,2,4,5-tetracarbaldehído (IUPAC)

Grupos o sustituyentes oxo y formilo Cuando hay varios grupos CHO en moléculas con ramificaciones o con anillos y cadenas, hay que recurrir a tratar como sustituyentes a alguno o algunos de los grupos CHO (formil o formilo), de los “=O terminales” (oxo), de los grupos CH2CHO, de los grupos CH2CH2CHO, etc.

Si en la molécula existe otra función que tiene prioridad, el “grupo =O” u oxo, el grupo CHO o formilo (nunca oximetilo),** el grupo CH2CHO o 2oxoetilo (no formilmetilo)**, el grupo CH2CH2CHO o 3-oxopropilo, etc., deben ser tratados como sustituyentes, como se verá en ejercicios del próximo capítulo (en donde aparecerá, por ejemplo, el ácido 4-oxobutanoico o 3-formilpropanoico, OHC–CH2–CH2–COOH).

Resumen (aldehídos) Cuando el “=O” de un aldehído es el grupo preferente, se usa el sufijo al. Cuando el grupo CHO (C incluido) actúa como grupo preferente, se usa el sufijo carboxaldehído o carbaldehído. Cuando el “=O” de un CHO no es el grupo preferente, se le trata como un sustituyente de nombre oxo (prefijo oxo). Cuando un grupo CHO forma parte de una cadena lateral o anillo secundario, se usa el prefijo formil (o, si en la cadena lateral hay más carbonos, oxoalquil). _______________________________________________________________________________ * Este nombre, al que aquí se da prelación por razones pedagógicas, debería ser el primero en el CA, pero es el “segundo” (v. ácidos policarboxílicos, capítulo 19). El CA prefiere considerar que se trata de un butanodial con un 2-oxoetilo como sustituyente. Hay que tomarlo como una excepción. ** Salvo el caso del grupo CHO, que siempre se ha llamado formilo y no oxometilo, el CA ha tendido a adjudicar nombres de tipo oxoetil, oxopropil, oxobutil, etc., en lugar de formilmetil, formiletil, formilpropil, etc. a los grupos C=O que se encuentran en ramificaciones y anillos secundarios. Últimamente, la IUPAC se ha adherido por completo a este sistema.

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CETONAS En las cetonas se usa casi siempre la nomenclatura sustitutiva, en la que se supone que el grupo característico deriva de un hidrocarburo por sustitución de un CH2 por un C=O (de 2 H por un O). En los casos sencillos, hay la alternativa de aplicar la nomenclatura "funcional". Ejemplos: nomenclatura sustitutiva O

CH3–CO–CH3

2-propanona* (CA) dimetil cetona** propan-2-ona* (IUPAC) cetona dimetílica propanona, acetona***

CH3–CO–CH2–CH3

2-butanona* butan-2-ona* butanona

etil metil cetona cetona etílico-metílica

CH3COCH2CH2CH3

2-pentanona pentan-2-ona

metil propil cetona cetona metílico-propílica

CH3CH2COCH2CH3

3-pentanona pentan-3-ona

dietil cetona cetona dietílica

O

O O

nomenclatura “funcional”

La fórmula molecular general de estas cetonas es CnH2nO (como la de los aldehídos análogos, lógicamente, ya que en ambos casos hay un doble enlace C=O). En las cetonas insaturadas, al numerar la cadena hay que procurar, en primera instancia, que corresponda el localizador más bajo posible al carbono del C=O (no a las insaturaciones):

O

O

H2C CH CH2 CO CH3

4-penten-2-ona pent-4-en-2-ona (no 1-penten-4-ona)

H2C CH C C CO CH3

5-hexen-3-in-2-ona hex-5-en-3-in-2-ona (no 1-hexen-3-in-5-ona)

_______________________________________________________________________________ * Anotar el localizador en casos como estos —2-propanona, 2-butanona— parece superfluo o innecesario, porque un grupo cetona no puede estar en un extremo, pero no es incorrecto. Además, hay que pensar que ese nombre tiene que servir de base para todo tipo de derivados (en los que, como se ha comentado en otras partes y se verá en algunos ejercicios, a menudo es indispensable precisar). El nombre preferido por el CA es 2-propanona mientras que el preferido por la IUPAC es propan-2-ona. ** Dimetil cetona es la traducción directa, burda, de dimethyl ketone. Pero, tratándose de un nombre químico, es un anglicismo aceptable (como en el caso de los éteres, págs. 203-204). Lo que no es correcto es juntar adjetivo y sustantivo. Cetona dimetílica o de dimetilo es la traducción razonable en las lenguas latinas. *** Acetona es el nombre tradicional, aceptado por la IUPAC, y en la práctica el que más se sigue utilizando. Acetona, el “líquido volátil, de olor agradable, originado por calentamiento enérgico del acetato de calcio”, dio el título genérico al conjunto de sustancias análogas (Ketone, cétones, ketones).

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EJERCICIO RESUELTO Dibujar una fórmula de los compuestos que siguen y proponer un nombre alternativo que sea correcto. (A) 4-Cloro-2-metil-5-heptin-3-ona. (B) Isopropil propil cetona. A es una heptan-3-ona con un triple enlace y dos sustituyentes. Una vez dibujada la molécula de 5-heptin-3-ona, CH3–C≡C–CH2–CO–CH2–CH3, “colocamos” los sustituyentes: CH3–C≡C–CHCl–CO–CH(CH3)2 Un nombre alternativo es 4-cloro-2-metilhept-5-in-3-ona. No hay más opciones sencillas. 1-Cloro-2-butinil isopropil cetona sería otro nombre válido, pero la nomenclatura “funcional” no se suele usar en moléculas así. La cetona B tiene un grupo isopropilo a un lado del CO y un propilo al otro: (CH3)2CH–CO–CH2CH2CH3 Un nombre alternativo es 2-metil-3-hexanona (CA). Otro es el casi idéntico 2-metilhexan-3-ona (IUPAC). 1-Metiletil propil cetona no encaja con la “filosofía” del CA, que únicamente emplea la nomenclatura sustitutiva, por más que el grupo 1-metiletil sea arquetípico del CA.

Cetonas cíclicas Cuando el C carbonílico forma parte de un ciclo, los compuestos se nombran sin indicar que dicho C es el nº 1 (porque es obvio). Ejemplos: ciclopentanona, ciclohexanona, 4-metilciclohexanona.

Nombres tradicionales Algunas cetonas siguen denominándose con el nombre tradicional. Este es el caso de los ejemplos siguientes.* Entre paréntesis se indican sus nombres sistemáticos (que raramente se oyen por los laboratorios, por cierto): O C

O CH3

O

H C

C

O

o-benzoquinona acetofenona fenilcetena (3,5-ciclohexadieno-1,2-diona, CA) (1-feniletanona, CA) (2-feniletenona, CA) (1-feniletan-1-ona, IUPAC) (ciclohexa-3,5-dieno-1,2-diona, IUPAC) (2-fenilet-1-en-1-ona, IUPAC)

Policetonas Los “dicetonas” se nombran con el sufijo diona. La 2,3-butanodiona o butano-2,3-diona es la más pequeña: _______________________________________________________________________ * Acetophenone es un contracción de aceto (de acetyl) + phene (nombre antiguo del benceno) + one.

Benzoquinona proviene de benzo + quin (del ácido quínico) + ona. Ketene viene de keto (C=O) + ene (C=C); hay profesores que, por ello, aunque sean cetonas prefieren el nombre de cetenos. Tanto da.

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CH3–CO–CO–CH3 De nuevo, parece innecesario especificar que los carbonos carbonílicos son el 2 y el 3, porque si no fuera así el compuesto sería un aldehído y ya no se nombraría como una diona. Sin embargo, como se ha comentado en otros apartados, la indexación del CA contempla enormes series de derivados de todo tipo, no solo moléculas sencillas e individuales; por ejemplo, hay que poder distinguir entre sí las 1,4-difenilbutanodionas PhCOCOCH2CH2Ph, PhCOCH2COCH2Ph, PhCOCH2CH2COPh y PhCH2COCOCH2Ph. Las trionas, tetronas, pentonas, etc. que se encuentran a lo largo de un mismo esqueleto carbonado se nombran de manera parecida:* O

O

O

O

O

O O 1,2,5,6-ciclooctanotetrona ciclooctano-1,2,5,6-tetrona

3-deceno-2,6,8-triona dec-3-eno-2,6,8-triona

Sustituyentes oxo Si hay también grupos CO en las ramificaciones, si la molécula contiene cadenas y ciclos con grupos CO en unas y otros, etc., habrá alguno o algunos de dichos grupos que no estarán en la cadena o el anillo principal. En tales casos se trata al oxígeno del CO como un sustituyente y se le nombra mediante el prefijo oxo: O 2

5

O

O

6

10

O

COCH2Ph

O 1

5-(2-fenil-1-oxoetil)-2,6,10-dodecatriona**

2

5

O

1-(3-oxociclopentil)-2,5-hexanodiona

Si en la molécula hay otro grupo característico que tiene preferencia sobre la cetona (pág. 193), el “=O” pasa a ser un sustituyente más y se le cita como oxo. Basta que haya un aldehído —un carbonilo terminal— para que debamos citar a los carbonilos centrales mediante prefijos oxo, como se verá en algunos ejercicios (especialmente, en el ejercicio 18.4).

Resumen (cetonas) Cuando el grupo “=O” de una cetona es el grupo que tiene prioridad, se emplea el sufijo ona. Cuando el “=O” no tiene preferencia o forma parte de una cadena lateral, se le nombra mediante el prefijo oxo (u oxoalquil, etc.) _______________________________________________________________________ * A estas alturas, hay ya suficiente familiaridad con las fórmulas supersimplificadas, por lo que, por una

cuestión práctica, se usarán cada vez más, incluso dentro del texto principal. En la molécula de la izquierda se ha dibujado el estereoisómero E. ** Un nombre alternativo, tradicional, del grupo PhCH2CO, de mayor difusión que el sistemático 2fenil-1-oxoetil (1-oxo-2-phenylethyl), es fenilacetil (v. en el capítulo 19 la definición de “grupo acetil”).

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EJERCICIOS 18.1

Dibujar la estructura o fórmula desarrollada (constitución) de… butanal butanona (2-butanona) 2,2-dimetilpentan-3-ona terc-butil etil cetona 4-etil-2-hexenal 2,2,4-trimetil-3-pentanona terc-butil isopropil cetona

18.2

5-hepten-3-in-2-ona 3,4-dimetilhexa-2,4-dienal 2,4-pentanodiona 4-hidroxi-3,3-dimetil-2-butanona 3-etil-3-metil-4-penten-2-ona 4-cloro-5-metil-3-hexanona 4,5-diclorohexanal

Dar el nombre de... CHO

CH3 CH CH2 CO CH3 OH

CH3 CH2 CH2 CO CO CH3

O

CH3 C C CH2 CH CH CH CH CHO

H3C CH CH CH CHO

CH3

Cl C

CH3

O

C CH2 CH2 CHO

C

H3C

CH3

OH CH3 C C CH CH CH2 CH CHO CH3 CH2 CH3

O CH3 O CH3 CH2 C C C CHO CH3

18.3

Representar… 2,4-dietoxihex-5-in-3-ona 2-cloro-3-hidroxipentanal 2-clorobutanodial 6-propoxihept-3-inodial 3-heptino-2,6-diona

2,4,5-trimetil-4-octeno-3,6-diona diisopropil cetona 4-cloro-3-hidroxi-2-pentanona 3-etil-2-hidroxi-4-metilpentanal 2-metoxi-3-propil-4-hexinal

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18.4

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Nombrar: Cl

O

CH3 CO CH2 CH CHO Cl

O

OH CH3 CH CH2 CH CO CH3

OH O

O CH2 CH3

O O

O

OHC CH2 CH CH CHO CH3 CH3 O

O

(CH3)2CHO CH2 O O CH2 C C CH2 C CH3 O O OHC CH2 CH C CH CH CHO

O O O

O O

O

18.5

O

CH2CH2CH3

H3C CO CH CO CH2 CHO CH3

O

Dibujar una fórmula de los polialdehídos del listado siguiente y escribir un nombre alternativo. (Varios son inestables respecto a otros isómeros —tautómeros, formas cíclicas— o son muy reactivos, pero esto no impide que podamos nombrarlos. Es más, toda entidad química, desde la más estable termodinámica y cinéticamente hasta el intermedio de reacción de vida más corta, ha de poder nombrarse de una manera inequívoca.) 1,1,2,3-Propanotetracarboxaldehído. 1,1,3,4-Ciclohexanotetracarboxaldehído. 3-Formilpentanodial.* 2-Buteno-1,1,3,4-tetracarboxaldehído.

18.6

Representar todos los compuestos carbonílicos de fórmula molecular C6H12O que sean posibles y nombrarlos (sin distinguir entre estereoisómeros).

_______________________________________________________________________ * El CA prefiere 2-(2-oxoethyl)butanedial y luego 1,2,3-propanetricarboxaldehyde. El CA evita siempre que puede el prefijo formil (v. pág. 212), pero para la IUPAC es el nombre preferido (PIN) del grupo CHO. Todas las variantes se consideran válidas o aceptables en este libro.

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18.7

Dibujar la fórmula de los polialdehídos siguientes: 3-(2,4-Diformilfenil)butiraldehído. 4-(2,4-Diformilfenil)butiraldehído [CA prefiere 4-(4-oxopropil)-1,3-bencenodicarboxaldehído] 4-(3,4-Diformilfenil)-2-formilhexanodial. 4-Formil-5-(1-formiletil)-6-(2-formiletil)-7-(formilmetil)dec-2-inodial. ¿Cuál podría ser el nombre principal del CA para este último compuesto?

18.8

En el ejercicio resuelto de la pág. 210, el compuesto A se llamaba 2,4-pentadienal, B era el 2metil-2-penten-4-inal y C era el aldehído 4,5-dihidroxi-2-pentenal. Representar todos los estereoisómeros posibles de estos compuestos y nombrar los tres siguientes: O

O

O

HO OH

18.9

Dibujar todas las cetonas cíclicas (con el C carbonílico formando parte del anillo) de fórmula C6H10O que sean posibles, indicando y nombrando todos los estereoisómeros.

18.10

Proponer nombres sistemáticos de los compuestos siguientes, cuyos nombres tradicionales o comunes se indican debajo de cada fórmula. O O acroleína

Ph

O

cinamaldehído

Ph

O

O

dihidrocinamaldehído

O dimedona

O menadiona (vitamina K3)

18.11

Formol o “formalina” son nombres triviales —coloquiales, comerciales, de uso común en los laboratorios o en la industria pero no rigurosos, no sistemáticos, cuyo origen se remonta al siglo XVIII— del hidrato del metanal. De hecho, el formol es una solución del 37% en peso (40% en volumen) de metanal en agua, con una pequeña proporción de metanol “como estabilizante”, que se utiliza como reactivo, como biocida y en histología. La información existente en Wikipedia es perfecta. ¿Cuál de los siguientes nombres —“legales” o aceptados, a la izquierda, e históricos o triviales, a la derecha— no guarda ninguna relación química con el formol? Metanal. Paraform. Formaldehído. Paracetamol. Aldehído fórmico. Óxido de metileno (v. pág. 188). 1,3,5-Trioxano (trímero del metanal). Metaldehído o methyl aldehyde.

18.12

¿Cuál es el nombre preferente en el CA de las cetonas cuyo nombre coloquial, comercial o tradicional son benzofenona (benzophenone), calcona (chalcone), dibenzoílo o bibenzoílo (dibenzoyl, bibenzoyl, alias benzil, que no hay que confundir con el grupo benzyl, traducido por bencilo) y diacetilo o biacetilo (diacetyl, biacetyl)? Buscar estos nombres por Internet. En Wikipedia la información es correcta pero no siempre aparece el nombre “más sistemático” (nomenclatura sustitutiva) típico del CA, por lo que el ejercicio no consiste en “buscar por ordenador y copiar” los distintos nombres sino en deducir los del CA.

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Ácidos carboxílicos y ésteres

En este capítulo se tratan los ácidos carboxílicos y algunos de sus derivados. De entre éstos, aparte de mencionar las sales, solo se discuten con un cierto detalle los ésteres. Los cloruros de ácido y los anhídridos se comentan brevemente, en un apéndice. Los principales derivados nitrogenados de los ácidos carboxílicos —amidas y nitrilos— se posponen hasta el capítulo siguiente. Mientras que el capítulo 17 recogía la nomenclatura de sustancias con enlaces sencillos carbono–oxígeno (C–O, grupos hidroxi, alcoxi y ariloxi) y el capítulo 18 involucraba compuestos con enlaces dobles carbono–oxígeno (C=O, grupos carbonilo), éste implica moléculas que se caracterizan por contener ambos tipos de enlace sobre el mismo carbono (grupos carboxilo o carboxi): C O alcoholes fenoles éteres

O

O

C

C

aldehídos cetonas

O ác. carboxílicos ésteres

Es evidente que el estado de oxidación real del carbono indicado es cada vez mayor, de izquierda a derecha. En el extremo se encontrarían el CO2 (O=C=O) y los compuestos de fórmula RO–CO–OR y C(OR)4, que no se van a tratar en este libro, en los que el estado de oxidación del C es IV. O R

O O

R

H

R' O

La fórmula típica de los ácidos carboxílicos es R–CO–OH (abreviadamente R–COOH, RCOOH o RCO2H). Si se les llama “ácidos” es porque hay un enlace O–H que tiende a ionizarse dando protones al medio (es decir, que interacciona con disolventes dadores de electrones y que reacciona con las bases). La fórmula de los ésteres es R–CO–OR’ (o más escuetamente R–COOR’, RCOOR’ o RCO2R’).

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ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Los ácidos carboxílicos se nombran con ayuda del sufijo oico o ico,* que se une al nombre del hidrocarburo de referencia. Es como si los 3 H de un CH3 se hubieran sustituido por un O (un “=O”) y un OH. Estamos, pues, dentro de los esquemas de la nomenclatura sustitutiva. Así: CH4 (H–CH3) CH3–CH3 CH3–CH2–CH3 CH3CH2CH2CH3

H–COOH CH3–COOH CH3–CH2–COOH CH3CH2CH2COOH

methane+oic ethane+oic propane+oic butane+oic

= = = =

metanoico etanoico propanoico butanoico

Dado que un COOH reemplaza un CH3, el grupo COOH siempre está en un extremo u otro de la cadena. En estos casos, por tanto, el carbono del COOH siempre tiene el número 1, por lo que no se indica.** La fórmula general de los ácidos carboxílicos saturados, acíclicos, es CxH2x+1COOH o CnH2nO2. Los ácidos carboxílicos no se nombran mediante el sistema de nomenclatura “funcional”. Nunca ha hecho falta desarrollar este método alternativo, con expresiones del tipo alkyl carboxyl o alkyl carboxide. Había otros nombres históricos,*** que se indican en la columna derecha de la Tabla siguiente: nomencl. sustitutiva

nombre tradic.***

HCOOH

ácido metanoico

ácido fórmico****

CH3COOH

ácido etanoico

ácido acético****

CH3CH2COOH

ácido propanoico

ácido propiónico

CH3CH2CH2COOH

ácido butanoico

ácido butírico

_______________________________________________________________________ * Análogamente a los ácidos inorgánicos más comunes, que también acaban en ico, el modo de adjeti-

vación más usual. ** Es decir, no se escriben los números localizadores de los carbonos COOH en moléculas de cadena abierta (acíclicas) con 1 o 2 grupos COOH y cuando es el grupo principal (como sucede casi siempre). Por contra, deben indicarse los C a los que están unidos en algunos casos que se verán y en los heterociclos y policiclos con una numeración propia (v. ejercicio 13.16 y pág. 182). En estos últimos tipos de compuestos, un COOH puede estar unido al carbono 1, al 2, al 3 o al carbono n del sistema. *** Fórmico viene del latín formica, hormiga. El acético es el ácido del vinagre o acetum, y de este vocablo derivó precisamente la palabra ácido (con lo que el nombre de ácido acético es una tautología peculiar). Propiónico proviene de proteron pion o protos pion, el “primer ácido con ciertas características de ácido graso”. Butírico viene del gr. boutyron (bous = bóvido, tyros = queso), a través del lat. butyrum, mantequilla, de donde derivan butter y butyreux. Los siguientes son valérico (de la Valeriana), caproico (de la leche de cabra, 6 C), enántico, caprílico, pelargónico y cáprico. Otros ácidos saturados famosos son el láurico (del laurel, 12 C), mirístico (de la Myristica fragans o nuez moscada, 14 C), palmítico (del aceite de palma, 16 C) y esteárico (de stear, grasa de vaca, 18 C). V. http://en.wikipedia.org/wiki/Fatty_acid. **** Los nombres que van en negrita son los preferidos por el CA y, desde 2004, por la IUPAC (PIN).

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Los ácidos que poseen dobles o triples enlaces en la cadena hidrocarbonada se nombran como sigue: CH3–CH2–CH=CH–COOH CH3–CH=CH–CH2–COOH H2C=CH–CH2–CH2–COOH HC≡C–CH2–CH2–COOH

ácido 2-pentenoico (CA)* ácido pent-2-enoico (IUPAC)* ácido 3-pentenoico** ácido pent-3-enoico ácido 4-pentenoico ácido pent-4-enoico ácido 4-pentinoico ácido pent-4-inoico

Se inicia la numeración por el C del COOH. Los dobles y triples enlaces —y como se verá en seguida, los sustituyentes y grupos que pudiera haber en la cadena carbonada— no tienen ninguna prelación. EJERCICIO RESUELTO Nombrar los ácidos representados a continuación: CH3 CHOH CH CH COOH HC C CH CH CH2 COOH

A

B

Al numerar la cadena de A, empezando por el carbono del grupo COOH, se observa que hay un enlace doble entre 3 y 4 así como un enlace triple entre 5 y 6. El nombre de A es, por tanto, ácido 3-hexen-5-inoico o ácido hex-3-en-5-inoico. En el compuesto B, aparte del grupo COOH, hay un grupo OH. Según la Tabla de la pág. 193, el grupo prioritario es el COOH. Por tanto, el grupo OH se nombrará como un sustituyente. Se trata, pues, de un ácido de 5 átomos de carbono, que posee un doble enlace entre 2 y 3 y un hidroxi en 4. El nombre de B es ácido 4-hidroxi-2-pentenoico o ácido 4-hidroxipent-2-enoico. _______________________________________________________________________ * Hay que recordar de nuevo, ahora que nos acercamos al final del texto, que la IUPAC usaba el mismo sistema que el CA y la American Chemical Society (ACS), pero que en sus Recomendaciones de 1993 se pasó al sistema inglés o de la Royal Society of Chemistry (RSC). Insistimos en que ambos nombres son idénticos en lo esencial y ninguno es mejor que el otro. ** Como en la mayoría de los casos, aunque no siempre, no se ha precisado aquí la configuración de los dobles enlaces de estos compuestos. Pueden tratarse del isómero Z o del E (v. pág. 168).

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Ácidos unidos a un ciclo R

C OOH ...oico COOH

...carboxílico

Cuando el grupo funcional COOH está unido a un ciclo, la nomenclatura sustitutiva requiere otro sufijo. En efecto, en lugar de la típica terminación oico/ico (que significa que un O y un OH han reemplazado 3 H) se aplica la terminación carboxílico, que indica que todo el grupo COOH ha sustituido 1 H de un ciclo, o sea, que en la molécula hay un COOH adicional: 6

5 1

4

COOH

2

2 3

ácido ciclopentanocarboxílico

1 6

4 3

COOH

COOH

1

5

2 3

5 4

ácido bencenocarboxílico

El número 1 corresponde entonces al C del anillo que está unido al grupo COOH (no al C del COOH). Los carbonos del ciclo se numeran consecutivamente en el sentido de las agujas del reloj o al revés. El resumen podría ser: cuando se aplica el sufijo oico, el C del COOH se numera, pero no se anota que es el C1; cuando hay que usar el sufijo carboxílico, el C del COOH ni se numera (no tiene número y, por tanto, tampoco se anota).* Así pues, el compuesto de fórmula PhCOOH o C6H5COOH es el ácido bencenocarboxílico (nombre sistemático). Tiene también otro nombre, tradicional, muy extendido, que es ácido benzoico. Induce a confusión, porque la molécula de este ácido tiene un átomo de carbono más que el benceno, pero está tan establecido que es imposible erradicarlo. Es el nombre principal en el CA y el preferido por la IUPAC.** Benzoico y bencenocarboxílico son por tanto, en este orden, los dos nombres más generales y correctos. En los derivados del ácido bencenocarboxílico también se prefiere el nombre propio. Por ejemplo, el ácido 2-hidroxibencenocarboxílico sigue siendo el ácido 2-hidroxibenzoico u o-hidroxibenzoico.***

Ácidos policarboxílicos Cuando en una cadena hay dos grupos COOH, éstos determinan los extremos de la cadena principal, como es lógico. Se citarán como ác. dioicos. Si los dos grupos COOH están unidos directamente a un anillo, serán los átomos de dicho anillo que estén enlazados a los grupos COOH los que recibirán los números más bajos.**** Se citarán como ácidos dicarboxílicos. _______________________________________________________________________________ * En los aldehídos se aplica el mismo criterio (pág. 211). ** Es el PIN (Preferred IUPAC Name). Pero hay otros nombres, v. ejercicio 19.16. Benzoico es como si benzenecarboxylic se hubiera condensado; no es la abreviación o contracción de benzenoic (que sí sería un nombre incorrecto y confuso). *** Tiene además un nombre propio trivial, anterior a las reglas de la IUPAC, de gran raigambre y difusión, que es ácido salicílico. Le dieron este nombre porque se aisló de la corteza de Salyx alba (sauce). **** Lo mismo si están unidos a un sistema policíclico o un anillo heterocíclico, dentro de lo posible (dentro de las reglas de numeración por las que se rigen tales sistemas o dichos anillos).

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Los ácidos dicarboxílicos más sencillos se indican a continuación. Para cada uno de ellos se da su nombre sistemático (nomencl. sustitutiva) y el tradicional, que es el más extendido: nomencl. sustitutiva nombre tradic.* ácido etanodioico (CA) ácido propanodioico ácido butanodioico ácido pentanodioico

HOOC–COOH HOOC–CH2–COOH HOOC–CH2–CH2–COOH HOOCCH2CH2CH2COOH

ácido oxálico (PIN) ácido malónico ácido succínico ácido glutárico

En el momento en que hay insaturaciones, ramificaciones y sustituyentes es cuando se plantea el dilema de si comenzar a numerar por el COOH de la izquierda o la derecha. Hay que aplicar entonces las reglas expuestas en capítulos anteriores. El ácido siguiente, por ejemplo, es un 2-pentinodioico sustituido en 4 (no un 3-pentinodioico sustituido en 2): 1

2

3

4

5

HOOC C C CH COOH Ph

ác. 4-fenil-2-pentinodioico ác. 4-fenilpent-2-inodioico

Los ácidos 1,2-, 1,3- y 1,4-bencenodicarboxílico reciben otros nombres muy antiguos pero todavía operativos: ftálico, isoftálico y tereftálico,** respectivamente. Hay polímeros del ácido tereftálico (poliésteres llamados tereftalatos) que tienen muchas aplicaciones. Sin embargo, cuando hay sustituyentes (como en el compuesto de la derecha), lo recomendado es arrinconar los nombres históricos y usar la nomenclatura sustitutiva: O

O OH HO OH

O

COOH OH OH

O

COOH ác. 1,2-bencenodicarboxílico ác. benceno-1,2-dicarboxílico ácido ftálico

HO

3 4

2

COOH

COOH ác. 4-hidroxi-1,2-bencenodicarboxílico ác. 4-hidroxibenceno-1,2-dicarboxílico 1

Si hay tres o más grupos COOH en un compuesto acíclico, dos de ellos serán los extremos de la cadena principal pero el tercero o los restantes estarán por fuerza en una ramificación. En casos sencillos, se puede usar el ardid de considerar que los C de los COOH no forman parte de la cadena principal (como en ciclopentanocarboxílico o en bencenodicarboxílico): _______________________________________________________________________________ * Origen etimológico y “status” actual: oxálico (de Oxalis acetosella, acedera silvestre; preferido de IUPAC, como excepción), malónico (obtenido por oxidación del málico, presente en las manzanas verdes, de Malus sylvestris o domestica; aceptado por la IUPAC), succínico (del lat. succinum, ámbar; aceptado), glutárico (5 C, relacionado con el glutámico, de gluten+amino; aceptado), adípico (6 C, de grasa o tejido adiposo en latín; aceptado), pimélico (7 C, del gr. pimele, grasa; histórico), subérico (8 C, del fr. suber, corcho; histórico), azelaico (9 C, az+elaion, obtenido por oxidación con HNO3 del aceite de oliva; histórico) y sebácico (10 C, del lat. sebaceus, de sebum; histórico). ** Ftálico (phthalic) proviene de “naphthalic”, de naphthalene (cuya oxidación controlada da ácido ftálico). El prefijo “tere” deriva de terebinthus (del árbol Pistacia terebinthus), que está emparentado con turpentine o terpentine (que dio lugar a terpeno) y, por corrupción, con trementina (esencia de trementina o aguarrás, cuyo componente mayoritario es α-pineno). Ftálico y tereftálico fueron PIN entre 2004 y 2013.

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HOOC CH2 CH2 CH COOH COOH

ácido 1,1,3-propanotricarboxílico ácido propano-1,1,3-tricarboxílico

Es chocante que la “cadena principal” pase a ser la de los tres carbonos de un simple propano, pero es el sistema preferido en el CA desde siempre, al que la IUPAC se ha adherido (y ya no admite ninguno más).

Grupos carboxi Otra posibilidad es considerar uno de los tres grupos COOH como un sustituyente de la cadena de 5 que contiene los otros dos. Se usa entonces el prefijo carboxi para designar al que actúa como sustituyente: HOOC CH2 CH2 CH COOH COOH

ác. 2-carboxipentanodioico

Aunque, como se acaba de apuntar, esta variante casi no aparece en el CA y la ignora actualmente la IUPAC, siguen encontrándose expresiones así en catálogos y en artículos científicos. Además, cuando hay grupos COOH en cadenas laterales o anillos secundarios de moléculas policarboxílicas no hay otra manera de citarlos que mediante los prefijos carboxi,* carboxialquil, carboxifenil, etc.

O

O

O anhídrido acético

O

O

Ph O Ph anhídrido benzoico O

O

O

O O anhídrido succínico

O anhídrido ftálico

O

O

Ph Cl Cl cloruro de acetilo cloruro de benzoílo

APÉNDICE. ANHÍDRIDOS Y HALUROS DE ÁCIDO Los anhídridos de los ácidos carboxílicos, llamados anhídridos carboxílicos o, en el contexto de la QO, simplemente anhídrídos, suelen clasificarse en simétricos y mixtos. La fórmula de los anhídridos simétricos es R–CO–O–CO–R o RCOOCOR. Si en lugar de cadenas, hay anillos aromáticos su fórmula será del tipo Ar-CO-O-CO-Ar o ArCOOCOAr. Si se les llama anhídridos, que como es sabido quiere decir “sin agua”, es porque la manera más clásica de obtener una molécula de anhídrido es por deshidratación de dos moléculas del ácido apropiado. También tienen interés ciertos anhídridos mixtos o no simétricos (RCOOCOR’, RCOOCOAr, etc.), que se suelen obtener por reacciones de intercambio. El anhídrido de ácido más común en los laboratorios es el anhídrido acético, CH3COOCOCH3 o (CH3CO)2O. El anhídrido benzoico, PhCOOCOPh o (PhCO)2O, es un ejemplo de anhídrido aromático. Entre los anhídridos cíclicos, que pueden obtenerse por deshidratación de ácidos dicarboxílicos, se pueden destacar el succínico y el ftálico. Estos son los nombres tradicionales. Sin embargo, tanto el CA como la IUPAC prefieren nombrarlos como heterociclos (v. pág. 206): dihydro-2,5-furandione, oxolane2,5-dione; 1,3-isobenzofurandione, 2-benzofuran-1,3-dione. No se hablará aquí de estas seudocetonas. Los haluros de ácido que provienen de los ácidos carboxílicos se suelen llamar haluros de acilo (acyl halides), porque su fórmula es R-CO-X, en donde RCO se denomina grupo acil o acilo (por contracción de acid+yl) y en donde X es un átomo de halógeno (que reemplaza el OH del grupo carboxilo). Dos ejemplos representativos de este tipo de moléculas son el cloruro de acetilo (CH3COCl) y el cloruro de benzoílo (PhCOCl o C6H5COCl). _______________________________________________________________________________ * El término carboxi se utiliza también para nombrar el grupo COOH cuando en la molécula hay otro grupo característico o funcional que tiene prioridad sobre él. En la Tabla de la pág. 193 no se ha considerado esta posibilidad (para simplificar), porque las especies cargadas, que tienen preferencia, apenas se tocan en este texto de introducción (solo se habla aquí de aniones carboxilato y en un apéndice del capítulo 20 de cationes alquilamonio).

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Sales (de ácidos carboxílicos) Los aniones de los ác. carboxílicos se nombran cambiando la terminación ico del ácido por ato, como en QI. Genéricamente se llaman carboxilatos. Sus sales se nombran como las sales de los ác. inorgánicos. Por ejemplo: ácido CH3COOH ácido acético ácido etanoico NaOCOCH3 (NaOAc) Na+ –OCOCH3 Na OCOCH3

anión

sal –

CH3COO ion acetato ion etanoato

CH3COO– Na+ acetato de sodio etanoato de sodio

En muchos libros y revistas de QO se resaltan las cargas + y – mediante círculos, para que sean más visibles o, en estructuras de Lewis, para distinguir las cargas formales de los pares de electrones no enlazantes (cuando éstos no se dibujan como dos puntos sino con rayas). Son detalles que se dejan al criterio estético de cada autor. Normalmente, los cationes se escriben a la izquierda (al estilo anglosajón, como en QI).

ÉSTERES Los ésteres de los ácidos carboxílicos se nombran de forma análoga a las sales de los ác. carboxílicos. Al fin y al cabo hay una cierta semejanza entre dichas sales y tales ésteres, puesto que en una sal un átomo metálico M reemplaza al H del ácido mientras que en un éster hay una cadena hidrocarbonada R’ que ocupa el lugar del H: RCOOM o ArCOOM sal de ác. carboxílico (“carboxilato de M”) RCOOR’ o ArCOOR’ éster (“carboxilato de alquilo”) Para simplificar se ha escrito R’ en la última línea anterior pensando en una cadena saturada —un grupo alquilo—, pero puede tratarse de un ciclo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo... También son ésteres, por supuesto, los compuestos de fórmula RCOOAr o ArCOOAr’ (“carboxilatos de arilo”). La diferencia entre una sal y un éster reside en que el enlace O–M es iónico o bastante iónico (dependiendo del mayor o menor carácter electropositivo del metal), mientras que el enlace O–R’ es más covalente. Ésta es una visión muy clásica de los ésteres que se remonta al siglo XIX. También pueden tratarse como derivados del grupo acilo, o sea, como compuestos de tipo R–CO–Y o RCO–Y en los que Y es un grupo alquiloxi/alcoxi o ariloxi.* _______________________________________________________________________________ * En general, se consideran derivados de acilo —derivados carboxílicos— todos aquellos compuestos de fórmula RCO–X (haluros de ácido, X = halógeno, v. apéndice pág. anterior), RCO–Y (ésteres si Y = OR o OAr, tioésteres si Y = SR o SAr, amidas si Y = NH2, NHR o NR2, etc.) o RCO–Z (anhídridos cuando Z = OCOR, OCOAr, OSO2R, etc.).

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Ejemplos de ésteres o esteres* sencillos: HCOOCH3 CH3COOCH2CH3 CH3CH2COOCH2CH3 CH3CH2CH2COOCH3

O

H

O O

O O

Ph

OH

nombre tradicional

metanoato de metilo etanoato de etilo propanoato de etilo butanoato de metilo

formiato** de metilo acetato de etilo*** propionato de etilo butirato de metilo

EJERCICIO RESUELTO Nombrar los compuestos siguientes: HCOOCH(CH3)2

O

nomencl. sustitutiva

A

H2C CH CH2 COO C6H5

B

CH3 COO C CH3 CH3 OH C

El compuesto A es un éster del ácido orgánico de menor masa molecular, el ácido metanoico o fórmico (HCOOH). La cadena alquílica unida al O de tipo alcohol o éter es un grupo isopropilo o 1-metiletilo. El nombre más sistemático es metanoato de 1-metiletilo.**** El nombre de mayor uso es formiato de isopropilo. Al numerar la cadena de la molécula B, empezando por el carbono del grupo COO, se observa que hay un doble enlace entre 3 y 4. Por consiguiente, el nombre de B es 3-butenoato de fenilo o but-3-enoato de fenilo. En la molécula C, el grupo éster tiene preferencia sobre el grupo hidroxi (fenol). Se trata, pues, de un benzoato con un hidroxi en posición 2. El grupo unido al O del COO es el terc-butilo. Así, C es el 2-hidroxibenzoato de tercbutilo, o-hidroxibenzoato de terc-butilo o 2-hidroxibencenocarboxilato de terc-butilo (o de tert-butilo o de t-butilo).***** _______________________________________________________________________________ * Éster proviene del alemán Essigäther (“éter” del acético = “aceto volátil”). El DLE recoge éster/ésteres (voz plana/esdrújula) pero no ester/esteres (voz aguda/plana), aunque esa preferencia no se da en todas las universidades de habla española ni en todas las lenguas latinas, por lo que la segunda variante no debería penalizarse. La posible confusión fonética con el nombre bíblico de Esther es fortuita. A propósito: éster parece una voz de influencia anglófona; ester, francófona. ** El anión del ácido fórmico debería y puede llamarse “formato” pero, para evitar confusiones con el significado principal de “formato”, se suele denominar formiato. El tema de las “íes” eufónicas se ha comentado en capítulos anteriores (QI). *** Es también posible y correcto traducir ethyl acetate, etc., como acetato etílico, etc., de la misma forma que methyl alcohol se convierte en alcohol metílico, dimethyl ether en éter dimetílico y dimethyl ketone en cetona dimetílica. En este libro se usa casi siempre el genitivo (...ato de alquilo) solo porque es el tipo de expresión más común en muchos laboratorios. **** En el CA “está entrado” como éster 1-metiletílico del ácido fórmico (formic acid, 1-methylethyl ester). ***** En el CA se encontrará por benzoic acid, 2-hydroxy, 1,1-dimethylethyl ester, es decir, como éster 1,1-dimetiletílico del ác. 2-hidroxibenzoico = 2-hidroxibenzoato de 1,1-dimetiletilo. Otro nombre famoso, clásico, es salicilato de terc-butilo (v. nota pág. 222).

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Las moléculas pequeñas con varios grupos éster se nombran como derivados de los ác. policarboxílicos (p. ej., oxalato de etilo y metilo, propano-1,2,3tricarboxilato de trietilo). Los ésteres poliméricos no se tratan en este libro.

Grupos aciloxi y alcoxicarbonil Cuando un grupo éster no es la función principal, lo que en este libro equivale a decir “cuando la molécula contiene además algún COOH” (v. pág. 193),* o cuando está en una cadena lateral o anillo secundario, dicho grupo se convierte en un sustituyente cualquiera y se cita por orden alfabético. Hay dos posibilidades o tipos, que se pueden explicar comparando dos derivados del ácido 3-fenilpropiónico (3-fenilpropanoico): O

O

CH2CH2COOH

O

O

CH2CH2COOH

OH

OH

O O

CH3–CO–O

CH3O–C=O

acetiloxi o etanoiloxi

metoxicarbonil

• En el primer ejemplo, el sustituyente está unido por el O (oxi) al anillo

aromático. Se le llama acetiloxi (que a menudo se contrae a acetoxi) o etanoiloxi, ya que CH3CO es el grupo acetilo o etanoílo. Un nombre correcto del compuesto es ácido 3-(3-acetoxifenil)propiónico.** En general, los grupos RCOO o OCOR se denominan aciloxi. • En el segundo caso, el sustituyente está unido al ciclo a través del C del C=O (carbonil o carbonilo). Dicho C=O está unido por el otro lado a un grupo CH3O. Por tanto, CH3O–C=O es metoxicarbonil. Un nombre correcto es ác. 3-[(3-metoxicarbonil)fenil]propiónico.** En general, los grupos RO–C=O o COOR se llaman alquiloxicarbonil o alcoxicarbonil. hidroxi oxi oxo oxa

–OH –O– =O O vs. CH2

Los sustituyentes del primer tipo son alcoholes y fenoles que han sido esterificados. En efecto, son grupos OH que se han convertido en O–COR o RCOO (han sido acilados por un ácido o un derivado de ácido, en la práctica o virtualmente), de ahí el nombre genérico de grupos aciloxi. Este tipo de sustituyentes podrían haberse tratado en el capítulo 17, en un apéndice dedicado a toda clase de grupos O-sustituidos (OR, OAr, OCOR, OCOAr...). Un último detalle a destacar es que se denomina oxi al O unido mediante enlaces sencillos (–O–). Se distingue así de otros “grupos”. Recuérdese que el grupo OH es hidroxi (“hidro+oxi”), mientras que un O unido mediante un enlace doble (=O) recibe el nombre de oxo, Además, existe el prefijo oxa (O que reemplaza a un CH2). En cambio, el segundo tipo de sustituyentes entran de lleno en este capítulo. Son grupos carboxi o carboxilo convertidos en ésteres o en forma de ésteres. Tales grupos ROOC o ROCO o COOR (unidos por el carbono resaltado a la cadena o al anillo que contiene el grupo preferente) se denominan alcoxicarbonil o alcanoiloxicarbonil si R es una cadena acíclica saturada, alqueniloxicarbonil o alquiniloxicarbonil si es insaturada, ariloxicarbonil en caso de grupos ArOOC, ArOCO o COOAr, etc. ___________________________________________________________________________________ * Y es independiente del grupo carboxilo preferente, se debería añadir. Si un éster viene de un ácido dicarboxílico (o policarboxílico), suele nombrarse como hemiester (o como “éster parcial”). Por ejemplo, existen el malonato de (mono)metilo (alias hidrogenomalonato de metilo) y el malonato de dimetilo. Para nombrar al primero (CH3OCO–CH2–COOH) no es necesario imaginar que hay un grupo CH3OCO que reemplaza un H del metilo del ácido acético o etanoico (CH3COOH). ** Hay otros nombres correctos, como siempre. Para el CA son 3-(acetiloxi)bencenopropanoico y 3-(metoxicarbonil)bencenopropanoico. Los nombres de PhCH2COOH, PhCH2CH2COOH y PhCH2CH2CH2COOH en el CA son ác. bencenoacético, bencenopropanoico y bencenobutanoico. Son nombres que no se pueden soslayar. En el CA, benzeneacetic no se contrae a benzenacetic; es una excepción que reaparecerá.

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EJERCICIOS 19.1

Escribir o dibujar las fórmulas de los compuestos que siguen: Ácido propanoico. Ácido hexanoico. Ácido 2,2-dimetilpropanoico. Ácido 3-cloro-2-metilpropanoico. Ácido 4-hexenoico o hex-4-enoico. Ácido 4-cloro-3-metil-4-hexenoico. Ácido 2-etil-4-metil-3,5-heptadienoico. Ácido 6-propiloct-6-en-4-inoico. Ácido 2-butil-3-hidroxi-4-pentenoico. Ácido 3,4-dimetilpentanoico. Ácido 3-butil-5-etilheptanoico. Ácido hexanodioico. Ácido 2,3-dicloropentanodioico. Ácido 2,3-dicloro-4-metilhexanoico. Ácido 4-bromobenzoico o p-bromobenzoico. Ácido 2,4-dimetilbenzoico.

19.2

Algunos de los nombres siguientes contienen errores que son evidentes sin necesidad de dibujar su estructura. ¿Cuáles son? Ácido 3-pentanoico. Acetato de plata. Éster etílico del ácido benzoico. But-1-enoato de metilo. Hidrogenoacetato de calcio. Ácido butírico. Ácido bencenohexacarboxílico. Hex-3-en-1-oato de isopentilo. Formiato de magnesio. Etanoato de magnesio. Acetato de magnesio. Propionato de magnesio. Propanoato de magnesio.

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Nombrar:

19.3

CH3 CH2 COONa

HCOOK

CH3 CH2 CH2 CH2 COOK

(HCOO)2Ca

CH3 CH2 CH CH COO– CH3 CH3

NaOOC COONa

CH3 C C COOK

CH3 CH CH CH CH COOCs

(CH3CH2CH2COO)2Mg

HC C CH2COOLi

COONa

COONH4

Nombrar los siguientes compuestos:

19.4

O

CH3 CH2 CH2 CH2 COO CH2 CH2 CH3

O O

CH3 CH2 CH2 COO CH2 CH2 CH2 CH3

O O

CH3 CH2 COO CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

O O O H

CH3 COO CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

O

HCOO CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

O

O O

O O

O O

H3C OOC CH2 CH2 COO CH3

O O

CH3 CH2 OOC CH2 COO CH2 CH3

O

CH3 CH2 OOC COO CH2 CH3

O O O O

CH2COOCH(CH3)2

O O H H

O O

HCOO C(CH3)3 HOOC C(CH3)3

O

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19.5

Representar… pent-3-enoato de propilo 2-metil-3-pentinoato de metilo ácido 2,3-dihidroxi-4-metilpentanoico 2-hidroxi-3-metoxipentanoato de sodio 2-propil-3-hexenoato de etilo 2-hidroxibenzoato de sodio 3-etoxihex-4-inoato de isopropilo 2-cloro-4,5-dimetil-4-hexenoato de metilo 4,5-dihidroxi-2-hexinodioato de dimetilo 3-etoxihex-4-inoato de sec-butilo (o de 1-metilpropilo) 2,2-dicloroetanoato de butilo o dicloroacetato de butilo 2,3-diclorobutanoato de fenilo 2,4-dibromobenzoato de isobutilo 3,5-dihidroxibenzoato de potasio ácido 2-bromo-3-etoxibenzoico 2-cloro-6-hidroxibenzoato de amonio

19.6

Dibujar... ácido 4-oxobutanoico o 3-formilpropanoico* ácido 3,3-dimetil-2,5-dioxoheptanoico 4-formilbenzoato de isopropilo (o de 1-metiletilo) ácido 2,4-diformil-3-oxodecanodioico ácido 3-(3-acetiloxi)fenilpropanoico 3-(2-etanoiloxi)fenilpropanoato de 4-pentenilo 4-formil-3-(formiloxi)benzoato de etilo ácido 2-(etoxicarbonil)-6-hidroxi-3-(propoxicarbonil)hexanoico ácido 2-(fenoxicarbonil)-5-metil-4-(metoxicarbonil)benzoico** 4-butanoiloxi-2-butoxi-3-hidroxifenilacetato de fenilo*** ácido 2-naftalenocarboxílico 4-hidroxi-2-naftalenocarboxilato de metilo 9-antracenocarboxilato de fenilo ácido 4,5-dicloro-9-antracenocarboxílico

___________________________________________________________________________________ * Oxobutanoico es el principal en el CA y el preferido ahora por la IUPAC. 3-Formilpropanoico está aceptado. ** En inglés, y por tanto en la mayor parte de fuentes de información, el orden alfabético de los grupos sustituyentes no es el mismo: en este caso el nombre sería 4-(methoxycarbonyl)-5-methyl-2-(phenoxycarbonyl)benzoic acid. El lector ya es consciente de que esto ocurre de vez en cuando, como en alguna ocasión se ha comentado. Pero este ejemplo es muy representativo. *** Para los grupos RCOO como el CH3CH2CH2COO (butanoiloxi, butiriloxi) el CA prefiere la expresión 1-oxobutoxi (es un butoxi, CH3CH2CH2CH2O, con un oxo en la posición 1). Parece un sistema irregular pero es muy útil porque se puede aplicar a multitud de derivados. Por ejemplo, CH3CH2COCH2O es 2-oxobutoxi, CH3COCH2CH2O es 3-oxobutoxi e incluso OHCCH2CH2CH2O (con un grupo formilo en el extremo) se nombra como 4-oxobutoxi. Conviene conocerlo. El CA aplica este esquema (integrando el C del CO en la cadena y nombrando “=O” como oxo, v. pág. 212) más a menudo que la IUPAC.

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19.7

El ácido ftálico es el o-bencenodicarboxílico y el tereftálico el pbencenodicarboxílico. Dibujarlos y dar dos nombres alternativos para cada uno de ellos.

19.8

Algunos ésteres poliméricos del ácido tereftálico se fabrican en grandes cantidades. ¿Cuál es la fórmula de las fibras del terylene (Tergal, Terlenka)? ¿Cuál es la fórmula del material plástico que se utiliza para fabricar los envases de agua mineral (polyethylene terephthalate, PET)? Dibujar su estructura. V., por ejemplo: www.chemguide.co.uk/organicprops/esters/polyesters.html

19.9

Dar un nombre sistemático del ácido cítrico, cuya “fórmula desarrollada” puede encontrarse en http://en.wikipedia.org/wiki/Citric_acid o en http://www.encyclopedia.com/html/c1/citrc-ac.asp. Dibujar la constitución de su isómero, el ácido isocítrico o 1-hidroxi1,2,3-propanotricarboxílico, también implicado en el ciclo de Krebs o de los ácidos carboxílicos.

19.10

Nombrar el siguiente compuesto como derivado del ácido benzoico o bencenocarboxílico y como derivado del ácido 4-fenilbutanoico (IUPAC), 4-fenilbutírico o bencenobutanoico (CA). COOH COOH

19.11

Dibujar el ácido láctico racémico, así como sus dos enantiómeros: el ácido (S)-2-hidroxipropanoico y el (R)-2-hidroxipropanoico. Dibujar también el ácido pirúvico (buscar su fórmula en textos o por Internet) y dar su nombre sistemático. Los nombres tradicionales anteriores derivan del latín (lac o lacte/lacticus y pyro+uva).

19.12

Nombrar: CH3–CO–O–CO–CH3

CH3–CO–Br

(CH3CH2CH2CO)2O

H2C=CH–CO–Cl

19.13

¿Cuál o cuáles, de los siguientes nombres, no son correctos? Anhídrido propiónico. Anhídrido terc-ftálico. Anhídrido acético-fórmico. Anhídrido etanoico-metanoico.

19.14

Apuntar el nombre completo, con sus estereodescriptores o indicadores estereoquímicos si corresponde, de los ácidos siguientes. V. pág. 221.

231

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COOH

COOH

COOH

COOH

COOH

COOH OH

19.15

¿Cuáles son los nombres que usa el CA para los ésteres caproato metílico o de metilo, caprilato etílico o de etilo y caprato propílico o de propilo? (V. nota pág. 220.)

19.16

El nombre más frecuente y el principal en el CA del compuesto de fórmula PhCOOH es ácido benzoico. El nombre más sistemático es ácido bencenocarboxílico. Pero, al estar tan extendido en la naturaleza y tener tantos usos (incluido el de conservante alimentario), ha recibido o recibe otros nombres, algunos aceptables o comprensibles y otros incorrectos. ¿Cuál de los nombres siguientes no corresponde al ácido benzoico? Consultarlo online. Ácido fenilfórmico (The Merck Index-14th Ed, CA). Ácido bencenofórmico (CA). Ácido dracílico (CA, The Merck Index-14th Ed). Ácido toluénico o toluico. Ácido bencenometanoico (CA). E 210.

19.17

Ácido maleico es el nombre clásico del ácido butenodioico con los dos grupos carboxilo en cis. El isómero con los dos carboxilos en trans se llama fumárico. Escribir dos nombres sistemáticos actuales para cada ácido.

19.18

El ácido O-acetilsalicílico (conocido internacionalmente como aspirin y traducido por “aspirina” como si fuera una amina o un fármaco nitrogenado) contiene un grupo carboxilo y un grupo éster: O O

H

O

CO2H

= OAc

O

Escribir algunos nombres sistemáticos para este compuesto de propiedades analgésicas y anticoagulantes. 19.19

Buscar en diccionarios o vía Internet (online) las nombres oficiales de los ácidos acrílico, propargílico (o propiólico), metacrílico, crotónico, cinámico y melítico.

19.20

El famoso ácido oleico o (Z)-9-octadecenoico o (Z)-octadec-9-enoico, que se encuentra en muchos aceites vegetales y en algunas grasas pero es especialmente abundante en el aceite de oliva, no es un ácido –6 o n–6 (sino –9). Este argot tan esotérico, pero ampliamente difundido en la actualidad entre médicos y público en general, pretende indicar la posición del doble enlace más cercano a la cola de la cadena, empezando a contar, pues, por el C del CH3, en lugar de hacerlo de acuerdo con las reglas de nomenclatura, empezando a numerar por la cabeza (el grupo COOH). Dibujar su “fórmula desarrollada” y la de su isómero E.

19.21

Después de consultar en http://en.wikipedia.org/wiki/Omega-3_fatty_acid u otra fuente de información similar la importancia que tienen los ácidos –3 y –6 para la salud, dibujar una fórmula tridimensional de los ácidos… (a)
-linolénico (18:3, –3), o (Z,Z,Z)-9,12,15-octadecatrienoico, del aceite de linaza, (b) -linolénico (18:3, –6), o (Z,Z,Z)-6,9,12-octadecatrienoico, (c) araquidónico, o (todo-Z)-5,8,11,14-eicosatetraenoico, o (Z,Z,Z,Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoico (20:4, –6), cuyo nombre deriva de Arachidnos hypogea, cacahuete).

232

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19.22

19.23

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Buscar en Internet (vía Google, Yahoo...), o en libros de texto, o en las enciclopedias de la biblioteca del Centro, o a través del Beilstein o del semanario Chemical Abstracts (CA) y/o vía SciFinder u otras bases de datos como Scopus, los nombres oficiales de los siguientes compuestos. Indicarlos en inglés y en español. Ácido piválico.

Ácido isovalérico.

Ácido mandélico.

Ácido láurico.

Ácido ricinoleico.

Ácido pamoico.

Por analogía con los casos del CH3COCl (cloruro de acetilo) y de PhCOCl (benzoyl chloride, cloruro de benzoílo, a menudo abreviado como BzCl), nombrar los haluros de ácido y derivados análogos que siguen: Cl O t

BuCOF

N3

Cl Cl

O

O

CN

Cl

BzCl no se debería confundir con benzyl chloride, cloruro de bencilo, BnCl (IUPAC), o cloruro de fenilmetilo, PhCH2Cl, cuyo nombre preferente en el CA es (clorometil)benceno. 19.24

Se reproducen a continuación las fórmulas de tres peroxiácidos orgánicos. Como sus análogos inorgánicos, se caracterizan por contener un grupo –O–O– en lugar de un –O–. La IUPAC ha pasado en fechas recientes a considerar como preferido el nombre de ácidos peroxoicos, tal como hacía y hace el CA. Sin embargo, los nombres tradicionales son los que se siguen usando más en los laboratorios y en los catálogos comerciales. Nombrar el segundo compuesto y el tercero. O H3C C O OH

O F3C C O OH

CH3CO3H

CF3CO3H

O OOH Cl

(mCPBA)

ác. etanoperoxoico (CA, IUPAC d. 2004) ác. peroxiacético (tradic., IUPAC a. 2004) ác. peracético (antiguo, incorrecto)

19.25

Dibujar la configuración y una representación tridimensional del ácido cis,cis-1,3,5-trimetil-1,3,5-ciclohexanotricarboxílico (ácido de Kemp), sabiendo que está demostrado que los tres grupos carboxilo están en una disposición axial (1α,3α,5α), y del (3R,4S,5R)-3,4,5-trihidroxi-1-ciclohexenocarboxilato de metilo (methyl shikimate, chiquimato de metilo).

233

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20 Derivados nitrogenados En este capítulo se tratan algunos de los compuestos nitrogenados más usuales. Además de las aminas, iminas y nitrilos, sólo se incluyen las amidas y los nitroderivados. Aminas, iminas y nitrilos se diferencian porque en las primeras sólo hay enlaces sencillos C–N, la característica de las segundas es la presencia de un doble enlace carbono–nitrógeno (C=N) y los nitrilos o cianuros orgánicos contienen un triple enlace carbono–nitrógeno (C
N): ..

..

N

C N

aminas

iminas

C

C N: nitrilos (cianuros orgánicos)

AMINAS Las aminas derivan, real o virtualmente, del NH3 (pág. 25). Tienen algún o algunos enlaces N–C en lugar de algún o algunos enlaces N–H: CH3–NH2

metilamina* metanamina*

CH5N

CH3–CH2–NH2

etilamina etanamina

C2H7N

CH3CH2CH2NH2

C3H9N propilamina 1-propanamina (CA) propan-1-amina (IUPAC desde 1993)

_______________________________________________________________________________

* Para la IUPAC, metilamina y metanamina eran igualmente válidos, pero en 2004 metanamina pasó a ser su

nombre preferido (PIN) y metilamina sigue siendo un nombre aceptado, pero desde 2013 en tercer lugar. El Chemical Abstracts Service (CA) siempre ha dado preferencia a metanamina (methanamine) en sus índices. De todas formas, en las principales revistas y en los laboratorios predomina metilamina.

235

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CH3 CH NH2 CH3

aminas primarias

–NH2

aminas secundarias

–NH

aminas terciarias

–N–

N H (CH3)2NH NH(CH3)2

N

(CH3)3N

N(CH3)3

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C3H9N isopropilamina* 2-propanamina (CA)* propan-2-amina (IUPAC desde 1993)*

Las aminas como las anteriores, con un único enlace C–N, se llaman aminas primarias. Se caracterizan porque contienen un grupo NH2. Su fórmula molecular general es CnH2n+3N (v. las fórmulas moleculares individuales en la Tabla anterior). Se observará que el número de hidrógenos, cuando hay un N, es siempre impar. De hecho, es como si un grupo NH2 hubiera reemplazado a un H de un hidrocarburo, por lo que cualquier amina simple tiene un NH más que el hidrocarburo de referencia.** Las aminas que tienen el átomo de nitrógeno unido a 2 átomos de carbono (y que, por tanto, estarían en medio de una cadena y contienen un grupo NH) se llaman aminas secundarias. Las que tienen el N unido a 3 C (como si estuvieran en el punto de ramificación de una cadena) se llaman aminas terciarias. Ejemplos: CH3–NH–CH3

dimetilamina N-metilmetanamina***

C2H7N

CH3 N CH3 CH3

trimetilamina N,N-dimetilmetanamina****

C3H9N

La fórmula molecular general sigue siendo, como es lógico, CnH2n+3N. _______________________________________________________________________________ * Cualquiera de los 3 nombres es correcto, aunque hasta 1993 la IUPAC defendía el mismo nombre sustitutivo que el CA, 2-propanamina, con lo que sólo había 2 nombres “legales”. Ahora bien, estrictamente isopropylamine debería escribirse isopropyl amine y traducirse por amina isopropílica o de isopropilo —se trata de una nomenclatura según el grupo funcional—, de la misma manera que se escribe separadamente methyl alcohol (alcohol metílico) y diethyl ether (éter dietílico o de dietilo), pero las costumbres establecidas son difíciles de cambiar. A propósito, en 1993 la IUPAC introdujo como primera acepción el uso del sufijo azano —metilazano, etilazano, propilazano, isopropilazano...—, pero ninguna revista importante llegó a implementar esta variante. Aquí se deja de lado, porque ya hay muchas formas de nombrar a las aminas. En las Prov. Recommendations 2004 "azano" desapareció y en las Recommendations 2013 ha vuelto como segundo nombre (no como PIN). De hecho, es útil e históricamente inevitable que muchas sustancias puedan citarse de 2 o 3 formas aceptadas, de lo que este libro está plagado de ejemplos, pero no ayuda mucho que circulen de cada una 5 o más nombres alternativos. ** Compárese con los alcoholes, en donde un OH sustituye a un H, por lo que los alcoholes sencillos tienen sólo un O más que el hidrocarburo de referencia (así, etanol = C2H6O, mientras que etanamina = C2H7N). Como el N tiene valencia III (impar), el número de H debe ser impar en cualquier fórmula molecular CxHyNzOw, siempre que haya 1 N o, en general, siempre que z sea impar. *** El CA da preferencia a N-metilmetanamina, porque considera esta amina secundaria como un derivado metilado de la metanamina. La IUPAC ha adoptado este sistema (para designar el PIN). **** El CA da preferencia a N,N-dimetilmetanamina, como si se tratara de un derivado dimetilado de la metanamina. La IUPAC se sumó en 2004. En las fórmulas abreviadas, escribir (CH3)3N y Me3N o bien N(CH3)3 y NMe3 es irrelevante: Me3N, en el orden en que se pronuncia, coloca los C a la izquierda del N, como en las combinaciones binarias (pág. 21); NMe3 recuerda que es un derivado de NH3.

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Es más complicado nombrar las aminas secundarias y terciarias cuando las cadenas unidas al N son distintas. En los ejemplos siguientes se compara una butanamina (una amina primaria) con dos "derivados" cuyos N están unidos a cadenas más cortas: CH3CH2CH2CH2–NH2

butilamina* 1-butanamina (CA) butan-1-amina (IUPAC desde 1993)

CH3CH2CH2CH2–NH–CH2CH3

N-etilbutilamina* N-etil-1-butanamina N-etilbutan-1-amina

CH3CH2CH2CH2 –N–CH2CH3

N-etil-N-metilbutilamina* N-etil-N-metil-1-butanamina N-etil-N-metilbutan-1-amina

CH3

En los dos últimos ejemplos, se ha tomado como cadena principal la más larga. En general, entre las unidas al N se elige de acuerdo con lo visto en los capítulos 13 y 14. Pero los sustituyentes se nombran por orden alfabético, como siempre. La letra N se escribe en cursiva (letra itálica). Cuando el N de una amina está directamente unido a un C de un doble enlace los compuestos correspondientes reciben el nombre genérico de enaminas (se sobreentiende que son enaminas “conjugadas”). Si a un triple enlace, se llaman inaminas “conjugadas” (conjugate ynamines).** Cuando está unido a un anillo aromático, se denominan aminas aromáticas:*** CH3–CH=CH–N(CH3)2

CH3–C C–N(CH3)2

una enamina

una inamina

NH2

amina aromática

_______________________________________________________________________________ * Hay que insistir en que los tres nombres con asterisco obedecen a una nomenclatura “funcional”, aunque no lo parezcan. Se evidenciaría si se escribieran tal como se ha comentado en la pág. anterior: butyl amine, butyl ethyl amine y butyl ethyl methyl amine. La IUPAC propuso en 1993 butil(etil)metilamina (sic), por orden alfabético, pero en 2004 y 2013 lo olvidó. Los otros nombres siguen las reglas de la nomenclatura sustitutiva, que es el sistema más general y adecuado para nombrar moléculas de estructura complicada. ** Enaminas e inaminas manifiestan unas propiedades químicas peculiares (que no se van a tratar aquí, en un libro de nomenclatura), como consecuencia de la interacción, llamada conjugación o resonancia, que se da entre el par de electrones no enlazante del N y el sistema insaturado. *** El N debe estar directamente unido a un C de un anillo aromático para que esto sea así. Entonces exhiben un comportamiento químico peculiar. Por otro lado, hay muchísimas moléculas que contienen grupos NH2 o NHR o NR2 (v. págs. siguientes) y anillos aromáticos separados. Dichas sustancias no deben considerarse aminas aromáticas ni tienen las propiedades químicas que las caracterizan, por más que algunas firmas comerciales o industrias se empeñen en clasificarlas así en sus catálogos. Son aminas alifáticas con uno o varios sustituyentes de tipo arilo. En otras palabras, “aminas alifáticas con sustituyentes aromáticos” ≠ “aminas aromáticas”. (El caso de la bencilamina o bencenometanamina —en donde el N está a 2 enlaces del anillo aromático— puede merecer, si acaso, una consideración independiente, particular.)

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Es conveniente destacar que no existe en las aminas la típica distinción entre alcoholes (grupos OH unidos a carbonos alifáticos), fenoles (grupos OH unidos a anillos aromáticos) y éteres. Todas son “aminas”, si bien • las aminas alifáticas primarias se “parecen” a los alcoholes, • las aminas aromáticas primarias son análogas a los fenoles, y • las aminas secundarias y terciarias, sean alifáticas o aromáticas, son “parientes” de los éteres. EJERCICIO RESUELTO Nombrar: N

CH3

N

CH3CH2CH2CH2CH2N NH2

A

CH2CH2CH3

CH3 CH3CH2CHN CH3CH2 CH2CH2CH3 B

H2C=CH–CH2–NH2 C CH3

CH3 C C N(CH3)2

NH2

D

Br

E

N F

CH3

En A la cadena principal tiene cinco átomos de carbono (es una pentilamina o pentanamina). El resto se consideran sustituyentes alquilo y se citan por orden alfabético. Por tanto, cualquiera de los términos siguientes es correcto: N-Metil-N-propilpentilamina. N-Metil-N-propil-1-pentanamina. N-Metil-N-propilpentan-1-amina. En B la cadena principal también es una pentanamina (exactamente, una 3-pentanamina). Nombre: N-Metil-N-propil-3-pentanamina o N-metil-N-propilpentan-3-amina El nombre del compuesto C es 2-propen-1-amina (CA) o prop-2-en-1-amina (IUPAC).* D es un derivado de la 1-propin-1-amina (CA) o prop-1-in-1-amina (IUPAC). Así, un nombre correcto de D es N,N-dimetil-1-propin-1-amina. _______________________________________________________________________________ * Aparte de estos dos nombres sistemáticos (nomenclatura sustitutiva) hay otro trivial o tradicional que es el que se oye con más frecuencia en la práctica cotidiana: alilamina (v. grupo alilo, pág. 173).

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El nombre clásico de E, la amina aromática más simple, es fenilamina. El CA prefiere benzenamine, bencenamina. Pero tiene uno histórico muy difundido: anilina (PIN).* La molécula F puede nombrarse de distintas maneras. Por ejemplo: 4-Bromo-N,N-dimetilbencenamina (CA). 4-Bromo-N,N-dimetilfenilamina. 4-Bromo-N,N-dimetilanilina (IUPAC).

Poliaminas Cuando una molécula contiene dos o más grupos NH2, se actúa igual que en el caso de los polioles. Existen, pues, diaminas, triaminas, tetraminas, pentaminas, etc. Ejemplos: H2N

NH2 H2N

NH2 NH2

H2N–CH2–CH–CH2–CH2–NH2 NH2 1,2-etanodiamina (CA) 1,2,4-butanotriamina (CA) etano-1,2-diamina (IUPAC)** butano-1,2,4-triamina (IUPAC) H2N–CH2–CH2–NH2

H2N

NH2

NH2 H2N

NH2 1,3,5-ciclohexanotriamina*** ciclohexano-1,3,5-triamina***

1,4-bencenodiamina benceno-1,4-diamina p-bencenodiamina****

Sin embargo, las poliaminas son más complicadas que los polialcoholes. El N puede estar más sustituido y, como se ha comentado en la pág. anterior, en lo que respecta a la nomenclatura no existe la diferenciación que hay entre alcoholes, fenoles y éteres. Así, las poliaminas plantean todos los problemas de polioles, polifenoles y poliéteres al mismo tiempo. _______________________________________________________________________________ * Es de origen español, aunque se “perdió” la tilde o virgulilla. En 2004 la IUPAC tomó este nombre como PIN. La oxidación de esta amina (y de muchas aminas aromáticas) da compuestos poliméricos con un color parecido al añil o índigo, aunque las estructuras son muy distintas. El índigo es un colorante antiquísimo, que se obtenía de la planta Indigofera suffruticosa (antes Indigofera anil) y que es característico de los pantalones vaqueros o tejanos. ** Éste es el nombre recomendado por la IUPAC a partir de 1993. Recibe también el nombre trivial de etilenodiamina (el grupo –CH2CH2– es ethylene). V. pág. 188. Es famosa como agente complejante la amina (CH3)2NCH2CH2N(CH3)2, conocida como N,N,N’,N’-tetrametiletilenodiamina, alias TMEDA. *** De hecho, es un caso análogo al de los polioles cíclicos (v. pág. 198; el triol equivalente se llamaría 1,3,5-ciclohexanotriol). El primer nombre es el preferido por el CA y el recomendado por la IUPAC antes de 1993. El segundo es el que prefiere la IUPAC en la actualidad. Evidentemente, la fórmula dibujada no precisa la configuración de los estereocentros por lo que corresponde tanto al esteroisómero cis,cis (los 3 grupos NH2 en cis) como al cis,trans (un grupo en trans respecto a los otros dos). Debido a la simetría existente (C3v), el número de posibles estereoisómeros es limitado. **** Históricamente, p-fenilenodiamina. El grupo C6H4, con dos valencias o enlaces disponibles, es el fenileno (o-, m- y p-phenylene, o bien benzene-1,2-diyl, 1,3-diyl y 1,4-diyl, según la IUPAC).

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Grupos amino Cuando en una poliamina uno o varios de los grupos NH2 (o NHR o NR2) están en una cadena lateral, como en el ejemplo siguiente, los prefijos serán del tipo aminoalquil: NH2

1

4

6

H2N–CH2–CH2–CH–CH–CH2–CH3 CH2NH2

En efecto, la cadena principal es la que contiene el número máximo de grupos NH2/NHR/NR2, pero en este caso, como consecuencia de la estructura de la cadena, solo son 2 (el tercer N forma parte de una cadena lateral). Es, pues, un derivado de la 1,4-hexanodiamina o hexano-1,4-diamina. Otras numeraciones darían lugar a derivados de 1,4-butanodiamina o de 1,3-pentanodiamina. Por tanto, se considera que hay un grupo CH2NH2 en el carbono 3. Un nombre correcto es 3-(aminometil)-1,4-hexanodiamina. Análogamente, si el grupo o los grupos NH2/NHR/NR2 se encuentran en un ciclo que no es el principal, se usan prefijos del tipo aminocicloalquil o aminoaril para citarlos.

–CH2NH2 grupo aminometil

Cuando en una molécula hay, además de una o varias funciones amina, otro grupo que goza de prioridad (v. Tabla pág. 193), el grupo o los grupos NH2 ya no se citan mediante el sufijo amina (detrás) sino con el prefijo amino (delante): O

HO NH2

H2 N

OH

HO–CH2–CH(NH2)–CH2–CH3

H2N–CH2–CH2–COOH

2-amino-1-butanol (CA) 2-aminobutan-1-ol (IUPAC)

ácido 3-aminopropanoico (β-alanina, CA e IUPAC)

Dado que las aminas están bastante atrás en la Tabla de la pág. 193, en los listados del CA, bases de datos y catálogos de productos aparece muchas más veces el prefijo amino/amino que el sufijo amine/amina.* –NHCH3 grupo metilamino –N(CH3)2 grupo dimetilamino

Si el grupo sustituyente o sustitutivo no es un NH2 sino un NHCH3 el prefijo será metilamino. Si es N(CH3)2 el prefijo será dimetilamino. Desde un punto de vista oficial, los prefijos son N-metilamino y N,N-dimetilamino pero si, en un nombre concreto, no hay posibilidad de confusión se suele prescindir de las N. En general, se hablará de grupos alquilamino (NHR), arilamino (NHAr), dialquilamino (NR2), etc. APÉNDICE. POLIAMINAS N-SUSTITUIDAS Las poliaminas con varios nitrógenos, hallándose algunos insertos en la cadena hidrocarbonada y otros formando parte de cadenas secundarias que nacen de otros N, son más comunes de lo que puede parecer, puesto que muchas de dichas poliaminas son productos naturales. Compárese, por ejemplo, una diamina sencilla, la putrescina, que no presenta ningún problema —1,4-butanodiamina o butano-1,4diamina—, con la triamina espermidina y con la tetramina espermina: _______________________________________________________________________________ * Así, por ejemplo, H2NCH2–CHNH2–CHNH2–CHNH2–CH3 es una 1,2,3,4-pentanotetramina, pero basta la presencia de un grupo OH, v. H2NCH2–CHNH2–CHNH2–CHNH2–CH2OH, para que se produzca un cambio radical en la forma de nombrar el compuesto, que “pasa a ser” un alcohol: 2,3,4,5-tetraamino-1pentanol. Atención: el sufijo es tetramina (con elisión o supresión de la vocal repetida) pero el prefijo es tetraamino (sin elisión). Esta es una regla general (CA e IUPAC).

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H2 N

4 1

H N

4

H2 N

NH2

1

putrescina

H2N

NH2

N H

espermidina

4 1

NH2

N H

espermina

El N central de la espermidina y los dos centrales de la espermina parece como si formaran parte de la cadena carbonada. Lo mejor es nombrar estas sustancias como derivadas de la primera, o sea, como si hubiera sustituyentes aminoalquil unidos a sus N. Unos nombres sistemáticos correctos serían, respectivamente, N-(3-aminopropil)-1,4-butanodiamina y N,N’-bis(3-aminopropil)-1,4-butanodiamina. En el último nombre la N en cursiva se refiere al N de un lado de la cadena central (1,4-butanodiamina) y la N’ al del otro extremo; si ambos sustituyentes estuvieran sobre el mismo N, se haría uso de los indicadores de posición N,N (sin prima). Los ejemplos siguientes, representativos de casos más complicados, deberían compararse con los poliéteres de las págs. 205 y 206: 1

3

NH HN

1

5

3

NH HN

HN

7

5 4

HN NH

N

NH

N H

7

HN

NH

13

NH

2

N

N

N

4

10

2

HN

10 13

NH N

NH2

La primera molécula es una 1,3,5-heptanotriamina, cuyos N están sustituidos por sendos grupos dimetilaminometilo, fenilo y etilo; un nombre correcto es N1-(dimetilaminometil)-N5-etil-N3-fenil-1,3,5-heptanotriamina o, para la IUPAC desde 2004, 1-N-(dimetilaminometil)-5-N-etil-3-N-fenilheptano-1,3,5-triamina. La segunda molécula es parecida, pero con dos de sus sustituyentes más sustituidos y con más N; su nombre es N3-(4-aminofenil)-N1-(dimetilaminometil)-N5-(2-metilaminoetil)-1,3,5-heptanotriamina o, para la IUPAC desde 2004, 3-N-(4-aminofenil)-1-N-(dimetilaminometil)-5-N-(2-metilaminoetil)heptano-1,3,5-triamina. Lo que importa, al nivel de este libro, es captar el procedimiento que se sigue en la nomenclatura sustitutiva con objeto de llegar a un nombre inequívoco para cada molécula. Por otro lado, la manera más cómoda de nombrar las moléculas tercera y cuarta, en donde los N cercenan varias veces la cadena más larga, es mediante los prefijos aza (N reemplazando CH2), como si se tratara de pentaazatetradecanos con sustituyentes adicionales: 2,4,7,10,13-pentaaza-2-metiltetradecano y 2,4,7,10,13-pentaaza-7,9-dietil-2-metiltetradecano. APÉNDICE. AMINAS CÍCLICAS (HETEROCICLOS NITROGENADOS)

Un N trivalente no sólo puede estar en medio de una cadena hidrocarbonada, como en los ejemplos anteriores, sino también en un ciclo. Cuando uno o más N forman parte de un anillo, es preferible aplicar la nomenclatura de los heterociclos (v. http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/hetero/HW.html o el Libro Azul de la IUPAC, edición de 2013, tantas veces citado). Algunas aminas cíclicas (heterociclos nitrogenados saturados) tienen nombres semisistemáticos y otras nombres históricos, que hay que haber oído o visto alguna vez para entender cualquier texto químico, farmacéutico o médico en donde aparezcan: O N H

N H

H

aziridina

azetidina

pirrolidina

N

N H

N H

H N N H

piperidina piperazina morfolina (perhidropiridina) (perhidropirazina)

Hay que resaltar que el compuesto que es al mismo tiempo un éter y una amina cíclicos tiene un nombre corriente muy antiguo: morpholine/morfolina (nombre que erróneamente se derivó de morphine). Es el nombre principal en el CA, el preferido de la IUPAC desde 2004 y aparece infinitamente más en las revistas científicas que 1-aza-4-oxacyclohexane y que tetrahydro-1,4-oxazine. Estas aminas cíclicas, u otras con sólo enlaces simples C–N, pueden contener a su vez sustituyentes con grupos NH2/NHR/NR2 como algunos de los ejemplos del apéndice anterior. Son casos complicados, pero aplicando las pautas vistas hasta ahora cualquiera de ellas tendrá uno o unos pocos nombres unívocos, no ambiguos. Como se ha comentado en otras partes de este libro, “toda especie química tiene derecho a uno o dos nombres que la distinga de todos sus isómeros y de toda especie parecida”. Los correspondientes heterociclos nitrogenados insaturados, con enlaces C=N, son, en el fondo, iminas heterocíclicas, muchas de las cuales muestran propiedades típicas de un sistema aromático. Se comentarán brevemente en la pág. 244.

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APÉNDICE. SALES DE AMONIO (ORGÁNICAS) Las aminas se caracterizan por su basicidad (facilidad de protonación, interacción fuerte con ácidos de Lewis) y nucleofilia (reactividad con electrófilos). No es de extrañar, pues, que existan sustancias análogas a NH4+X– (X– = anión inorgánico), de fórmula genérica RNH3+ X–

RR’NH2+ X–

RR’R”NH+ X–

RR’R”R”’N+ X–

Todas ellas son sales de amonio: de alquilamonio, de dialquilamonio, de trialquilamonio y de tetraalquilamonio. Estas últimas se llaman sales cuaternarias. Dado que el CA da preferencia a alcanamina (respecto al clásico alquilamina), también se verá escrito “sal de alcanaminio” en lugar de la clásica “sal de alquilamonio”. Los grupos R/R’/etc. ocupan el lugar de los H del NH4+.* En vez de grupos R puede haber grupos Ar (o sea, anillos aromáticos), aunque no es muy frecuente que haya más de dos.** Las sales de las aminas cíclicas del apéndice anterior se denominan por medio del sufijo ium (es decir, en español acaban en “io”). Concretamente, el “aducto” de pirrolidina y HCl es el cloruro de pirrolidinio, la sal cuaternaria que se puede obtener por doble metilación de la pirrolidina con yoduro de metilo es el yoduro de N,N-dimetilpirrolidinio, etc. No se ha indicado el orden de prioridad de los cationes orgánicos en la Tabla de la pág. 193 porque éste es un libro de introducción. Pero aquí debe comentarse. Aniones orgánicos, cationes orgánicos y compuestos “zwitteriónicos” (sales internas o iones dipolares, del alemán Zwitterion, ion hermafrodita) están arriba, antes que los ácidos.*** Es curioso, pues, que las aminas cuando se protonan o se convierten en sales cuaternarias ascienden “de posición en la escala”. Así, mientras que HOCH2CH(NH2)CH2CH3 es un sencillo 2-amino-1-butanol, la sal HOCH2CH(NH3+)CH2CH3 Cl– es el cloruro de 1-hidroxi-2-butanaminio (aunque es también válida una expresión tal como hidrocloruro de 2-amino-1-butanol).****

IMINAS Las iminas son menos abundantes que las aminas pero como intermedios biosintéticos tienen un papel importantísimo en las reacciones que ocurren en los organismos vivos (es decir, en esa área inmensa que abarca la biología molecular, la química biológica, la bioquímica, la farmacología y la medicina molecular). Un gran porcentaje son inestables con respecto a sus tautómeros (enaminas) y la mayoría se hidrolizan fácilmente dando las aminas y los compuestos carbonílicos de los que provienen o con quienes están relacionadas: • Las iminas derivadas de aldehídos se denominan aldiminas. • Las iminas derivadas de cetonas se llaman cetiminas, genéricamente. __________________________________________________________________________________ * También existen cationes alquiloxonio (ROH2+), dialquiloxonio (R2O+–H) y trialquiloxonio (R3O+), pero a causa de la menor basicidad y nucleofilia de alcoholes y éteres no son tan frecuentes o abundantes como los cationes que provienen de la protonación y alquilación de las aminas. ** Por la inferior basicidad y nucleofilia de las aminas aromáticas. *** De hecho, para la IUPAC el orden actual es radicales > aniones radicalarios o radicálicos (radicales aniónicos) > cationes radicalarios > aniones > zwitterions (iones dipolares) > cationes. Luego, en 7º lugar, vienen los distintos tipos de ácidos. **** Que es la traducción de 2-amino-1-butanol hydrochloride (del ingl. hydrochloric acid). Otra versión más anticuada pero bastante extendida es 2-amino-1-butanol chlorhydrate (clorhidrato de...).

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Los cuatro primeros ejemplos de la Tabla siguiente son aldiminas (=NH terminal, como el =O de los aldehídos) y los dos siguientes, en los que el grupo NH está en medio de una cadena carbonada, son cetiminas. Se les “aplica” la nomenclatura sustitutiva:* H2C=NH

metanimina

CH3CH=NH

etanimina

CH3CH2CH=NH

1-propanimina (CA) propan-1-imina (IUPAC d. 1993) 1-pentanimina pentan-1-imina 2-propanimina propan-2-imina 3-pentanimina pentan-3-imina

CH3CH3CH2CH2CH=NH NH

CH3–C(=NH)–CH3 o (CH3)2C=NH NH

CH3CH2C(=NH)CH2CH3

La fórmula molecular general de estas iminas sencillas (CnH2n+1N) es como la de las aminas saturadas y acíclicas pero con 2 H menos (por la existencia de un doble enlace entre el C y el N). De hecho, en lugar de 2 H del CH4, de un grupo CH3 o de un grupo CH2 hay un NH. Si además hay ciclos o insaturaciones, el número de hidrógenos será inferior, como es obvio. Entre los ejercicios de final de capítulo se pueden encontrar otros ejemplos más sutiles de iminas, con insaturaciones y/o con ciclos. Cuando el N está sustituido (no es un NH sino un NR o NAr), se suele indicar dicho sustituyente después de una N (una N itálica o en cursiva, como en las aminas secundarias y terciarias): Ph N

N

NPh C CH3CH2CH2 H

NCH3 C H3C CH3

N-metil-2-propanimina N-metilpropan-2-imina

N-fenil-1-butanimina N-fenilbutan-1-imina

__________________________________________________________________________________ * A veces se ven expresiones tales como acetaldehyde imine (traducida por acetaldehído imina o acetaldimina, es decir, la imina del acetaldehído) para la etanimina, o tales como acetone imine (imina de acetona = la imina de la acetona) para la 2-propanimina, que pueden considerarse nombres comunes o triviales, descriptivos. En cambio, no hay costumbre de utilizar términos del tipo ethyl methyl ketimine (por analogía con el nombre “funcional” ethyl methyl ketone).

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Hay otra forma de nombrar las dos sustancias anteriores, que es tratándolas como aminas sustituidas por un grupo divalente tal como el (CH3)2C=, en el primer ejemplo, o por el CH3CH2CH2CH=, en el ejemplo de la derecha:* N

N

Ph Ph N

N

N-(1-butilideno)bencenamina N-(1-metiletilideno)metanamina N-(but-1-ilideno)anilina N-isopropilidenometanamina El CA da prioridad a este sistema; recuérdese que el CA no tiene ningún reparo en recurrir a grupos alquenilo, alquilideno, alquinilo, etc. (v. págs. 166 y 173). Aquí se le da un papel secundario, porque los sustituyentes divalentes solo han surgido esporádicamente y porque la IUPAC lo ha postergado a partir de 2004; la IUPAC emplea el sistema de la pág. anterior, el basado en la función imina, y solo usa este segundo para sustituyentes de tipo –N=CRR’. La molécula de la derecha, al contener un doble enlace y ser distintos los átomos o grupos unidos al C del C=N, puede existir en forma de dos estereoisómeros, Z y E. Se ha dibujado el de configuración E.

Grupos imino Si una molécula con una función imina (=NH/=NR/=NAr) contiene otro grupo funcional, es muy probable que la imina no tenga preferencia, teniendo en cuenta que las iminas se encuentran hacia el final de la escala de prioridad de la pág. 193. Por tanto, en la mayoría de moléculas plurifuncionales los grupos NH/NR/NAr deberán nombrarse como sustituyentes, es decir, con los prefijos imino si es un =NH, N-metilimino si se trata de =NCH3, N-fenilimino si es un grupo =NPh, etc. Cuando el sustituyente es un grupo CH=NH (equivalente al CHO de los aldehídos) se le llama iminometil (CA), formimidoíl o metanimidoíl (IUPAC).** Que se decidiera en su momento que las iminas, con un doble enlace (como aldehídos y cetonas), estuvieran tan abajo en el orden de prioridad parece extraño, pero obedece a que se las trataba como derivadas de las funciones carbonilo y amina y a que el porcentaje de iminas aisladas y caracterizadas era pequeño, como se ha comentado. APÉNDICE. HETEROCICLOS NITROGENADOS AROMÁTICOS Las iminas cíclicas, especialmente las que contienen el grupo =N– en anillos o ciclos de cinco y de seis átomos, son más abundantes en la naturaleza que las iminas de cadena abierta examinadas hasta ahora. Se puede hacer uso de nombres tales como azaciclohexeno (si un N reemplaza un CH del ciclohexeno), pero hay un sistema de nomenclatura que es específico para estos heterociclos (HantzschWidman, http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/hetero/HW.html). __________________________________________________________________________________ * Cuando un H2C= (un CH2 divalente, v. notas págs. 140 y 188) está unido a un NCH3, la molécula se puede nombrar como N-metilenometanamina (CA). Cuando un CH3CH= (etilideno, que se parece al etilo pero tiene dos valencias sobre un mismo carbono y que no hay que confundir con etileno, –CH2CH2–, v. nota pág. 239) está unido a un NCH2CH2CH2CH3, la molécula tiene el nombre alternativo de N-etilideno-1butanamina. Si un grupo CH3CCH3 (con el carbono central divalente) está unido a un NPh, un nombre alternativo es N-(1-metiletilideno)bencenamina (CA) o era antes N-isopropilidenoanilina (IUPAC). ** En 2004 la IUPAC introdujo metanimidoíl, dándole preferencia sobre formimidoíl (y etanimidoíl sobre acetimidoíl), pero en las págs. siguientes no aparecerá metanimidoil para evitar un exceso de nombres alternativos. En Google "iminomethyl" tiene unas 52.000 entradas (finales de 2015), "formimidoyl" 19.000 y "methanimidoyl" 600. Con el tiempo ya se verá qué nombre se acaba imponiendo. Si el grupo es un CH=NCH3 se llama N-metiliminometil o N-metilformimidoíl (N-metilmetanimidoíl). Etc.

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Son importantes en este contexto las heterociclos nitrogenados con dobles enlaces conjugados con el grupo C=N, cuyos sistemas π muestran características de anillo aromático. Así pues, aunque parecen iminas cíclicas son heterociclos aromáticos y se las suele tratar en un capítulo específico. Al no haberlo en este libro, se comentan brevemente aquí, a título de apéndice. Sólo se dibujan, a continuación, la piridina y la pirimidina, por la abundancia de sus derivados en la naturaleza, por sus aplicaciones (aunque otras diazinas y determinados derivados de la 1,3,5-triazina también tienen interés práctico) y/o porque forman compuestos de coordinación (capítulo 9) con diversos iones metálicos. Son anillos de 6 miembros con uno y dos N de tipo imina, respectivamente: N N

N

piridina

pirimidina

También entre los anillos de 5 miembros hay compuestos a resaltar, tales como los imidazoles (con su N-3 de tipo imina, que los estudiantes de biología habrán visto en algún momento, sea como parte integrante de la histidina o de las purinas, v. http://en.wikipedia.org/wiki/Imidazole o http://es.wikipedia.org/ wiki/Imidazol) y algunos derivados suyos (que están de moda como precursores de carbenos heterocíclicos), cuya constitución conviene conocer pero cuya nomenclatura, muy específica, es mejor posponer hasta cursos más avanzados de química orgánica o de bioquímica. APÉNDICE. SALES DE IMINIO De la misma forma que las aminas pueden convertirse en compuestos de N tetravalente —por tanto, con carga positiva— como las sales de alquilamonio/alcanaminio o las sales de arilamonio, las iminas pueden protonarse o reaccionar con agentes alquilantes (o, en general, con diversos electrófilos o ácidos de Lewis) dando especies con su N tetrasustituido que se denominan sales de iminio. Como intermedios de reacción, tanto en el laboratorio como a nivel celular, son muy importantes, pero aquí sólo se van a incluir dos nombres a título de ejemplo: H

+ H

H

N

ion etaniminio

+

N

ion N-metil-2-propaniminio (CA) ion N-metilpropan-2-iminio (IUPAC) o N-(1-metiletilideno)metanaminio (CA)

Sin embargo, en los índices del CA las formas protonadas de iminas y aminas están entradas por la base de referencia seguida por el término conjugate acid. En otras palabras, la denominación preferida, más sencilla que las anteriores, suele ser “ácido conjugado de la base tal”. Lo mismo ocurre con complejos y aductos de cualquier base.

NITRILOS Los compuestos orgánicos análogos o comparables a los cianuros inorgánicos (v. págs. 44 y 91) y al H–C≡N (cianuro de hidrógeno) reciben el nombre de nitrilos. Su fórmula general es R–C≡N (RCN). Dentro de los esquemas de la nomenclatura sustitutiva, se han reemplazado los tres H de un metilo de una cadena hidrocarbonada por un N. Así, “≡N” es el grupo nitrilo. Técnicamente, HCN sería el metanonitrilo o formonitrilo, pero no se usan estos nombres sino el inorgánico, cianuro de hidrógeno. El primer nitrilo de la serie tiene, pues, dos átomos de carbono: es el CH3–C≡N o CH3CN, de nombre sistemático etanonitrilo.

245

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R C N

...nitrilo

C N ...carbonitrilo

R C N

cianuro de...

Ed. Reverté

Si se sigue adelante en la serie homóloga,* los nombres correspondientes serán propanonitrilo (C3H5N), butanonitrilo (C4H7N), pentanonitrilo (C5H9N), etc. La fórmula general es CnH2n–1N. El número de hidrógenos en su fórmula molecular es, por supuesto, inferior a lo visto hasta ahora, porque un N ocupa el lugar de 3 H. Cuando se tiene que incluir también el átomo de carbono, por analogía con los ácidos carboxílicos y los aldehídos, el sufijo es carbonitrilo, como en el caso del bencenocarbonitrilo, v. debajo, o del ciclohexanocarbonitrilo. También se puede aplicar a este conjunto de compuestos la nomenclatura basada en el grupo funcional que les caracteriza, que no es otro que el cianuro. Se les considera, pues, como derivados del ion cianuro (–C≡N), lo que de acuerdo con la nomenclatura “funcional” dará lugar a nombres del tipo cianuro de alquilo, de arilo, etc. Hay que recordar que este sistema sólo sirve para describir moléculas sencillas. Los siguientes ejemplos resumen todo lo expuesto: nomencl. sustitutiva

nomencl. “funcional”

CH3–C≡N

etanonitrilo

cianuro de metilo

CH3CH2C≡N

propanonitrilo

cianuro de etilo

bencenocarbonitrilo

cianuro de fenilo

C N

Se observará que etanonitrilo = cianuro de metilo o metílico y que propanonitrilo = cianuro de etilo o etílico. Siempre hay un C menos en el nombre del cianuro, comparado con el nombre como nitrilo, porque el C del CN se ha integrado en el grupo funcional.** Los nombres comunes o históricos de los tres compuestos del recuadro anterior son, respectivamente, acetonitrilo, propiononitrilo y benzonitrilo, por su conexión con los ácidos acético, propiónico y benzoico. Acetonitrilo y benzonitrilo son los nombres preferidos por el CA y, últimamente, por la IUPAC. El acetonitrilo es un disolvente bastante común en los laboratorios y en la industria, en donde no se utiliza otro nombre. __________________________________________________________________________________ * En QO, un homólogo significa un compuesto análogo pero con un CH2 adicional (con un metileno más). Una serie homóloga es un conjunto de moléculas con el mismo grupo característico, ordenadas de menor a mayor masa molecular, cada una de ellas con un metileno más que la anterior. ** No se habla de “nitruro de etanotriilo o de etilidino” sino de “cianuro de metilo”, que es como si se dijera “carbonitruro de metilo” (v. en una nota de la pág. 44 el origen etimológico de cianuro). Esta forma de proceder es equivalente a lo que ocurre con las cetonas, que en la nomenclatura “funcional” no se nombran como “óxidos de” sino como derivados de la función carbonilo (–CO–).

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Ed. Reverté

Los polinitrilos son comparables a ácidos policarboxílicos (págs. 222224) y polialdehídos. Para designarlos se aplican los mismos esquemas.

Grupos ciano Como en los casos que se acaban de citar, a veces es preciso designar por medio de un prefijo —cianoalquil, cianocicloalquil, 2-/3-/4-cianofenil...— a las cadenas o los anillos con grupos CN que no forman parte de la cadena principal o del ciclo principal. Asimismo, cuando hay otras funciones que tienen prioridad sobre el CN (v. pág. 193), se cita éste delante, por medio del prefijo ciano.*

AMIDAS Se suelen visualizar las amidas como unos derivados de los ácidos en las que en lugar del grupo OH hay un grupo NH2, NHR o NR2: O C

R

OH

ácido

R

O C

R

NH2

amida

O C

N H

R'

amida N-sustituida

O C

R' N R' amida N,N-disustituida R

Por tanto, las amidas de los ác. carboxílicos —las carboxamidas**— están constituidas por un grupo carbonilo (C=O) y un N de tipo amina unido a él. Toda sustancia en la que un N de tipo amina está unido al C de uno o más*** grupos carbonilo se denomina genéricamente una carboxamida. En la práctica, las amidas no sustituidas sobre o en el N son sustancias muy relacionadas con los ácidos y con los nitrilos, e “intermedias” entre ambos: como es sabido, la hidrólisis de RCN da RCONH2 y luego RCOOH, mientras que la deshidratación de RCONH2 da RCN. No es extraño, pues, que la nomenclatura de las amidas esté tan ligada a la de los ácidos y los nitrilos. Por eso, junto a los nombres sustitutivos metanamida, etanamida, propanamida, etc., se mantienen los tradicionales de la columna derecha de la Tabla siguiente. De hecho, formamida, acetamida y benzamida son desde siempre los nombres preferidos del CA y, desde 2004, por la IUPAC. __________________________________________________________________________________ * De la misma forma que en págs. anteriores se han comentado las sales de amonio orgánicas y las de iminio, se deberían considerar aquí las sales de nitrilio, que se forman por protonación o alquilación (en general, por reacción con electrófilos) del N de los nitrilos. Las sales de nitrilio son menos comunes, porque la basicidad y nucleofilia de los nitrilos (N con hibridación sp) es menor que la de las iminas (N sp2) y muchísimo menor que la de las aminas (N sp3), pero existen y tienen nombre. Por ejemplo, el catión CH3–C≡Ν –CH3 es el N-metilacetonitrilio o N-metiletanonitrilio (IUPAC) o N-etilidinometaniminio (CA). Tienen interés sintético los derivados R–C≡Ν –O– (óxidos de nitrilo), tales como el óxido de acetonitrilo (acetonitrile oxide, IUPAC, o N-oxidoacetonitrilo, CA). ** Las carboxamidas son las únicas que aquí se considerarán. Las amidas de los ác. sulfónicos (sulfonamidas, v. http://acdlabs.com/iupac/nomenclature/93/r93_543.htm) y los ác. fosfónicos no van a tratarse. *** Esté unida a un único R–CO (amina monoacilada), a dos R–CO (amina diacilada o imida) o a tres R–CO (amina triacilada). +

+

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H–CO–NH2 o HCONH2

nomencl. sustitutiva

nombre tradic.

metanamida

formamida

CH3–CO–NH2 o CH3CONH2 etanamida

acetamida

CH3CH2CONH2

propanamida

propionamida

CH3CH2CH2CONH2

butanamida

butiramida

bencenocarboxamida

benzamida

CONH2

No hay una nomenclatura basada en el grupo funcional, o nomenclatura “funcional”, para las amidas, como no la hay para los ácidos carboxílicos (pág. 220) o los aldehídos (pág. 210). El grupo amida implica un oxo (=O) y un enlace simple con un N, como si 3 H de un metilo de una cadena se hubieran reemplazado por un O divalente y por un enlace con un N (“perdiéndose”, pues, 3 H y “ganando” los 2 H del NH2). En consecuencia, la fórmula general de las amidas alifáticas acíclicas, si no hay dobles ni triples enlaces C–C, es CnH2n+1NO.

R C O NH2 ...amida

CO NH2 ...carboxamida

Cuando, por las circunstancias que sean, el C también forma parte del conjunto, el grupo pasa a llamarse carboxamida. Por este motivo el último ejemplo de la Tabla anterior es la bencenocarboxamida. Lo mismo ocurre con la ciclohexanocarboxamida. Es un formato que no sorprende, porque es análogo a lo visto en los ácidos, los aldehídos y los nitrilos. Si el N tiene un sustituyente (amidas RCONHR’), se le citará precedido por una letra N en cursiva, como en otros casos y como se insinúa en el dibujo de la pág. anterior. Si hay dos (RCONR’R’’) se indican ambos (R’ y R’’) después de sendas letras N. Aunque incorrecta en principio, está muy extendida la costumbre de llamar amidas terciarias a RCONR’R’’, en vez de a las triacilaminas, (RCO)3N, de las que hay menos ejemplos conocidos. EJERCICIO RESUELTO Nombrar los compuestos que siguen:

O

CH2 CH CH2 CH CO NH2 CH3

NH2 Cl O N

Cl CH3 C CH2 CO N CH3 CH3 CH3 B

A Se empieza a numerar la cadena por el extremo donde está la función amida. Es una carboxamida que tiene un metilo sobre el carbono 2 y un doble enlace entre 4 y 5. Nombre de A: 2-Metil-4-pentenamida o 2-metilpent-4-enamida.

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La amida B es una butanamida (o butiramida) con dos grupos metilo sobre el nitrógeno así como otro metilo y un cloro en la posición 3. En consecuencia, el nombre de B es 3-cloro-N,N,3-trimetilbutanamida. Las poliamidas se tratan igual que los ác. policarboxílicos y los polinitrilos. Aquí, al hablar de poliamidas nos referimos a “moléculas pequeñas” con varios grupos amida, descartando las amidas heteropoliméricas naturales —proteínas— y las homopoliméricas de origen sintético.

Grupos carbamoíl o aminocarbonil

–CONH2 carbamoíl aminocarbonil –CONHCH3 N-metilcarbamoíl N-metilaminocarbonil –NH-CHO formilamino formamido –NH-CO-CH3 acetilamino acetamido

Cuando uno o más grupos CONH2 de una molécula con varios están en una cadena que no es la principal o en un anillo secundario, se les cita delante como carbamoíl (IUPAC) o aminocarbonil (CA),* o sea, como un carbamoilalquil/aminocarbonilalquil, carbamoilfenil/aminocarbonilfenil, etc. Asimismo, cuando un grupo CONH2 esté en una molécula con grupos funcionales que tienen prioridad —y en este libro sólo tienen preferencia sobre él los ácidos carboxílicos y los ésteres— se citará como un sustituyente, también mediante el prefijo carbamoíl o aminocarbonil. Si es un grupo CONHCH3, entonces se le nombrará como N-metilcarbamoíl o Nmetilaminocarbonil. Etc. Un último detalle: no es lo mismo un CONH2 (unido a la cadena o al anillo principales por el carbono) que un NHCHO (unido por el N); tampoco es lo mismo un grupo CONHCH3 que un grupo NHCOCH3. Algo parecido surgió en la pág. 227, cuando hubo que distinguir entre COOR y OCOR.

NITRODERIVADOS O R N

O–

Los nitroderivados —también llamados compuestos “nitro” y derivados C-nitrados— se caracterizan por tener un grupo NO2. El hecho de que el grupo NO2 esté unido a través de un enlace simple al carbono de una cadena o un ciclo (C–NO2) lo hace comparable a cualquier enlace C–X (C–halógeno).** Por eso se encuentran al final del orden de prioridad de la Tabla de la pág. 193, en un utópico grupo 12 y en último término.*** El resultado es que nunca un NO2 actúa como grupo principal.

_______________________________________________________________________ * Si el C ya forma parte del resto de la molécula y sólo se debe designar la presencia de “=O” y de NH2, el CA se sirve del prefijo aminooxo. ** No es igual porque los hidrógenos de los carbonos unidos a grupos nitro son ácidos (RR’CHNO2 se convierten fácilmente en sus iones nitronato, RR’C=NO2–), pero las reglas de nomenclatura no pueden contemplar todas las sutilezas asociadas a la estructura y reactividad de cada grupo característico. *** Dado que carecen de nombre “funcional” (quizás por ausencia de un ác. inorgánico H–NO2, con enlace H–N). De hecho, R–O–NO = nitrito de alquilo y R–O–NO2 = nitrato de alquilo, pero R–NO2 no tiene un nombre “funcional” propio tal como alkyl nitronite, N-alkyl nitrite o alkyl nitrite-kN (v. pág. 90).

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No hay, pues, otra forma de nombrarlos que mediante la nomenclatura sustitutiva y como sustituyentes, como en los ejemplos que siguen: CH3–NO2 o CH3NO2

nitrometano

CH3–CH2–NO2 o CH3CH2NO2

nitroetano

CH3CH2CH2NO2

1-nitropropano

CH3–CH(NO2)–CH3 o (CH3)2CHNO2

2-nitropropano nitrobenceno

NO2

CH3 O2 N

NO2

NO2 2,4,6-trinitrotolueno (TNT) O NH2 O NO2 NO2 7-metil-2,4-dinitro-6-oxooctanamida

En consecuencia, son los grupos característicos más fáciles de nombrar, porque sólo hay una variante, que es citarlos con el prefijo nitro. Nunca hay dudas, por tanto, sobre qué alternativas son más recomendables en función de la tradición de cada idioma o de los criterios de cada editorial. Si hay varios grupos NO2 habrá que escribir dinitro, trinitro, tetranitro, etc., como en el ejemplo del 2,4,6-trinitrotolueno (TNT, “trilita”) o como en el ejemplo de la molécula multifuncional dibujada en el margen (una octanamida), en donde los grupos NO2 se citan alfabéticamente por la n de nitro, sin más.

Como epílogo, debe recordarse que hay muchas más clases de grupos característicos o funcionales con N en su constitución, de la misma forma que hay grupos orgánicos con S/Se/Te o con otros elementos de la Tabla Periódica. También hay una amplia gama de compuestos inorgánicos y organometálicos, así como diversas clases de compuestos orgánicos —en especial heterociclos, productos naturales, sistemas aromáticos policíclicos...—, que deberían haberse incluido para facilitar a los estudiantes de química, biología molecular, farmacia, medicina molecular y varias ingenierías la interpretación de los nombres y las fórmulas que aparecen en libros y documentos más avanzados y en las revistas especializadas. Sin embargo, éste es un texto de introducción. Sólo se podían mostrar las pautas de los procedimientos que se siguen para llegar a obtener y entender los nombres sistemáticos de las sustancias de constitución sencilla. De todas formas, tales pautas, una vez asimiladas, van a permitir a las personas que hayan llegado hasta este punto interpretar y resolver muchos casos aquí no tratados sin excesiva dificultad.

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EJERCICIOS 20.1

Escribir o dibujar las fórmulas de... 3-hexanamina hexan-2-amina 2-metil-2-hexanamina 4-penten-1-amina o pent-4-en-1-amina 4-pentin-2-amina 1-pentin-3-amina ciclohexilamina ciclohexanamina 3-ciclopentenamina, ciclopent-3-enamina o ciclopent-3-enilamina 3,4-dicloro-1-metil-3-ciclopentenamina anilina o fenilamina 4-metoxianilina bencenamina N-etilbencenamina difenilamina diisopropilamina trifenilamina triisopropilamina N-etil-N-metil-1-butanamina o N-etil-N-metilbutan-1-amina N-butil-N-propilciclopentanamina N,N-dimetilbencenamina o N,N-dimetilanilina N,N,3,3-tetraetil-2-pentanamina N-butil-N,2,2-trimetil-1-butanamina

20.2

Corregir los errores que pudiera haber en... PhCH2NH2

bencilamina o fenilmetanamina (IUPAC), bencenometanamina (CA) PhNHCH(CH3)2 N-isopropilanilina o N-(1-metiletil)bencenamina (IUPAC), N-isopropilfenilamina (CA) PhCH2N(Ph)CH3 N-bencil-N-metilanilina, N-fenil-N-metilbencilamina o N-fenil-N-metilbencenamina (CA) 20.3

Dibujar las fórmulas de constitución de... 1,5-heptanodiamina o heptano-1,5-diamina 1,2,3-propanotriamina 1,6,7-octanotriamina octano-1,5,6,7-tetramina

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1,3-bencenodiamina (m-bencenodiamina) naftaleno-1,8-diamina N-propil-1,4-bencenodiamina N,N-dipropil-1,4-bencenodiamina N,N’-dipropil-1,4-bencenodiamina N,N,N’-tripropil-1,4-bencenodiamina N-etil-N-metil-N’-propil-1,8-octanodiamina N-butil-N,N’-dimetiloctano-1,8-diamina 20.4

N H

Dar un nombre tan sistemático como sea posible (nomenclatura sustitutiva) de las dos aminas siguientes, que son de uso muy frecuente en los laboratorios de investigación: (CH3)2CH–NH–CH(CH3)2

N

(CH3)2CH–N–CH(CH3)2 CH2CH3

El derivado litiado de la amina secundaria recibe el nombre de lithium diisopropylamide (LiiPr2N, LiNPri2, LDA), que suele traducirse por diisopropilamiduro de litio. 20.5

Uno de los dos nombres, en cada fila, es incorrecto. ¿Cuál? 2-Hidroxietilamina o 2-aminoetanol. p-Hidroxifenilamina o 4-aminofenol. 2-(Metilamino)etanol o 2-(aminometil)etanol. 2-Amino-1,2-dimetiletanol o 3-amino-2-butanol. 2,4,6,8-Tetraamino-1,3,5,7,9-nonanopentol o 2,4,6,8-tetraminononano-1,3,5,7,9-pentaol.

20.6

Dibujar...* heptan-1-imina 2-heptanimina 3-heptanimina heptan-4-imina heptano-3,5-diimina 1,2,5-heptanotriimina ciclohexano-1,4-diimina 5-imino-3-hepten-3-amina o 5-iminohept-3-en-3-amina

______________________________________________________________________________ * Algunas de las moléculas pedidas son inestables y nunca han sido aisladas y caracterizadas, pero, como se ha indicado en diversas partes de este texto, también tales moléculas —cualquier especie o entidad química que pueda dibujarse o imaginarse— deben poderse nombrar inequívocamente.

252

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20.7 H2N

HN

HN

N

NH2

NH

20.8

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Nombrar: CH3 CH C C C CH NH2

CH3 C C C C CH NH

CH3CH2 NH CH C C C CH CH3

CH3CH2 N C C C C CH CH3

CH2=CH C C CH2CH2NH2

CH2=CH C C CH2CH=NH

Representar los siguientes nitrilos: Butanonitrilo. Octanonitrilo. Octanodinitrilo. Octano-2,3,6,7-tetracarbonitrilo.

20.9

Dar dos nombres de cada uno de los nitrilos siguientes: C

N

N C C

C N N CN

CN CN

NC

CN

NC

CN

NC

CN CN CN

20.10

De la misma forma que para los ácidos etanodioico, propanodioico, butanodioico y pentanodioico (v. pág. 223) siguen usándose los nombres tradicionales, aceptados por la IUPAC, oxálico, malónico, succínico y glutárico, es frecuente que etanodinitrilo (cianógeno, en QI), propanodinitrilo, butanodinitrilo y pentanodinitrilo reciban el nombre de...

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20.11 ¿Cuál es la función principal en cada una de las dos moléculas polinitrogenadas que siguen? Proponer un nombre para cada una. N H2N NH

NH N

NH2

CH=NH

H2NCH2CH2CH2 C–CN NH

NC NH2

20.12 Nombrar las amidas (carboxamidas) siguientes: O CH3CH2CH2CH2CH2 C NH2 O CH3 CH CH CH2CH2CH2 C NH2 H3C C C CH2 CONH2 Cl Cl HC C CH CH2 CONH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CONH2 CH3 OH CH3CH2CH2 CH CH CH2CH2CONH2 CH3CH2 OH H3C C C CH2 C CH CONH2 CH3 CONH2

CONH2

CH2CH3 NHCOCH3

20.13

Representar... N-pentilhexanamida N-pentil-N-propilhexanamida N-etil-2,2-dimetil-4-yodohexanamida

254

CONH2

CONH2

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2-bromo-N,N-dietil-5-metilhexanamida N,2-dietil-N,4-dimetilhexanamida N-octilhexanodiamida N,N’-dioctilhexanodiamida N,N,N’-trioctilhexanodiamida N,N,N’,N’-tetraoctilhexanodiamida N-metil-N’-nonilhexanodiamida N-etil-N-metil-N’-nonilhexanodiamida N-isopropil-N,N’-dipropilhexanodiamida 1,3,6-hexanotricarboxamida 1,3,4,6-hexanotetracarboxamida 4-metilciclohexanocarboxamida ácido (3-carbamoilfenil)acético o 3-(aminocarbonil)bencenoacético 2,4-dicarbamoilbenzoato de isobutilo 20.14

20.15

Dibujar: 2-Nitrobutano. 2-Metil-2-nitrobutano. 1,3-Dinitrobenceno. Tetranitrometano. Fenilnitrometano. 1-Fenil-2-nitroeteno.*

4-Nitroanilina (p-nitroanilina). 2-Nitroetanol. Ácido 3-nitrobenzoico 3-Nitro-3-hexenonitrilo. o-Nitrofenol. Acetato de 2-nitroetilo.

Formular (dibujar la constitución de): 2-Isopropil-4-nitropentanamida. 4-Aminohexanamida. 2-Metil-4-metoxipentanonitrilo. 3-Metoxihexilamina o 3-metoxihexanamina. 3-Cianopentanamida. N-Etil-2-etoxibutilamina N,N-Dimetil-3-metoxi-2-propanamina. N-Metil-4-metoxihexanamida 2-Fenoxi-2,4,6-heptanotricarbonitrilo. Ácido 3,4-dicianobenzoico. Hay dos errores. ¿Cuáles son?

_______________________________________________________________________ * Puede existir en forma de dos estereoisómeros (el Z y el E). El más estable y común en QO es el E, también llamado popularmente nitroestireno o ß-nitroestireno.

255

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20.16

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Compuestos plurifuncionales. Teniendo en cuenta, como siempre, el orden de preferencia de los grupos característicos estudiados en los capítulos 17-20 (v. pág. 193), que se reproduce de nuevo a continuación, _____________________________________________________________________

1. Ác. carboxílicos 2. Ésteres

5. Aldehídos 6. Cetonas

9. Aminas 10. Iminas

3. Amidas 4. Nitrilos

7. Alcoholes 8. Fenoles

11. Éteres 12. .............

_____________________________________________________________________

nombrar los siguientes compuestos plurifuncionales:* H N

CH3CH2CH2 CH CH2 CONHCH2CH=CH2

O

CN

N O

O CH3 CH2 C CH CH2 CH CONH2

O NH2

CH2CH3 OH

OH H2N

OCH3 F CH3 C C C CH2 CH CH2 CN F N(CH3)2

N

N

F F

H2NCH2CH CH CH CH2 CN

N

OCH3

O

CH3 CH CH2 C CH2CH2CONH2 NCH3 OH

NH2 OH

N O

CH3 CH2 CH CH2 CH CONHPh COOH NO2

NH O

HO

NO2 O

O

N H

CH3 CH CH2 NH CH2CH2COOCH(CH3)2

O

OC(CH3)3 O OH

O

N N

O

CHO CH2 CH2 CH2 CH C CH CH CH2 COOH N OCH2CH2CN

_______________________________________________________________________ * En las fórmulas supersimplificadas se ha precisado la configuración de los dobles enlaces estereogénicos (señalados con círculos negros), pero no se pide que se indique en la respuesta si son Z o E.

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O

NH2

O NH2

O O

O

H2N

CH3 C C CH CH2 CH CH CH2 COOCH2CH2NH2 NH2 Br CH3 CH CH2 CH CH2 CH CH2 C CH2 CONH2 CH3 CONH2 CH2CH3 OCH3

Br NH2

NH2 OH HO

HOCH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH OH CN NH2 NO2

N

NO2

NHPh

CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH CHOH CH2 CN NHPh NH2

N

OH

NH2

H2C CH CH CH2 C CH2 N CH2 CH3 CH2CH3 NH OH

N OH NH H N O

NO2

CH3 CO CH2 CH CH2 CH2 NHCOCH2CH3

O

NO2 OH

O2N NO2 20.17

CHO

COOH

NH2

CN

O Cl Cl

HO

Es sorprendente el número tan elevado de átomos de H en las fórmulas moleculares de las poliaminas saturadas. Por ejemplo, 1,2-etanodiamina (v. pág. 239) es C2H8N2 y 1,2,4-butanotriamina es C4H13N3. En todas las moléculas estudiadas en los capítulos previos, de fórmula general CxHyOz el número de hidrógenos era como máximo igual a 2x+2. Si las moléculas contenían halógenos (CxHyOzXu), con su valencia más usual en los compuestos orgánicos, el número máximo de átomos de hidrógeno era 2x+2–u. Pero cuando hay grupos NH2, el número máximo de hidrógenos suele ser mayor. Por este motivo se hace tanto hincapié en este capítulo —más que en otros anteriores— en las fórmulas moleculares de las aminas y poliaminas. Proponer una fórmula molecular general para cualquier compuesto de C, H, O y N que no contenga ninguna insaturación ni ciclo.

20.18

Proponer una fórmula molecular general válida para cualquier compuesto de C, H, O y N, que contenga un anillo bencénico y ninguna insaturación más ni ningún otro ciclo.

20.19

TMEDA es un acrónimo —son las siglas— del derivado tetra-N-metilado de la 1,2-etanodiamina o etilenodiamina (v. nota pág. 239). Indicar un nombre sistemático para cada uno de los dos posibles derivados di-N-metilados.

20.20

EDTA es un famoso agente complejante de metales divalentes cuyas siglas significan ethylenediaminetetraacetic o 1,2-ethanediaminetetraacetic acid, (HOOCCH2)NCH2CH2N(CH2COOH)2. Dibujar su dianión y su tetraanión. Indicar un nombre sistemático, completo, de la molécula neutra.

257

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Ed. Reverté

20.21

Representar... 1,2,3-propanotriamina N1,N2,N3-trimetil-1,2,3-propanotriamina N1,N2,N3-tris(2-aminoetil)-1,2,3-propanotriamina N,N’,N”-tris(2-aminoetil)-1,2,3-propanotriamina N7-etil- N1,N6-dimetil-N1-(1-metiletil)-1,6,7-octanotriamina N’’-etil-N-isopropil-N,N’-dimetiloctano-1,6,7-triamina 7-N-etil-1-N-isopropil-1,6-N,N-dimetiloctano-1,6,7-triamina (v. pág. 241)

20.22

Teniendo en cuenta que la triamina de la izquierda, en la figura siguiente, es la 3-aminometil1,4-hexanodiamina (v. pág. 240), justificar por qué el nombre de la triamina de la derecha es 3-[1-(N,N-dimetilamino)etil]-1,4-hexanodiamina o, simplificando un poco, dado que no hay posibilidad de confusión, 3-(1-dimetilamino)etil-1,4-hexanodiamina. NH2

1

4

6

H2N–CH2–CH2–CH–CH–CH2–CH3

NH2

1

4

6

H2N–CH2–CH2–CH–CH–CH2–CH3

CH2NH2

CH–N(CH3)2 CH3

20.23

La putrescina es la 1,4-butanodiamina o butano-1,4-diamina, mientras que la cadaverina es la 1,5-pentanodiamina o pentano-1,5-diamina. Buscar en Wikipedia el origen de estos nombres (y de la descomposición de qué aminoácidos provienen). Dibujar una fórmula estructural supersimplificada de todos los posibles N-etil-derivados (derivados N-etilados) de la cadaverina.

20.24

Deducir o buscar un nombre sistemático de las siguientes aminas terciarias (v. abreviaturas en pág. 152): iPr3N, tBuiBu2N y tBu2iBuN.

20.25

Representar (revisar antes la pág. 240): 2-Metilamino-1-propanol (ambos enantiómeros). (R)-3-Dietilamino-2-butanona. Ácido 2-amino-4-(N,N-dibutilamino)benzoico o 2-amino-4-(dibutilamino)benzoico.

20.26

Encontrar los errores... NH2

COOH

COOCH2CH3 HO

N H NH2

N

ácido p-aminoetil-m-(etilamino)benzoico o ác. 4-(aminoetil)-5-(etilamino)benzoico

2-amino-4-hidroxi-5-(dimetilaminoetil)benzoato de etilo

20.27

En química, “colina” es un nombre histórico (ingl. choline, del gr. chole, bilis)* de una sal cuaternaria muy sencilla, que abunda en las terminaciones nerviosas.** Dibujar simplificadamente la constitución del hidróxido de colina o hidróxido de (2-hidroxietil)trimetilamonio y el cloruro de colina o cloruro de (2-hidroxietil)trimetilamonio.

20.28

Dibujar la estructura o constitución de las iminas N-fenilpent-1-en-3-imina y de (E)-N,1-difenilpent-1-en-3-imina. Proponer nombres alternativos, al estilo del CA, como derivados de la bencenamina.

_____________________________________________________________________________________ * De donde deriva también la palabra colesterol (si bien estructuralmente no hay ninguna conexión). ** El neurotransmisor es la acetilcolina (el derivado O-acetilado de la colina), en forma de sal.

258

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Ed. Reverté

20.29

¿Hay algún error en los nombres de los tautómeros y estereoisómeros siguientes, de fórmula C6H13N? N-butiletenamina (Z)-N-etilidenobutilamina (E)-N-etilidenobutilamina N-etenil-1-butanamina (Z)-N-etilideno-1-butanamina (E)-N-etilideno-1-butanamina N-butilvinilamina (Z)-N-butiletanimina (E)-N-butiletanimina

20.30

Dar nombre a cada una de las siguientes sales: + – (CH3CH2CH2CH2)4N Br + N

+

–

(CH3CH2)3NH CH3COO

Cl– CF3COO–

N + H

20.31

Representar los siguientes derivados de amidas o imidas (diacil aminas, aminas diaciladas): N-Bromobenzamida, N-hidroxibenzamida (un ácido hidroxámico), N-metil-N-metoxibenzamida (una “amida de Weinreb” en la jerga quimico-orgánica), N,N’-dietil-N-nitrohexanodiamida, N-metilftalimida, N-hidroxisuccinimida y N-bromosuccinimida (NBS).

20.32

Dibujar las fórmulas de... metanonitrilo ftalonitrilo cianuro de benzoílo (v. ejercicio 19.23)

metanotetracarbonitrilo malononitrilo 2-fenil-2-oxoetanonitrilo o
-oxobencenoacetonitrilo (CA)

20.33

Los compuestos de fórmula R–CN se pueden llamar cianuros de alquilo (págs. 245 y 246). ¿Cuál es la estructura de Lewis de los llamados isocianuros, cuya fórmula es R–NC? Distinguir entre cianuro de isopropilo, isocianuro de propilo e isocianuro de isopropilo.

20.34

Un cianato orgánico tiene la conectividad R–O–CN, mientras que en una molécula de un isocianato orgánico los átomos están enlazados de otra manera: O=C=N–R. A efectos de nomenclatura se tratan de la misma forma que los derivados halogenados (haloderivados). + – Cuando la conectividad es RCNO, es decir, cuando la fórmula es R–CN –O , reciben otro nombre. ¿Cuál? (v. nota pág. 247). Cuando la conectividad es RONC, su nombre genérico es fulminato de alquilo. Dibujar las fórmulas del isocianato de bencilo* y del fulminato de fenilo.**

20.35

Nombrar: O N H

O N H

20.36

OH

CONH2

O N H

CONH2

CONH2 NH–CHO

El fenol era conocido antiguamente bajo el nombre de “ácido fénico” (v. ejercicio 17.10). Buscar a través de Google el nombre clásico, pero todavía válido, del 2,4,6-trinitrofenol o ácido “2,4,6-trinitrofénico” y las aplicaciones de sus sales.

_____________________________________________________________________________________ * La IUPAC prefiere ahora considerar NCO como un seudohalógeno y “tratarlo” como si fuera un sustituyente halogenado (isocianato): PhCH2NCO = isocianatometilbenceno. Igual que el CA. ** En 1993 la IUPAC convirtió fulminato de fenilo en fulminatobenceno (como clorobenceno o bromobenceno). A partir de 2004 postergó “fulminato” y recomienda "(λ2-metilidenoamino)oxi". El CA sigue tratando a los compuestos de fórmula RONC como derivados del ácido fulmínico (HONC).

259

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20.37

Ed. Reverté

Hay un error. ¿Dónde? NO2

NO2 N NO2

N-nitropirrolidina 1-nitropirrolidina

N H

N

(S)-3-nitropirrolidina

(S)-N,3-dinitropirrolidina (S)-1,3-dinitropirrolidina

NO2

NO2 NO2 N H

cis-3,4-dinitropiperazina

O

O

N

+ N O–

N-metilmorfolina

N-óxido de N-metilmorfolina 4-metilmorfolina-N-óxido (NMO)

20.38

Distinguir entre 1-nitrobutano, nitrito de butilo y nitrato de butilo. Distinguir entre 3-metil-1-nitrobutano, nitrito de isopentilo (o isoamilo) y nitrato de isopentilo (v. nota pág. 249). Buscar por Internet el efecto del nitrito de butilo y del nitrito de isopentilo como vasodilatadores coronarios.

20.39

Selección final de compuestos nitrogenados plurifuncionales Teniendo en cuenta, como siempre, el orden de preferencia de los principales grupos característicos o funcionales (pág. 193), reproducida aquí de nuevo, __________________________________________________________________________________

1. Ác. carboxílicos 5. Aldehídos 9. Aminas 2. Ésteres 6. Cetonas 10. Iminas 3. Amidas 7. Alcoholes 11. Éteres 4. Nitrilos 8. Fenoles 12. ........... __________________________________________________________________________________ recordando que en el cajón nº 12 están los nitroderivados, dibujar una fórmula simplificada — la constitución y, cuando sea el caso, la configuración— de... ácido 5-hidroxi-2-nitro-1,3-bencenodicarboxílico 2-amino-4-bromo-7-metoxi-1-naftol 5-(2-aminopropil)-1,2,3-bencenotriol 3-(1-cianopropil)-2-cloro-1,4-bencenodicarboxamida (3R,7R)-7-hidroxi-5-oxo-3-(N-propilamino)undecanonitrilo 4-(1-iminoetil)benzoato de 1-metiletilo 3-[(Z)-metiliminometil]-5-yodofenol 1-(4-isocianatofenil)-3,3-dipropoxi-1,5,7-octanotriona 2-dimetilamino-4-fenoxi-3-hidroxihexanal N-[(E)-bencilideno]-N’-metilideno-2-nitrobenceno-1,4-diamina* N-[(E)-fenilmetileno]-N’-metileno-2-nitro-1,4-bencenodiamina* 4-formil-2-(1-metiletil)-5-(2-oxoetil)benzonitrilo 4-dietilaminobutirato de 3,5-bis(trifluorometil)fenilo N-butil-N-(1,1-dimetiletil)-3,5-difluoro-4-metoxibencenamina ácido 3-carbamoil-9-(4-etoxicarbonil)fenil-4-formil-6-formimidoildodecanodioico ___________________________________________________________________________________ * Recuérdese (v. nota pág. 188) que la IUPAC propone distinguir entre metileno (metanodiilo, –CH2–) y metilideno (=CH2). Para el CA sólo existe “metileno”.

260

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21 Soluciones de los ejercicios 12.1

Los compuestos C8H20, C12H30, etc., no son factibles. Teniendo en cuenta que la valencia de cada C es 4, el número de hidrógenos es excesivo. Como máximo, un compuesto con 8 C puede contener 18 H (C8H18) y un compuesto con 12 C puede tener 26 H (C12H26). Los que ya han estudiado alguna asignatura de Química saben que los hidrocarburos saturados de cadena abierta (llamados no cíclicos o acíclicos), que son los que tienen más hidrógenos en su fórmula entre todos los hidrocarburos, cumplen la fórmula general CnH2n+2 (v. también el capítulo 13). Pero el doble de estas cifras, C2nH4n+4, el triple, C3nH6n+6, etc., ya no cumplen dicha fórmula general, sino que cada vez sobran más H. Los que no tengan experiencia previa deberían construir o dibujar un hidrocarburo lineal de 8 C (octano, v. capítulo 13) y de 12 C (dodecano, v. capítulo 13), colocando todos los H posibles, considerando la valencia 4 de todos los carbonos. Se darían cuenta de que, en efecto, en C8H20 y C12H30 sobran hidrógenos. En general, para cualquier hidrocarburo saturado (no cíclico) no pueden existir ni hidrocarburos con fórmula submúltiplo ni con una fórmula que sea un múltiplo. En este sentido todo hidrocarburo saturado acíclico es un “ejemplar único”. Por ejemplo, C10H22 es una fórmula “única” porque no existen moléculas estables que sean C5H11 ni C20H44 (“ni mitad ni doble”).* En el caso C4H8/C8H16/C12H24/etc. la situación es diferente porque siempre el nº de H es doble que el nº de C. Todas estas fórmulas moleculares son factibles. Todas existen. Con fórmula molecular C4H8, hay pocos compuestos: 1-buteno, 2buteno(s), 2-metilpropeno (v. capítulo 14), ciclobutano y metilciclopropano (v. capítulo 13). En cambio, compuestos conocidos de fórmula C8H16 hay unos 290 y de fórmula C12H24 unos 520.

_______________________________________________________________________________ * Como que todos los enlaces de todos los C están ya saturados, no puede existir ninguna molécula estable que provenga de “cortar” la original por la mitad (les faltará a cada trozo un átomo de H), ni puede existir ninguna unión de dos moléculas formando un dímero porque no hay por donde unirlas. Por supuesto, tampoco pueden existir moléculas cuya masa molecular sea 1/3 ni triple (trímeros).

261

Ed. Reverté

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Al no ser saturado el hidrocarburo más simple de la serie (C4H8), podemos imaginar que quedan valencias disponibles a través de las cuales pueden “crearse” enlaces adicionales con otras moléculas C4H8 “originando formalmente” moléculas C4xH8x. 12.2 H

H

H

H

H C

C

C

C

H

H

H

H

H H C H

H

H

C

C

H

O

H H C H

H C

H C

O H

H C H

OH

O H

C H H H H H C H H C C O H H

H

H

H

H C H

C H

C H

H C

H H C H

O

H H C

OH

CH3 CH3 C OH

OH

CH3

H

H

OH

CH3 CH CH2OH CH3

C H H

H C H

OH

CH3 –CH2–CH–CH3

H

H

H

H

CH3 –CH2–CH2–CH2–OH

O

C H H H

O

H C H

O

CH3 –CH2–CH2–O–CH3

H H C

H C H

H

H

H C H H

CH3 –CH2–O–CH2–CH3

O

CH3 CH3

CH O CH3

O

En total, 7 isómeros constitucionales.* _______________________________________________________________________________ * Del segundo compuesto, 2-butanol (o butan-2-ol, v. capítulo 17), existen dos isómeros configuracionales o estereoisómeros (R y S). En total, pues, 8 isómeros.

262

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12.3

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Dado que la valencia del C es 4 (par), aunque haya átomos de C que estén formando parte de cadenas ramificadas, ciclos, etc., el número de H será siempre par. Si se intentan construir modelos de C3H7, queda siempre un C con una valencia libre. O si se dibujan las posibles estructuras de Lewis de C3H7 queda siempre un C con un electrón desapareado. Por ejemplo: CH3–CH2–CH2·

12.4

(CH3)2CH·

La valencia del C es par y la valencia del O es par. Estén enlazados como estén enlazados los átomos de C y O entre sí, el número de H tiene que ser par. En la práctica, no hay forma de dibujar una molécula de C3H7O, por ejemplo, con todas las valencias unidas como debe ser (con todos los electrones apareados, formando enlaces). Pueden existir y existen especies radicalarias o radicálicas de fórmula C3H7O·, aniones C3H7O– y cationes C3H7O+, pero no moléculas (entidades químicas neutras, aislables o potencialmente aislables como tales), de una estabilidad razonable.

12.5

En la primera fila no hay ningún error; todos los átomos en esas moléculas presentan las valencias usuales esperadas. Indicar los electrones libres (solitarios, no enlazantes) del O en la primera molécula es optativo. Parece que se trata de una fórmula desarrollada, mostrando todos los átomos con las valencias esperadas, más que una estructura de Lewis. En la segunda fila, hay varios errores: • Faltan sendos H en la fórmula de la izquierda, ya que 2 de los carbonos tienen una valencia igual a 3. • En la fórmula central hay un N con 5 enlaces (valencia 5), cuando el N, en moléculas neutras, sólo admite un máximo de 3 enlaces (valencia igual a 3) y un par de electrones (libres, no enlazantes). Una posible fórmula correcta sería H H C H

.. H C H N C H H

• En la fórmula de la derecha hay un C con sólo 3 enlaces. Falta un H en ese C (el segundo por la derecha).

263

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12.6

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En la primera hay un C con 3 valencias y otro con 5 valencias (un CH2 que tiene que ser un CH3 y el CH2 de la ramificación que tiene que ser un CH). En la segunda dos subíndices son erróneos: falta un H a la izquierda y sobra uno a la derecha (CH3–C
C–CH2–CH3). En la tercera, falta un H sobre cada C. Hay un O con 3 enlaces y 2 pares de electrones libres, lo que es imposible (no cumple las reglas de la valencia o de las valencias, no sigue la regla del octeto u octete). Una fórmula correcta sería: CH3–O–CH2–CH2–CH2–N(CH3)2 Todas las fórmulas de la fila inferior son correctas. Quizás se vería más claro si se hubieran dibujado como sigue, CH3–CH2–CH2–CH(CH3)2

CH3–CHOH–CHOH–CH3

(CH3)2CH–CH2–C(CH3)3

CCl3–CHCl–CHCl2

o se hubieran dibujado fórmulas más desarrolladas (estructuras de Lewis), pero todas son correctas. 12.7

Los dos primeros modelos son correctos: todos los carbonos tienen 4 enlaces. El tercero es también correcto porque, aunque casi no se aprecia el detalle, entre los dos átomos de carbono de la derecha hay un doble enlace (que se manifiesta por una línea más oscura perceptible en el original, por una distancia de enlace más corta que los enlaces simples que están en la misma perspectiva y especialmente por la disposición en un plano de los átomos implicados). El cuarto modelo es incorrecto, porque el átomo de O en el centro (en color rojo en el original, que no se percibe en la impresión en blanco y negro, motivo por el que se han etiquetado los átomos distintos de los C) no puede tener 4 enlaces. Todos los modelos de la segunda fila son correctos. En efecto, el quinto modelo (1º de la 2ª fila) corresponde a H2C=CH–CH2–CH3 o CH2=CH–CH2–CH3 (como se quiera o pueda escribir, ya que el doble enlace sólo lo pueden formar los carbonos con independencia de si se teclea H2C= o CH2=). El sexto modelo es H2C=CH–CH=CH2. El séptimo modelo es H2C=CH–C
C–H. El octavo es HC
C–C
C–H, lo que se evidencia no sólo porque la distancias de enlace C
C son más cortas sino por la disposición lineal de los átomos.

264

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En la tercera fila no hay ningún error, tampoco. En las dos primeras fórmulas, que son la misma molécula, el N (en color azulado en el original) tiene 3 valencias; en ciertos modelos se suelen indicar con las siglas Lp los pares de electrones solitarios o libres o no enlazantes (Lp = lone pair). Las dos fórmulas finales representan la misma molécula, pero como el color rojo del O y el color azulado del N casi no se distinguen al imprimir, en la segunda fórmula se han indicado los átomos y los Lp para que no haya confusión. 12.8 C H2C

y/o*

CH3–CH=CH–CH3 CH3–C=CH2 CH3

12.9

CH3

H

CH3–CH2–CH=CH2

CH2

H2C

CH2

H2C

CH2

Hay que “juntar” 4 C, 1 O y 8 H. Si la molécula tuviera 10 H, se estaría ante un “sistema saturado no cíclico”: C4H10O es la fórmula molecular, por ejemplo, de CH3–CH2–CH2–CH2OH. Pero la fórmula molecular es C4H8O, no C4H10O. Por tanto, siguiendo un orden, primero dibujando la cadena y contemplando todas las posibilidades de ubicar el OH y el doble enlace, luego variando las posiciones de los C, etc.:

CH2=CH–CH2–CH2

CH2=CH–CH–CH3

OH CH3–CH=CH–CH2

CH2=C–CH2 OH CH3

CH=CH–CH2–CH3** OH

**

CH3–CH=CH–CH3 OH CH3–CH2–C–CH3

O CH3

OH

OH

OH CH3–CH2–CH2–CH

** CH2=C–CH2–CH3

O CH3 CH3–C=CH ** OH

CH3–CH–CH O _______________________________________________________________________________ * En el capítulo 14 se verá que existen dos estereoisómeros (dos isómeros configuracionales, antiguamente llamados “isómeros geométricos”, de CH3–CH=CH–CH3). ** Estas fórmulas se convierten fácilmente en otras, dibujadas también, con dobles enlaces carbono– oxígeno (C=O). Esto no quiere decir que las moléculas con un doble asterisco no sean “legales” o viables, sino que hay otras que son más estables que ellas, en las que muy mayoritariamente se convierten.

265

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CH2=CH–CH2 O–CH3 H2C

CH3–CH=CH O–CH3 H HO C

OH C

H2C

H2C

CH3

CH2=CH O–CH2–CH3

O–CH3 H

H2C

H C

CH3

CH2=C–CH3

C

H2C

CH2OH

H2C

C

OH H2C CH H2C CH2 C O

H

CH3

C

C O

H2 C CH3 H2C C H O

CH2–CH3

CH3

H3C

CH3 H2C

H H2C

H

O

H

CH3 C O

CH2

H2C CH2 H2C CH2 O

12.10 La primera respuesta debería ser “muchos”. Sin embargo, tratándose de un compuesto saturado con sólo 4 C, quizás no haya demasiados. ¿Cuántos tendrán una estructura cíclica? Ninguno. Compruébese que, al intentar construir un ciclo o anillo (como en los últimos ejemplos del ejercicio anterior), no es factible la fórmula C4H10O2. ¿Cuántos tendrán una cadena lineal de 4 C? Sólo los siguientes: OH CH–CH–CH2–CH3

CH2–CH–CH2–CH3

CH2–CH2–CH–CH3

CH2–CH2–CH2–CH2

OH

OH OH

OH

OH

OH CH3–C–CH–CH3

CH3–CH–CH–CH3

OH

OH

OH OH

OH

12.11

Una vez comprobado que siempre queda algún C con alguna valencia libre, la explicación reside en que cada Cl es como si reemplazara un H (tiene la misma valencia), por lo que la suma del nº de H y el nº de Cl tiene que ser par, dado que la valencia del C es par. En un caso esta suma es 5, en el otro es 5 y en el tercero es 7. Son imposibles, como moléculas. Aunque, como ya se ha indicado, hay diversas entidades o especies químicas —radicales, cationes, aniones— que pueden tener las composiciones indicadas.

12.12

Porque la valencia del N es 3. En la mayoría de compuestos orgánicos, el elemento N se comporta como trivalente (3 enlaces) y tiene un par de electrones no enlazantes (= una pareja de electrones libres o solitarios = 2 electrones no enlazados).

266

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Son posibles, por supuesto, muchas otras especies nitrogenadas,* pero en la pregunta se habla de fórmula molecular, por lo que se sobreentiende que sólo toca discutir el caso de las auténticas moléculas y no las restantes entidades químicas. Cuando en una molécula hay un solo N trivalente, como se puede ver en los ejemplos CH3–NH2 = CH5N

y

CH3–NH–CH3 = C2H7N

el nº de H es ineludiblemente impar. Lo mismo se puede deducir para el caso en que haya 3 N. El nº de carbonos no influye.** En cambio, cuando en una molécula hay un nº par de N trivalentes, el nº de H pasa a ser par, porque “impar + impar = par” o porque “impar x par = par”, como se ve en los ejemplos sencillos que siguen: H2N–CH2–CH2–NH2 = C2H8N2 y CH3–NH–CH2–CH2–NH2 = C3H10N2 12.13

La tercera y la cuarta. La fórmula molecular de la 3ª molécula es C5H12 (hay 2 H más). En la 4ª molécula hay un carbono (un metilo) más de la cuenta.

12.14

La 3ª molécula es idéntica a la 2ª, vista del revés. Por tanto, está repetida. El resto es correcto.

12.15

A título de ejemplo, se representan a continuación los 18 isómeros constitucionales de fórmula C8H18:

22

223

23

224

24

25

233

33

34

234

Los números sólo son un recordatorio de que se ha procedido de una manera sistemática, colocando los metilos en las posiciones 2 y 2, luego en 2 y 3, luego en 2 y 4, y así sucesivamente. Los círculos en blanco indican estereocentros (v. capítulo 13); para cada uno de tales isómeros de constitución pueden existir dos isómeros configuracionales (R y S). Los círculos negros o puntos grandes indican estereocentros que dan lugar a que dicho isómero de constitución represente a 3 isómeros configuracionales (RR, SS y una forma meso, v. ejercicio 13.13). Por tanto, 18 isómeros de constitución o constitucionales y un total de 24 si se incluyen los isómeros de configuración o configuracionales (los estereoisómeros). En lo que respecta al decano (75 isómeros de constitución, un total de 136 isómeros contando los de configuración), v. J. R. C. Whyte & M. J. Clugston, J. Chem. Ed. 1993, 70, 874. _______________________________________________________________________________ * Hay compuestos en cuya constitución el N muestra cuatro enlaces (= tetravalente) y ningún par de electrones libres, pero en estos casos el N es un catión real (sales de amonio, por ejemplo) o tiene una carga formal positiva (grupos nitro, por ejemplo). A veces, el lector verá N divalentes y con dos pares de electrones libres: son aniones (aniones amide o amiduro, por ejemplo). Pueden existir además radicales catiónicos, radicales aniónicos, nitrenos en estado singulete, nitrenos en estado triplete, etc. ** De hecho, el grupo NH2, que se verá en el capítulo 20, ha sustituido formalmente a un H; en otras palabras, CH5N es un CH4 con un NH adicional. Otros prefieren pensar que un NH2 hace las veces de un CH3 o que un grupo NH reemplaza un grupo CH2 y, en definitiva, que un N cuenta como un CH.

267

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13.1 H H = CH4 C H H CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

CH3 CH3 C CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH3 CH3

CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH3

CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

CH3 CH3 CH3 C CH2 CH2 C CH3 CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH CH3 CH3 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH CH CH2 CH CH CH3 CH3 CH3 CH3

13.2

CH3 CH3 CH3 C CH CH2 CH CH2 CH3 CH3 CH2 CH3

Ninguna. Todas son correctas.

13.3 CH3–CH2–CH2–CH3 butano

CH3–CH–CH3 CH3 2-metilpropano (metilpropano, “isobutano”)

13.4

268

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13.5

Ed. Reverté

5-etil-2,3,4-trimetilheptano 3-etil-6-metil-5-propilnonano 4,6-dietil-2,3-dimetiloctano 6-butil-9-etil-4,5-dimetiltetradecano 6,9-dietil-4-isopropil-2,8-dimetiltridecano o 6,9-dietil-2,8-dimetil-4-(1-metiletil)tridecano (CA) 7-terc-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano o 7-tert-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano o 7-t-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano (v. nota pág. 152)

o 7-(1,1-dimetiletil)-3-etil-8-metil-4-propildodecano (CA) 13.6 CH3 CH3 CH2 C CH CH2 CH3 H3C CH3 CH2 CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH CH CH2 CH3 CH CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH2 CH2 CH CH2 CH CH CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH2CH2CH2CH3 H2C CH CH CH CH2 CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 H3C CH CH3 H2C CH2 CH CH CH CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH3

269

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CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH2CH3 CH3 CH2 C CH2 C C CH2CH2CH2CH2CH3 CH3 CH2CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3

13.7

5-sec-butil-3,3-dimetilnonano o 3,3-dimetil-5-(1-metilpropil)nonano 5-isopropil-3,4-dimetil-8-propilundecano 6-(1,2-dimetilpropil)-2,3,7,8-tetrametilundecano 7-etil-3-metildecano 4-etil-3,7,8-trimetil-5-(1,1,2-trimetilpropil)undecano 4-terc-butil-9-etil-2,2,11,11-tetrametil-9-propiltetradecano o 4-(1,1-dimetiletil)-9-etil-2,2,11,11-tetrametil-9-propiltetradecano

13.8

5-butil-3,8-dimetildecano 3-etil-2,6-dimetilheptano 3,12-dietil-6,7,9-trimetiltetradecano 4,8-dietil-2,7-dimetildecano

13.9 H3C CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 CH2CH2CH3 CH(CH3)2 CH2CH2CH3

270

CH3 CH3

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13.10

Metano. 2,2,4-Trimetilpentano. Mezcla de alcanos de punto de ebullición bajo. 2,2-Dimetilpropano. 2-Metilpropano (metilpropano).

13.11

7-etil-2,6-dimetil-3-(1-metiletil)nonano 3-etil-4,6-dimetil-7-(1,1-dimetiletil)decano (3R,5S,6R)-5-etil-2,3,9-trimetil-6-(1,1-dimetilpropil)decano (4R,7R)-3,4,8-trietil-7-metildecano

13.12

Porque el 3-metilheptano contiene un carbono estereógenico (un estereocentro). Por eso se decía antes que tal molécula tenía un átomo de carbono asimétrico, en el sentido de que estaba asimétricamente sustituido. Esa falta de simetría global es la causa de que puedan existir dos enantiómeros, el R y el S. 13.13 = (3R,7S) meso

(3S,7S) ópticamente activo

(3S,7R) meso

(3R,7R) ópticamente activo

Sólo tres de ellos son realmente distintos, porque el estereoisómero o estereómero RS es idéntico al SR. En efecto, una molécula se puede superponer o solapar con la otra, girándola (v. pág. 157). Hay, pues, un estereoisómero que es una forma meso, ópticamente inactiva (tiene un plano de simetría); el hecho de que la configuración de un C sea R y la del otro C sea S, dada la simetría existente, ya sugiere que “ambas se compensan”. Hay autores que prefieren describir las formas meso (del gr. mesos, en medio, intermedia) así: (3RS,7SR)-3,7-dimetilnonano.* En la forma meso los grupos metilo están en syn o sin. Los grupos metilo están en anti, en los dos estereoisómeros ópticamente activos. 13.14

Se trata de una molécula simétrica. No hay ningún carbono estereogénico. No hay descriptores estereoquímicos. Sólo existe un compuesto que corresponda a esta fórmula. Es el siguiente:

13.15

cis-1,2-dimetilciclopentano

R

R

S

S

R

R

S

S

(1R,2R)-trans-1,2-dimetilciclopentano

(1S,2S)-trans-1,2-dimetilciclopentano

La IUPAC prefiere los tres dibujos de la fila superior (desde 2006).** El isómero cis es el RS (es una forma meso). Se podían haber dibujado los dos enlaces en líneas de trazos (los dos metilos por debajo del plano), porque es la misma molécula. __________________________________________________________________________________ * En general, cuando sólo se conoce la configuración relativa de los distintos estereocentros de una molécula hay otras maneras de indicarlo (R*/S*, prefijo rel). El lector interesado deberá consultar la bibliografía pertinente, en su mayor parte accesible vía Internet. ** La IUPAC (Pure & Appl. Chem. 2006, 78, 1897, op. cit.) está recomendando ahora que se usen cuñas y que se dibujen los H unidos a los C estereogénicos (lo que no siempre se hará aquí, en las fórmulas simplificadas). Pero las revistas actuales están llenas de representaciones de todo tipo, a menudo elegidas por los autores por criterios estéticos. Mientras las figuras no sean ambiguas, casi todo es válido y el químico deberá acostumbrarse a casi todo. Revisar las págs. 155-157.

271

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Hay dos isómeros trans: el RR y el SS. Con frecuencia, en casos simples como los anteriores, en donde no hay posibilidad de confusión, se suele escribir (R,R)-1,2-dimetilciclopentano y (S,S)-1,2-dimetilciclopentano. Es suficiente. 13.16

Los detalles que faltan son: 7,7 2.2.2 3-etil-31,7,7 ........ 03,5

2.2.2 03,5 13.17 H

H

= H

H

=

= H

H

cis-biciclo[3.3.0]octano 13.18

H

= H

trans-biciclo[3.3.0]octano

[3.3.1], como el lector ha deducido en el ejercicio 13.16, significa que, entre los dos átomos de carbono CH que son cabeza de puente, por la parte derecha hay 3 CH2, por arriba hay también 3 CH2 y por la izquierda hay 1 único CH2. Empezando a numerar por un C cabeza de puente (1, círculo negro) hasta llegar al otro (5, círculo gris) por la cadena larga, siguiendo por la otra larga, acabaríamos numerando los 9 C de dicho nonano, aunque en la figura siguiente sólo se han numerado los siete primeros, que son los que nos interesan: 7 6 5

3

4 1

2

En el caso del adamantano hay un “minicadena” adicional. En efecto, entre C7 y C3 hay un carbono más. Esto se indica añadiendo 13,7 dentro del corchete. En general, para numerar sistemas bicíclicos se empieza por la cadena más larga, se sigue por la segunda en longitud y se acaba numerando la más corta (que a menudo es de “0 carbonos”). 13.19 1R

2R 3S

2S 3R

(1R,2S,3R)

13.20

1S

(1S,2R,3S)

Si el carbono estereogénico es cuaternario, el hidrocarburo saturado más sencillo tendrá un metilo, un etilo, un propilo y un butilo o un isopropilo (metiletilo) unidos a dicho carbono. El enunciado no indica si por “más sencillo” se refiere al que tiene menos ramificaciones o al de menor masa molecular (peso molecular). Sería razonable pedir al profesor o al interlocutor que precise un poco más. Como este ejercicio forma parte de un libro de nomenclatura, hay tendencia a entender lo primero. De todas formas, se dan las dos soluciones: 4

(R)-4-etil-4-metiloctano (S)-4-etil-4-metiloctano

3

2

(R)-2,3-dimetil-3-etilhexano

(S)-2,3-dimetil-3-etilhexano

Según las reglas de la secuencia o prioridad de CIP (pág. 158), en los dos dibujos de la derecha el isopropilo tiene preferencia sobre el propilo, porque se están comparando C2 y C4: yendo del carbono estereogénico C3 —stereogenic center, stereocenter, estereocentro— a C2, este C2 está unido a 2 carbonos más, mientras que yendo del estereocentro a C4, este C4 está unido a 1 carbono adicional.

272

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14.1 CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH2

CH3 CH2 CH CH CH2 CH3

CH3 CH2 CH CH2

CH3 C CH CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 CH CH2

CH3 CH CH CH CH3 CH3 CH2 CH CH CH CH3 CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 C C CH3

CH3 CH2 C CH CH2 CH3 CH2CH3

CH3 CH2 C C CH2 CH3 H3C CH3 CH3 CH CH CH CH2

HC C CH2 CH CH3 CH3

CH3 CH2 CH2 CH2 C C CH2 CH3

HC C C C CH3

CH3CH2CH2CH2CH2 C C CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2

CH3 CH2 CH2 C C CH2 CH2 CH3 HC C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C CH

CH3 CH CH CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2

CH3 CH2 C C CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2

14.2 H2C C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

CH3 C CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3

CH3 CH CH CH CH2 CH2 CH3 CH3

CH3 CH2 CH CH CH2 CH CH3 CH3

CH3 CH CH CH2 CH2 CH CH3 CH3

H2C CH CH2 CH2 CH2 CH CH3 CH3

14.3 CH3 CH3 CH2 CH CH CH2 CH2 C CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH CH CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 C CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3

273

CH3 CH2 CH CH CH2 CH CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CH C CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH CH CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3

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14.4

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Tienen la misma fórmula molecular (idéntica composición), pero distinta constitución (distinta conectividad). Metilciclopropano. Ciclobutano. 2-Metil-1-propeno. 1-Buteno.

14.5

14.6

1,3,5-heptatrieno 6-octeno-1,4-diino 2,3,4-trimetil-1,3,5-heptatrieno 4-octeno-1,6-diino 1,5-heptadien-3-ino

2,5-dimetil-1,5-heptadien-3-ino 4,5-dimetil-4-octeno-1,6-diino 3,3-dimetil-4-octeno-1,6-diino 3,6,7-trimetil-6-octeno-1,4-diino

14.7

2-hepten-5-ino 4-metil-2,4-octadien-6-ino

4-metil-1-hepten-6-ino 1-noneno-3,6,8-triino

14.8

3-propil-1,4-hexadieno, 4-etenil-2-hepteno (CA), 4-etenilhept-2-eno (PIN) 2,5-dietil-1,3,5-heptatrieno, 4-etil-7-metileno-3,5-nonadieno (CA), 4-etil-7-metilidenonona-3,5-dieno (PIN = IUPAC d. 2004) 2,3,6,7-tetrametil-2,6-octadien-4-ino 5-isopropil-3-propilocta-1,3-dieno, 4-etenil-6-(1-metiletil)-4-noneno (CA), 4-etenil-6-(propan-2-il)non-4-eno (IUPAC d. 2004) 4-metil-2-octino 4,5-dimetil-2,4-heptadieno 3,4-dimetil-3-hexen-1-ino 3,3-dietil-1,4-hexadiino 4,4-dimetil-2-hepten-5-ino

14.9

No es necesario indicar 1-il en las dos fórmulas superiores, pero es correcto (CA, IUPAC) y muy conveniente en casos complicados. No es correcto el nombre de vinil para el 1º de la columna de la derecha. El grupo vinilo o etenilo es CH=CH2. Ha habido una confusión entre alil y vinil (v. nota pág. 173). Los dos nombres del grupo 6º (–CH2–C≡C-CH=CH2) son incorrectos. Hay que empezar a numerar por el C de unión a la cadena principal (o sea, al “il” o C “donde está la valencia”, hay que asignarle el 1, se indique o no al escribir el nombre). Esta regla es fundamental. Se debería haber escrito 4-penten-2-inil, 4-penten-2-in-1-il o pent-4en-2-in-1-il. La frase debería ser “esta regla ha sido fundamental y lo sigue siendo para el CA”. En 1993, la IUPAC propuso una alternativa: (a) –CH2CH2CH2CH2CH3, pentilo (una abreviación de pentan-1ilo); (b) 1-metilbutilo (CA) = –CH(CH3)CH2CH2CH3, pentan-2-ilo; (c) 1-etilpropilo (CA) = – CH(CH2CH3)2, pentan-3-ilo. Si esa ramificación se anclara por dos sitios o más a una cadena o anillo principal sería un diilo, un triilo, un tetraílo... Desde 2004 esos nombres pasaron a ser los Preferred IUPAC Names (PIN) (v. también notas págs. 152 y 188).

274

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14.10

2-metil-1,3-butadieno 4-isopropenil-1-metilciclohexeno* polietino, (C2H2)n

propino propadieno (1,2-propadieno) 1,4-ciclohexadieno

14.11

El primer hidrocarburo es el (E)-but-2-eno o (E)-2-buteno. El tercer hidrocarburo es el 1-penteno o pent-1-eno (el doble enlace no es estereogénico: ni Z ni E). La cuarta olefina es el (3E)-penta-1,3-dieno. De hecho, basta escribir (E)-penta-1,3-dieno.

14.12

·

**

H2C CH CH2 CH2 CH3

CH3 CH CH CH2 CH3

**

H2C C CH CH2 CH3

H2C CH CH CH CH3

H2C CH CH2 CH CH2

CH3 CH C CH CH3

H2C C C CH CH3

H2C C CH CH CH2

· ·

· · ·

· ·

H2C C C C CH2

14.13 H2C C CH CH2 CH2 CH3

H2C CH CH2 CH2 CH CH2 1,5-hexadieno hexa-1,5-dieno

1,2-hexadieno hexa-1,2-dieno H2C CH CH CH CH2 CH3 1,3-hexadieno hexa-1,3-dieno

CH3 CH C CH CH2 CH3 2,3-hexadieno hexa-2,3-dieno

H2C CH CH2 CH CH CH3 1,4-hexadieno hexa-1,4-dieno

CH3 CH CH CH CH CH3 2,4-hexadieno hexa-2,4-dieno

Son posibles dos estereoisómeros (el Z y el E) del “1,3” y del “1,4”. El “2,3” es un caso especial, no explicado en este texto, de estereoisomería R/S (de quiralidad axial, en donde los estereodescriptores son Ra/Sa o P/M). Son posibles 3 estereoisómeros (ZZ, ZE y EE) del 2,4-hexadieno.

H2C C C CH CH2 CH3 1,2,3-hexatrieno hexa-1,2,3-trieno

H2C C C C CH CH3 1,2,3,4-hexatetraeno hexa-1,2,3,4-tetraeno

H2C C CH CH CH CH3 1,2,4-hexatrieno hexa-1,2,4-trieno

H2C C C CH CH CH2 1,2,3,5-hexatetraeno hexa-1,2,3,5-tetraeno

H2C C CH CH2 CH CH2 1,2,5-hexatrieno hexa-1,2,5-trieno

Pueden existir dos estereoisómeros del “1,2,4”. ___________________________________________________________________________________ * El nombre sistemático, en el CA o de acuerdo con el CA, es 1-metil-4-(1-metiletenil)ciclohexeno. ** En ambos casos se ha dibujado el estereoisómero E, pero en el ejercicio no se pedía cuál.

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14.14 HC C C C CH2 CH3 1,3-hexadiino

HC C C C C CH 1,3,5-hexatriino

HC C CH2 C C CH3 1,4-hexadiino HC C CH2 CH2 C CH 1,5-hexadiino

14.15

(E)-7,7-dimetiloct-3-eno

(Z)-7,7-dimetiloct-3-eno

(3Z,6R)-6,7-dimetiloct-3-eno (3Z,6S)-6,7-dimetiloct-3-eno

(3E,6R)-6,7-dimetiloct-3-eno (3E,6S)-6,7-dimetiloct-3-eno

(3Z,5S)-5,7-dimetiloct-3-eno (3Z,5R)-5,7-dimetiloct-3-eno

(3E,5S)-5,7-dimetiloct-3-eno (3E,5R)-5,7-dimetiloct-3-eno

(Z)-4,7-dimetiloct-3-eno

(E)-4,7-dimetiloct-3-eno

(Z)-2,7-dimetiloct-3-eno

(E)-2,7-dimetiloct-3-eno

(E)-3,7-dimetiloct-3-eno

(Z)-3,7-dimetiloct-3-eno

14.16 1 3 4

1

3

2

2

Del 1,2-ciclobuteno (izquierda) sólo uno, el que se ha dibujado. Dos (el R y el S, una pareja de enantiómeros) del derivado 1,3-dimetílico. Dos (el R y el S) del derivado 1,4-dimetílico. Tres (el RR y el SS, enantiómeros entre sí, así como la forma meso, RS) del 3,4-dimetilderivado, el dibujado más a la derecha. 14.17

En los tres compuestos el doble enlace es cis (por fuerza), porque los CH2 del ciclo que son vecinos al doble enlace están en cis. Pero...

en el momento en que se “introduce” un grupo isopropilo —con la ramificación o bifurcación tan cercana al doble enlace—, según las reglas de CIP (v. pág. 158) la configuración pasa a denominarse E. Al introducir el otro isopropilo vuelve a ser Z. Esto no debe incomodar, porque la descripción de una configuración como Z o E, como R o S, etc., es algo establecido por convenio. Es un acuerdo terminológico respecto a un nombre, pero la constitución de cada molécula estudiada, que es lo importante, es la que es.

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Este asunto surge con frecuencia. En cualquier serie de olefinas como las representadas a continuación, en el momento en que hay un grupo o una ramificación R que, en lugar de ser un metilo o un etilo, tiene C secundarios o terciarios o contiene un elemento de número atómico mayor que 12, unos u otro cercanos al doble enlace, la configuración “pasa” de Z a E. R

14.18

En los anillos pequeños, por la geometría del doble enlace (por los ángulos de enlace alrededor de un C=C, v. pág. 171), los dos H de un doble enlace sólo pueden estar en cis. Pero a medida que los anillos son más grandes, también puede existir el isómero con los dos H en trans. Por ejemplo, las representaciones pedidas pueden ser las siguientes:

(Z)-ciclododeceno

(E)-ciclododeceno

En la práctica, el primer cicloalqueno con un doble enlace de configuración trans que se ha descrito y caracterizado como especie estable es el cicloocteno. A partir del ciclododeceno el isómero trans ya es claramente más estable que el cis.* 14.19

Dibujar un ciclopentadecano, que quiere decir un ciclo con 15 C (pentadeca), más o menos simétrico, como si fuera un polígono casi regular, es relativamente sencillo. Colocar un doble enlace para obtener sendos pentadecenos cíclicos es inmediato; en la figura siguiente, incluso, parece fácil encontrar donde insertarlo para que la configuración sea Z o sea E. El ciclopentadecino sólo requiere que haya 4 C en línea recta (ángulo diedro cercano a 180º).

ciclopentadecano

cis-ciclopentadeceno trans-ciclopentadeceno (Z)-ciclopentadeceno (E)-ciclopentadeceno

ciclopentadecino

Dienos, sobre la estructura del ciclopentadecano, se pueden dibujar muchos. En la figura inferior se ha elegido un dieno conjugado, pero el lector puede “construir” otros. No hay tantas posibilidades de heptaenos (en un anillo de 15 C), puesto que 7 dobles enlaces implican 14 C (salvo que algunos dobles enlaces sean alénicos o cumulénicos, v. ej. 14.12 y 14.13, tema en el que no se va a entrar). Se ha representado debajo el isómero 1Z,3E,5Z,7E,9E, 11Z,13E. Hay que construir modelos moleculares para ver qué isómeros son posibles. La manera de construir o introducir un posible diino en un anillo de 15 miembros se ha esquematizado mediante un ejemplo en que los 4 C lineales de un CH2–C
C–CH2 y los 4 de otro CH2–C
C–CH2 se unen por un lado a 4 Csp3 consecutivos (puntos negros) y por el otro a 3 Csp3, para sumar un total de 15 átomos de carbono.

(1Z,3E)-ciclopentadeca-1,3-dieno

un ciclopentadeca-1,8-diino

pentadecaheptaíno un ciclopentadecaheptaeno

___________________________________________________________________________________ * Hay que consultar textos adecuados de QO para entrar en más detalles: p. ej., “March’s Advanced Organic Chemistry, 6th ed.”, M. B. Smith & J. March, Wiley, 2007. Por Internet se encontrarán artículos interesantísimos sobre el tema, tal como: S. E. Barrows & T. H. Eberlein, J. Chem. Ed. 2005, 82, 1334.

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Finalmente, mientras que un heptaíno es viable si hay 14 C o más (como en el pentadecaheptaíno), no hay manera de que varios triples enlaces formen parte de un ciclo de 15. Siete triples enlaces “es demasiado”. Las desviaciones de los ángulos de enlace respecto a los de máxima estabilidad (180º) serían tan enormes que la utópica molécula no sería estable (es decir, se rompería, como les ocurre a los modelos moleculares, de plástico o por ordenador, cuando se intenta construirla).

Las sustancias acíclicas de fórmula molecular C6H6 son relativamente fáciles de deducir. Son moléculas a las que les faltan 8 H para llegar a la fórmula molecular del hexano (C6H14). Por tanto, eso implica 4 enlaces dobles o 2 enlaces triples (o 2 dobles enlaces y 1 triple, alineados o no, que no se han dibujado para ganar espacio, pero que el lector que haya llegado hasta aquí puede añadir y nombrar como un ejercicio suplementario):

14.20

· ·

·

· 1,3-hexadiino hexa-1,3-diino

1,2,3,5-hexatetraeno 1,2,4,5-hexatetraeno hexa-1,2,3,5-tetraeno hexa-1,2,4,5-tetraeno

1,5-hexadiino hexa-1,5-diino

1,4-hexadiino hexa-1,4-diino

2,4-hexadiino hexa-2,4-diino

Hay muchos compuestos monocíclicos: (a) aparte del ciclopropeno unido a un propino que se ha dibujado, tres isómeros más con el doble enlace en otra posición y el triple enlace en el extremo (o con un aleno, –CH=C=CH2, en lugar del propino), así como ciclopropenos con un metilo y un etinilo como sustituyentes; (b) ciclopropanos (que no se han dibujado) como el 1etinil-2-metilenociclopropano y el tris(metileno)ciclopropano; (c) además del 3-etinilciclobuteno (v. debajo), el 1-etinilciclobuteno y los derivados bis(metilénicos) del ciclobuteno que tampoco se han representado; (d) el vinilciclobutadieno, que es particularmente inestable, pero cuyos complejos con ciertos metales de transición son conocidos; (e) el fulveno (del latín fulvus, amarillo rojizo, por el color intenso, entre anaranjado y rojo oscuro, de sus derivados); (f) el ciclohexatrieno, que en seguida veremos que se llama benceno y que es muy peculiar.

1-(1-propinil)ciclopropeno 3-etinilciclobuteno 1-etenil-1,3-ciclobutadieno 5-metileno-1,3-ciclopentadieno 1,3,5-ciclohexatrieno vinilciclobutadieno (fulveno) ciclohexa-1,3,5-trieno

No se han incluido moléculas con un doble y un triple enlace (o una subestructura de aleno) en un anillo de seis, ni en anillos más pequeños, porque no son especies muy estables o no serán propiamente alquinos cíclicos (v. ejercicio precedente), aunque se pueden nombrar como más convenga. Tampoco se han incluido carbenos (especies con un C divalente). Hay unos cuantos compuestos bicíclicos. Se reproducen a continuación los más significativos y relativamente menos inestables: 6

6

4 5

5

2

4

2

3

biciclo[2.2.0]hexa-2,5-dieno

2

1

3 1

3,3'-biciclopropeno

1

triciclo[3.1.0.02,6]hex-3-eno

5 4

3

tetraciclo[2.2.0.02,6.03,5]hexano

Para facilitar la comprensión de los números que se escriben entre corchetes en los dos últimos hidrocarburos, se han indicado por medio de pequeñas flechas los enlaces que primero se han desconectado para visualizarlos como bicíclicos.

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15.1 CH2 CH3

CH2 CH3 CH2 CH3

CH2 CH3

CH3

CH2 CH3

CH3

CH2 CH3

CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH3

CH2CH2CH3 CH2 CH3

H3C

CH

CH3

CH CH3 CH3

CH3

CH2(CH2)10CH3

CH3

CH3 H3C

15.2

CH3

La única fórmula incorrecta es la cuarta (C6H6CH3); lo correcto es C6H5CH3. Hay una infinidad de posibles grupos C6H5, porque hay una multitud de hidrocarburos de fórmula molecular C6H6 (v. ejercicio 14.20), pero, si no se indica lo contrario, cuando alguien escribe C6H5 todos los químicos entienden o presuponen que se refiere al más común de todos, al grupo fenilo.

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15.3 1-etil-3-metilbenceno 1-etil-4-isopropilbenceno 1-isopropil-2,3-dimetilbenceno 1-etil-2,3-dimetilbenceno 1,4-dietilbenceno o p-dietilbenceno

1-etil-3-isopropilbenceno 2,4-dietil-1-metilbenceno, 2,4-dietiltolueno 1,2-dietil-3,4-dimetiltolueno 1,2,3,5-tetrametilbenceno 1-butil-3,5-dimetilbenceno

Recordemos que isopropil = 1-metiletil (CA) = propan-2-il (PIN = IUPAC d. 2004). Por tanto, puede ocurrir que algunos nombres "de tota la vida" no se encuentren fácilmente en un texto oficial reciente. Por ejemplo: 1-isopropil-2,3-dimetilbenceno = 2,3-dimetil-1-(1-metiletil)benceno = 2,3-dimetil-1-(propan-2-il)benceno.

15.4 2-metilnaftaleno 9,10-dimetilantraceno 9,10-dietilfenantreno

2-etil-3-metilnaftaleno 3-isopropil-1-metilantraceno 1-etil-9-metilfenantreno*

15.5

CH=CH–CH2

2,6-difenilantraceno

15.6

2-fenilnaftaleno

15.7

1-fenil-4-metilbenceno (en inglés, 1-methyl-4-phenylbenzene) o 4-metil-1,1’-bifenilo; 1,2-dimetil-4-(4-metilfenil)benceno o 3,4,4’-trimetil-1,1’-bifenilo.

15.8 C

CH

El nombre actual de todos ellos —excepto bencina/benzina— es benceno. En la parte más volátil de la nafta predomina el benceno (con porcentajes variables de tolueno) y en la parte menos volátil el naftaleno. Paradójicamente, para “contribuir” a la confusión, bencina o benzina (muy popular en varias lenguas latinas), una mezcla de hidrocarburos saturados, son sinónimos de gasolina, carburante, combustible para automóvil y éter de petróleo (“petróleo etéreo o volátil”). ______________________________________________________________________________________ * Se empieza a numerar por el C al que está unido el grupo etilo y se sigue luego, sea en el sentido de las agujas del reloj o en el contrario, por los C no cuaternarios de la periferia (por los que podrían tener sustituyentes, porque no son comunes a dos anillos o más). De hecho, basta dibujar la molécula de otras maneras (girando el dibujo) para darse cuenta de que los sustituyentes están en las posiciones 1 y 9 (pág. 182):

15.9

3 4

2

9

5 6

1

2

7 8

9

1

=

= 1

280

9

2

Peterson

16.1

Ed. Reverté

cloroetano, cloruro de etilo

tetraclorometano

2-clorohexano 2-bromo-3-clorobutano 2,2-dibromo-3,4-dicloropentano

3-metil-2-yodopentano 3-bromo-4-metilhexano 2,3-dicloro-2-buteno (CA) o 2,3-diclorobut-2-eno (IUPAC) fluorobenceno

3,4-dibromo-1-penteno o 3,4-dibromopent-1-eno 4,9,10-tribromofenantreno

1,2-diclorobenceno, (o-diclorobenceno)

En inglés el orden puede ser distinto: 3-metil-2-yodopentano = 2-iodo3-methylpentane. 16.2 F

H2C CH CH2 CH CH CH3 Cl

Cl

H2C CH CH2 CH CH CH3 Cl

Cl3C–CCl3 (C2Cl6)

Cl

CH3 CH3 C CHBr CHBr CH2 CH3 CH3

CHBr3

F2CH CH CH2 CHF2 CH3 I I

CBr4

CH3 CH CH CHCH2CH2CH2CH3 F F CH2CH3

CH3 CH CH C C CH3 I

Br

I

Br

Cl

Br

F2C=CF2

F3C–CH2F

16.3 (CH3)2CHI

I

2-yodopropano

I

2-metil-1-yodopropano

Br I

bromobenceno

2-yodobutano

281

Peterson

Ed. Reverté

Br

Br bromometilbenceno* Br

bromometilbenceno

(2-bromoetil)benceno, 1-bromo-2-feniletano

I

Cl Cl Cl Cl

Cl

Cl

Cl

1,2,3,4,5-pentacloro6-(triclorometil)benceno

Cl Cl

Cl

CH3

Cl

Cl Cl CH3

Cl Cl triclorometilbenceno

Cl

F 16.4

diyodoetino

I

CH3 F

F

1,2,3,4,5-pentacloro6-metilbenceno

1,2,3-trifluoro-4,5dimetilbenceno

Los 2 átomos de F de C3H4F2 están reemplazando a 2 átomos de H. Por tanto, en cuanto a insaturaciones, C3H4F2 tiene las mismas que C3H6. Es decir, faltan 2 H para que se trate de de un hidrocarburo saturado no cíclico (el propano). Esto implica un doble enlace o un ciclo. Las posibilidades, procediendo ordenadamente, son: F2C=CH–CH3 F

F F

F 1,1-difluoro-1-propeno 1,1-difluoropropeno

F F

F

F F

F

F

(Z)-1,2-difluoropropeno (E)-1,2-difluoropropeno

F

F

F

F

(Z)-1,3-difluoropropeno

F

F

(E)-1,3-difluoropropeno

F

F

F

2,3-difluoropropeno 3,3-difluoropropeno 1,1-difluorociclopropano cis-1,2-difluorociclopropano trans-1,2-difluorociclopropano

Del último sólo se ha dibujado uno de los dos enantiómeros: el SS. 16.5

El segundo. Es preceptivo empezar a numerar por donde hay más átomos de Cl, ya que por orden alfabético Cl va delante de F. Nombre correcto: 1,1,2-tricloro-1,2,2-trifluoroetano. (De todas formas, el error es nimio, porque con ambos nombres se llega a la misma constitución. Este ejercicio sólo pretende mostrar que existen derivados polihalogenados de aplicación industrial. El argot de nombres está bien explicado en la ficha existente en Wikipedia.)

16.6

El de la izquierda recibe el nombre de DDT, cuyas siglas son la d de dicloro, la d de difenil y t de tricloro (diclorodifeniltricloroetano). El nombre principal en el CA es 1,1'-(2,2,2-tricloetilideno)bis(4-clorobenceno), v. ejercicio 15.5. El nombre Aldrín (Aldrin) se introdujo en honor a Kurt Alder, que había descubierto la reacción de cicloadición entre el norbornadieno y el hexaclorociclopentadieno que da lugar a dicho compuesto. Ambos insecticidas están prohibidos en muchos países desde hace 30 años, por su persistencia en el medio ambiente y sus efectos secundarios.

_______________________________________________________________________________ * (Bromometil)benceno. Oficialmente, debe añadirse o se suele añadir un paréntesis para que quede claro que se trata del grupo bromometil y no de dos sustituyentes independientes (con un Br en una posición y un metilo en otro, como podría ser el caso del 2-bromo-1-metilbenceno), pero aquí no es necesario. En la práctica cotidiana, se usan paréntesis (y corchetes y llaves, para situaciones más complejas) sólo cuando hay dudas o podría haber confusión si no se añadieran.

282

Peterson

Ed. Reverté

16.7 F Cl

Br

Br

Cl

Br

o

Cl

Cl

F

I

o

Cl

Br

F F F

Cl Br

Cl

Br

I

Br

Br

I +

Br

I

Br

Br

I

(es un racémico)

(es una forma meso)

Br Cl Br

Br

Cl Br

I Br

Cl Cl

Br

I

Br

16.8 Cl

I

I

Cl

F

Cl

I (dicloroyodo)benceno, dicloruro de yodobenceno (iodobenzene dichloride)

1,3-dicloro-5-yodobenceno

F

F

F

I

F

F

Cl

F F

(tetrafluoroyodo)benceno 1,2,4,5-tetrafluoro-3-yodobenceno

Algunos compuestos de yodo hipervalente a veces también se nombran como si fueran derivados “organometálicos” (pero es un tema que queda fuera de los objetivos de este libro).

17.1 CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH3 OH CH3 CH CH CH2 OH

H3C CH3 HOCH2–CH2–C CH–CH2–CH3 OH

CH3 CH CH CH CH CH3 OH CH3 CH3 CH3 CH CH2 C C C CH3 CH3 OH

CH3 CH CH CH CH CH2OH OH OH HO CH2 CH CH2 OH OH HO CH2 CH CH CH CH2CH3 OH OH OH

CH3 CH2 CH CH CH3 OH OH

17.2

H3C CH2 CH CH C C CH2 CH2OH

2-metilfenol 3-etil-2-metilfenol o-metilfenol (o-cresol)

283

2-cloro-4-metilfenol

Peterson

Ed. Reverté

2-naftol 2-naftalenol

1,3-bencenodiol 3-bromo-5-clorofenol benceno-1,3-diol (resorcinol)

2,3-dimetilfenol

4-cloro-2-naftol (IUPAC) bencenohexol (IUPAC) 4-cloro-2-naftalenol (CA) 1,2,3,4,5,6-bencenohexol (CA)

17.3 CH3 CH3 O CH2 CH2 C CH3 CH3 Cl

CH3 O CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 O CH2 CH2 CH3

O CH2CH3

CH3 O CH2 CH2 CH CH2

CH3 O CH2 CH2 CH2 O CH3 CH3 CH O CH CH3 CH3 CH3 O

CH2 CH CH CH CH2 OCH2CH3

CH3

CH3 CH2 CH2 O

17.4 CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH CH3 OH CH3CH2 O CH3 CH2 CH CH CH CH2 CH CH2OH OCH3 OH

CH3 CH2 CH2 CH2 O CH2 CH3 CH3 CH CH CH CH2 O CH2 CH3 OH OH OH OH CH2 CH3

CH3 CH CH CHOH CH CH2 CH3 Cl

O CH3

OH

CH3 CH3 CH3 C O C CH3 CH3 CH3

OCH2CH3

Cl

HOCH2 CH CH C CH CH CH2OH Cl Cl

O CH2 CH3

OH HO

OH

284

Peterson

Ed. Reverté

Revisar el ejercicio 12.2.

17.5

Hay tres pentanoles: 1-pentanol (o pentan-1-ol), 2-pentanol (o pentan2-ol) y 3-pentanol (pentan-3-ol). Luego se analizan o tantean cuantos butanoles hay (quitando el metilo C5 y colocándolo como sustituyente sobre C2 y C3, es decir, desplazándolo ordenadamente, para no olvidar ni repetir ningún isómero). Después, los propanoles. Otra alternativa es dibujar todos los posibles hidrocarburos C5H12 e ir reemplazando los distintos H por 1 OH (3 alcoholes partiendo del pentano + 4 alcoholes a partir del isopentano o 2-metilbutano + un alcohol “derivable” del 2,2-dimetilpropano, en total 8 alcoholes). La pregunta no precisa si sólo hay que nombrar los isómeros funcionales (los alcoholes de igual fórmula molecular) o si deben nombrarse todos los isómeros de constitución o constitucionales. “Por si acaso”, se dibujan también todos los posibles éteres. Así pues, los isómeros de constitución son: OH HO 1-pentanol

2-pentanol

OH 3-pentanol

O

O 1-metoxibutano butil metil éter

1-etoxipropano etil propil éter

(éter butílico-metílico)

(éter etílico-propílico)

OH O

HO

O 2-metoxibutano sec-butil metil éter

2-metil-1-butanol 2-metil-2-butanol OH

2-etoxipropano etil isopropil éter

(éter s-butílico-metílico) (éter etílico-isopropílico)

HO

O 2-metil-1-metoxipropano isobutil metil éter

3-metil-1-butanol 3-metil-2-butanol

(éter isobutílico-metílico)

HO

O 2-metil-2-metoxipropano terc-butil metil éter

2,2-dimetil-1-propanol

(éter t-butílico-metílico)

17.6 1 2 3

OH

Nomenclatura sustitutiva: 2-metil-2-propanol (2-metilpropan-2-ol, IUPAC).

Nomenclatura por el grupo funcional (aceptada por la IUPAC, postergada por el CA): alcohol terc-butílico (o tert-butílico o t-butílico).

285

Peterson

Ed. Reverté

17.7

El compuesto de la izquierda es un 1,7-heptanodiol o heptano-1,7-diol con una cadena lateral en la posición 4. Ahora bien, dicha cadena lateral contiene un grupo hidroxi. Un nombre correcto es 4-(2-hidroxietil)-1,7-heptanodiol. El compuesto de la derecha es un 1-heptanol o heptan-1-ol con un anillo aromático en el otro extremo. Si la función alcohol tiene prioridad sobre la función o las funciones fenol (pág. 193), un nombre correcto es 7-(3,4-dihidroxifenil)-1-heptanol. Sin embargo, en el CA nunca los alcoholes han tenido prioridad sobre los fenoles. Todo son grupos OH, por lo que tanto da. La IUPAC se ha adherido ahora a este criterio (v. nota pág. 193). En este ejemplo concreto, habiendo más OH fenólicos que alcohólicos, el nombre principal en los índices del CA sería 4-(7-hidroxiheptil)-1,2-bencenodiol. Ambas respuestas son válidas (lo más importante es entenderse y que no haya confusiones en cuanto a la estructura o fórmula de constitución de una molécula).

17.8

Unas representaciones de esta molécula en el plano del papel y en el espacio se dibujan a continuación. La respuesta a la pregunta es “no”, porque estadísticamente tiene planos de simetría que impiden cualquier posibilidad de quiralidad (de existencia de enantiómeros). OH

HO

HO =

HO

OH

OH

=

3D

OH

H

OH H

=

2D (en el plano del papel)

OH =

HO

OH

OH los dibujos de la fila superior y la fila inferior son superponibles, por una simple rotación de toda la molécula; basta dibujar una fórmula de las anteriores.

17.9

Es un ciclohexanol —el carbono unido al grupo hidroxi principal es el carbono 1— con un sustituyente 2-hidroxipropil en la posición 2 y con un 3-hidroxifenil en la posición 5. Citando los sustituyentes por orden alfabético...., 5-(3-hidroxifenil)-2-(2-hidroxipropil)ciclohexanol.* El nombre de este estereoisómero concreto es: (1S,2S,5S)-5-(3-hidroxifenil)-2-[(S)-2-hidroxipropil]ciclohexanol. Obsérvese que se escriben en cursiva los prefijos o descriptores que indican la configuración, pero no los números. Una de las cadenas laterales (2-hidroxipropil) es quiral, por lo que también debe indicarse delante de su nombre el descriptor estereoquímico R o S que le corresponde. Es, pues, el sustituyente (2S)-2-hidroxipropil o, simplemente, porque no hay duda, (S)-2-hidroxipropil.

1,2,3-propanotriol o propano-1,2,3-triol metoxibenceno (fenil metil éter) 2,2-bis(hidroximetil)-1,3-propanodiol fenol dietil éter o éter dietílico dietil éter o éter dietílico 1,1’-binaftaleno-2,2’-diol o 1,1’-bi-2,2’-naftol terc-butil metil éter, 2-metil-2-metoxipropano Para interpretar el nombre sistemático del BINOL v. la 2ª nota de la pág. 183. El terc-butil metil éter, tert-butil metil éter, t-butil metil éter, éter terc-butílico-metílico, etc. se llamaba hace décadas y se sigue llamando industrialmente “methyl tert-butyl ether”, de donde vienen las siglas MTBE de este antidetonante para gasolinas, haciendo caso omiso del CA (2-methoxy-2methylpropane) y la IUPAC (tert-butyl methyl ether). ___________________________________________________________________________________ * El nombre principal en el CA no sería éste. En el CA se da mucha relevancia “a los anillos”, en el sentido de que hay una menor tendencia a nombrarlos como sustituyentes (v., por ejemplo, la 2ª nota de la pág. 227). En efecto, para el CA un ciclohexano unido a un CH2OH = ciclohexanometanol, PhCH2OH = bencenometanol, c-C6H11CH2CH2OH = ciclohexanoetanol y PhCH2CH2OH = bencenoetanol. El nombre de c-C6H11CH2CHOHCH3 es más discutible:
-metilciclohexanoetanol. En concreto, el nombre preferido por el CA sería 2-hidroxi-4-(3-hidroxifenil)-
-metilciclohexanoetanol. Hay que saber que existe esta forma de nombrar a los alcoholes como “apéndices” de anillo, pero aquí no se va a utilizar. 17.10

286

Peterson

17.11

Ed. Reverté

Se llamaba carbinol al grupo C–OH (includo el C). Carbinol proviene· de carbyne+ol. De hecho, carbyne significa un carbono trivalente (como el átomo C de R–C :), por analogía con el nombre de carbene, que significa un carbono divalente (como el átomo C de RR’C:). Pero esta terminología cayó en desuso, al disponer del sufijo ol (cuando el OH es la función principal) y del prefijo hidroxi (cuando el OH no es la función principal). Para nombrar al grupo CH2OH de PhCH2OH no es necesario servirse del término phenylcarbynol o phenyl carbynol, porque bencenometanol (CA) o fenilmetanol y benzyl alcohol (IUPAC) son suficientemente claras. Para nombrar al CHOH de (CH3)2CHOH no sirve de mucho la expresión dimethylcarbynol o dimethyl carbynol (un nombre de tipo “funcional”, como dimethyl ketone) cuando se dispone de 2-propanol, propan-2-ol o alcohol isopropílico. Etc. Trimetilcarbinol. terc-Butanol o t-butanol (pronunciado “terbutanol”) se oye en muchos laboratorios pero es incorrecto, porque no existe un hidrocarburo que se llame terc-butano o t-butano. El hidrocarburo relacionado u originario es el 2-metilpropano (metilpropano o isobutano). No debe utilizarse por escrito en textos rigurosos (los propios editores y correctores de las revistas científicas lo suelen “impedir”). Quizás la tendencia a abreviar alcohol terc-butílico por tBuOH o t-BuOH haya provocado la popularización de “terbutanol”.

17.12

Tiene 3 OH fenólicos en una estructura de 1,2-difenileteno, conocido tradicionalmente como estilbeno (stilbo+ene, del gr. stilbo, brillar, nombre que le dio Laurent en 1843). Si se escribe 3,4’,5-trihidroxiestilbeno muchos químicos lo entenderán. Pero se pide un nombre sistemático... Se trata de un 1,3-bencenodiol que en la posición 5 tiene un sustituyente (4-hidroxifenil)etenil. El C1 del eteno es el de unión al anillo principal de bencenodiol; el sustituyente está sobre el C2. Así pues: 5-[2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol. Sin embargo, el doble enlace es E (podría ser Z). Aunque se sepa que la configuración del doble enlace del resveratrol es E, hay que indicarlo, en un nombre sistemático. Por tanto, el sustituyente debe incluir dicho prefijo estereodescriptor, entre paréntesis, como es la norma para todo tipo de descriptores o indicadores estereoquímicos: 5-[(E)-2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol.

17.13 O O

O

O O

O

O

O

O

O O

Hay que recordar que CA y Beilstein y las bases de datos online que dependen de ellos evitan icosane y sólo hablan de eicosane. Vía SciFinder se encuentran 290 artículos de revista que incluyen la palabra icosane y 4430 que contienen la palabra eicosane (Nov. 2009).

17.14 O

O

O

O

17.15 CH3O CH3O

O

=

CH3CH2O O O OCH2CH3 CH3CH2 CH2CH3

O

287

=

O O O O

Peterson

Ed. Reverté

18.1 CH3 CH2 CH2 CHO

CH3 CH CH C C CO CH3

CH3 CO CH2 CH3

CH3 CH C C CH CHO H3C CH3

CH3 CH3 CH2 CO C CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CO C CH3 CH3

CH3 CO CH2 CO CH3 CH3 CH3 CO C CH2OH CH3

CH3 CH2 CH CH CH CHO CH2 CH3 CH3 CH3 C CO CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CO CH CH3 CH3 CH3

18.2

benzaldehído o bencenocarboxaldehído ciclopentanona

CH3 CH3 CO C CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CO CH CH CH3 Cl CH3 Cl CH3 CH CH CH2 CH2 CHO Cl

4-hidroxi-2-pentanona o 4-hidroxipentan-2-ona 2,3-hexanodiona o hexano-2,3-diona 2,4-nonadien-7-inal o nona-2,4-dien-7-inal

2-metil-3-pentenal o 2-metilpent-3-enal 5-cloro-4-metil-4-hexenal (se ha dibujado el isómero E)

fenil metil cetona o 1-feniletanona (feniletanona) o acetofenona

3,3-dimetil-2,4-dioxohexanal

5-etil-4-hidroxi-2-metil-6-octinal

HC C CH CO CH CH3 CH3CH2O OCH2CH3

CH3 CH3 CH2 CO C C CO CH CH3 CH3 CH3

Cl CH3 CH2 CH CH CHO OH

CH3 CH CO CH CH3 CH3 CH3

18.3 O

O O

O

O

Cl

O O

OH

288

Peterson

Cl

O O

Cl

O

OHC CH2 CH CHO

OH

Cl O

O

Ed. Reverté

OH

OHC CH2 C C CH2 CH CHO CH3CH2CH2O

O

O O

O

O

O

18.4

CH3 CO C C CH2 CO CH3

CH3 CH CH CO CH3 Cl OH OH CH3 CH CH CH CHO CH3 CH2CH3 OCH3 CH3 C C CH CH CHO CH2CH2CH3

2-cloro-4-oxopentanal 5-etoxi-3-hidroxi-2-hexanona (5-etoxi-3-hidroxihexan-2-ona, IUPAC) 2,3-dimetilpentanodial 7-isopropoxiheptano-2,4,5-triona, 7-(1-metiletil)oxi-2,4,5-heptanotriona 4-oxo-5-propil-2-heptenodial 4-metil-3,5-dioxohexanal

18.5 O

CHO O

O

OHC

CHO CHO

O

CHO CHO

O O O

O

O

propano-1,1,2,3tetracarbaldehído

ciclohexano-1,1,3,4tetracarbaldehído

OHC CHO

O

O O

CHO OHC CH CH CH2 CHO CHO

OHC

CHO CHO

O

OHC

O O

OHC

CHO CHO

OHC CH2 CH CH2 CHO CHO

1,2,3-propanotricarboxaldehído

OHC CH CH C CH2 CHO but-2-eno-1,1,3,4tetracarbaldehído CHO CHO

(se ha dibujado el estereoisómero Z)

1,2,3-Propanotricarboxaldehído (CA) = propano-1,2,3-tricarbaldehído (IUPAC). 3-Formilpentanodial, que era un nombre típico, ya no es considerado ni admitido por el CA ni la IUPAC.

289

Peterson

18.6

Ed. Reverté

Si C6H12O contiene un carbonilo ya no puede haber ningún otro doble enlace ni ningún ciclo. Empezando por los de cadena lineal (el hexanal y dos hexanonas, columna izquierda) y dibujando luego todos los metilpentanales (fila superior) y metilpentanonas, el juego de posibilidades termina en los butanales y una butanona:

O hexanal

O

O

2-metilpentanal

3-metilpentanal

O 3-metil-2-pentanona

O 2-hexanona

O

4-metilpentanal

O 4-metil-2-pentanona

O

O 3-hexanona

2-metil-3-pentanona

O

O

O

O

O 3,3-dimetil2-butanona

3,3-dimetilbutanal 2,2-dimetilbutanal 2,3-dimetilbutanal

2-etilbutanal

18.7 O

CHO CHO

O

O

= O

CHO

OHC

O

CHO

O O

O

CHO

=

OHC

O

=

O

CHO

OHC

OHC 4

OHC

OHC

CHO CHO

O

CHO

6

4-formil5-(1-metil-2-oxoetil)CHO 7-(2-oxoetil)6-(3-oxopropil)2-decinodial CHO 8

18.8 O

O

HO

HO OH

O

O

OH

O O

HO

HO OH

OH

Los nombres de los tres destacados son, respectivamente: (E)-2,4-pentadienal, (E)-2-metil-2-penten-4-inal y (2E,4R)-4,5-dihidroxi-2-pentenal.

290

O O

Peterson

Ed. Reverté

18.9 O

O

O

O

O

(S)(R)(S)(R)2-metilciclopentanona 3-metilciclopentanona

O

O

O

O

O

O

O

(R)(S)2,2,3-trimetilciclopropanona

18.10

O

O

O

O

O

(2S,3R)- (2S,3S)(2R,3R)- (2R,3S)2-etil-3-metilciclopropanona

2-propenal (propenal) 5,5-dimetil-1,3-ciclohexanodiona

O

O

O

O

(S)(R)2-etilciclobutanona

(2S,4S)(2R,4R)meso2,4-dimetilciclobutanona

(2S,3S)- (2S,3R)- (2R,3S)- (2R,3R)2,3-dimetilciclobutanona O

O

O

O

(S)(R)3-propilciclopropanona

O

O

(R)(S)3-isopropilciclopropanona

3-fenilpropanal (CA prefiere bencenopropanal) 2-metil-1,4-naftoquinona o 2-metil-1,4-naftalenodiona (E)-3-fenil-2-propenal

18.11

El paracetamol es el único que no guarda ninguna relación con el metanal. El paracetamol o acetaminophen es un fármaco de uso muy corriente como analgésico y antipirético, que se expende bajo diferentes nombres comerciales según el país y el fabricante (Gelocatil, Tylenol, Valadol, etc.). La sustancia activa del medicamento tiene un nombre químicamente incorrecto (v. ejercicio 20.35): p-acetamidofenol, léase para-acetamidofenol, que por contracción originó paracetamol.

18.12

En la pág. 215 y en el ejercicio 18.2 se ha tomado contacto con acetofenona (nombre tradicional de la 1-feniletanona). Pero aquí aparece benzofenona (Ph–CO–Ph). Buscando a través de Google hay millares de entradas por benzophenone y en Wikipedia aparece una ficha muy completa. De los distintos nombres que se encontrarán, el más sistemático, el principal en el CA, es difenilmetanona. La calcona es la (E)-1,3-difenil-2-propen-1-ona (Ph–CH=CH–CO–Ph), simplificadamente (E)1,3-difenilpropenona), aunque recibe otros nombres menos sistemáticos, tales como trans-1benzoil-2-fenileteno o estiril fenil cetona. Al estar sustituido el carbono carbonílico se considera esta sustancia como una enona (en+ona), no como un enal (en+al). En la Wikipedia en español hay 5 entradas por calcona y 3 por chalcona, porque hay autores que traducen chalcone/chalkone (del gr. chalkos, cobre) tal como se pronuncia y otros adaptan lo que ven escrito. Esto es bastante general en vocablos químicos de origen extranjero. En los casos en que haya otros vocablos científicos o técnicos del mismo origen etimológico que estén bien establecidos (por ejemplo, calcopirita), quizás sea preferible una de las variantes. Cuando no, en este libro se tiende a considerar que ambas tienen la misma validez. Nombre CA de dibenzoílo o bibenzoílo (Ph–CO–CO–Ph, ingl. benzil): 1,2-difenil-1,2-etanodiona. Nombre simplificado pero correcto, porque no genera dudas: 1,2-difeniletanodiona. Incluso difeniletanodiona es aceptable. Nombre CA del aditivo alimentario conocido como diacetilo o biacetilo (CH3–CO–CO–CH3): 2,3-butanodiona. Nombre simplificado, pero inequívoco: butanodiona.

291

Peterson

19.1

Ed. Reverté

CH3 CH2 COOH

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH CH3

CH3 C COOH CH3

CH3 CH CH CH2 COOH CH3 CH3 HOOC CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 CH2CH3 CH3CH2CH2CH2

ClCH2 CH COOH CH3

HOOC CH2 CH2 CH2 CH2 COOH

CH3 CH CH CH2 CH2 COOH

HOOC CH CH CH2 COOH Cl Cl

CH3 CH C CH CH2 COOH Cl CH3 CH3 CH CH C CH CH COOH CH3 CH2CH3 CH3 CH C C C CH2 CH2 COOH CH2CH2CH3

19.2

CH2 CH CH CH COOH OH CH2CH2CH2CH3

CH3 CH2 CH CH CH COOH CH3 Cl Cl COOH COOH CH3 Br

CH3

Ácido 3-pentanoico es un error. Puede tratarse del ácido pentanoico, del 3-pentenoico, del 3-metilpentanoico... Éster etílico del ácido benzoico (PhCOOCH2CH3) es correcto a pesar de lo que pueda parecer. El benzoato de etilo o benzoato etílico también puede llamarse así. Es un nombre largo pero no incorrecto. But-1-enoato de metilo es imposible. No puede haber un enlace C=C en el C1 de un ácido o un éster sencillo de cadena abierta. Quizás se trate del but-2-enoato de metilo o del but-3-enoato de metilo. Hidrogenoacetato de calcio es imposible. El ácido acético es un ácido monoprótico. Quizás se quería escribir acetato de calcio o quizás la sal implicada era el hidrogenooxalato de calcio u otra parecida. Hex-3-en-1-oato de isopentilo es incorrecto. El “-1-” sobra. Se trata del hex-3-enoato de isopentilo (3-hexenoato de 3-metilbutilo, CA). Ni el CA, que tiende a ser redundante por sistemático, añade nunca ese 1. No sólo por tradición y porque es obvio que el C del COOH es el carbono número 1, sino porque no puede haber otros sustituyentes sobre él. Esto es así en compuestos sencillos, de cadena abierta.*

____________________________________________________________________________________ * Como ya se ha mencionado en otras partes, el planteamiento cambia cuando hay varios grupos COOH, cuando el COOH está unido a un ciclo (entonces el C1 es aquel del ciclo que enlaza con el COOH) o cuando un COOH está unido a un sistema policíclico o heterocíclico de numeración específica (v. nota pág. 220 y los ejemplos finales del ejercicio 19.6).

292

Peterson

Ed. Reverté

En cuanto al isopentilo (o isoamilo)* es un grupo que no aparece en el capítulo 13, pero su estructura es deducible por analogía con la del isopropilo y del isobutilo. 19.3

propanoato de sodio pentanoato de potasio anión 2,3-dimetilpentanoato 2-butinoato de potasio butanoato de magnesio benzoato de sodio

formiato de potasio formiato de calcio oxalato de sodio 2,4-hexadienoato de cesio 3-butinoato de litio 4-metilbenzoato de amonio

Todas estas sales o iones tienen, por supuesto, otros nombres que también son recomendados o admitidos por el CA, la IUPAC o las principales revistas de QO. Sólo se indica uno ya que no hay que dar siempre dos nombres correctos o aceptados ni escribirlos todos. La mayoría de ejercicios serían interminables. Así pues, si se hubiera escrito propionato de sodio, metanoato de potasio, valerato de potasio, metanoato de calcio, ion 2,3-dimetilpentanoato, etanodioato de sodio, but-2-inoato de potasio, hexa-2,4-dienoato de cesio, butirato de magnesio, but-3-inoato de litio, bencenocarboxilato de sodio y pmetilbenzoato o 4-metilbencenocarboxilato de amonio, la calificación del ejercicio sería la misma. 19.4

pentanoato de propilo, pentanoato propílico, ester propílico del ác. pentanoico butanoato o butirato de butilo propanoato o propionato de pentilo etanoato o acetato de hexilo metanoato o formiato de heptilo butanodioato de dimetilo, succinato de dimetilo propanodioato de dietilo, malonato de dietilo etanodioato de dietilo, oxalato de dietilo fenilacetato de isopropilo (IUPAC), bencenoacetato de 1-metiletilo (CA) formiato de terc-butilo o tert-butilo, formiato de 1,1-dimetiletilo (CA) ácido 2,2-dimetilpropanoico, ácido piválico**

____________________________________________________________________________________ * El nombre deriva de la amilosa del almidón. Es famoso el acetato de isoamilo (etanoato de isopentilo), que es el aroma característico del plátano maduro. ** En 1872 Friedel y Silva le dieron este nombre porque era un isómero del ácido valérico (C5H10O2) que habían obtenido de la “pinacolina”, (CH3)3C–CO–CH3, preparado a su vez por transposición o reordenamiento en medio ácido del pinacol, (CH3)2C(OH)–C(OH)(CH3)2.

293

Peterson

Ed. Reverté

19.5 CH3 CH CH CH2 COOCH2CH2CH3 CH3 C C CH COOCH3 CH3

CH3 C C CH CH2 COO CHCH2CH3 CH3 OCH2CH3 Cl2CH COO CH2 CH2 CH2 CH3

CH3 CH CHOH CHOH COOH CH3

CH3 CH CH COO

CH3 CH2 CH CH COONa CH3O OH

Br

Cl Cl

CH3 CH2 CH CH CH COOCH2CH3 CH2CH2CH3 COONa

COOCH2CH(CH3)2

COOK Br OH

HO

OH

COOH Br

CH3 C C CH CH2 COO CH(CH3)2 OCH2CH3 CH3

OCH2CH3

CH3 C C CH2 CH COOCH3 CH3

Cl

Cl

COONH4

CH3OOC C C CH CH COOCH3 OH OH

OH

19.6 OHC–CH2–CH2-COOH CH3 CH3 CH2 CO CH2 C CO COOH CH3

COOCH2CH3 HOCH2 CH2 CH2 CH CH COOH COOCH2CH2CH3 COOH

H3C

COO

CH3OOC

COOCH(CH3)2

CH2COOPh

OHC OH 1

CH2CH2COOH

CH3COO

O(CH2)3CH3

CH3CH2CH2COO

HOOCCHCOCH(CH2)5COOH CHO CHO

2

COOH 1 2

CH2CH2COOCH2CH2CH2CH=CH2

COOPh

COOCH3

OH

OCOCH3

COOH

COOCH2CH3

1 2 3

OHC

5

OCHO

Cl

294

4

Cl

Peterson

Ed. Reverté

En el caso del ácido 4-hidroxi-2-naftalenocarboxílico no se empieza a numerar por el C unido al OH (aunque entonces los sustituyentes estarían en 1 y 3) sino por arriba, para que el COOH, el grupo principal, tenga el localizador, indicador o indicativo más bajo posible (el 2). La numeración del anillo de naftaleno es intocable. En el ejemplo final, no se numera el antraceno empezando por el C unido a uno de los Cl (aunque entonces los dos Cl estarían en 1 y 8, que es preferible a 4 y 5) porque correspondería entonces al C unido al COOH el número 10 (v. pág. 182). Hay que numerar procurando que corresponda al grupo principal el número más bajo, pero, dada su posición en el antraceno, sólo puede ser el 9 o el 10. Así que hay que adjudicarle el 9, como sea... 19.7 O COOH COOH =

O

OH O OH

HO O ácido 1,4-bencenodicarboxílico ácido benceno-1,4-dicarboxílico

ácido 1,2-bencenodicarboxílico ácido benceno-1,2-dicarboxílico

19.8

OH

Es un poliéster de ácido tereftálico (1,4-bencenodicarboxílico) y 1,2etanodiol (etano-1,2-diol, ethylene glycol, “etilenoglicol”), que se elabora en forma de fibras o en forma de material plástico. Su fórmula puede representarse como sigue: O O O

O

O

O

O

O

En el dibujo se han incluido dos unidades de cada monómero. La fórmula real es indibujable porque hay miles o millones de unidades, dependiendo de las condiciones de polimerización. El nombre en inglés es poly(ethylene terephthate), que se conoce por su siglas PET. En medicina se confunden con las de Positron Emission Tomography y suenan a mascota o animal de compañía. La traducción al español sería poli(tereftalato de etileno), PTE. El nombre oficial es excesivamente largo: poly(oxy-1,2-ethanediyloxycarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl). PET o PTE son más cortos.

295

Peterson

19.9

Ed. Reverté

Es un ácido tricarboxílico (v. la ficha de Wikipedia). Nombres: Ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico. Ácido 2-hidroxipropano-1,2,3-tricarboxílico. Ácido 3-carboxi-3-hidroxipentanodioico. La constitución del ácido isocítrico es: OH COOH

HOOC–CH–CH–CH2–COOH El CA lo clasifica como un derivado del ác. pentárico (HOOC–CHOH–CHOH–CHOH–COOH, procedente de la oxidación de una pentosa), que no se considera en este texto de introducción.

19.10 ácido 2-(3-carboxipropil)benzoico ácido 2-(3-carboxipropil)bencenocarboxílico ácido 4-(2-carboxifenil)butanoico (preferido por la IUPAC = PIN) ácido 4-(o-carboxifenil)butírico ácido 2-carboxibencenobutanoico (el principal en el CA) 19.11 O

O

O O

H

OH ácido láctico racémico [(±), rac-]

O

H

O O

H

OH OH ác. (S)-2-hidroxipropanoico ác. (R)-2-hidroxipropanoico (enantiómero "natural") o (R)-2-hidroxipropiónico HO

COOH H

H

COOH OH

ácido L-láctico ácido L-(+)-láctico

ácido D-láctico ácido D-(–)-láctico

(experimentalmente es dextrógiro)

(experim. es levógiro)

O

H

O ácido pirúvico, ác. 2-oxopropanoico, ác. 2-oxopropiónico

Bromuro de acetilo (de etanoílo). Cloruro de propenoílo, cloruro de acriloílo.

19.12

Anhídrido acético, anhídrido etanoico. Anhídrido butírico, anhídrido butanoico.

19.13

Anhídrido terc-ftálico es incorrecto; ni terc-ftálico ni terc-ftálico ni tert-ftálico ni terftálico significan nada. Existe el anhídrido ftálico, relacionado con el ácido ftálico, con los dos grupos COOH en posición relativa orto o 1,2. Y existen los ácidos isoftálico y tereftálico (en donde el prefijo tere no viene de terciario o tertiarum sino de terebinthus, pág. 223) con los dos grupos carboxilo en posición relativa 1,3 y 1,4, respectivamente, pero no pueden formar anhídridos internos, cíclicos, sino si acaso anhídridos poliméricos. Da la impresión, tratándose de un ejercicio sobre anhídridos, que el nombre que se quería escribir era anhídrido ftálico.

19.14

ácido (E)-2-pentenoico ácido 4-pentenoico (o ác. pent-4-enoico) ácido (E)-3-hexen-5-inoico

19.15

Hexanoic acid methyl ester = éster metílico del ácido hexanoico = hexanoato de metilo. Octanoic acid ethyl ester = éster etílico del ácido octanoico = octanoato de etilo. Decanoic acid propyl ester = éster propílico del ácido decanoico = decanoato de propilo.

296

ácido (E)-3-pentenoico ácido 4-pentinoico (o ác. pent-4-inoico) ácido (2E,4S)-4-hidroxi-2-hexenoico

Peterson

Ed. Reverté

19.16

Ni toluenic acid (un nombre que no aparece entre los 50 millones de sustancias químicas con CAS Registry Number a que se llegó en agosto de 2009) ni ácido toluico (aunquen existen los ácidos o-, m- y p-toluico) corresponden al PhCOOH. Todos los demás nombres son anticuados o son comerciales pero corresponden al PhCOOH.

19.17

ácido (Z)-2-butenodioico o (Z)-butenodioico ácido (E)-2-butenodioico o (E)-butenodioico

19.18

ácido 2-(acetiloxi)benzoico ácido 2-acetoxibenzoico ácido 2-(etanoiloxi)benzoico

19.19

ác. acrílico = ácido 2-propenoico (CA) o ácido propenoico ác. propargílico o propiólico = ácido 2-propinoico (CA) o ácido propinoico ác. metacrílico (2-metilacrílico) = ácido 2-metil-2-propenoico (CA) o 2-metilpropenoico ác. crotónico = ácido (2E)-2-butenoico (CA) o (E)-2-butenoico o (E)-but-2-enoico (IUPAC) ác. cinámico = ácido (2E)-3-fenil-2-propenoico (CA) o (E)-3-fenilpropenoico. ác. melítico = ácido 1,2,3,4,5,6-bencenohexacarboxílico (CA) o bencenohexacarboxílico

ácido o-acetoxibencenocarboxílico ácido 2-acetoxibencenocarboxílico ácido 2-(etanoiloxi)bencenocarboxílico

El nombre oficial preferente en el CA, como se ha insinuado o comentado con ejemplos desde el capítulo 13, suele ser exageradamente sistemático. Por ejemplo, el CA escribe 2-propenoico y 2-propinoico cuando propenoico y propinoico son suficientes, porque no hay otra posible posición para el doble enlace. Otro ejemplo exagerado: el CA escribe (2E)-2-butenoico cuando no hay otro doble enlace que el que se encuentra entre C2 y C3, por lo que basta (E)-2butenoico. El caso del ácido melítico es también paradigmático: el CA antepone los números 1 a 6 a bencenohexacarboxílico, pero es general obviarlos, porque no hay otra posibilidad de que 6 grupos carboxilo se unan o estén unidos a un anillo de benceno. Las principales revistas de QO y la mayor parte de los químicos suelen preferir esos nombres algo simplificados siempre que no haya confusión (como se ha mencionado reiteradamente). En este libro se da la misma validez a la precisión repetitiva del CA que a lo que está aceptado por la comunidad científica para ahorrar espacio de revista y tiempo de escritura. En otras palabras, todos los nombres de arriba son igualmente correctos. 19.20 10

18

9

7

5

3

1

9

COOH 18





–3

7

5

3

1

COOH

10


–6

ácido (E)-9-octadecenoico (ácido elaídico)

ácido oleico

19.21 18




15

12

1

9

9


–3




14





–3

11

6

1

COOH


–3

20

19.22

12

18

COOH

8

5


–6 1

COOH


–6

2,2-dimethylpropanoic acid, ác. 2,2-dimetilpropanoico (v. ejercicio 19.4 y nota de la pág. 293) 3-methylbutanoic acid, ácido 3-metilbutanoico 2-hydroxy-2-phenylacetic acid, ác. 2-fenil-2-hidroxiacético, ác.
-hidroxibencenoacético (CA) dodecanoic acid, ácido dodecanoico (9Z,12R)-12-hydroxy-9-octadecenoic acid, ácido (9Z,12R)-12-hidroxi-9-octadecenoico 4,4’-methylenebis(3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic) acid, ác. 4,4’-metilenobis(3-hidroxi-2naftalenocarboxílico)

297

Peterson

Ed. Reverté

19.23

fluoruro de 2,2-dimetilpropanoílo, fluoruro de pivalilo cloruro de 2,4,6-triclorobenzoílo benzoyl azide, azida de benzoílo (v. el ion azida o aziduro en págs. 33 y 44) benzoyl cyanide, cianuro de benzoílo, 2-fenil-2-oxoetanonitrilo, 2-fenil-2-oxoacetonitrilo, α-oxobencenoacetonitrilo (CA)

19.24

Ácido trifluoroperoxiacético o trifluoroperoxietanoico (nombres tradicionales, correctos o aceptables) = ácido 2,2,2-trifluoroetanoperoxoico (CA, IUPAC desde 2004). Ácido 3-cloroperoxibencenocarboxílico, ácido m-cloroperoxibenzoico (abreviado como mCPBA o MCPBA, dependiendo de la revista o editorial), ácido 3-clorobencenocarboperoxoico (CA, IUPAC desde 2004). El nombre comercial, anticuado, incorrecto, es m-cloroperbenzoico. El CA defiende el sufijo peroxoico, que designa el grupo (C)OOOH, sin el C, por comparación con oico, que indica el grupo (C)OOH, mientras que llama carboperoxoico al grupo COOOH (carbono incluido) por comparación con el sufijo carboxílico que significa COOH.

19.25

Los sustituyentes del ácido tricarboxílico están los tres en cis, dado que los prefijos cis,cis indican que, respecto al que se tome de referencia, los otros dos están en cis. Está demostrado que los tres grupos COOH se encuentran en una disposición axial (Kemp & Petrakis, J. Org. Chem. 1981, 46, 5140), en gran parte porque forman enlaces de hidrógeno muy fuertes entre sí y en parte para evitar las interacciones 1,3-diaxiales de tres metilos en la otra conformación de tipo silla. La conformación predominante debe ser la que se representa en el segundo dibujo. Aunque en este libro no se tratan las conformaciones de las moléculas y su nomenclatura, todo estudiante de química se verá involucrado en el tema tarde o temprano. En el segundo compuesto (methyl shikimate), la configuración absoluta de C3, C4 y C5 es conocida. La fórmula en el plano se resume en el tercer dibujo y una razonable representación tridimensional en el cuarto. COOCH3

COOH

OH HOOC COOH

5R

COOH COOH COOH

HO

4S

3R

OH

COOCH3

HO HO

OH

20.1 CH3CH2CH(NH2)CH2CH2CH3 CH3CH(NH2)CH2CH2CH2CH3

(CH3)2C(NH2)CH2CH2CH2CH3

CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH3 NH2

NH2

CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 NH2

NH2

CH3 CH3 C CH2 CH2 CH2 CH3 NH2

NH2

H2NCH2CH2CH2CH=CH2

H2N–CH2–CH2–CH2–CH=CH2 H2N

CH3CH(NH2)CH2C CH

CH3 CH CH2 C CH NH2

CH3CH2CH(NH2)C CH

CH3 CH2 CH C CH NH2 NH2

298

NH2

NH2 NH2

Peterson

Ed. Reverté

NH2

NH2 H

NH2 CH3

Cl

NH2

..... C6H5NH2

Cl

NH2 Cl

NH2

Cl

NH2

Ph–NH2 NH2

* CH3O

NH2 O

C6H5NH2

Ph–NH2

C6H5NHCH2CH3

Ph–NH–CH2–CH3

(C6H5)2NH

Ph–NH–Ph

(CH3)2CHNHCH(CH3)2

CH3–CH–NH–CH–CH3 CH3 CH3

(C6H5)3N

Ph3N

NH2 NH H N H N N

CH3–CH–CH3 CH3–CH–N–CH–CH3 CH3 CH3

N[CH(CH3)2]3 o [(CH3)2CH]3N

N

CH3CH2CH2CH2NCH2CH3

N

CH3 N

C6H5N(CH3)2

Ph–N

CH2CH2CH3

N

CH2CH2CH2CH3

CH3

CH3 N(CH2CH3)2 CH3CH2–N–CH2CH3 CH3CHCCH2CH3 CH3–CH–C–CH2–CH3 CH3CH2 CH2CH3 CH3CH2 CH2CH3 CH3 CH3CH2CCH2NCH2CH2CH2CH3 CH3 CH3

N

N

N

____________________________________________________________________________________ * Es muy frecuente que en las revistas especializadas se escriba MeO o OMe en lugar de CH3O o OCH3. Sin embargo, en la mayoría de libros de texto no se suelen emplear estas abreviaturas. En este libro, como se ha indicado en el capítulo 13, para no introducir más y más variantes en cada ejercicio se han descartado las abreviaciones Me, Et, Pr (o n-Pr, innecesaria e incorrecta), i-Pr (o iPr, o i-Pr, sic en JOC, v. nota pág. 301), Bu (y n-Bu o nBu, estrictamente incorrectas), i-Bu (o iBu), s-Bu (o sBu o sBu), t-Bu (o tBu o t Bu), Am (por pentil o amil, v. pág. 293)..., Hex o Hx..., Cy (por cyclohexyl), Bn (or Bzl, por benzyl o fenilmetil) y Bz (por benzoyl o fenilcarbonil).

299

Peterson

20.2

Ed. Reverté

Sólo hay un nombre incorrecto, el último: N-fenil-N-metilbencenamina. Debería decir N-fenil-N-metilbencenometanamina. Ahora bien, en el segundo compuesto hay un par de detalles que no son ciertos. N-Isopropilfenilamina no es el nombre principal en el CA, sino que es N-(1-metiletil)bencenamina. N-Isopropilfenilamina fue el nombre que iba en primer lugar en la IUPAC pero en la actualidad el PIN es N-(propan-2-il)anilina.

20.3 H2NCH2CH2CH2CH2CHCH2CH3

=

H2N

NH2

NH2

H2N–CH2CHCH2–NH2 NH2

=

NH2 H2NCH2CH2CH2CH2CH2CHCHCH3 NH2

=

H2N

NH2

NH2

H2N

NH2 NH2

NH2

NH2

H2NCH2CH2CH2CH2CHCHCHCH3 NH2 NH2

=

H2N H2N

NH2

NH2

NH2 NH2

NH2 NHCH2CH2CH3 N(CH2CH2CH3)2

NHCH2CH2CH3

N(CH2CH2CH3)2

NH2

NHCH2CH2CH3

NHCH2CH2CH3

NH2

CH2CH2CH3 CH3 NCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH = N CH2CH3 CH3 NCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NHCH3 = CH2CH2CH2CH3

20.4

N

N H

N H

La diisopropilamina (nombre aceptado por la IUPAC, aunque no es el PIN) es para el CA una 2-propanamina que tiene un grupo 1-metiletilo como sustituyente. El nombre preferente en el CA es, pues,

300

Peterson

Ed. Reverté

N-(1-metiletil)-2-propanamina. La amina terciaria conocida en la mayoría de laboratorios por diisopropiletilamina (DIPEA or DIEA)* o por base de Hünig, que también puede llamarse de otras maneras (por ejemplo, etildiisopropilamina, cf. pág. 153), tiene el siguiente nombre sistemático (CA): N-etil-N-(1-metiletil)-2-propanamina. DIPEA es menos correcto pero mucho más corto. 20.5

Dibujando las moléculas que corresponden a esos nombres se ve que coinciden (que son el mismo compuesto), pero 2-hidroxietilamina es incorrecto, porque el grupo principal es la función alcohol. p-Hidroxifenilamina es incorrecto, porque un grupo fenol tiene prioridad sobre un grupo amino. No es lo mismo un sustituyente metilamino (CH3NH–, unido a la cadena principal por el N) que un aminometil (NH2CH2–, unido a través del C). El primer nombre está bien. El segundo no: la molécula en cuestión debería llamarse 3-amino-1-propanol. En el caso de la cuarta fila, dibujando ambas fórmulas se ve que son el mismo compuesto. Ahora bien, 2-amino-1,2-dimetiletanol es incorrecto: se trata de un butanol con un grupo amino como sustituyente. Tetraamino...pentol es correcto pero tetramino...pentaol no. Las vocales de los prefijos no se contraen. La idea implícita es que, al confeccionar índices por series de derivados, como es típico del CA, un “tetraamino-derivado” de un compuesto XX debe ordenarse, dentro de la sección XX, por la a de amino (no por la t o te de tetra, ya que los prefijos se consideran “desgajados” o independientes del nombre). Por otro lado, en lo que respecta a los sufijos no hay tanta uniformidad: las vocales se contraen o condensan si los nombres resultantes no son ambiguos.

20.6 HN=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CCH2CH2CH2CH2CH3 NH

HN NH

__________________________________________________________________________________ * La revista de la ACS The Journal of Organic Chemistry (JOC), en su listado anual de abreviaciones y acrónimos (Guidelines for Authors) nunca se ha decidido por incluir unas siglas u otras (ni DIPEA ni DIEA ni ninguna otra) para esta amina. A través de Google se encontrarán unas 113.000 entradas por “diisopropylethylamine” frente a unas 28.000 por “ethyldiisopropylamine” (y unas 7.800 por “N-ethyl-N-(1-methylethyl)2-propanamine”). Otro ejemplo en sentido contrario: unas 130 entradas por “2,6-diisopropyl-4-iodophenol” frente a 3600 por “4-iodo-2,6-diisopropylphenol”. El lector puede extraer sus propias conclusiones.

301

Peterson

Ed. Reverté

CH3CH2CCH2CH2CH2CH3 NH

NH NH

CH3CH2CH2CCH2CH2CH3 NH CH3CH2CCH2CCH2CH3 NH NH NH CHCCH2CH2CCH2CH3 NH NH

NH NH NH

HN

NH HN

CH3CH2C=CHCCH2CH3 NH2 NH

NH

NH2 NH

El último compuesto es un isómero (estrictamente, un tautómero o forma tautomérica)* de otro dibujado tres línias más arriba. 20.7

3,5-hexadiin-2-amina N-etil-3,5-hexadiin-2-amina 5-hexen-3-in-1-amina

3,5-hexadiin-2-imina N-etil-3,5-hexadiin-2-imina 5-hexen-3-in-1-imina

20.8 CH3CH2CH2C N

N N

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2C N

N N CCH2CH2CH2CH2CH2CH2C N

N N

N

CH3CHCHCH2CH2CHCHCH3 NC CN

NC CN N

N

__________________________________________________________________________________ * En la representación supersimplificada de la derecha sólo se ha dibujado un estereoisómero (con el doble enlace carbono–carbono en la configuración E), presumiblemente una de las formas más estables entre las distintas formas en equilibrio —equilibrio tautomérico— que pueden coexistir.

302

Peterson

20.9

Ed. Reverté

3-Ciclohexenocarbonitrilo, ciclohex-3-enocarbonitrilo, cianuro de 3ciclohexen-1-ilo. 1,1-Ciclopentanodicarbonitrilo, ciclopentano-1,1-dicarbonitrilo (para diferenciarlo de sus isómeros 1,2- y 1,3-). 1,6-Cicloheptadienocarbonitrilo, ciclohepta-1,6-dienocarbonitrilo. 1,2-Bencenodicarbonitrilo, benceno-1,2-dicarbonitrilo, o-bencenodicarbonitrilo. 1,2,4-Bencenotricarbonitrilo, benceno-1,2,4-tricarbonitrilo. 1,2,3,4,5,6-Bencenohexacarbonitrilo, bencenohexacarbonitrilo.

20.10 oxalonitrilo, malononitrilo, succinonitrilo y glutaronitrilo. 20.11 En principio, en todos los casos es el grupo C
N (ciano o carbonitrilo) o el “
N” (nitrilo), porque los restantes grupos funcionales son aminas o iminas. El nitrilo es el 4º en en orden de prioridad (págs. 193 y 256), mientras que las aminas están en la posición 9 y las iminas en la 10. Las iminas, considerando su doble enlace, están mal ubicadas, hecho del que se ha sugerido una explicación en la pág. 244. 5-Amino-2-iminopentanonitrilo. Es un benzonitrilo con dos sustituyentes: un grupo NH2 y un CH=NH. Su nombre es 2-amino-4-formimidoilbenzonitrilo o 2-amino-4-(iminometil)benzonitrilo. Desde las Recomendaciones Provisionales de 2004 el nombre preferido por la IUPAC es 2-amino-4-metanimidoilbenzonitrilo (v. pág. 244). 20.12 hexanamida 5-heptenamida o hept-5-enamida 3,4-dicloro-3-pentenamida o 3,4-dicloropent-3-enamida 3-metil-4-pentinamida o 3-metilpent-4-inamida 4-hidroxi-2-metilhexanamida 5-etil-4-hidroxioctanamida 3-metil-2-hepten-5-inamida o 3-metilhept-2-en-5-inamida 3-etilbencenocarboxamida o m-etilbenzamida 4-(acetilamino)bencenocarboxamida o p-acetamidobenzamida La última molécula puede nombrarse de más maneras, porque es posible visualizarla como una acetamida con un anillo aromático (sustituido en meta) o como una benzamida con un sustituyente CH2CONH2 en meta. En función del contexto es más práctico elegir un nombre o unos nombres que otros. Por ejemplo, si se ha preparado una serie de fenilacetamidas con sustituyentes de todo tipo sobre el anillo aromático, es más conveniente clasificar a toda la serie como derivados

303

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Ed. Reverté

de la fenilacetamida (aunque un par pudieran describirse con nombres más usuales, sencillos o acordes con las normas). Nombres correctos: 2-(3-carbamoilfenil)acetamida, 3-(carbamoilmetil)bencenocarboxamida, 3-(carbamoilmetil)benzamida... El nombre preferido por el CA es 3-(aminocarbonil)bencenoacetamida. Como excepción, dejando constancia de que es un nombre compuesto de benzene y acetamide, el CA no elide o contrae benzeneacetamide a benzenacetamide (v. nota pág. 227). 20.13 O CH3CH2CH2CH2CH2CONHCH2CH2CH2CH2CH3 O CH3CH2CH2CH2CH2CONCH2CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH3 CH3 CH3CH2CHCH2CCONHCH2CH3 CH3 I

N H N

O N H

I

O

CH3CHCH2CH2CHCONCH2CH3 CH3 CH2CH3 Br

N Br O

CH3CH2CHCH2CHCONCH2CH3 CH3 CH2 CH3 CH3

O

CH2CH2CONH2 CH2CH2CONHCH2(CH2)6CH3

O

N

NH2

O CH2CH2CONHCH2(CH2)6CH3

N H

N OH

CH2CH2CONHCH2(CH2)6CH3

N O H CH2CH2CONHCH2(CH2)6CH3

N OH

CH2CH2CONCH2(CH2)6CH3 CH2(CH2)6CH3

N O

CH2(CH2)6CH3 CH2CH2CONCH2(CH2)6CH3

N O

CH2CH2CONCH2(CH2)6CH3 CH2(CH2)6CH3

N

304

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Ed. Reverté

O

H N

CH3NCO(CH2)4CONCH2(CH2)7CH3 H H

N H

O O

CH3NCO(CH2)4CONCH2(CH2)7CH3 H CH2CH3

N

(CH3)2CHNCO(CH2)4CONCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 H

N

O O

H2NCOCH2CH2CHCH2CH2CH2CONH2 CONH2 CONH2 H2NCOCH2CH2CHCHCH2CH2CONH2 CONH2 CONH2

N H

O

N H

O

NH2

H2N O O H2N

CONH2

NH2

CONH2 O O

COOH CONH2

NH2 O

O H2NCO

CONH2

20.14 CH3CHCH2CH3 NO2

NH2 NO2 O2N

(CH3)2CCH2CH3 NO2

O2N O2N O2N

C(NO2)4

HOCH2CH2NO2

NO2

NO2

CH3CH2CH=CCH2CN NO2

NO2

Ph–CH=CH–NO2

NO2 COOH

O2N

NO2 PhCH2NO2

HO

CN NO2 OH

NO2

NO2

O CH3COOCH2CH2NO2

NO2

O

NO2

Se ha comentado o insinuado en otras partes que no hay ninguna norma fija sobre la orientación de los anillos aromáticos y sus sustituyentes en el plano (si con un vértice apuntando hacia arriba o con el ciclo apaisado, si dibujando los tres dobles enlaces de una de las dos formas resonantes o mesómeras principales o por medio de un círculo interno que simboliza los seis electrones del sistema
, si colocando el sustituyente del carbono 1 arriba o a un lado). Depende del criterio estético de cada persona, pero casi siempre viene determinada por la distribución del espacio disponible en la página del libro o artículo (o a veces en la hoja de examen). En la representación supersimplificada del 1-fenil-2-nitroeteno se ha dibujado el isómero E. En la del 3-nitro-3-hexenonitrilo el Z. El enunciado no pedía ninguno, por lo que no era necesario concretar, aunque en un examen puede ser recomendable dibujar ambos.

305

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20.15 O CH3CHCH2CHCONH2 NO2 CH(CH3)2

CH3CH2CHCH2NHCH2CH3 OCH2CH3

NH2 O2N O

CH3CH2CHCH2CH2CONH2 NH2 CH3CHCH2CHCN OCH3 CH3

CH2CHCH3 CH3O N(CH3)2

NH2 NH2

CH3CH2CHCH2CH2CONHCH3 OCH3

O NH2 O N

CH3CH2CHCH2CONH2 CN

N H

O N O

N

CH3CH2CH2CHCH2CH2NH2 OCH3

O

O

CH3CCH2CHCH2CHCH3 N O CN NC OPh CN N Ph COOH

N H

N

O NC

NH2

CN

En la fila cuarta, el nombre 3-metoxihexanamina es incorrecto porque no precisa en qué posición de la cadena de hexano se encuentra la función amina. Escribir 3-metoxihexilamina es equivalente a escribir 3-metoxi-1-hexanamina (CA) o 3-metoxihexan-1-amina (IUPAC). Al dibujar la 2ª molécula de la columna derecha uno se da cuenta de que se trata de una 1-metoxi-2-propanamina (no de una 3-metoxi-2propanamina). Alternativamente, quizás el error es tipográfico: el 2 era o tenía que haber sido un 1 (N,N-dimetil-3-metoxi-1-propanamina) pero involuntariamente se tecleó un 2. 20.16 3-ciano-N-(2-propenil)hexanamida, N-alil-3-cianohexanamida (v. alil, pág. 173) 4-etil-2-hidroxi-5-oxoheptanamida 6-amino-3-metoxi-4-hexenonitrilo (en una fórmula se ha dibujado el isómero E) 3-dimetilamino-7,7-difluoro-5-octinonitrilo 6-hidroxi-4-(metilimino)heptanamida ácido 2-etil-4-(N-fenilcarboxamido)-4-nitrobutanoico 3-(N-2-terc-butoxipropil)aminopropanoato de isopropilo o 3-[N-(2terc-butoxi)propil]aminopropanoato de 1-metiletilo (el conjunto de paréntesis y corchetes es muy exagerado en los índices del CA, por lo que suele simplificarse, siempre que no quepa ninguna duda de como están unidos los sustituyentes; sin embargo, lo más normal es encontrarse este compuesto entre los derivados del aminoácido ß-alanina)

ácido 9-(2-cianoetoxi)-5-ciclopentilimino-6-formil-3-nonenoico 6-amino-3-nonen-7-inoato de 2-aminoetilo 8-bromo-4-etil-2,8-dimetil-6-metoxidecanodiamida 4-amino-2,8-dihidroxi-7-nitrooctanonitrilo

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7-amino-4-fenilamino-3-hidroxinonanonitrilo 6-dietilamino-5-imino-1-hexen-3-ol N-(3-nitro-5-oxohexil)propanamida 2-amino-4-nitrofenol ácido 5,5-dicloro-4-(2-nitroetil)-6-oxo-1-ciclohexenocarboxílico 1-(2-formil-4-hidroxifenil)ciclopentanocarbonitrilo Hay que recordar de nuevo que son posibles otros nombres para la mayoría de las sustancias anteriores. Por ejemplo, 6-aminonon-3-en7-inoato de 2-aminoetilo es la traducción más directa del antiguo nombre británico y actual de la IUPAC del noveno de la lista. Sin embargo, no hay que escribir siempre todas las soluciones correctas. Generalmente es suficiente con una. A veces, quizás convengan dos. 20.17

El N es trivalente. Es obvio que la introducción de un NH2 como sustituyente da lugar a una molécula con más H que la de un OH (un O divalente) o de un halógeno (X, monovalente). En una amina saturada, 1 grupo NH2 ocupa el lugar de 1 H (CH3NH2 = CH5N, metilamina, tiene 1 H más que CH4, su hidrocarburo de referencia). La molécula de 1,2-etanodiamina (C2H8N2) tiene 2 H más que el etano (C2H6). Una molécula de una triamina saturada, acíclica, tiene 3 H más que... Y así sucesivamente. Por tanto, en CxHyOzNw, si no hay ningún doble ni triple enlace ni ningún ciclo, es previsible que y = 2x + 2 + w.

20.18

La presencia de un anillo bencénico implica 8 H menos (6 H por los dobles enlaces y 2 H por el ciclo) respecto a los que le corresponderían según el número de carbonos de un hidrocarburo saturado acíclico. Por tanto, un derivado del benceno, si no hay insaturaciones ni ciclos adicionales, tendrá una fórmula molecular igual a CxH2x+2–8 = CxH2x–6, o bien, si contiene alguna función alcohol o éter, CxH2x–6Oz (es decir, el número de H será “el doble menos 6”). Por ejemplo, tolueno = C7H8, etoxibenceno = C8H10O, butilbenceno = C10H14, etc., como se puede fácilmente comprobar. Si además contiene grupos amino, su fórmula molecular general será CxH2x–6+wOzNw.

20.19

Este ejercicio pretende reintroducir o ayudar a recordar un nombre bastante común en los laboratorios, especialmente si se trabaja con compuestos organométálicos: TMEDA, un agente complejante. Nombrar sus dos análogos dimetilados, después de haber resuelto diversos casos contenidos en los ejercicios 20.1 a 20.4, es trivial. Cuando los dos grupos metilo están unidos a un mismo N se usa el prefijo N,N- y cuando están uno en cada N se utiliza N,N’-: (CH3)2N–CH2–CH2–NH2

CH3–NH–CH2–CH2–NH–CH3

N,N-dimetil-1,2-etanodiamina

N,N’-dimetil-1,2-etanodiamina

20.20 H O

O

O O–

O

–O

O

N N O O–

O– N

N O H

O

O

–O

O

O–

Normalmente son las sales de dichos aniones las especies que se expenden y emplean como secuestrantes de cationes en química analítica, en biología molecular y en la industria de la alimentación (para capturar trazas de metales de transición que pueden catalizar la descomposición de productos elaborados, tales como cerveza o mayonesa).

307

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Un nombre sistemático de la molécula neutra es ácido etano-1,2-diamina-N,N,N’,N’-tetraetanoico. El preferido por el CA es N,N’-1,2-etanodiilbis[N-carboximetil)glicina] porque toma como base el de la subunidad de NH2CH2COOH (glicina, el aminoácido Gly). No es extraño que, en la práctica, los químicos prefieran llamarle EDTA. Es probable que la molécula neutra esté en forma de sal interna (zwitterion, ion dipolar, betaína), con un N protonado y/o con ambos N protonados al tiempo y con un grupo carboxilo y/o los dos en forma de anión, dependiendo de la polaridad del medio. El dianión también puede dibujarse en forma “mono-zwitteriónica” o doblemente “zwitteriónica”. En estado sólido y en disolventes de constante dieléctrica alta estas formas con cargas positivas y negativas suelen ser predominantes. Nombrar sistemáticamente tales iones es difícil (v. pág. 242), por lo que suele dárseles el nombre de la molécula neutra, sin separación de cargas eléctricas, y luego se especifica en el texto que se trata, por ejemplo, del dianión (dianión de...) o de la sal de calcio del tetraanión (tetraanión de...). 20.21 H2N

NH2 NH2

N H

H2N

N NH H

N H

NH2

N NH H

H2N

Los nombres tercero y cuarto son equivalentes (son la misma molécula, la tercera). Los tres nombres del final pertenecen a la misma sustancia: HN N HN

20.22

En la posición 3 de la 1,4-hexanodiamina del segundo ejemplo hay un grupo etilo que, a su vez, tiene un grupo dimetilamino sobre el C1 de dicho etilo (no sobre el C2).

20.23

Se forman por descarboxilación de los aminoácidos ornitina (4 átomos de C además del grupo COOH) y lisina (5 átomos de C además del grupo COOH), respectivamente. H N

NH2

N

NH2

N

H N

N

N

H N

H N

20.24

1

N

N

2

1

N 2

3

1

2

3

3

Los nombres como trialquilaminas aceptados por la IUPAC no presentan ninguna complicación. Para deducir los nombres que aplica el CA conviene numerar primero, para cada caso, la cadena de alcanamina más larga, como se ha realizado en las estructuras dibujadas arriba. Así pues, los nombres son: Triisopropilamina (IUPAC) = N,N-bis(1-metiletil)-2-propanamina (CA). terc-Butildiisobutilamina = N-(1,1-dimetiletil)-2-metil-N-(2-metilpropil)-1-propanamina (CA). Di-terc-butilisobutilamina (IUPAC) = N,N-bis(1,1-dimetiletil)-2-metil-1-propanamina (CA).

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20.25 HN

HN HO

HO

2 1

=

HN HO

HN

=

HO

HN HO

3

(S)-2-metilamino-1-propanol (R)-2-metilamino-1-propanol O N

O N

O (R)-3-dietilamino-2-butanona

20.26

H

NH2

Los nombres correctos son... ácido 4-(2-aminoetil)-3-(etilamino)benzoico y 2-amino-5-[2-(dimetilamino)etil]-4-hidroxibenzoato de etilo.

20.27 HO

HO

N

N

OH

Cl

20.28 3

2

Ph

1

N

N

Ph N-(1-etil-2-propen-1-ilideno)bencenamina

20.29

Ph N-(1-etil-3-fenil-2-propen-1-ilideno)bencenamina

No sería difícil encontrar unas condiciones en que se pusieran de manifiesto que las especies indicadas en cada columna del enunciado se encuentran en equilibrio. Se trataría de un equilibrio entre una amina conjugada con un doble enlace (una enamina) y dos estereoisómeros de su forma imínica (imina): N H

N

N

Los tres nombres de la columna izquierda, que corresponden a la enamina, no son incorrectos o ininteligibles, pero el CA prefiere el nombre N-etenil-1-butanamina, que en terminología IUPAC equivale a decir N-vinilbutilamina. Hay una larga tradición de considerar las aminas secundarias y terciarias como derivadas de la “primaria de cadena más larga y ramificada”. 20.30

Bromuro de tetrabutilamonio. Cloruro de N,N-dimetil-3-pentaniminio.

Acetato de trietilamonio. Trifluoroacetato de piridinio.

En el CA, el nombre oficial del bromuro de tetrabutilamonio es bromuro de N,N,N-tributil-1butanaminio, que no se usa para nada en los laboratorios. Tampoco es común el de acetato de N,N,N-trietiletanaminio. (Normalmente, los nombres más simples, cortos o fáciles de recordar son los que más se siguen empleando o, cuando se descubren moléculas nuevas, son los que acaban ganando la partida.)

309

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20.31 O

O

O Br N H

N H

OH

O

O

O

H N

N

O

O

O N

O

O

N OH

N CH3

O

NO2

CH3 O N = CH3

N

Br

O

20.32 N

cianuro de hidrógeno

HC N

C(CN)4

N

=

N N N

CN

N =

NC–CH2–CN

= CN

N

N O

O N

Ph–CO–CN =

N

PhCOCN =

20.33 R N C:

20.34

.. R N C:

CN

NC

NC

Óxidos de nitrilo. O N C O

N

C:

20.35

4-(acetilamino)-N-metilbenzamida (CA), 4-acetamido-N-metilbencenocarboxamida, etc. N-(4-hidroxifenil)acetamida (pero no 4-acetamidofenol o p-acetamidofenol, v. pág. 291) 4-terc-butil-1,3-ciclohexanodicarboxamida (el estereoisómero del dibujo es un cis,trans 4-terc-butil-3-(formilamino)ciclohexanocarboxamida

20.36

Ácido pícrico. Debido al efecto atrayente de electrones o electroatrayente de los tres grupos nitro, el protón fenólico es muy ácido (pKa = 0,38). El nombre proviene del griego pikros (amargo). La presencia de tantos grupos nitro (como en el caso del TNT) convierte a dicho fenol y a sus sales en explosivos potenciales. Hace décadas el ácido pícrico se usaba bastante en QO para formar sales de aminas y de sistemas aromáticos —los típicos picratos— y en microbiología como reactivo de tinción.

310

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20.37

El anillo de 6 totalmente hidrogenado o saturado (la hexahidropiridina o perhidropiridina) se llama piperidina (nombre que proviene de Piper nigrum, pimienta negra). Donde dice cis-3,4dinitropiperazina hay que escribir cis-3,4-dinitropiperidina. Los otros nombres son correctos.

20.38

CH3CH2CH2CH2NO2

CH3CH2CH2CH2ONO

O N

O

O

CH3CH2CH2CH2ONO2 O

O

N

N O

O

El vocablo “amilo” es muy antiguo: deriva de amilosa (lat. amylum, almidón, v. pág. 293). El alcohol amílico, en concreto, se obtiene por fermentación del almidón de las patatas, diversas gramíneas, etc. Amyl es sinónimo de pentyl, a todos los efectos. Es decir, isoamilo significa isopentilo, sec-amilo equivale a sec-pentilo, etc. 20.39 OH

COOH NO2

OH

NH2

CH3O

OH NH2

COOH

HO

OH Br

CONH2 Cl

COO OH O

H2N CO

NH

N NH

CN

OH

O O

O O

OH O

O PhO

N

I

N

OCN Ph

Ph

NO2

NO2

CH(CH3)2

=

O O

N

N

CN

CN

N

N

CH2 CHO CHO COOCH2CH3

CF3

N CONH2 COOH

O N

O

CF3

F

311

F OCH3

HOOC HN

CH CHO

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22 Exámenes (sustancias

orgánicas)

En los siguientes ejercicios, dado un nombre hay que escribir su fórmula (constitución) y para cada fórmula hay que citar un nombre correcto (o al menos uno de los dos, tres o cuatro que el CA, la IUPAC o las principales revistas de QO aceptan). Se ha procurado que cada EJERCICIO contenga ejemplos de todos los distintos tipos de compuestos y grupos característicos estudiados en los capítulos 13-20. Son ejemplos elegidos para que alumnas y alumnos puedan conocer el grado de asimilación global que han conseguido y en qué tipos de sustancias han cometido más fallos, con objeto de repasar los apartados correspondientes. Si sólo se desea confirmar una fórmula dudosa de una molécula más o menos normal, bastará buscarla en el capítulo pertinente o consultarla en el índice de sustancias orgánicas, al final de este libro. EJERCICIOS UNO A QUINCE PARA “NOVATAS/OS” Es aconsejable que los estudiantes, si es en grupo mejor que mejor, se planteen la resolución de cada EJERCICIO o EXAMEN como si fuera una auténtica prueba de evaluación o una parte (por ejemplo, un 20% de la puntuación total) de un examen de Química General, de Fundamentos de Química, de Introducción a la Química Orgánica o de asignaturas equivalentes. Los primeros EJERCICIOS son muy sencillos, por lo que un/a joven de 16 años debería escribir o dibujar correctamente un mínimo de 16 compuestos sobre 20 en unos 10 minutos (ejercicios impares) o 20 minutos (ejercicios pares), pero luego la complejidad va en aumento. EJERCICIOS DIECISÉIS A VEINTE PARA “EXPERTAS/OS” A partir del EJERCICIO DIECISÉIS entran en juego apéndices, notas a pie de página y otras partes del texto en letra pequeña. En especial, aparecen unos cuantos ejercicios en donde no basta con indicar o dibujar la constitución de las moléculas (su conectividad) sino que hay que precisar su configuración (su disposición relativa en el espacio). No hay que desesperarse si no se resuelven todos en seguida y a la perfección. Tales EJERCICIOS o EXÁMENES hay que dejarlos para cuando se haya cursado alguna asignatura de química orgánica a nivel universitario o cuando se hayan resuelto bien una gran parte de los ejercicios en letra pequeña que hay al final de los capítulos 13-20 de este libro.

Las soluciones se explican en www.reverte.com/Peterson. El secreto del éxito en el aprendizaje está en no consultarlas de antemano y en no buscar ayuda por Internet ni vía SciFinder, salvo al final, después de haber intentado escribir los 20 nombres y fórmulas de un EJERCICIO determinado.

313

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EJERCICIO NÚMERO UNO

________________________

2,4-dimetilpentano benceno 2,4-hexadiino propilamina 2-buten-1-ol

1,1-dicloroeteno ciclohexano 3-etilfenol 5-etil-2,3,4-trimetilheptano but-3-in-1-ol

1,3-pentadieno fenilamina (anilina) alcohol isopropílico heptanonitrilo acetileno

acetato de etilo p-clorotolueno naftaleno 3-pentanona tridecano

EJERCICIO NÚMERO DOS

__________________________

CH3 CH2 CH2 CH2Cl CH3 CH3 CH C CH3 CH3 CH3

CH3CH2CH2CH2NH2 O

CH3 CH CH CH2 CH2 C CH CH3 CH C C COOH CH3

CH3 CH CH2 CH2 CH OH CH3 OH COOCH2CH3

CH3CH2OCH2CH3

CH(CH3)2

C N CH3 C CH CH2 CH2 CF3 OCH2CH2CH3

CH2 CH CH2 CH2 CHO OH

O2NCH2CHCH2OH Ph

Br

CO CH3

H C C

HOCH2–CHOH–CHOH–CH2OCH3

C C Cl

CH3CH2CH2CONH2

314

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EJERCICIO NÚMERO TRES

___________________________

1,2,4-trietilbenceno hexacloroetano 2-hexanona 3,5-octadiino éter de dibutilo (dibutil éter)

2,2-dimetilhexano icosano o eicosano cloroformo 3-metilciclohexanol pentanonitrilo

3-nonen-1-ino ácido etanodioico u oxálico cicloheptano butiraldehído 2,3-pentanodiol

2-propanona (acetona) 5-cloro-2-penten-1-ol 4-nitrofenol benzoato de isopropilo ácido p-aminobenzoico

EJERCICIO NÚMERO CUATRO CH3 CH CH CH2 C C C CH CH3 CH3

_________________________ CCl3 CF2 CF2 CCl3 CH3 CH CH CH2 CH2 C C CHO

CH3CH2CH2CH(NH2)CH3

(CH3)2CH

C(CH3)3

COOCH2CH3 HO

H3C

O

N

CH3

O CH3 CH C N Cl

CH2=CH–CH=CH–O

CH2 CH CH2 CH2 CO Ph I OH

OHC–CH2–CH2–CHO OH CH3 CH CH2 CH CH CH3 OH

I

Br CH3OC(CH3)3

CH3 CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 NH2 OH

O2N

CH3CH2CON CH2OCH2CH3 CH3

COOH NH2

CH3 CH CHO COOCH3

CH=CCl2

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EJERCICIO NÚMERO CINCO

___________________________

4,6-dietil-2,3-dimetiloctano pent-2-eno 2-ciclopentil-3-heptenodial 3-terc-butil-1,4-pentadiino etil fenil éter (éter etílico-fenílico)

3,7-dimetil-2-octeno alcohol sec-butílico (butan-2-ol) ácido tricloroacético 3-etil-2,4,6-trimetilheptano 1,5-pentanodiamina

5-isopropil-3-metil-8-propilundecano ácido 4-aminohexanoico 3-hidroxi-6-metil-5-heptenoato de etilo N-bencilbutan-2-imina ciclobutil p-clorofenil cetona

pentanodinitrilo N,N-dimetilformamida (DMF) 1,5-dibromo-2-naftalenol etoxieteno 9,10-dihidroantraceno

EJERCICIO NÚMERO SEIS

___________________________ CH3 CHOH CHOH CCl3

H2C C CH C C CH2 C CH H3C CH3

CH3 CO CH CH2 CH CONH2 CH3 CH3

COOH NH2 CH3CH2CHCHCH3 CH2CHCH3 NH2

CH3CH2CH2

CH3 CH CH CH CH2 C C CH2 CH=CH–CH=CH2 O

CH3 CH2 CH2 CH O CH2 CH2Ph O CH2 CH3 O OH OH O

N

CH2CH2OH

NO2

O O OH

CON(CH3)2 CN

OH CH3 HOOC-CH-CH2-CH2-COOH CHO CH3OOC-CH-CH2-CH2-COOH O CHO

OH CH3-CO-CH2-CO-CH2-COOCHCH2CH3 CH3 CH3-CO-CH2-CO-CH2-OCOCHCH=CH2 CH3 OH

Br

Cl Cl

O F

O HO

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EJERCICIO NÚMERO SIETE

___________________________

bencenocarboxilato de metilo ácido 2-aminopropanoico (alanina) 1,3-diciclopentil-2-nitrociclohexano 2,3-pentanodiona p-diisopropilbenceno 6-amino-4-dimetilaminohexanonitrilo N,N,4-trietilbenzamida 2,2-difluoro-4-oxopentanal 4-terc-butil-9-etil-2-metiltetradecano 3,5-dihidroxibenzoato de potasio

5,5-dibutil-3,8-dimetilundecano 2,2-dimetoxipropano acetato de isopentilo acetofenona 3-nitrofenil 4-nitrofenil éter formiato de sec-butilo 2-bromo-3-etoxinaftaleno ácido tereftálico N,N-diisopropilheptan-2-amina 3,4-dimetilhex-2-en-5-ino

EJERCICIO NÚMERO OCHO

___________________________

I

CH2CH2CH3 CH3-CH-CH-CH-CH2-CH-CH2Cl CH2CH3 CH3 CH3

COOCH2C(CH3)3 HO H2C=C=C=CH–CH2OCH2CH3

CH3 CH2 CH2 CH C CH2 CH2 C N Ph OH HO

CH3 CH CH2 CH CONH2 CH(CH3)2 NO2

OH CH3 CH CH2 CH N

CH3 CH2 C C CH CO CH2Ph CHO O

O2NCH2CHCH2OH CH2CH2CH3

CF3

O

Br

CH=CH2

CH3

OH

CH3 COOH COOH

CH2-CH=CH2

CHOH-CH2-CO-CH2CH(CH3)2 F F

OHC-CH2-CH-CH=CH-CHO Ph CH-CH2-CHO NH

O

F F

N

F

O

OH

OCH3

OH

317

Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIO NÚMERO NUEVE

___________________________

4-metilciclohexanocarboxamida 2,5-dietil-1,3,5-octatrieno 3-etoxi-4-hexenonitrilo 6-dietilamino-2,3-hexanodiol p-benzoquinona 7-metil-4-(3-metilpentil)-4-nonen-1-ino 1,1-bis(4-clorofenil)-2-nitroeteno p-formimidoilfenilacetonitrilo 6,7-dimetil-6-octen-3-ona ácido 3-formilciclopentanocarboxílico

ftalato de dibutilo glicerol 2-amino-4-nitrofenol ácido succínico benzoato de fenilo 4-metoxibenzaldehído cianuro de isobutilo N-terc-butil-N-metilheptan-3-amina 2-(metoximetil)-4-pentenal 1-bromometil-4-isopropilbenceno

EJERCICIO NÚMERO DIEZ

___________________________

CH3–C=CH–CH2–CH2–CPh3 OCH2CH2OCH3

CH2CH2CH2COOH CH2=CH–CH=CH–C=CH–CH2OH Br

CH3 CH2 CH C C CH2 CH2 CN CONH2 O O

CH3CH2CH2CH–N–CH2CH3 CH3 CH3

CH3 CH2 CH CH2 CH CONHCH2CH2Ph NH2 NO2

C(CH3)3

O2NCH2CHCH2NO2 CH2NO2

OHC-CH2-CH2-CO-CH2-CO-CH2-CHO

O CH2CH2CHCH(CH3)2 CH2CH2CH3

CH3

COOH

CH3CH2

O H3C CH3

CH2CH3 Cl

F

NC-CH2-CH-CH2-CH2-CHOH-CN CHO O OH

COOCH(CH3)CH2CH3 CH2NH2 HO

O

N

OH Cl

C

Ph

OH OH

HO Cl

O

318

Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIO NÚMERO ONCE

___________________________

3,4-dimetilhex-3-en-1-ino malonato de magnesio ácido 8-ciano-5-nitro-3-decenoico 1-(2-oxociclobutil)-2,6-heptanodiona 4-(4-metilpentil)benzoato de 1-metiletilo bencenometanimina ác. 4-carbamoil-2-clorohexanodioico cloruro de trifenilmetilo (cloruro de tritilo) 3-dietilamino-5-oxohexanal 3-(1-metil-2-propinil)-1,4-ciclohexadieno

2-fluoro-3-isopropil-4-propilfenol 4,8-dietil-2,4,7-trimetildecano 3-oxoglutarato de dietilo 3-fenilpentanonitrilo 4-bromo-3,5-octanodiona 1,5-diciclopentilantraceno propadieno ácido 1,3,7-heptanotricarboxílico yodoformo 1,2,4,5-bencenotetramina

EJERCICIO NÚMERO DOCE

___________________________ CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH3

CH=CH–CH2–C C

CH3CH2N-CO-CH2CH2-CO-NCH(CH3)2 Ph Ph CH3 CH2CH3 CH3 CH3 C CH2 C C CH2CH2CH2CH2CH3 CH3 CH=CH2 CH3 OH CH2CHCH2NH2 NH2

CH3CH2CHCH2CHCH=CHCH2CH3 OH CH2CH2OH NH2CH2CH2

NHCH2CH3

COOH CH2-C
C-CH3

O2N

OH

CH3-CH-CH=CH2 O2N

CH2CH2CH=NCH3

O

NH2

CH2CH2CH2OH

O OH O

Cl

O

I O

O

O

O

Ph

N HO

N

OH

O

O F O

O

F

O HO

Ph

Ph O

OH

Ph

O

Ph O

319

O

Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIO NÚMERO TRECE

___________________________

oxalato de dietilo 9-cloro-10-yodofenantreno 5-(3-hidroxibutil)-1,9-nonanodiol o-benzoquinona N,N,N’,N’-tetrametil-1,2-etanodiamina 3-metilbutan-2-imina 7-trifluorometoxi-2-naftol butilcetena (1-hexen-1-ona) 3-formil-6-hidroxioctanodinitrilo m-acetamidobenzoato de isopropilo 4-bromo-4’-isobutilbifenilo 1,9-difenil-1,3,5,7,9-nonanopentona N-fenil-4-yodohexanamida ácido 1,3,5-pentanotricarboxílico 2-fluoro-4-nitrofenil 3-nitrofenil éter 4-etil-4-nonil-2-hepten-5-ino 1-ciclohexil-3-(1-clorociclopropil)ciclopenteno 4-(1,1-dimetiletil)-9,9-dietil-2,2-dimetil-10-(1-metiletil)-12-yodotetradecano ácido 2-[3-etoxicarbonil-4-(2-etoxicarbonil)etil-1-naftil]butírico ácido 3-(metoxicarbonil)propanoico (éster monometílico del ácido succínico) EJERCICIO NÚMERO CATORCE CH3 CH2CH3 CH2 CH3 C CH2 CH C CH2CH2CH2CHCH3 CH=CH2 CH2CH3

_________________________ (CH3CH2)2N-CH2-CH-CO-NH2 CH2 OH CH2-CH-CH-CH3 OH OH

CH3CH2CHCH2CH2CH=NH OH OH OH CH3OCHCH2CH2CH2O CH3O CO-CH2-CH2-CH3

OH

CH3

H2C C C C

Ph

CF3CF2CF2COOAg

OH COO-CH2-C=CH2 CH3 CHO

Br

CH3CH2CH2 CH CH2-NH-CH2CHCH3 CH2=CH CH=CH2

Cl Cl

Cl

H2N

Cl

Cl

O

NH O

O

OH O

N N

O

HO

O

H

O O

NH2 OH O

O O HN 2

O OH

O

O OH O

O O

O

320

O

Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIO NÚMERO QUINCE ____________________________ _ 4-ciclooctilfenol 3-(2-oxoetil)hexanodial 1,1-difenil-2,5-dimetilhexano 1-buteno-1,2,4-tricarboxaldehído 3-(N-etilcarbamoil)hexanodioato de dietilo N,N,2,2-tetraetilciclopentanocarboxamida glutarato de isopropilo y metilo 9-antril 2-naftil cetona 3-metil-5-oxohexanal

ácido malónico 2-bromo-6-fluoro-2,3,4,5-heptatetraeno 4-isopentilbenceno-1,2,3,5-tetrol N-isobutil-2-yodobutiramida ácido 2-acetamidopentanoico 1,1,5,5-tetraetoxi-2-heptin-4-amina 1-nitrociclopropanocarbonitrilo 9-antracenil-2-naftalenilmetanona perclorociclopentadieno (C5Cl6) 3-(4-formimidoilfenil)-3-nitropropanonitrilo 2,3-diciano-5,6-dicloro-p-benzoquinona (DDQ) o 2,3-diciano-5,6-dicloro-2,5ciclohexadieno-1,4-diona

EJERCICIO NÚMERO DIECISEIS O

O

O2N

O

O

O

O N

O

O

O H

O

H

O

Ph

O HO H

O

Cl

Cl

O O

O O

O

O O

Br

O

O

O OH OH

O

O

H2N O O H

O O O O

N HO

H

NO2

NO2

N

OH

OH

O

OH O

Ph N

o bien Ph

O

N Ph

N Ph N

EJERCICIO NÚMERO DIECISIETE 2-cloro-N,N,4-trietilbenzamida biciclo[6.1.0]nonano 4-(1-metil-2-oxoetil)heptanodial bencil azida (azida o aziduro de bencilo) alil vinil éter (éter alílico-vinílico)

biciclo[2.2.2]octan-2-ona N-metil-N’-metoxi-1,3-propanodiamina ácido 6-ciano-2-fenantrenoacético (azidometil)benceno ácido valérico

yoduro de trietilfenilamonio (R)-3-etil-2-metilpentanal ácido (R,R)-ciclobutano-1,2-dicarboxílico ác. (S)-2-terc-butoxicarbonilamino-3-fenilpropiónico 5-[(Z)-2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol

1,4,7,10-tetraoxaciclododecano (2R,5S)-5-etil-2-fluoro-5-propildecano cis,trans-2,3-dimetilciclopentanol 4-amino-3-[(4E,7R)-7-bromo-4-octenil]fenol (2R,4Z,6E)-4,6-octadien-2-ol

321

Peterson

Ed. Reverté

EJERCICIO NÚMERO DIECIOCHO O

N

N

O

O

O

O

O

N H

O

O

OH

N

HO

N O

Cl

O

O

O

O O

H O

N=C=O

O2N

H

Br

O

Br

N

H

NH

O O H OH OH

O F

F

O

O

O

O

O

O

F

N

H2N

O

OH O

OH

EJERCICIO NÚMERO DIECINUEVE cloruro de 3,5-dinitrobenzoílo triciclo[2.2.1.02,6]heptano 3,5-dibromopiridina 4-(2-dietilamino)etil-3-etoxi-1,7-octanodiamina trifluoroacetato de (3-carboxipropil)trioctilamonio N-yodosuccinimida biciclo[2.1.0]pent-2-eno-1,4-dicarboxilato de dietilo caproato de isoamilo 3-[5-amino-2-(N-etilformimidoil)fenil]propanonitrilo 3,5-dibromo-N-(4-clorofenil)bencenamina ion (E)-4-metoxifenilpropenoato (trans- p-metoxicinamato) (S)-2,9-dimetildecano-2,6-diol (1E,3R,5E)-8-benciloxi-3-butoxi-1-cloroocta-1,5-dieno cis,cis-1,3,5-tris(2,4,6-triclorofenil)ciclohexano (3R,4S,8S)-1,1-dibromo-3-etil-4,8-dimetil-6-oxadodec-1-eno acetato de (1S,3E)-1-metil-3-hepten-6-inilo éster etílico del ác. (Z)-4,4,4-trifluoro-3-hidroxi-2-butenoico (R)-2-metileno-3-metil-4,6-octadiinal (2S,3R)-3-etil-2-metil-4-pentenil (2S)-2-metilhexil éter (1R,2S)-1,2-dihidroxiciclohexanocarboxilato de (R)-1-metilpentilo EJERCICIO NÚMERO VEINTE O

O O

N

Cl O O

N O

NH

O

HN

OH

OH

OH O

OH OH

O O

O

H

O

·

O

OH NC

CN

N O

N
C

NC

Cl

Ph BF4 O

OHC

OH

322

O

Ph

OH

N

OHC O

N

O

OCH3 O

NH2

N O

O

Br

OH

OH O

O

Cl

O

P Br

Ph Br

CN

Índices de sustancias

Ed. Reverté

Peterson

Los nombres de los compuestos e iones inorgánicos más sencillos y comunes, escritos en letra Times NR 12 en los capítulos 1-11, son los que se ordenan alfabéticamente en el primero de los índices que se incluyen a continuación. En el segundo únicamente se encontrarán los nombres de las entidades inorgánicas menos usuales, las que en este libro van en letra pequeña (Times NR 9). No son “aptas” para estudiantes de bachillerato. Tampoco parece oportuno preparar exámenes a partir de dichos nombres en un primer semestre o primer año de la mayoría de estudios universitarios.

En el tercer índice se ordenan los nombres de las sustancias orgánicas, los grupos sustituyentes y otras entidades químico-orgánicas que aparecen en los capítulos 12-22 en letra grande (Times NR 12). Y en el último se han reunido los nombres de las moléculas y especies orgánicas de mayor complejidad, escritas en letra Times NR 9 a lo largo de todo el texto. Los estudiantes de química novatos o más noveles deberían evitarlas. En principio, no conviene emplear tales sustancias en la preparación de exámenes para alumnas y alumnos que no hayan cursado unas cuantas clases de QO.

ácido antimónico, 52 ácido antimonioso, 52 ácido antimonoso, 52 ácido arsénico, 52 ácido arsenioso, 52, 61 ácido arsenoso, 52, 61 ácido bórico, 54, 61, 124 ácido bromhídrico, 29 ácido brómico, 49, 61, 125 ácido bromoso, 49 ácido carbónico, 53, 123 ácido clorhídrico, 29, 31 ácido clórico, 47, 48 ácido cloroso, 47, 48, 49, 56, 61 ácido crómico, 54, 61 ácido dicrómico, 54, 124 ácido difosfórico, 52, 61, 123 ácido diselénico, 61 ácido disulfúrico, 48, 50, 51, 61 ácido disulfuroso, 61, 124 ácido fluorhídrico, 29 ácido fosfórico, 52, 57, 61, 122 ácido fosforoso, 52, 56, 61

ácido hipobromoso, 49, 61 ácido hipocloroso, 47, 48, 57, 122 ácido hiponitroso, 63, 126 ácido hipoyodoso, 49 ácido metabórico, 54, 61, 126 ácido metafosfórico, 52, 61, 110, 123 ácido metaperyódico, 49, 124 ácido metasilícico, 53, 54, 61, 110, 125 ácido metatelúrico, 51 ácido nítrico, 52, 61, 122 ácido nitroso, 52, 61 ácido ortobórico, 61 ácido ortofosfórico, 61 ácido ortoperyódico, 49, 50 ácido ortosilícico, 61 ácido ortotelúrico, 51 ácido pentafosfórico, 62 ácido perbrómico, 49 ácido perclórico, 47, 48, 49 ácido permangánico, 54, 61 ácido peryódico, 49, 50, 61 ácido polifosfórico, 110 ácido selenhídrico, 29

323

Ed. Reverté

Peterson

ácido selénico, 124 ácido selenioso, 51, 61 ácido selenoso, 51, 61 ácido silícico, 53, 61 ácido sulfhídrico, 29, 31, 122 ácido sulfúrico, 48, 50, 51, 56, 61 ácido sulfuroso, 50, 51, 57, 61, 123 ácido telurhídrico, 29, 31 ácido telúrico, 51 ácido teluroso, 51 ácido tetrafosfórico, 62 ácido tetratioxoarsénico, 117 ácido trifosfórico, 52, 62, 124 ácido catena-trifosfórico, 62 ácido ciclo-trifosfórico, 109 ácido trisulfúrico, 108 ácido yodhídrico, 29, 31 ácido yódico, 49 ácido yodoso, 49 agua, 28 agua oxigenada, 28 alano, 25 alumano, 25 amoníaco, 25, 31, 122 anión cloruro, 68 anión cromato, 69 anión dicromato, 69 anión disulfato, 69 anión hipoclorito, 68 anión perclorato, 68 anión permanganato, 69 anión sulfato, 68 anión sulfito, 68 anión sulfuro, 68 antimónico, ácido, 52 antimonioso, ácido, 52 antimonoso, ácido, 52 argón, 18 arsano, 25, 123 arsenato de cobalto(III), 122 arsenato de magnesio, 124 arsenato de paladio(II), 83 arsenato de paladio(IV), 83 arseniato de cobalto(III), 122 arseniato de paladio(II), 83 arsénico, ácido, 52

arsenioso, ácido, 52, 61 arsenoso, ácido, 52, 61 arsina, 25, 123 átomo de oxígeno, 18 azano, 25 azufre (S6), 17 azufre (S8), 17 bicarbonato, ion, 112 bis(hexafluorotitanato) de manganeso, 95 borano, 25, 100 borato de hierro(III), 125 borato de litio, 124 bórico, ácido, 54, 61 bromato de berilio, 80 bromato de estaño(IV), 125 bromato de hierro(III), 80 bromato de litio, 80 bromato de níquel(III), 126 bromhídrico, 29 brómico, ácido, 49, 61 bromoso, ácido, 49 bromuro de hidrógeno, 29, 31, 100 bromuro de vanadio(III), 82 carbonato de calcio, 82 carbonato de magnesio, 82, 123 carbonato de manganeso(II), 122 carbonato de níquel(III), 125 carbonato de sodio, 122 carbonato de titanio(IV), 124 carbónico, ácido, 53 catión hidrógeno, 66 catión litio, 66 clorato de calcio, 122 clorato de cobre(II), 125 clorato de escandio, 124 clorato de sodio, 78 clorato, ion, 69 cloratotricloropaladato(2–) de cesio, 95 cloratotricloruropaladato(II) de cesio, 95 clorhídrico, ácido, 29, 31 clórico, ácido, 47, 48 clorito de sodio, 78 clorito, ion, 69 cloroso, ácido, 47, 48, 49, 56, 61 cloruro de cobalto(III), 126 cloruro de hexaaquacromo(III), 123

324

Ed. Reverté

Peterson

cloruro de hexaquahierro(II), 123 cloruro de hidrógeno, 22, 29 cloruro de hierro(III), 123 cloruro de manganeso(II), 80, 124 cloruro de manganeso(III), 80 cloruro de manganeso(IV), 80 cloruro de mercurio(2+), 125 cloruro de oro(III), 83, 122 cloruro de sodio, 78 cloruro de tetraamminacloronitrito-kOcobalto(1+), 94 cloruro de tetraamminacloruronitrito-kOcobalto(III), 94 cromato de mercurio(II), 123 cromato de platino(IV), 83 cromato, ion, 69 crómico, ácido, 54, 61 diamante, 17, 18 diamminadiaquacobre(II), ion, 94 diamminadibromocobre, 88 diamminadibromurocobre, 88 diamminadibromurocobre(II), 88 diazufre, 18 dibromo, 18 dicromato de amonio, 124 dicromato de calcio, 123 dicromato, ion, 69 dicrómico, ácido, 54 diflúor, 16, 18 difosfórico, ácido, 52, 61 dihidrógeno, 16 dihidrogenofosfato, ion, 112 dihidróxido de bario, 73 dihidróxido de cobre, 114 dihidróxido de hierro, 73, 114 dihidróxido de manganeso, 114 dihidruro de zinc, 123 dinitrógeno, 16, 18 dioxidano, 28, 126 dióxido de azufre, 39 dióxido de carbono, 40, 122 dióxido de dihidrógeno, 28 dióxido de estaño, 40, 103 dióxido de manganeso, 40, 104 dióxido de nitrógeno, 39, 40 dióxido de platino, 40, 125

dióxido de plomo, 103 dióxido de silicio, 103, 123 dióxido de titanio, 104 dióxido de vanadio, 104 dioxígeno, 16, 18 diselénico, ácido, 61 disulfato de platino(IV), 125 disulfato, ion, 69 disulfúrico, ácido, 48, 50, 51, 61 disulfuroso, ácido, 61 estannano, 25, 100 estaño gris o α, 8 estibano, 25 estibina, 25, 31, 32 flúor, 16 fluorhídrico, ácido, 29 fluorotrioxomanganeso, 117 fluoruro de aluminio, 82 fluoruro de cromo(VI), 82 fluoruro de estroncio, 126 fluoruro de hidrógeno, 29, 31, 100 fluoruro de hierro(III), 126 fluoruro de magnesio, 122 fluoruro de zinc, 124 fluoruro-trióxido de manganeso, 117 fluorurotrioxidocromato(VI), ion, 89 fluorurotrioxidomanganeso, 117 fosfano, 25, 31, 100, 122 fosfato de aluminio, 122 fosfato de amonio, 123 fosfato de calcio, 80 fosfato de cobalto(III), 80 fosfato de estaño(II), 125 fosfato de estroncio, 123 fosfato de sodio, 80 fosfina, 25, 31, 122 fosfórico, ácido, 52, 57, 61 fósforo (P4), 17 fósforo blanco, 17 fosforoso, ácido, 52, 56, 61 fosfuro de boro, 124 fullereno, 17, 18 futboleno, 17 grafito, 17 heptaóxido de dibromo, 125 heptaóxido de dicloro, 40, 103

325

Ed. Reverté

Peterson

hexaazufre, 17 hexacloroplatinato(2–), ion, 94 hexacontacarbono, 17 hexafluoroantimonato(1–) de hidrógeno, 118 hexafluoroantimoniato(1–) de hidrógeno, 118 hexafluorofosfato(1–) de hidrógeno, 117 hexafluorotitanato(2–) de mangneso(2+), 95 hexafluorotitanato(2–) de manganeso(4+), 95 hexafluoruro de cromo, 82 hexafluoruroantimonato(1–) de hidrógeno, 118 hexafluoruroantimonato(V) de hidrógeno, 118 hexafluorurofosfato(V) de hidrógeno, 117 hexafluorurotitanato(IV) de manganeso(II), 95 hexafluorurotitanato(IV) de manganeso(IV), 95 hexafósforo, 99 hexahidroxidoestannato(IV), ion, 119 hexahidroxiestannato(2–), ion, 119 hidrógeno, 16 hidrogenocarbonato, ion, 112 hidrogenodisulfato, ion, 112 hidrogenofosfato, ion, 112 hidrogeno(hexafluorofosfato), 117 hidrogenoselenato, ion, 112 hidrogenosulfito de bario, 124 hidrogenosulfito, ion, 112 hidrón, 66 hidróxido de aluminio, 74 hidróxido de amonio, 73, 75, 114 hidróxido de bario, 73, 75, 114, 122 hidróxido de berilio, 75, 124 hidróxido de cadmio, 114, 123 hidróxido de calcio, 75, 114, 126 hidróxido de cesio, 75 hidróxido de cinc, 74 hidróxido de cobalto(II), 75 hidróxido de cobalto(III), 74, 75, 124 hidróxido de cobre(II), 74, 75, 114 hidróxido de cromo(III), 73, 125 hidróxido de estroncio, 75, 114 hidróxido de hierro(3+), 114 hidróxido de hierro(II), 73, 75, 114 hidróxido de hierro(III), 75, 114 hidróxido de litio, 74, 75, 114 hidróxido de magnesio, 75, 114 hidróxido de manganeso(II), 114 hidróxido de níquel(II), 124

hidróxido de níquel(III), 114, 122 hidróxido de oro(III), 125 hidróxido de paladio(IV), 126 hidróxido de plomo(II), 75 hidróxido de potasio, 73, 74, 75, 114, 123 hidróxido de rubidio, 75, 114 hidróxido de sodio, 75, 114 hidróxido de zinc, 74, 75, 114 hidroxidodioxidocloro, 125 hidroxidooxidocloro, 125 hidróxido-trihidruro de titanio, 117 hidroxidotrihidrurotitanio, 117 hidroxidotrihidrurotitanio(IV), 117 hidroxidotrioxidocloro, 126 hidruro de aluminio, 25, 100 hidruro de bario, 100 hidruro de berilio, 23, 100 hidruro de calcio, 22, 23, 31, 100 hidruro de cesio, 122 hidruro de cobre(I), 23 hidruro de estaño(IV), 31 hidruro de fósforo, 22 hidruro de litio, 23, 100, 122 hidruro de magnesio, 23, 32, 24, 100 hidruro de potasio, 23, 100 hidruro de sodio, 22, 23, 24, 31, 100 hidruro de zinc, 23 hierro α, 17, 18 hierro γ, 17, 18 hipobromoso, ácido, 49, 61 hipoclorito de bario, 122 hipoclorito de oro(III), 126 hipoclorito de sodio, 78 hipoclorito, ion, 69 hipocloroso, ácido, 47, 48, 57 hipoyodito de hierro(III), 126 hipoyodoso, ácido, 49 icosaazufre, 18 ion amonio, 67, 70, 71, 112 ion azanio, 67 ion bicarbonato, 112 ion borato, 112 ion bromato, 112 ion bromuro, 112 ion calcio, 70, 71 ion carbonato, 70, 112, 125

326

Ed. Reverté

Peterson

ion clorito, 69, 70, 124 ion cloruro, 68, 70, 112 ion cobalto(3+), 71 ion cobalto(II), 112 ion cobalto(III), 112 ion cobre(1+), 66 ion cobre(2+), 66, 71 ion cobre(I), 66 ion cobre(II), 66 ion cromato, 69 ion cromo(III), 71, 112 ion diamminadiaquacobre(II), 94 ion diamminadicloruro(en)cobalto(1+), 89 ion diamminaplata, 89 ion diamminaplata(1+), 89 ion diamminatetraclorocobaltato(1–), 89 ion diamminatetraclorurocobaltato(1–), 89 ion diamminatetraclorurocobaltato(III), 89 ion dibromodicloroniquelato(2–), 89 ion dibromurodicloruroniquelato(2–), 89 ion dibromurodicloruroniquelato(II), 89 ion dicromato, 69, 71 ion dihidrogenofosfato, 112 ion disulfato, 69 ion disulfito, 70 ion estaño(2+), 66 ion estaño(4+), 66 ion estaño(II), 66, 71, 112 ion estaño(IV), 66, 112 ion estroncio, 112 ion fluoruro, 112 ion fluorurotrioxidocromato(VI), 89 ion fosfato, 70, 71 ion hexacloroplatinato(2–), 94 ion hexacloruroplatinato(IV), 94 ion hexahidroxidoestannato(IV), 119 ion hexahidroxiestannato(2–), 119 ion hidrógeno, 66, 112 ion hidrogenocarbonato, 112 ion hidrogenodisulfato, 112 ion hidrogenoselenato, 112 ion hidrogenosulfato, 71 ion hidrogenosulfito, 112 ion hidróxido, 68 ion hidruro, 70, 71 ion hierro(2+), 66

ion hierro(3+), 66, 70, 124 ion hierro(II), 66, 112 ion hierro(III), 66, 70, 112 ion hipoclorito, 68, 70, 112 ion litio, 66, 112 ion magnesio, 112 ion manganeso(2+), 70 ion mercurio(II), 112 ion metaborato, 71 ion metasilicato, 70 ion níquel(II), 112 ion nitrato, 70, 112 ion nitrito, 70, 71, 112 ion oxidanio, 67 ion oxonio, 67, 70, 71, 112 ion pentaamminaclorocobalto(2+), 88 ion pentaamminaclorurocobalto(III), 88 ion pentacloroferrato(2–), 119 ion pentacloruroferrato(III), 119 ion pentamminaclorurocobalto(2+), 88 ion perclorato, 71 ion permanganato, 69, 71 ion plata, 70, 112 ion platino(2+), 71 ion platino(II), 112 ion plomo(2+), 70 ion plomo(II),70 ion selenuro, 112 ion sodio, 112 ion sulfato, 68, 70, 71, 112 ion sulfito, 68, 70, 71, 112 ion sulfuro, 68, 70, 71, 112 ion tetraaquadibromohierro(1+), 88 ion tetraaquadibromurohierro(1+), 88 ion tetraaquadibromurohierro(III), 88 ion tetracloroferrato(1–), 119 ion tetracloroplatinato(2–), 94 ion tetraclorurodifluoruroferrato(3–), 125 ion tetracloruroferrato(III), 119 ion tetracloruroplatinato(II), 94 ion tetrahidroxidoestannato(II), 118 ion tetrahidroxidozincato, 118 ion tetrahidroxiestannato(2–), 118 ion tetrahidroxizincato, 118 ion tetraoxidocromato(2−), 123 ion tetraoxidomanganato(1–), 126

327

Ed. Reverté

Peterson

ion tetraoxidovanadato(V), 126 ion tetraoxidosulfato(2–), 126 ion tetrayoduromercurato(II), 94 ion trifluorurooxidocromo(VI), 89 ion trifluorurotrihidroxidomanganato(IV), 94 ion trioxidoclorato(1−), 123 ion triyoduro, 125 ion yodato, 112 ion yoduro, 112 ion zinc o cinc, 112 manganato de bario, 117 metabórico, ácido, 54, 61 metafosfórico, ácido, 52, 61, 110 metano, 25, 31 metaperyódico, ácido, 49 metasilicato de mercurio(II), 123 metasilicato de zinc, 126 metasilícico, ácido, 53, 54, 61, 110 metatelúrico, ácido, 51 mononitrógeno (átomo de N), 18 monoóxido de hierro, 38 monoóxido de titanio, 104 monóxido de carbono, 40 monóxido de cobalto, 40, 103 monóxido de cobre, 39, 40 monóxido de cromo, 104 monóxido de dicloro, 40 monóxido de estaño, 103 monóxido de hierro, 38, 39 monóxido de manganeso, 104 monóxido de mercurio, 40, 103 monóxido de níquel, 103 monóxido de nitrógeno, 39, 40, 103 monóxido de plomo, 103 monóxido de titanio, 104 monóxido de vanadio, 104 neón, 18 nitrato de estroncio, 124 nitrato de pentaaquacloromanganeso(1+), 93 nitrato de pentaaquacloruromanganeso(II), 93 nitrato de plata, 122 nitrato de platino(II), 83 nitrato de tetraamminadiclorocobalto(1+), 94 nitrato de tetraamminadiclorurocobalto(III), 94 nítrico, ácido, 52, 61 nitrito de níquel(II), 123

nitrito de sodio, 124 nitrógeno, 16 nitrógeno molecular, 18 nitrógeno (molécula de), 18 nitroso, ácido, 52, 61 octaazufre, 17, 18 ciclo-octaazufre, 17 ortobórico, ácido, 61 ortofosfórico, ácido, 61 ortoperyodato de calcio, 83 ortoperyódico, ácido, 49, 50 ortosilícico, ácido, 61 ortotelurato de aluminio, 83 ortotelurato de plomo(II), 83 ortotelúrico, ácido, 51 oxidano, 28 óxido de aluminio, 41 óxido de antimonio(III), 123 óxido de azufre(IV), 39, 40, 41 óxido de azufre(VI), 39, 41, 125 óxido de bario, 36, 40, 103 óxido de berilio, 41 óxido de bromo(I), 40 óxido de bromo(V), 40 óxido de cadmio, 41 óxido de calcio, 40, 41, 126 óxido de cesio, 36, 40 óxido de cinc, 40 óxido de cloro(I), 103 óxido de cloro(VII), 40, 103 óxido de cobalto(II), 40, 41, 103 óxido de cobalto(III), 40, 103 óxido de cobre(I), 39, 40 óxido de cobre(II), 40, 41 óxido de cromo(II), 104 óxido de cromo(III), 39, 104 óxido de cromo(VI), 41, 104 óxido de dicloro, 103 óxido de dicobre, 39 óxido de dihidrógeno, 28 óxido de diyodo, 40 óxido de escandio(III), 104 óxido de estaño(II), 40, 103 óxido de estaño(IV), 39, 40, 41, 103 óxido de hidrógeno, 28 óxido de hierro(II), 38, 39, 122

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Ed. Reverté

Peterson

óxido de hierro(III), 39, 40, 41 óxido de litio, 36 óxido de magnesio, 103 óxido de manganeso(II), 104 óxido de manganeso(III), 40, 104 óxido de manganeso(IV), 104 óxido de mercurio(II), 40, 41, 103 óxido de níquel(II), 40, 103 óxido de níquel(III), 40 óxido de nitrógeno(II), 39, 103 óxido de nitrógeno(III), 39 óxido de nitrógeno(IV), 39 óxido de nitrógeno(V), 39, 103 óxido de paladio(II), 40, 41, 124 óxido de paladio(IV), 40, 126 óxido de plata, 40, 41, 103, 122 óxido de platino(II), 40 óxido de platino(IV), 40, 41 óxido de plomo(II), 103 óxido de plomo(IV), 40, 103 óxido de potasio, 40, 103 óxido de rubidio, 122 óxido de selenio(VI), 40 óxido de silicio, 103 óxido de sodio, 41 óxido de titanio(II), 104 óxido de titanio(III), 103 óxido de titanio(IV), 104 óxido de vanadio(II), 104 óxido de vanadio(III), 104 óxido de vanadio(IV), 104 óxido de vanadio(V), 104 óxido de yodo(V), 39, 103 óxido de yodo(VII), 41 óxido de zinc, 40, 41, 103 oxígeno, 16, 18 ozono, 16, 18, 122 pentacloroferrato(2–), ion , 119 pentacloruroferrato(III), ion, 119 pentafosfórico, ácido, 62 pentahidroxidooxidoyodo, 110 pentaóxido de dinitrógeno, 39, 103, 123 pentaóxido de divanadio, 104 pentaóxido de diyodo, 103 perbrómico, ácido, 49 perclorato de cobre(II), 124

perclorato de mercurio(II), 83 perclorato de paladio(IV), 124 perclorato de sodio, 78, 122 perclorato de zinc, 123 perclorato, ion, 69 perclórico, ácido, 47, 48, 49 permanganato de cobre(II), 126 permanganato de hierro(III), 125 permanganato de litio, 123 permanganato de potasio, 117 permanganato, ion, 69 permangánico, ácido, 54, 61 peróxido de hidrógeno, 28, 100, 122 peryódico, ácido, 49, 50, 61 plumbano, 25, 31 poliazufre (azufre µ), 18 polifosfórico, ácido, 110 protón, 66 S rómbico, 17 ciclo-S6, 17 selenato de cobalto(II), 126 selenato de oro(III), 123 selenhídrico, ácido, 29 selenioso, ácido, 51, 61 selenoso, ácido, 51, 61 selenuro de cadmio, 83 selenuro de escandio, 126 selenuro de hidrógeno, 29, 31 silano, 25, 31, 100, 123 silicato de berilio, 124 silicato de plomo(II), 124 silícico, ácido, 53, 61 soccerene, 17 sulfato de cobre(II), 82 sulfato de estroncio, 123 sulfato de hexaaquahierro(2+), 94 sulfato de hexaaquahierro(II), 94 sulfato de magnesio, 125 sulfato de oro(III), 124 sulfato de potasio, 122 sulfato de sodio, 78 sulfato, ion, 69 sulfhídrico, ácido, 29, 31 sulfito de aluminio, 80 sulfito de cesio, 80 sulfito de estaño(II), 82

329

Ed. Reverté

Peterson

sulfito de mercurio(II), 126 sulfito de níquel(II), 80 sulfito de sodio, 78 sulfito, ion, 69 sulfúrico, ácido, 48, 50, 51, 56, 61 sulfuro de bario, 122 sulfuro de hidrógeno, 22, 29, 31, 100, 122 sulfuro de hierro(II), 82 sulfuro de manganeso(II), 80, 126 sulfuro de manganeso(IV), 80, 126 sulfuroso, ácido, 50, 51, 57, 61 telurato de plomo(IV), 123 telurhídrico, ácido, 29, 31 telúrico, ácido, 51 telurito de estroncio, 125 teluroso, ácido, 51 telururo de hidrógeno, 29, 30 tetracloroferrato(1–), ion, 119 tetracloroplatinato(2–) de potasio, 93 tetracloroplatinato(2–), ion, 94 tetracloruroferrato(III), ion, 119 tetracloruroplatinato de dipotasio, 93 tetracloruroplatinato(II) de potasio, 93 tetracloruroplatinato(II), ion, 94 tetrafosfórico, ácido, 62 tetrafósforo, 17, 18, 122 tetrahidroxidoestannato(II), ion, 118 tetrahidroxidozincato, ion, 118 tetrahidroxiestannato(2–), ion, 118 tetrahidroxidotitanio, 119 tetrahidroxititanio, 119 tetrahidroxizincato, ion, 118 tetrahidruro de estaño, 25, 31, 100 tetrahidruro de plomo, 25, 31, 32 tetrahidruro de silicio, 25, 31, 100 tetrahidruroborato de sodio, 125 tetraoxidoclorato de sodio, 126 tetraoxidofosfato de cesio, 125 tetraoxidofosfato de cobalto(III), 125 tetraoxidomanganato(1–) de potasio, 117 tetraoxidomanganato(2–) de bario, 117 tetraoxidomanganato(VI) de bario, 117 tetraoxidomanganato(VII) de potasio, 117 tetraoxidovanadato(V), ion, 126 tetraoxomanganato(1–) de potasio, 117 tetraoxomanganato(2–) de bario, 117

tetrasulfuroarsenato(3–) de hidrógeno, 117 tetrasulfuroarsenato(V) de hidrógeno, 117 tetrayoduromercurato(II), ion, 94 triamminadicloronitrito-kN-cobalto, 90 triamminadicloronitrito-kO-cobalto, 90 triamminadicloruronitrito-kN-cobalto(III), 90 triamminadicloruronitrito-kO-cobalto(III), 90 triamminadifluoruronitrito-kO-cobalto(III), 126 triaquadibromuronitrito-kN-cobalto(III), 124 triaquatriclorocobalto, 88 triaquatriclorurocobalto, 88 triaquatriclorurocobalto(III), 88 triazufre, 18 tricloronitrito-kN-platinato(2–) de potasio, 94 tricloronitroplatinato de potasio, 94 tricloruro de escandio, 125 tricloruronitrito-kN-platinato de potasio, 94 trifluorurotrihidroxidomanganato(IV), ion, 94 trifosfórico, ácido, 52, 62 catena-trifosfórico, ácido, 62 ciclo-trifosfórico, ácido, 109 trihidrohidroxititanio, 117 trihidróxido de antimonio, 125 trihidróxido de cromo, 73 trihidróxido de hierro, 114 trihidróxido de níquel, 114 trihidroxidofósforo, 125 trihidruro de aluminio, 25 trihidruro de antimonio, 25, 30, 31, 100, 124 trihidruro de arsénico, 25, 126 trihidruro de boro, 25, 100 trihidruro de fósforo, 25, 31, 100 trihidruro de nitrógeno, 25 trióxido de azufre, 39, 40, 126 trióxido de cromo, 40, 104 trióxido de diantimonio, 40 trióxido de dicobalto, 40, 103, 126 trióxido de dicromo, 40, 104 trióxido de diescandio, 104 trióxido de dihierro, 39, 40 trióxido de dimanganeso, 104 trióxido de dinitrógeno, 39 trióxido de dititanio, 104 trióxido de divanadio, 104 trióxido de telurio, 40

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Ed. Reverté

Peterson

trioxidobromato de litio, 126 trioxidoclorato de magnesio, 125 trioxifluoruro de manganeso, 117 trioxígeno, 16, 18 trisulfúrico, ácido, 108 yodato de calcio, 82 yodato de magnesio, 125

yodhídrico, ácido, 29, 31 yódico, ácido, 49 yodo molecular, 18 yodoso, ácido, 49 yoduro de hidrógeno, 29, 100, 123 α-S, 17 ε-S, 17

aceite de vitriolo, 62 ácido azínico, 63 ácido azónico, 63 ácido azothídrico, 33 ácido cianhídrico, 106 ácido clorosulfúrico, 63 ácido de Caro, 84 ácido de las bebidas de Cola, 62 ácido dibromofosfórico, 63 ácido dibromofosfórico, 63 ácido difosfónico, 53, 63, 127 ácido difosforoso, 53 ácido disulfuroso, 63 ácido ditiónico, 63 ácido ditionoso, 63 ácido fluobórico, 95 ácido fluórico anhidro, 32 ácido fluorobórico, 95 ácido fosfínico, 53 ácido fosfónico, 53 ácido fosforoso, 53 ácido fúmico, 62 ácido hidrazoico, 33 ácido hidronitroso, 63 ácido hipodifosfórico, 63 ácido hipofosforoso, 53 ácido hiponítrico, 63 ácido hiponitroso, 63 ácido mangánico, 54 ácido muriático, 32 ácido nitroxílico, 63 ácido peroxifosfórico, 111, 127 ácido peroxinítrico, 111 ácido peroxisulfúrico, 111 ácido tetrafluorobórico, 120 ácido catena-tetrafosfórico, 127 ácido tetratioarsénico, 117

ácido tetratiofosfórico, 63 ácido tetratiónico, 111 ácido tiofosfórico, 63, 127 ácido tiosulfúrico, 111 ácido vitriólico, 62 agua carbónica, 62 agua de cal, 75 agua oxigenada, 42 alugel, 75 amida de sodio, 44 amiduro de sodio, 44 aminohidrazina, 33 amminatricloroplatinato(II) de potasio, 127 anhídrido carbónico, 41 anhídrido nítrico, 39 anhídrido nitroso, 39 anhídrido sulfúrico, 39, 41 anhídrido sulfuroso, 39 anión tetraborato, 83 aqua fortis, 62 aqua regia, 62 aragonito, 83 arsano, 32 arseniuro de boro, 43 arsenure de bore, 43 arsenuro de aluminio, 106 arsenuro de boro, 43 arsina, 32 azanediide ion, 44 azanide ion, 44 azida de amonio, 127 azida de cloro, 44 azida de hidrógeno, 33 azida de potasio, 44 azida, ion, 113 aziduro de amonio, 127 aziduro de hidrógeno, 33

331

Ed. Reverté

Peterson

aziduro de potasio, 44 aziduro, ion, 113 azufre (S8), 99 azufre (S20), 99 azufre quemado, 41 azul de Prusia, 95 bicarbonato de sodio, 83 bicarbonato sódico, 81 bifosfato cálcico, 81 bióxido de carbono, 41 bis(dihidroxidooxidofósforo)(P–P), 111 bis(hexafluoruroferrato) de tris(hexaamminahierro), 93 bis(pentacarbonilmanganeso)(Mn–Mn), 120, 127 bis(triyoduro) de calcio, 44 bisulfato de escandio, 81 bisulfato ferroso, 81 bisulfato sódico, 81 bisulfuro, ion, 116 1,1’-bitrisfofireno, 19 blanco de titanio (pigmento), 41 borano(6), 33 bórax, 83 borohidruro de sodio, 95 boron arsenide, 43 boruro de vanadio(III), 106 bromano, 29 bromuro de calcio, 43 bromuro de cianógeno, 44, 127 bromuro de yodo(III), 43 bromuronitrurocarbono, 127 cal apagada, 75 cal viva, 41 calamina (smithsonita), 83 calcita, 83 caliza, 83 carbonato de hidrógeno y sodio, 82 carbonic acid disodium salt, 82 carbonic acid monosodium salt, 82 carbonilo, ion, 113 carburo de silicio, 43 catión carbonilo, 113 catión dioxidoazufre(2+), 67 catión dioxidonitrógeno(1+), 67 catión dioxidovanadio(1+), 67 catión dioxoazufre(VI), 67 catión dioxonitrógeno(V), 67 catión dioxovanadio(1+), 67 catión dioxovanadio(IV), 67 catión fosforilo, 113 catión nitroílo, 67, 113 catión nitronio, 67, 113 cation nitrosilo, 67, 113 catión nitrosonio, 67 catión oxidoazufre(2+), 67 catión oxidonitrógeno(1+), 67

catión oxoazufre(IV), 67 catión oxonitrógeno(III), 67 catión oxovanadio(2+), 67 catión oxovanadio(IV), 67 catión sulfinilo, 67 catión sulfonilo, 67 catión sulfurilo, 67 catión tionilo, 67 catión vanadilo(2+), 67 catión vanadilo(IV), 67 catión vanadilo(V), 67 cianuro de hidrógeno, 106 cianuro de potasio, 44 cicloeicosaazufre, 99 ciclohexaazufre, 17, 99 ciclohexasilano, 33 cicloicosaazufre, 99 ciclooctaazufre, 99 ciclopentaazufre, 99 ciclotetraazufre, 99 ciclotetrasilano, 32 ciclotriazano, 33 ciclotriazufre, 99 ciclotrisilano, 33 cisplatino, 92 clorano, 29, 101 cloroazida, 44 cloruro de azufre(II), 43 cloruro de cianógeno, 106 cloruro de hidrógeno, 101 cloruro de sodio, 43 cloruro de sulfurilo, 63 cloruro de tetracarbonilhierro(1+), 120 cloruro de tionilo, 127 cloruro de trinitrógeno, 44 cloruro de yodo(V), 43 cloruro e hidróxido de magnesio, 84 cloruro-hidróxido de magnesio, 84 clorurohidroxidomagnesio, 84 clorurohidrurooxígeno, 59 clorurooxigenato de sodio, 78 clorurooxigenato(1–), ion, 69 cromato de mercurio(II), 127 decaborano(14), 33 nido-decaborano(14), 33 decacarbonildimanganeso, 120 decahidruro de tetrasilicio, 33 decaóxido de tetrafósforo, 105 cis-diamminadicloroplatino(II), 92 trans-diamminadicloroplatino(II), 92 diarsano, 26, 32 diarsina, 26 diazano, 26 diazeno, 32 (E)-diazeno, 33

332

Ed. Reverté

Peterson

(Z)-diazeno, 33 diazufre, 99 diborano, 27 diborano(4), 27 diborano(6), 27 dibromoiodato(1–), ion, 113 cis-dibromurobis(metilamino)platino(II), 127 dibromurobis(trietilamina)paladio(II), 90 dibromurobis(trietilfosfina)paladio(II), 90 dicianoargentato(1–), ion, 91 dicianuro de cobre, 106 dicianuroargentato(1–), ion, 91 dicloroiodato(1–), ion, 113 dicloruro de azufre, 43 dicloruro de diazufre, 44 dicloruro de oxígeno, 103 dicloruro de sulfonilo, 63 dicloruro de sulfurilo, 63 diclorurodioxidoazufre, 63 dicloruro-octahidróxido de zinc, 116 diclorurooctahidroxidozinc, 116 dicloruro[µ-oxido-bis(trioxidosulfato)](tetraoxidoselenato)platinato(2–) de estroncio, 120 diestannano, 26, 32 diestibano, 26 diestibina, 26 difosfano, 26, 32, 33 cis-difosfeno, 33 (E)-difosfeno, 33 trans-difosfeno, 33 (Z)-difosfeno, 33 difosfina, 26, 33 difósforo, 19 dihidrogeno(peróxido), 28 dihidrogeno(tetraoxidofosfato) de potasio, 82 dihidrogeno(tetraoxidofosfato)(1–), ion, 113 dihidrogenofosfato de aluminio, 81 dihidrogenofosfato de calcio, 81 dihidrogenofosfato de potasio, 81 dihidrogenoortotelurato de calcio, 127 dihidrogenosilicato de magnesio, 116 dihidrogeno(tetraoxidocromato), 59 dihidroxido[µ-oxido-bis(trioxidosilicato)]zinc—agua (1:1), 116 dihidroxido-1kO,2kO-trioxido-1k2O,2kO-diazufre(S–S), 108 dihidroxidodioxidoazufre, 59, 62, 72 dihidroxidodioxidocromo, 59 dihidroxidodioxidofosfato de potasio, 82 dihidroxidodioxidofosfato(1–), ion, 113 dihidroxidooxidoazufre, 59 dihidroxidooxidocarbono, 58 dihidroxidotrioxidodiazufre(S–S), 108 dihidruro de titanio, 24, 32 diimida o diimina, 32 cis-diimida, 33

trans-diimida, 33 trans-diimina, 33 dímero de borano, 33 (dioxidanide)dioxidenitrogen, 111 dioxidanidilo de litio, 106 dioxidanidotrioxidosulfato de potasio, 116 dioxidano, 101 dioxidanodiido de litio, 105 dioxidanodiuro de litio, 105 dioxidanurilo de litio, 106 dióxido de bario, 105 dióxido de bario y litio, 106 dióxido de bario-litio, 106 dióxido de calcio y magnesio, 106 dióxido de calcio, litio y sodio, 106 dióxido de calcio-litio-sodio, 106 dióxido de calcio-magnesio, 106 dióxido de litio, 105 dióxido de magnesio, 105 dióxido de nitrógeno, 39 dioxidoclorato de sodio, 78 dioxidoclorato(1–), 69, 70 dioxidonitrato(1–), 72 dioxidonitrógeno(1+), ion, 113 dioxidonitrógeno(V), ion, 113 dioxidoperoxidonitrógeno, 111 dioxidoselenio(2+), ion, 113 dioxidoselenio(VI), ion, 113 dioxidoyodato(1–), 72 dioxovanadio(1+), ion, 113 diplumbano, 26 disilano, 26, 32 disilicato-dihidróxido de zinc monohidrato, 116 2,2-disililtrisilano, 33 disulfuro de carbono, 43 disulfuro de dihidrógeno, 30 disulfuro de hierro(2+), 116 disulfuro de hierro(II), 116 disulfuro de potasio, 44 disulfuro de selenio, 106 diyoduro de níquel, 106 diyoduro de pentaoxígeno, 103 di-µ-carbonilhexacarbonildicobalto(Co–Co), 120 dodecacarboniltrihierro(0), 120 dodecahidroxido(tetraoxidosulfato)zinc, 116 dodecahidróxido-sulfato de zinc, 116 dodecahidruro de cromo, 24 eicosaazufre, 99 escayola, 83 espatoflúor, 83 espíritu de sal, 32 estannano, 32, 34 estannileno, 34 estañano, 25 estañileno, 34

333

Ed. Reverté

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estibano o estibina, 32 etching liquid (3M), 62 ferricianuro de potasio, 95 ferrocianuro de potasio, 95 ferrocianuro férrico, 95 fluorano, 29, 101 fluorita, 83 fluoruro de hidrógeno, 101 fluoruro de litio, 44 fluoruro de yodo(VII), 43 fosfanio, ion, 67, 113 fosfato dibásico de calcio, 81 fosfato dipotásico, 81 fosfato monobásico de potasio, 81 fosfato primario de aluminio, 81 fosfato secundario de calcio, 81 fosfinato de escandio, 127 fosfinidenofosforano, 33 fosfonato de platino(II), 127 fosfonio, catión, 67, 113 fosfuro de boro, 106 fosfuro de calcio, 43 fosfuro de cobalto(III), 106 gas de agua, 41 gas de alcantarilla, 32 gas hilarante, 41 gas pobre, 41 gaseosa, 62 heptafluoruro de bromo, 44 heptafluoruro de yodo, 43, 127 hexaazufre, 99 hexacarbonilcromo(0), 91, 120 hexacarbonilvanadio(0), 120 hexacianocobaltato(3–) de hexaamminacobalto(3+), 95 hexacianocobaltato(3–) de tetraamminadiclorocobalto(1+), 95 hexacianoferrato(3–) de potasio, 120 hexacianoferrato(4–) de hierro(3+), 120 hexacianoferrato(4–) de potasio, 120 hexacianoferrato(4–), ion, 91 hexacianurocobaltato de tris(tetraamminadiclorurocobalto), 95 hexacianurocobaltato(III) de hexaamminacobalto(III), 95 hexacianurocobaltato(III) de tetraaamminadiclorurocobalto(III), 95 hexacianuroferrato de tetrapotasio, 120 hexacianuroferrato de tripotasio, 120 hexacianuroferrato(3–) de potasio, 120 hexacianuroferrato(4–) de hierro(3+), 120 hexacianuroferrato(4–) de potasio, 120 hexacianuroferrato(4–), ion, 91 hexacianuroferrato(II) de hierro(III), 120 hexacianuroferrato(II) de cobre(II), 127 hexacianuroferrato(II) de potasio, 120 hexacianuroferrato(II), ion, 91 hexacianuroferrato(III) de potasio, 120

hexafluoroferrato(3–) de hexaamminacobalto(3+), 93 hexafluoroferrato(3–) de hexaamminahierro(2+), 93 hexafluoroferrato(4–) de hexaamminahierro(2+), 93 hexafluoruro de azufre, 44 hexafluoruroferrato de bis(hexaamminahierro), 93 hexafluoruroferrato de hexaamminacobalto, 93 hexafluoruroferrato(II) de hexaamminahierro(II), 93 hexafluoruroferrato(III) de hexaamminacobalto(III), 93 hexafluoruroferrato(III) de hexaamminahierro(II), 93 hexafosfabenceno, 19 hexafosfatetraciclo[2.2.0.02,6.03,5]hexano, 19 hexafosfatriciclo[3.1.0.02,6]hex-3-eno, 19 hexafosfatriciclo[3.1.0.02,6]hexeno, 19 hexafosforino, 19 hexahidroxidotelurio, 62 hexahidruro de diestaño, 26 hexahidruro de diplomo, 26 hexakis(ciano-κC)ferrato(3–) de potasio, 120 hexakis(ciano-κC)ferrato(4–) de hierro(3+), 120 hexakis(ciano-κC)ferrato(4–) de potasio, 120 hexakis(cianuro-κC)ferrato(3–) de potasio, 120 hexakis(cianuro-κC)ferrato(4–) de hierro(3+), 120 hexakis(cianuro-κC)ferrato(4–) de potasio, 120 2,2,4,4,6,6-hexaoxo-1,3,5-trioxa-2,4,6-tritiaciclohexano, 105 hexasilaciclohexano, 33 hidracina, 26, 32 hidrato de alúmina, 75 hidrazina, 26, 32, 127 hidrogeno(tetraoxidofosfato) de dipotasio, 82, 127 hidrogeno(tetraoxidofosfato)(2–), ion, 113 hidrogeno(tetraoxidosulfato) de sodio, 82 hidrogeno(trioxidocarbonato) de sodio, 82 hidrogeno(trioxidocarbonato)(1–), ion, 113 hidrogenocarbonato de sodio, 81 hidrogenodisulfuro de potasio, 127 hidrogenofosfato de aluminio, 81 hidrogenofosfato de calcio, 81 hidrogenofosfato de potasio, 81 hidrogenoperoxisulfato de potasio, 116 hidrogenoselenuro de calcio, 116 hidrogenosilicato de magnesio, 116 hidrogenosulfato de cobalto(III), 127 hidrogenosulfato de escandio, 81 hidrogenosulfato de hierro(II), 81 hidrogenosulfato de sodio, 81 hidrogenosulfuro de calcio, 127 hidrogenosulfuro de sodio, 116 hidrogenotelururo de rubidio, 116 hidrogenotrioxidoperoxidosulfato de potasio, 116 hidronio, ion, 113 hidróxido de rubidio, 127 hidróxido y óxido de hierro(III), 75 hidroxidocloro, 59 hidroxidodioxidoborato(2–) de magnesio, 127 hidroxidodioxidocarbonato de sodio, 82, 84

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Ed. Reverté

Peterson

hidroxidodioxidocarbonato(1–), ion, 113 hidroxidodioxidocloro, 59 hidroxidodioxidonitrógeno, 58, 111 hidróxido-óxido de hierro(III), 75 hidróxido-óxido férrico, 75 hidroxidooxidocloro, 59 hidroxidooxidohierro, 75 hidroxidooxidonitrógeno, 58 hidroxidotrioxidocloro, 59 hidroxidotrioxidofosfato de potasio, 82 hidroxidotrioxidofosfato(2–), ion, 113 hidroxidotrioxidomanganeso, 62 hidroxidotrioxidosulfato de sodio, 82 hidruro de aluminio y litio, 95 hidruro de paladio(I), 32 hidruro de titanio(II), 32 hidruro de trinitrógeno, 33 hydrideoxygenate ion, 73 hydrocyanic acid, 106 hydrogen azide, 33 hydrogen chloride, 23 icosaazufre, 99 imida de sodio, 44 imiduro de sodio, 44 iodane, 29 ion arsonio, 67 ion azida, 113 ion aziduro, 113 ion bisulfuro, 116 ion carbonilo(2+), 113 ion cianuro, 44, 113 ion clorurooxigenato(1–), 69 ion cúprico, 67 ion cuproso, 67 ion dibromoiodato(1–), 113 ion dicianoargentato(1–), 91 ion dicianuroargentato(1–), 91 ion dicloroiodato(1–), 113 ion dihidrogeno(tetraoxidofosfato)(1–), 113 ion dihidrogenofosfato, 127 ion dihidroxidodioxidofosfato(1–), 113, 127 ion dioxidoazufre(2+), 67 ion dioxidobromato(1–), 72 ion dioxidoclorato(1–), 69 ion dioxidonitrógeno(1+), 67, 113 ion dioxidoselenio(2+), 113 ion dioxidovanadio(1+), 67 ion dioxovanadio(1+), 67, 113 ion estánnico, 67 ion estannoso, 67 ion estibonio, 67 ion férrico, 67 ion ferroso, 67 ion fosfanio, 67, 113, 127 ion fosfonio, 67, 113

ion hexacianoferrato(4–), 91 ion hexacianuroferrato(4–), 91 ion hexacianuroferrato(II), 91 ion hidrogeno(tetraoxidofosfato)(2–), 113 ion hidrogeno(tetraoxidosulfato)(1–), 72, 127 ion hidrogeno(trioxidocarbonato)(1–), ion, 113 ion hidrogenosulfuro, 81 ion hidronio, 113 ion hidroxidodioxidocarbonato(1–), 113 ion hidroxidotrioxidofosfato(2–), 113 ion hidroxidotrioxidosulfato(1–), 72 ion mercapturo, 116 ion monoxidoclorato(1–), 69 ion nitroílo o nitronio, 113 ion nitrurocarbonato(1–), 113 ion oxidanio, 113 ion oxidoazufre(2+), 67 ion oxidocarbono(2+), 113 ion oxidoclorato(1–), 69 ion oxidofósforo(1+), 113 ion oxidonitrógeno(1+), 67, 113, 127 ion oxidoselenio(2+), 113 ion oxidovanadio(1+), 113 ion oxidovanadio(2+), 67 ion oxonio, 113 ion oxovanadio(3+), 113 ion pentacianonitrosilferrato(3–), 91 ion pentacianuronitrosilferrato(3–), 91 ion seleninilo, 113 ion selenonilo, 113 ion tetracianoaurato(1–), 91 ion tetracianuroaurato(III), 91 ion tetraoxidoclorato(1–), 69 ion tetraoxidocromato(2–), 69 ion tetraoxidomanganato(1–), 69 ion tetraoxidosulfato(2–), 69, 72 ion trinitruro(1–), 113 ion trioxidoclorato(1–), 69 ion trioxidosulfato(2–), 69 ion trioxosilicato(2–), 127 ion trisulfuro(2–), 113 ion triyoduro, 113 ion triyoduro(1–), 113 ion vanadilo(1+), 113 ion vanadilo(2+), 113 ion vanadilo(3+), 113 ion µ-oxido-bis(trioxidocromato)(2–), 69 ion µ-oxido-bis(trioxidosulfato)(2–), 69 isotetrasilano, 33 leche de magnesia, 75 lime water, 75 líquido grabador de dentistas, 62 magnetita, 106 mercapturo, ion, 116 metano, 34

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Ed. Reverté

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metileno, 34 monohidruro de cobre, 24 mononitruro de fósforo, 43 monoóxido de nitrógeno, 106 monosulfuro de hierro, 83 monosulfuro de selenio, 106 monóxido de nitrógeno, 106 monoxidoclorato de sodio, 78 monoxidoclorato(1–), ion, 69 Natriumhydrid, 23 neopentasilano, 33 nitrato de Chile, 83 nitroílo, catión, 113 nitroílo, ion, 67 nitronio, catión, 113 nitronio, ion, 67 nitrosilo, ion, 67, 113 nitrosonio, ion, 67 Nitrum flammans (nitrato explosivo), 83 nitruro de fósforo(III), 43 nitruro de sodio, 43 nitrurocarbonato(1–), ion, 113 nonacarbonildihierro(0), 120 nonaóxido de triazufre, 105 octaazufre, 99 octacarbonildicobalto, 120 octahidruro de trisilicio, 26 ortofosfato de estaño(IV), 127 ortoperyodato de trihidrógeno y diplata, 84 oxidanide ion, 73 oxidanio, ion, 113 "óxido cúprico", 39 "óxido cuproso", 39 óxido de amonio-cromo(III), 127 óxido de deuterio, 32 óxido de dinitrógeno, 41 óxido de fósforo(V), 42 óxido de hierro(II)-dihierro(III), 106 óxido de nitrógeno(II), 106 óxido de potasio y sodio, 42 óxido de potasio-sodio, 42 óxido de tricloruro de fósforo, 63 óxido férrico, 39 óxido ferroso, 39 óxido nítrico, 39, 42 óxido nitroso, 41 oxidocarbono(2+), ion, 113 oxidoclorato(1–), ion, 69 oxidofósforo(1+), ion, 113 oxidonitrógeno(1+), ion, 113 oxidoselenio(2+), ion, 113 oxidovanadio(1+), ion, 113 Oxone, oxono, 84 oxonio, ion, 113 oxofósforo(1+), 113

oxovanadio(3+), ion, 113 ozónido de litio, 106 ozónido de magnesio, 127 pentaazufre, 99 pentacarbonilhierro(0), 91, 120 pentacianonitrosilferrato(3–), ion, 91 pentacianuronitrosilferrato(3–), ion, 91 pentacianuronitrosilferrato(II), 91 pentacloruro de yodo, 43 pentafluoruro de fósforo, 44 pentahidroxidooxidoyodo, 62 pentahidruro de trifósforo, 26 pentahidruro de trinitrógeno, 26 pentaóxido de difósforo, 105 pentayoduro de sodio, 44 peróxido de bario, 105 peróxido de hidrógeno, 42, 101 peróxido de litio, 105 peróxido de magnesio, 105 peróxido de sodio, 42 peroxinitrato de amonio, 127 peroxisulfato de hidrógeno y potasio, 116 phosphorodibromidic acid, 63 pirita, 83 plumbano, 34 plumbileno, 34 polinitrógeno, 18 polisulfuro de dihidrógeno, 30 potasa cáustica, 75 protóxido de nitrógeno, 41 radical nitrosilo, 91 sal fumante, 29 sal nitro común, 83 salfumán, 29 saltpeter/salpetre, 83 Salzsäure, 23 selano, 29 seleninilo, ion, 113 seleniuro de hidrógeno, 29 selenonilo, ion, 113 selenuro de calcio, 43 selenuro de hidrógeno, 29 sesquióxido de antimonio, 41, 105 sesquióxido de hierro, 41 sesquisulfuro de hierro, 83 sifón, 62 silano, 34 sílice o gel de sílice, 41 2-sililtrisilano, 33 silileno, 34 soda o sosa de pastelería, 83 sodium amide, 44 sodium hydride, 23 sodium hydrogen carbonate, 82 sodium hydrogen sulfate, 82

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sodium imide, 44 sosa cáustica, 75 sulfano, 29, 101 sulfato de hidrógeno y sodio, 82 sulfinilo, catión, 67 sulfonilo, catión, 67 sulfurilo, catión, 67 sulfuro de carbono, 43 sulfuro de cianógeno, 106 sulfuro de hidrógeno, 101 sulfuro de hierro(II), 83 sulfuro de hierro(III), 83 sulfuro de selenio, 106 sulfuro de sodio, 43 superóxido de litio, 106 telano, 29 trans-tetraamminadiyodurocobalto(II), 127 tetraazufre, 99 tetraborano(4), 33 tetraborano(8), 102 tetraborano(10), 102, 127 tetraborano(12), 27 tetraborato de sodio decahidrato, 83 tetrabromuroaluminato de hierro(II), 127 tetracarbonilferrato(1–) de potasio, 120 tetracarbonilferrato(2–) de potasio, 120 tetracarbonilhierro(0), 120 tetracarbonilníquel(0), 91, 120 tetracarboniloníquel(0), 91 tetracianoaurato(1–), ion, 91 tetracianuroaurato(1–), ion, 91 tetracianuroaurato(III), ion, 91 tetrafluoroborato de hidrógeno, 120 tetrafluoroborato de nitrosilo, 127 tetrafluoroborato(1–) de hidrógeno, 120 tetrafluoruro de carbono, 44 tetrafluoruroborato de nitrosilo, 127 tetrafluoruroborato(1–) de hidrógeno, 120 tetrafluoruroborato(III) de hidrógeno, 120 tetrafosfatriciclo[1.1.0.02,4]butano, 19 tetrafosfirano, 19 tetrahidroaluminato de litio, 120 tetrahidroborato de sodio, 120 tetrahidroxidoaluminato de sodio, 127 tetrahidroxidosilicio, 58, 127 tetrahidruro de diantimonio, 26 tetrahidruro de diarsénico, 26 tetrahidruro de dinitrógeno, 26 tetrahidruro de disilicio, 26 tetrahidruro de difósforo, 26 tetrahidruroaluminato de litio, 120 tetrahidruroaluminato de potasio, 127 tetrahidruroborato de sodio, 120 tetraóxido de hierro(II) y dihierro(III), 106 tetraoxidoarsenato(3–), ion, 72

tetraoxidobromato(1–), ion, 72 tetraoxidoclorato de sodio, 78 tetraoxidoclorato(1–), ion, 69 tetraoxidocromato(2–), ion, 69 tetraoxidofosfato de calcio, 83 tetraoxidofosfato de cobalto, 80 tetraoxidofosfato de cobalto(3+), 80 tetraoxidofosfato de níquel(2+), 127 tetraoxidofosfato de sodio, 83 tetraoxidomanganato(1–), ion, 69 tetraoxidosilicato(4–), ion, 72 tetraoxidosulfato de sodio, 78 tetraoxidosulfato(2–), ion, 69, 70 tetraoxidotelurato(2–), ion, 72 tetraoxosulfato de dihidrógeno, 62 tetrasilabutano, 33 tetrasilano, 33 tetrasulfuro de potasio, 44 1-tetrazeno, 32 tionilo, catión, 67 transplatino, 92 triazano, 26, 32, 33, 127 triazufre, 99 triborano(3), 27 triborano(5), 27 triborano(7), 27 triborano(9), 27, 33 tribromuro de hidrógeno, 127 tribromuro de potasio, 44 tribromuro de yodo, 43 tricloruro de fosforilo, 63 tricloruro fosfórico, 63 triclorurooxidofósforo, 111 trideuteruro de fósforo, 32 triestannano, 127 trifluoruro de boro, 44, 127 trifosfano, 26, 32, 33 trifosfina, 26, 33 trihidrogeno(hexaoxidoyodato) de plata, 84 trihidrogenoortoperyodato de plata, 84 trihidrogenosilicato de magnesio, 116 trihidroxidoboro, 58 trihidroxidofósforo, 58 trihidroxidooxidofósforo, 58 trihidroxidotrioxidoyodato de plata, 84 trímero del trióxido de azufre, 105 trinitruro de hidrógeno, 33 trinitruro(1–), ion, 113 trioxidanidilo de litio, 106 trioxidano, 28 trioxidanurilo de litio, 106 trioxidobromato de berilio, 83 trioxidobromato de hierro(3+), 80 trioxidobromato de litio, 80 trioxidoclorato de sodio, 78

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trioxidoclorato(1–), ion, 69, 70, 72 trioxidoselenato(2–), ion, 72 trioxidosulfato de aluminio, 116 trioxidosulfato de cesio, 116 trioxidosulfato de níquel(2+), 83 trioxidosulfato de sodio, 78 trioxidosulfato(2–) de cesio y rubidio, 127 trioxidosulfato(2–), ion, 69, 70 trioxoclorato de escandio, 127 triplumbano, 32 tris(hexacianuroferrato) de tetrahierro, 120 tris(trioxidobromato) de hierro, 80 trisilano, 26, 32 trisulfuro de dihidrógeno, 30, 127 trisulfuro de litio, 44 trisulfuro(2–), ion, 113 triyoduro de calcio, 44 triyoduro de hidrógeno, 30, 106

triyoduro de nitrógeno, 106 triyoduro de sodio, 106 triyoduro, ion, 113 triyoduro(1–), ion, 113 vanadilo(1+), ion, 113 vanadilo(2+), ion, 113 vanadilo(3+), ion, 113 Wasserstoffchlorid, 23 yeso, 83 yodano, 29 yoduro de níquel(II), 106 α-Sb µ-oxido-bis(dihidroxidooxidofósforo), 63 µ-oxido-bis(hidroxidohidrurooxidofósforo), 111 µ-oxido-bis(trioxidocromato)(2–) de aluminio, 127 µ-oxido-bis(trioxidocromato)(2–), ion, 69 µ-oxido-bis(trioxidosulfato)(2–), ion, 69

Advertencia. En los dos índices que siguen el orden de las sustancias orgánicas, sustituyentes y entidades quimico-orgánicas en general no es igual que el del CA (si sus índices de sustancias estuvieran en español). Se parece más al de un catálogo de productos, pero primero van los nombres que no tienen números localizadores y luego los que sí, de menos a más. Aquí se pretende facilitar la búsqueda rápida de las sustancias de modo individual, por un sistema directo (primero según el alfabeto romano, luego por el griego, después por los localizadores y vuelta a empezar), mientras que en el CA los índices de sustancias se basan en una serie de estructuras de referencia, cada una seguida de sus derivados sin considerar los prefijos multiplicativos, como es práctica común en la nomenclatura sustitutiva. Los prefijos que van en cursiva (sec-, terc-, o-, m-, p-, N...) y los estereodescriptores (R, S, cis, trans, Z, E...) no se tienen en cuenta en la fase inicial de la ordenación, como si en primera instancia no existieran. Esto sí es común con el CA.

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acetaldehído, 210 acetamida, 247, 248 acetamido, 249 p-acetamidobenzamida, 303 m-acetamidobenzoato de isopropilo, 320 acetato de etilo, 226, 314 acetato de hexilo, 293 acetato de isopentilo, 317 acetato de sodio, 225 acetato, ion, 225 acético, ácido, 220 acetilamino, 249 acetileno, 170, 314 acetiloxi, 227 acetofenona, 214, 288, 317 acetona, 213, 315 acetonitrilo, 246 acetoxi, 227 ácido acético, 220 ácido p-aminobenzoico, 315 ácido benceno-1,2-dicarboxílico, 295 ácido benceno-1,4-dicarboxílico, 295 ácido bencenobutanoico, 231 ácido bencenocarboxílico, 221 ácido benzoico, 221 ácido p-bromobenzoico, 228 ácido butanodioico, 223 ácido butanoico, 220 ácido butírico, 220 ácido ciclopentanocarboxílico, 221 ácido cítrico, 231 ácido etanodioico, 223, 315 ácido etanoico, 220 ácido fórmico, 220 ácido ftálico, 223, 231 ácido glutárico, 223 ácido hex-3-en-5-inoico, 221 ácido hex-4-enoico, 228 ácido hexanodioico, 228 ácido hexanoico, 228 ácido o-hidroxibenzoico, 221 ácido isocítrico, 231, 296 ácido isoftálico, 223 ácido malónico, 223, 321 ácido metanoico, 220 ácido oxálico, 223, 315

ácido pent-2-enoico, 221 ácido pent-3-enoico, 221 ácido pent-4-enoico, 221 ácido pent-4-inoico, 221 ácido pentanodioico, 223 ácido piválico, 293 ácido propano-1,1,3-tricarboxílico, 224 ácido propanodioico, 223 ácido propanoico, 220, 228 ácido propiónico, 220 ácido succínico, 223, 318 ácido tereftálico, 223, 231, 317 ácido tricloroacético, 316 ácido 1-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, 231 ácido 1,2-bencenodicarboxílico, 223, 295 ácido 1,3-bencenodicarboxílico, 223 ácido 1,3,5-pentanotricarboxílico, 320 ácido 1,3,7-heptanotricarboxílico, 319 ácido 1,4-bencenodicarboxílico, 223, 295 ácido 2-acetamidopentanoico, 321 ácido 2-(etoxicarbonil)-6-hidroxi-3-(propoxicarbonil)hexanoico, 230 ácido 2-(fenoxicarbonil)-5-metil-4-(metoxicarbonil)benzoico, 230 ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, 296 ácido 2-hidroxibencenocarboxílico, 221 ácido 2-hidroxibenzoico, 221 ácido 2-hidroxipropano-1,2,3-tricarboxílico, 296 ácido 2-naftalenocarboxílico, 230 ácido 2-pentenoico, 221 ácido 2,2-dimetilpropanoico, 293 ácido 2-(3-carboxipropil)benzoico, 296 ácido 2-[3-etoxicarbonil-4-(2-etoxicarbonil)etil-1naftil]butírico, 320 ácido 2,3-dicloropentanodioico, 228 ácido 2,4-diformil-3-oxodecanodioico, 230 ácido 2,4-dimetilbenzoico, 228 ácido 3-aminopropanoico, 240 ácido 3-butil-5-etilheptanoico, 228 ácido (3-carbamoilfenil)acético, 255 ácido 3-carboxi-3-hidroxipentanodioico, 296 ácido 3-cloro-2-metilpropanoico, 228 ácido 3-formilciclopentanocarboxílico, 318 ácido 3-formilpropanoico, 212, 230 ácido 3-hexen-5-inoico, 221 ácido 3-(metoxicarbonil)propanoico, 320

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ácido 3-pentenoico, 221 ácido 3-(3-acetiloxi)fenilpropanoico, 230 ácido 3-(3-acetoxifenil)propiónico, 227 ácido 3-[(3-metoxicarbonil)fenil]propiónico, 227 ácido 3,3-dimetil-2,5-dioxoheptanoico, 230 ácido 3,4-dicianobenzoico, 255 ácido 3,4-dimetilpentanoico, 228 ácido 4-aminohexanoico, 316 ácido 4-bromobenzoico, 228 ácido 4-carbamoil-2-clorohexanodioico, 319 ácido 4-(o-carboxifenil)butírico, 296 ácido 4-cloro-3-metil-4-hexenoico, 228 ácido 4-fenil-2-pentinodioico, 223 ácido 4-fenilbutanoico, 231 ácido 4-fenilbutírico, 231 ácido 4-fenilpent-2-inodioico, 223 ácido 4-hexenoico, 228 ácido 4-hidroxi-1,2-bencenodicarboxílico, 223 ácido 4-hidroxi-2-pentenoico, 221 ácido 4-hidroxibenceno-1,2-dicarboxílico, 223 ácido 4-hidroxipent-2-enoico, 221 ácido 4-oxobutanoico, 212, 230 ácido 4-pentenoico, 221 ácido 4-pentinoico, 221 ácido 4-(2-carboxifenil)butanoico, 296 ácido 4,5-dicloro-9-antracenocarboxílico, 230 ácido 5,5-dicloro-4-(2-nitroetil)-6-oxo-1ciclohexenocarboxílico, 307 ácido 6-propiloct-6-en-4-inoico, 228 ácido 8-ciano-5-nitro-3-decenoico, 319 ácido 9-(2-cianoetoxi)-5-ciclopentilimino6-formil-3-nonenoico, 306 alanina, 317 alcohol etílico, 196 alcohol sec-butílico, 316 alcohol t-butílico, 285 alcohol terc-butílico, 285 alcohol tert-butílico, 285 alcohol isopropílico, 196, 314 alcohol metílico, 196 alcohol propílico, 196 aldehído acético, 210 aldehído benzoico, 210 aldehído butírico, 210 aldehído fórmico, 210 aldehído propiónico, 210

alil, 173 aminocarbonil, 249 anilina, 239, 251, 314 antracen-9-ol, 201 antraceno, 182 bencenamina, 239, 251 benceno, 179, 314 benceno-1,1-dicarbaldehído, 212 benceno-1,2-dicarbonitrilo, 303 benceno-1,2,4-tricarbonitrilo, 303 benceno-1,2,4,5-tetracarbaldehído, 212 benceno-1,3-diol, 284 benceno-1,4-diamina, 239 bencenoacetato de 1-metiletilo, 293 bencenocarbaldehído, 211 bencenocarbonitrilo, 246 bencenocarboxaldehído, 211, 288 bencenocarboxamida, 248 bencenocarboxilato de metilo, 317 m-bencenodiamina, 252 p-bencenodiamina, 239 o-bencenodicarbonitrilo, 303 p-bencenodiol, 201 bencenohexacarbonitrilo, 303 bencenohexol, 284 bencenol, 200 bencenometanamina, 251 bencenometanimina, 319 bencilamina, 251 N-bencil-N-metilanilina, 251 N-bencilbutan-2-imina, 316 benzaldehído, 210, 211, 288 benzonitrilo, 246 o-benzoquinona, 214, 320 p-benzoquinona, 318 biacetilo, 214 bifenilo, 183 bromobenceno, 281 bromoformo, 189, 190 bromometilbenceno, 282 bromuro de 2-feniletilo, 191 bromuro de alilo, 188 bromuro de bencilo, 191 bromuro de fenilmetilo, 191 bromuro de fenilo, 191 but-1-en-3-ino, 172

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but-1-eno, 166 but-1-ino, 170 but-2-en-1-ol, 206 but-2-eno, 166 but-2-eno-1,1,3,4-tetracarbaldehído, 289 but-2-inil, 176 but-2-ino, 170 but-2-inoato de potasio, 293 but-3-enoato de fenilo, 226 but-3-en-1-ilbenceno, 185 but-3-in-1-ol, 314 but-3-inoato de litio, 293 butan-1-amina, 237 butan-2-ol, 316 butan-2-ona, 213 butanal, 209, 216 butanamida, 248 butano, 145, 268 butano-1,2,4-triamina, 239 butano-2,3-diona, 214 butanoato de butilo, 293 butanoato de magnesio, 293 butanoato de metilo, 226 butanodinitrilo, 253 butanodioato de dimetilo, 293 butanodiona, 214 butanoico, ácido, 220 butanona, 213, 216 butanonitrilo, 246, 253 butil, 146 N-butil-N,N’-dimetiloctano-1,8-diamina, 252 N-butil-N-propilciclopentanamina, 251 N-butil-N,2,2-trimetil-1-butanamina, 251 N-terc-butil-N-metilheptan-3-amina, 318 butil etil éter, 207 butil metil éter, 285 sec-butil metil éter, 285 terc-butil etil cetona, 216 terc-butil isopropil cetona, 216 terc-butil metil éter, 285 butilamina, 237 butilcetena, 320 butilo, 146 sec-butilo, 151 terc-butilo, 151 butiraldehído, 210, 315

butirato de butilo, 293 butirato de magnesio, 293 butirato de metilo, 226 butírico, ácido, 220 butoxi, 204 carbamoíl, 249 cetona dietílica, 213 cetona dimetílica, 213 cetona etílico-metílica, 213 cetona metílico-propílica, 213 ciano, 247 cianuro de 3-ciclohexen-1-ilo, 303 cianuro de etilo, 246 cianuro de fenilo, 246 cianuro de hidrógeno, 245 cianuro de isobutilo, 318 cianuro de metilo, 246 ciclobutano, 274 ciclobutil p-clorofenil cetona, 316 ciclohepta-1,6-dienocarbonitrilo, 303 cicloheptadienocarbonitrilo, 303 cicloheptano, 315 ciclohex-3-enocarbonitrilo, 303 ciclohexanamina, 251 ciclohexano, 158, 314 ciclohexano-1,1-dicarbaldehído, 212 ciclohexano-1,1,3,4-tetracarbaldehído, 289 ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol, 198 ciclohexano-1,3,5-triamina, 239 ciclohexano-1,4-diimina, 252 ciclohexanocarbaldehído, 211 ciclohexanocarbonitrilo, 246 ciclohexanocarboxaldehído, 211 ciclohexanocarboxamida, 248 ciclohexeno, 170, 173 ciclohexilamina, 251 ciclohexilmetanal, 211 cicloocta-1,3-dieno, 173 cicloocta-1,5-dieno, 173 ciclooctano, 162 ciclooctano-1,2,5,6-tetrona, 215 ciclooctatetraeno, 173 cicloocteno, 173 ciclopent-3-enamina, 251 ciclopent-3-enilamina, 251 ciclopenta-1,3-dieno, 170

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ciclopentadieno, 170 ciclopentano, 158 ciclopentano-1,1-dicarbonitrilo, 303 ciclopentanona, 288 ciclopenteno, 170 ciclopentilciclohexano, 162 cítrico, ácido, 231 cloroetano, 281 cloroeteno, 188 cloroformo, 189, 315 clorometano, 187 p-clorotolueno, 314 cloruro de terc-butilo, 187 cloruro de etilo, 281 cloruro de isopropilo, 187 cloruro de metileno, 188 cloruro de metilo, 187 cloruro de metino, 189 cloruro de propilo, 187 cloruro de trifenilmetilo, 319 cloruro de tritilo, 319 cloruro de vinilo, 188 m-cresol, 201 o-cresol, 283 p-cresol, 200 DDQ, 320 dec-3-eno-2,6,8-triona, 215 decano, 146 diacetilo, 214 dibutil éter, 315 di-terc-butil éter, 207 o-dibutilbenceno, 184 dicloroacetato de butilo, 230 o-diclorobenceno, 281 diclorometano, 187 dicloruro de etileno, 188 DIEA, 301 dietil cetona, 213 dietil éter, 203, 204 p-dietilbenceno, 280 difenilamina, 251 N,N-diisopropil-2-heptanamina, 317 diisopropil cetona, 216 diisopropil éter, 206 diisopropilamiduro de litio, 252 diisopropilamina, 251, 300

p-diisopropilbenceno, 317 N,N-dimetil-1-propin-1-amina, 238 dimetil cetona, 213 dimetilamina, 236 dimetilamino, 240 N,N-dimetilanilina, 251 N,N-dimetilbencenamina, 251 p-dimetilbenceno, 180 N,N-dimetilformamida, 316 N,N-dimetilmetanamina, 236 N,N’-dioctilhexanodiamida, 255 DIPEA, 301 N,N-dipropil-1,4-bencenodiamina, 252 N,N’-dipropil-1,4-bencenodiamina, 252 dipropil éter, 206 diyodoacetileno, 191 diyodoetino, 282 DMF, 316 docosano, 146 dodecano, 146, 160 dodecilbenceno, 184 eicosano, 146, 160, 315 éster monometílico del ác. succínico, 320 éster propílico del ác. pentanoico, 293 estireno, 181 etanal, 209 etanamida, 247, 248 etanamina, 235 etanimina, 243 etano, 145 etano-1,2-diamina, 239 etano-1,2-diol, 198 etanoato de etilo, 226 etanoato de hexilo, 293 etanoato de sodio, 225 etanoato, ion, 225 etanodinitrilo (cianógeno), 253 etanodioato de dietilo, 293 etanodioato de sodio, 293 etanoico, ácido, 220 etanoiloxi, 227 etanol, 196 etanonitrilo, 245, 246 etenilbenceno, 181 eteno, 165 éter butílico-metílico, 285

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éter s-butílico-metílico, 285 éter t-butílico-metílico, 285 éter de dibutilo, 315 éter de dietilo, 204 éter dietílico, 203, 204 éter dipropílico, 206 éter etílico-fenílico, 316 éter etílico-isopropílico, 285 éter etílico-metílico, 203 éter etílico-propílico, 285 éter fenílico-metílico, 203 éter isobutílico-metílico, 285 éter metílico-propílico, 203 ethylene trichloride, 188 etil, 146 N’’-etil-N-isopropil-N,N’-dimetiloctano-1,6,7triamina, 252 N-etil-N-metil-1-butanamina, 237, 251 N-etil-N-metilbutan-1-amina, 237, 251 N-etil-N-metilbutilamina, 237 N-etil-N-metil-N’-nonilhexanodiamida, 255 N-etil-N-metil-N’-propil-1,8-octanodiamina, 252 N-etil-1-butanamina, 237 N-etil-N-(1-metiletil)-2-propanamina, 301 N-etil-2-etoxibutilamina, 255 N-etil-2,2-dimetil-4-yodohexanamida, 254 N-etil-3,5-hexadiin-2-amina, 302 N-etil-3,5-hexadiin-2-imina, 302 etilamina, 235 N-etilbencenamina, 251 etilbenceno, 180, 184 m-etilbenzamida, 303 N-etilbutan-1-amina, 237 N-etilbutilamina, 237 p-etilisopropilbenceno, 184 m-etilmetilbenceno, 180 o-etilmetilbenceno, 180 p-etilmetilbenceno, 180 etino, 170 etoxi, 204 etoxietano, 203 etoxieteno, 316 m-etoxifenol, 207 fenantreno, 182 fenantren-2-ol, 201 fenil, 179, 182

fenil metil cetona, 288 fenil metil éter, 203 N-fenil-1-butanimina, 243 N-fenil-4-yodohexanamida, 320 fenilacetato de isopropilo, 293 fenilamina, 239, 251, 314 N-fenilbutan-1-imina, 243 fenilcetena, 214 fenilcloroformo, 191 feniletanona, 288 N-fenilimino, 244 fenilmetanal, 211 fenilmetanamina, 251 N-fenil-N-metilbencenometanamina, 300 N-fenil-N-metilbencilamina, 251 fenilo, 179, 182 fenol, 200 fenoxi, 204 fluorobenceno, 281 fluoroformo, 189 formaldehído, 210 formamida, 247, 248 formamido, 249 formiato de sec-butilo, 317 formiato de terc-butilo, 293 formiato de tert-butilo, 293 formiato de calcio, 293 formiato de heptilo, 293 formiato de isopropilo, 226 formiato de metilo, 226 formiato de potasio, 293 formiato de 1,1-dimetiletilo, 293 fórmico, ácido, 220 formil, 212 formilamino, 249 formilo, 212 formimidoíl, 244 p-formimidoilfenilacetonitrilo, 318 formonitrilo, 245 ftalato de dibutilo, 318 ftálico, ácido, 223, 231 glicerol, 206, 318 glutarato de isopropilo y metilo, 321 glutárico, ácido, 223 glutaronitrilo, 303 heneicosano, 146

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henicosano, 146 hept-1-en-5-ino, 172 hept-5-enamida, 303 hepta-1,5-diino, 171 heptadecano, 146 heptan-1-imina, 252 heptan-4-imina, 252 heptanal, 209 heptano, 145 heptano-1,5-diamina, 251 heptano-3,5-diimina, 252 heptanonitrilo, 314 hex-2-eno, 166 hex-2-ino, 173 hex-3-eno, 173 hex-3-eno-1,2,5-triol, 206 hex-5-en-3-in-2-ona, 213 hex-5-eno-1,4-diol, 199 hexa-1,3-dieno, 167 hexa-1,3,5-trieno, 167 hexa-1,4-dieno, 167 hexa-2,4-dienoato de cesio, 293 hexacloroetano, 190, 315 hexadecano, 146 hexan-2-amina, 251 hexanal, 209, 290 hexanamida, 303 hexano, 145, 160 hexano-1,2,3,4,5,6-hexol, 198 hexano-1,4-diol, 199 hexano-2,3-diona, 288 hidroxi, 199, 200, 202, 203 o-hidroxibenzoato de terc-butilo, 226 o-hidroxibenzoato de tert-butilo, 226 icos-2-eno, 173 icos-3-ino, 173 icosano, 146, 160, 315 imino, 244 iminometil, 244 N-isobutil-2-yodobutiramida, 321 ion acetato, 225 ion etanoato, 225 ion 2,3-dimetilpentanoato, 293 isoamilo, 293 isobutano, 268

isobutil metil éter, 285 isobutilo, 151 isocítrico, ácido, 231 isoftálico, ácido, 223 isopentilo, 293 N-isopropil-N,N’-dipropilhexanodiamida, 255 isopropil propil cetona, 214 isopropilamina, 236 N-isopropilanilina, 251 isopropilciclopentano, 158 N-isopropilfenilamina, 251 isopropilo, 151 LDA, 252 lithium diisopropylamide, 252 malonato de dietilo, 293 malonato de magnesio, 319 malónico, ácido, 223 malononitrilo, 303 mesitileno, 181, 184 metanal, 209 metanamida, 247, 248 metanamina, 235 metanimidoíl, 244 metanimina, 243 metano, 145, 146, 160 metanoato de calcio, 293 metanoato de heptilo, 293 metanoato de metilo, 226 metanoato de potasio, 293 metanoato de 1-metiletilo, 226 metanoico, ácido, 220 metanol, 196 metanonitrilo, 245 metil, 146 N-metil-N’-nonilhexanodiamida, 255 N-metil-N-propil-1-pentanamina, 238 N-metil-N-propil-3-pentanamina, 238 N-metil-N-propilpentan-1-amina, 238 N-metil-N-propilpentan-3-amina, 238 N-metil-N-propilpentilamina, 238 N-metil-2-propanimina, 243 N-metil-4-metoxihexanamida, 255 metil propil cetona, 213 metil propil éter, 203 metilamina, 235

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Ed. Reverté

Peterson

metilamino, 240 N-metilaminocarbonil, 249 metilbenceno, 181 p-metilbenzoato de amonio, 293 N-metilcarbamoíl, 249 metilciclopropano, 274 metileno, 173 m-metilfenol, 201 o-metilfenol, 283 metilideno, 173 metilo, 146 N-metilimino, 244 N-metilmetanamina, 236 N-metilpropan-2-imina, 243 metilpropano, 268 metoxi, 204 metoxibenceno, 203 metoxicarbonil, 227 metoxietano, 203 metoxipropano, 206 naftalen-2-ol, 201 naftaleno, 182, 314 naftaleno-1,4-diol, 202 naftaleno-1,8-diamina, 252 nitrobenceno, 250 nitroetano, 250 nitrometano, 250 nona-1,3,8-trien-6-ino, 172 nona-2,4-dien-7-inal, 288 nona-2,4-dien-7-ino, 172 nonadecano, 146 nonano, 146 oct-4-eno-1,7-diino, 172 oct-4-ino, 173 oct-5-en-3-in-1-ol, 206 octadecano, 146 octano, 146, 148 n-octano, 146 octano-1,5,6,7-tetramina, 251 octano-2,3,6,7-tetracarbonitrilo, 253 octanodinitrilo, 253 octanonitrilo, 253 N-octilhexanodiamida, 255 oxalato de dietilo, 293, 320 oxalato de sodio, 293 oxálico, ácido, 223

oxalonitrilo, 303 oxo, 215, 216 pent-1-en-4-in-3-ol, 198 pent-1-in-3-ol, 197 pent-2-enal, 210 pent-2-eno, 316 pent-3-enal, 210 pent-3-enoato de propilo, 230 pent-4-en-1-amina, 251 pent-4-en-1-ol, 197 pent-4-en-2-in-1-ol, 197 pent-4-en-2-ol, 197 pent-4-en-2-ona, 213 pent-4-enal, 210 penta-1,3-diino, 173 pentacosano, 146, 160 pentadecano, 146, 160 pentan-1-imina, 243 pentan-1-ol, 196 pentan-2-ol, 196 pentan-2-ona, 213 pentan-3-imina, 243 pentan-3-ol, 196 pentan-3-ona, 213 pentanal, 209 pentano, 145, 160 pentanoato de potasio, 293 pentanoato de propilo, 293 pentanoato propílico, 293 pentanodial, 211 pentanodinitrilo, 253, 316 pentanonitrilo, 246, 315 N-pentil-N-propilhexanamida, 254 N-pentilhexanamida, 254 perclorociclopentadieno, 321 perclorotolueno, 191 PET, 231 poli(cloroeteno), 188 poli(tereftalato de etileno), PTE, 295 poly(oxy-1,2-ethanediyloxycarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl), 295 poly(vinyl chloride), 188 polyethylene terephthalate, 231 prop-1-en-1-il, 176 prop-1-enil, 176 prop-2-en-1-amina, 238

345

Ed. Reverté

Peterson

prop-2-en-1-il, 176 prop-2-enil, 176 propadieno, 319 propan-1-amina, 235 propan-1-imina, 243 propan-1-ol, 196 propan-2-amina, 236 N-(propan-2-il)anilina, 300 propan-2-imina, 243 propan-2-ol, 196 propan-2-ona, 213 propanal, 209 propanamida, 247, 248 propano, 145 propano-1,1,2,3-tetracarbaldehído, 289 propano-1,2,3-tricarbaldehído, 212 propano-1,2,3-triol, 198, 206 propanoato de etilo, 226 propanoato de pentilo, 293 propanoato de sodio, 293 propanodinitrilo, 253 propanodioato de dietilo, 293 propanoico, ácido, 220 propanona, 213 propanonitrilo, 246 propargil, 173 propeno, 165 propil, 146 N-propil-1,4-bencenodiamina, 252 propilamina, 235, 314 propilbenceno, 180 propilo, 146 propino, 170 propionaldehído, 210 propionato de etilo, 226 propionato de pentilo, 293 propionato de sodio, 293 propiónico, ácido, 220 propiononitrilo, 246 propoxi, 204 propoxibenceno, 206 PTE, 295 PVC, 188 succinato de dimetilo, 293 succínico, ácido, 223 succinonitrilo, 303

tereftálico, ácido, 223, 231 Tergal/Terlenka, 231 terylene, 231 tetrabromometano, 190 tetraclorometano, 187, 281 tetracosano, 146 tetradeca-1,5,8,12-tetraíno, 171 tetradecano, 146 tetrafluoroeteno, 190 N,N,N’,N’-tetrametil-1,2-etanodiamina, 320 N,N,N’,N’-tetraoctilhexanodiamida, 255 tolueno, 181, 184 triclorometano, 187, 189 triclorometilbenceno, 282 tricloruro de metanotriilo, 189 tricloruro de metilo, 189 tricosano, 146 tridecano, 146, 314 trifenilamina, 251 triisopropilamina, 251 trimetilamina, 236 N,N,N’-trioctilhexanodiamida, 255 N,N,N’-tripropil-1,4-bencenodiamina, 252 undecano, 146 valerato de potasio, 293 vinil, 173 vinilbenceno, 181 m-xileno, 181, 184 o-xileno, 181 p-xileno, 181 yodoformo, 189, 319 yoduro de sec-butilo, 191 yoduro de isobutilo, 191 yoduro de isopropilo, 191 ß-alanina, 240 1-bromo-2-feniletano, 282 1-bromo-3-clorobenceno, 190 1-bromometil-4-isopropilbenceno, 318 1-butanamina, 237 1-buten-3-ino, 172 1-buteno, 166, 173 1-buteno-1,2,4-tricarboxaldehído, 321 1-butil-3,5-dimetilbenceno, 280 1-butino, 170 1-ciclohexil-3-(1-clorociclopropil)ciclopenteno, 320 1-cloro-3-etoxibenceno, 206

346

Ed. Reverté

Peterson

1-cloropropano, 187 (1-etinilbutil)benceno, 185 1-etil-2-metilbenceno, 180 1-etil-2-metil-3-(1-metiletil)-5-propilbenceno, 181 1-etil-2,3-dimetilbenceno, 280 1-etil-3-isopropil-2-metil-5-propilbenceno, 181 1-etil-3-isopropilbenceno, 280 1-etil-3-metilbenceno, 180, 280 1-etil-3-propilbenceno, 184 1-etil-3-(1-metiletil)benceno, 280 1-etil-4-isopropilbenceno, 280 1-etil-4-metilbenceno, 180 1-etil-4-(1-metiletil)benceno, 280 1-etil-9-metilfenantreno, 280 1-etoxi-2,3,4-pentanotriol, 207 1-etoxipropano, 285 1-fenil-2-nitroeteno, 255 1-fenil-2-(1-naftil)ciclohexeno, 185 1-fenil-4,4-dimetilciclohexeno, 183 1-feniletanona, 214, 288 1-hepten-5-ino, 172 1-hexen-1-ona, 320 1-hexeno, 166, 173 1-isopropil-2-propilciclopentano, 162 1-isopropil-2,3-dimetilbenceno, 280 1-isopropil-3-metilbenceno, 184 1-metil-2-propilciclopentano, 159 1-metilbutilo, 151 (1-metiletil)ciclopentano, 158 N-(1-metiletil)-2-propanamina, 301 N-(1-metiletil)bencenamina, 251 1-metiletilo, 151 1-metilpropilo, 151 1-metoxibutano, 285 1-metoxipropano, 203 1-nitrociclopropanocarbonitrilo, 321 1-nitropropano, 250 1-noneno-3,6,8-triino, 274 1-pentanol, 196, 207, 285 1-penten-3-inil, 176 1-penten-4-in-3-ol, 198 1-pentin-3-amina, 251 1-pentin-3-ol, 197 1-propanamina, 235 1-propanol, 196 1-propenil, 176

1-(1-metiletil)-2-propilciclobutano, 162 1,1-ciclohexanodicarboxaldehído, 212 1,1-bis(4-clorofenil)-2-nitroeteno, 318 1,1-ciclopentanodicarbonitrilo, 303 1,1-dicloroeteno, 314 1,1-difenil-2,5-dimetilhexano, 321 1,1-dimetilciclodecano, 162 1,1-dimetiletilo, 151 1,1'-(1,2-etanodiil)bisbenceno, 185 1,1',1''-(1-ciclopentanil-3-ilideno)trisbenceno, 185 1,1',1''-(1-etanil-2-ilideno)trisbenceno, 185 1,1',1'',1'''-(1,3-butadien-1,4-diilideno)tetrakisbenceno, 185 1,1,1,2-tetrafluoroetano, 190 1,1,2-trifeniletano, 185 1,1,2,3-propanotetracarboxaldehído, 217 1,1,3-trifenilciclopentano, 185 1,1,3,4-ciclohexanotetracarboxaldehído, 217 1,1,4,4-tetrafenilbuta-1,3-dieno, 185 1,1,4,4-tetrafluoro-2-metilbutano, 190 1,1,5,5-tetraetoxi-2-heptin-4-amina, 321 1-(2-fenil-1-ciclohexen-1-il)naftaleno, 185 1-(2-formil-4-hidroxifenil)ciclopentanocarbonitrilo, 307 1-(2-oxociclobutil)-2,6-heptanodiona, 319 1,2-bencenodicarbonitrilo, 303 1,2-bencenodicarboxaldehído, 212 1,2-diclorobenceno, 281 1,2-dicloroetano, 188 1,2-dicloropropano, 187 1,3-dietil-3,4-dimetiltolueno, 280 1,2-dietilbenceno, 184 1,2-difeniletano, 185 1,2-dimetilbenceno, 181 1,2-dimetilbutilo, 151 1,2-etanodiamina, 239 1,2-etanodiol, 198 1,2-xileno, 181 1,2,3-propanotriamina, 251 1,2,3-propanotricarboxaldehído, 212, 289 1,2,3-propanotriol, 198 1,2,3-trifluoro-4,5-dimetilbenceno, 282 1,2,3,4-hexanotetrol, 206 1,2,3,4,5-pentacloro-6-metilbenceno, 282 1,2,3,4,5-pentacloro-6-(triclorometil)benceno, 282 1,2,3,4,5,6-bencenohexol, 284 1,2,3,4,5,6-bencenohexacarbonitrilo, 303

347

Ed. Reverté

Peterson

1,2,3,4,5,6-hexanohexol, 198 1,2,3,4,5,6-ciclohexanohexol, 198 1,2,3,5-tetrametilbenceno, 280 1,2,4-bencenotricarbonitrilo, 303 1,2,4-butanotriamina, 239 1,2,4-trietilbenceno, 315 1,2,4,5-bencenotetramina, 319 1,2,4,5-bencenotetracarboxaldehído, 212 1,2,5-heptanotriimina, 252 1,2,5,6-ciclooctanotetrona, 215 1,3-bencenodiamina, 253 1,3-bencenodiol, 284 1,3-dibromonaftaleno, 190 1,3-diciclopentil-2-nitrociclohexano, 317 1,3-dietilbenceno, 184 1,3-difenilpropano, 183 1,3-dimetilbenceno, 181, 184 1,3-dimetilbutilo, 151 1,3-dimetilciclobuteno, 174 1,3-dimetoxipropano, 206 1,3-dinitrobenceno, 255 1,3-hexadieno, 167 1,3-pentadieno, 173, 314 1,3-xileno, 181 1,3,5-ciclohexanotriamina, 239 1,3,5-heptatrieno, 274 1,3,5-hexatrieno, 167 1,3,5-trimetilbenceno, 181 1,3,4,6-hexanotetracarboxamida, 255 1,3,6-hexanotricarboxamida, 255 1,3,8-nonatrien-6-ino, 172 1,4-bencenodiamina, 239 1,4-diciclohexilbenceno, 184 1,4-dietilbenceno, 280 1,4-dimetilbenceno, 181 1,4-dimetilciclobuteno, 174 1,4-hexadieno, 167 1,4-hexanodiol, 199 1,4-xileno, 181 1,5-dibromo-2-naftalenol, 316 1,5-diciclopentilantraceno, 319 1,5-dimetilciclohexeno, 170 1,5-heptadien-3-ino, 274 1,5-heptadiino, 171 1,5-heptanodiamina, 251 1,5-pentanodiamina, 316

1,5,8,12-tetradecatetraíno, 171 1,6-cicloheptadienocarbonitrilo, 303 1,6,7-octanotriamina, 251 1,8-nonadiino, 173 1,9-difenil-1,3,5,7,9-nonanopentona, 320 2-amino-1-butanol, 240 2-amino-4-nitrofenol, 318 2-amino-4-formimidoilbenzonitrilo, 303 2-amino-4-(iminometil)benzonitrilo, 303 2-amino-4-metanimidoilbenzonitrilo, 303 2-amino-4-nitrofenol, 307 2-aminobutan-1-ol, 240 2-aminoetanol, 252 2-bromo-N,N-dietil-5-metilhexanamida, 255 2-bromo-3-clorobutano, 281 2-bromo-6-fluoro-2,3,4,5-heptatetraeno, 321 (2-bromoetil)benceno, 281 2-butanona, 213, 216 2-buten-1-ol, 314 2-buteno, 166 2-buteno-1,1,3,4-tetracarboxaldehído, 217 2-butinil, 176 2-butino, 170 2-butinoato de potasio, 293 2-ciclopentil-3-heptenodial, 316 2-ciclopentilpropano, 158 2-cloro-2-metilpropano, 187 2-cloro-3-etoxinaftaleno, 207 2-cloro-3-hidroxipentanal, 216 2-cloro-4-metilfenol, 283 2-cloro-4-oxopentanal, 289 2-cloro-4,5-dimetil-4-hexenoato de metilo, 230 2-cloro-6-hidroxibenzoato de amonio, 230 2-clorobutanodial, 216 2-clorofenol, 200 2-clorohexano, 281 2-cloropropano, 187 N,2-dietil-N,4-dimetilhexanamida, 255 2-eicoseno, 173 2-etenil-4-etilpentanodial, 211 2-etil-1-metil-4-propilbenceno, 181 2-etil-1,3-dimetilciclohexano, 159 2-etil-3-metilfnaftaleno, 280 2-etil-3-metoxifenol, 207 2-etilbutanal, 290 2-etoxipropano, 285

348

Ed. Reverté

Peterson

2-fenantrenol, 201 2-fenantrol, 201 2-feniletenona, 214 2-fenilnaftaleno, 280 2-fenoxi-2,4,6-heptanotricarbonitrilo, 255 2-fluoro-3-isopropil-4-propilfenol, 319 2-fluoro-4-nitrofenil 3-nitrofenil éter, 320 2-fluoronaftaleno, 190 2-heptanimina, 252 2-hepten-5-ino, 274 2-hexanona, 290, 315 2-hexeno, 166 2-hidroxi-3-metoxipentanoato de sodio, 230 2-hidroxibencenocarboxilato de terc-butilo, 226 2-hidroxibenzoato de terc-butilo, 226 2-hidroxibenzoato de sodio, 230 2-isopropil-4-nitropentamida, 255 2-metil-1-butanol, 285 2-metil-1-hepteno, 174 2-metil-1-metoxipropano, 285 2-metil-1-propenil, 176 2-metil-1-yodopropano, 281 2-metil-1,3,5-bencenotriol, 202 2-metil-2-butanol, 285 2-metil-2-hepteno, 174 2-metil-2-hexanamina, 251 2-metil-2-metoxipropano, 285 2-metil-2-nitrobutano, 255 2-metil-2-propanol, 285 2-metil-3-hepteno, 174 2-metil-3-hexanona, 214 2-metil-3-pentanal, 288 2-metil-3-pentanona, 290 2-metil-3-pentinoato de metilo, 230 2-metil-4-metoxipentanonitrilo, 255 2-metil-4-pentenamida, 248 2-(metilamino)etanol, 252 2-metilbenceno-1,3,5-triol, 202 2-metilbut-2-eno, 173 2-metilfenol, 283 2-metilhexan-3-ona, 214 2-metilnaftaleno, 280 2-metilpent-3-enal, 288 2-metilpent-4-enamida, 248 2-metilpentanal, 290 2-metilprop-1-enil, 176

2-metilpropan-2-ol, 285 2-metilpropano, 268 2-metilpropilo, 151 2-metoxi-3-propil-4-hexinal, 216 2-metoxibutano, 285 2-(metoximetil)-4-pentenal, 318 2-metoxinaftaleno, 206 2-naftalenol, 201, 284 2-naftil, 182 2-naftilo, 182 2-naftol, 201, 284 2-nitrobutano, 255 2-nitroetanol, 255 2-nitropropano, 250 2-pentanol, 196, 285 2-pentanona, 213 2-pentenal, 210 2-pentinodial, 211 2-propanamina, 236 2-propanimina, 243 2-propanol, 196 2-propanona, 213, 315 2-propen-1-amina, 238 2-propenil, 176 2-propil-3-hexenoato de etilo, 230 2-propilpent-1-eno, 167 2-yodobutano, 281 2-yodopropano, 281 2,2-dibromo-3,4-dicloropentano, 281 2,2-dicloroetanoato de butilo, 230 2,2-difluoro-4-oxopentanal, 317 2,2-dimetil-1-propanol, 285 2,2-dimetilbutanal, 290 2,2-dimetilbutilo, 151 2,2-dimetilhexano, 315 2,2-dimetilpentan-3-ona, 216 2,2-dimetoxipropano, 317 N,N,2,2-tetraetilciclopentanocarboxamida, 320 2,2,4-trimetil-3-pentanona, 216 2,2,4-trimetilpentano, 150 2,2,5-trimetilpentano, 160 2,2,5,5-tetrametilhexano, 160 2-(3-carbamoilfenil)acetamida, 304 2,3-butanodiona, 214 2,3-diciano-5,6-dicloro-2,5-ciclohexadieno-1,4diona, 321

349

Ed. Reverté

Peterson

2,3-diciano-5,6-dicloro-p-benzoquinona, 321 2,3-dicloro-2-buteno, 281 2,3-diclorobut-2-eno, 281 2,3-dimetil-1-propenil, 176 2,3-dimetil-4-penten-2-ol, 198 2,3-dimetilbutanal, 290 2,3-dimetilfenol, 284 2,3-dimetilpent-4-en-2-ol, 198 2,3-dimetilpentanoato, anión, 293 2,3-dimetilpentanodial, 289 2,3-dimetilprop-1-enil, 176 2,3-hexanodiona, 288 2,3-pentanodiol, 206, 315 2,3-pentanodiona, 317 2,3,4-trimetil-1,3,5-heptatrieno, 274 2,3,4,5,6-pentaclorotolueno, 191 2,3,5-trimetil-4-(2-metilpropil)heptano, 155 2,3,6,7-tetrametil-2,6-octadien-4-ino, 274 2,4-dibromobenzoato de isobutilo, 230 2,4-dicarbamoilbenzoato de isobutilo, 255 2,4-dietil-1-metilbenceno, 280 2,4-dietiltolueno, 280 2,4-dietoxihex-5-in-3-ona, 216 2,4-dimetilpentano, 314 2,4-hexadienoato de cesio, 293 2,4-hexadiino, 314 2,4-nonadien-7-inal, 288 2,4-nonadien-7-ino, 172 2,4-pentanodiona, 216 2,4,5-trimetil-4-octeno-3,6-diona, 216 2,4,5,6-tetrametiloctano, 150 2,4,6,8-tetraamino-1,3,5,7,9-nonanopentol, 252 2,5-dietil-1,3,5-heptatrieno, 274 2,5-dietil-1,3,5-octatrieno, 318 2,5-dimetil-1,5-heptadien-3-ino, 274 2,5-dimetil-4-(2-metilpropil)heptano, 154 2,6-diclorohepta-3,4-dieno-1,7-diol, 207 2,6-difenilantraceno, 280 2,7-dimetiloct-3-eno, 174 2,7,8-trimetil-5-propildecano, 161 3-amino-2-butanol, 252 3-(aminocarbonil)bencenoacetamida, 304 3-(aminocarbonil)bencenoacético, 255 3-bencil-5-fenil-8-metilnon-1-eno, 183 3-bencilhex-1-ino, 185 3-bromo-1-propeno, 188

3-bromo-4-metilhexano, 281 3-bromo-5-clorofenol, 284 3-bromopropeno, 188 3-buten-1-ilbenceno, 185 3-butenoato de fenilo, 226 3-terc-butil-1,4-pentadiino, 316 3-butinoato de litio, 293 3-(carbamoilmetil)benzamida, 304 3-(carbamoilmetil)bencenocarboxamida, 304 3-ciano-N-(2-propenil)hexanamida, 306 3-cianopentanamida, 255 3-ciclohexenocarbonitrilo, 303 3-ciclopentenamina, 251 3-cloro-N,N,3-trimetilbutanamida, 249 3-deceno-2,6,8-triona, 215 3-dietilamino-5-oxohexanal, 319 3-dimetilamino-7,7-difluoro-5-octinonitrilo, 306 3-etil-1,1-dimetilciclohexano, 162 3-etil-2-hidroxi-4-metilpentanal, 216 3-etil-2-metildecano, 161 3-etil-2-metilfenol, 283 3-etil-2-metilhexano, 154 3-etil-2,2,5-trimetilheptano, 160 3-etil-2,4,6-trimetilheptano, 316 3-etil-2,6-dimetilheptano, 270 3-etil-3-hexeno, 173 3-etil-3-metil-4-penten-2-ona, 216 3-etil-5-metildecano, 161 3-etil-6-metil-5-propilnonano, 269 3-etilbencenocarboxamida, 303 3-etilfenol, 314 3-etilhexano, 150 3-etoxi-4-hexenonitrilo, 318 3-etoxifenol, 207 3-etoxihex-4-inoato de sec-butilo, 230 3-etoxihex-4-inoato de isopropilo, 230 3-fenantril, 182 3-fenilmetil-1-hexino, 185 3-fenilpentanonitrilo, 319 3-formil-6-hidroxioctanodinitrilo, 320 3-formilpentanodial, 217 3-heptanimina, 252 3-heptino-2,6-diona, 216 3-hexanamina, 251 3-hexanol, 206 3-hexanona, 290

350

Ed. Reverté

Peterson

3-hexeno, 166 3-hidroxi-6-metil-5-heptenoato de etilo, 316 3-isopropil-1-metilantraceno, 280 3-metil-1-butanol, 285 3-metil-2-butanol, 285 3-metil-2-hepten-5-inamida, 303 3-metil-2-pentanona, 290 3-metil-2-yodopentano, 281 3-metil-4-pentinamida, 303 3-metil-5-oxohexanal, 321 3-metilbutan-2-imina, 320 3-metilbutilo, 151 3-metilciclohexanol, 315 3-metilfenol, 201 3-metilhept-2-en-5-inamida, 303 3-metilheptano, 147 3-metilhexano, 150 3-metilpent-4-inamida, 303 3-metilpentanal, 290 3-metilpentano, 149, 160 3-metoxihexilamina, 255 3-nitro-3-hexenonitrilo, 255 N-(3-nitro-5-oxohexil)propanamida, 307 3-nitrofenil 4-nitrofenil éter, 317 3-nonen-1-ino, 315 3-octino, 173 3-oxoglutarato de dietilo, 319 3-pentanimina, 243 3-pentanol, 196, 285 3-pentanona, 213, 314 3-pentenal, 210 3-pentilhexa-1,4-dieno, 167 3-propil-1,4-hexadieno, 274 3-propilhex-1-eno, 167 3-(1-metil-2-propinil)-1,4-ciclohexadieno, 319 3-(N-2-terc-butoxipropil)aminopropanoato de isopropilo, 306 3-[N-(2-terc-butoxi)propil]aminopropanoato de 1-metiletilo, 306 3-(2-etanoiloxi)fenilpropanoato de 4-pentenilo, 230 3-(2-oxoetil)hexanodial, 321 3-(3-metilfenil)-1-hexino, 185 3,3-dietil-1,4-hexadiino, 274 3,3-dimetil-1-metoxibutano, 206 3,3-dimetil-2-butanona, 290

3,3-dimetil-2,4-dioxohexanal, 288 3,3-dimetil-4-octeno-1,6-diino, 274 3,3-dimetilbutanal, 290 3,3-dimetilbutilo, 151 N,N,3,3-tetraetil-2-pentanamina, 251 3,3,4-trimetilhexano, 161 3-(4-formimidoilfenil)-3-nitropropanonitrilo, 321, 3,4-dibromo-1-penteno, 281 3,4-dibromopent-1-eno, 281 3,4-dicloro-1-metil-3-ciclopentenamina, 251 3,4-dicloro-3-pentenamida, 303 3,4-dicloropent-3-enamida, 303 3,4-dietilheptano, 160 3,4-dimetil-1-penteno, 173 3,4-dimetil-1,3-hexanodiol, 206 3,4-dimetil-3-hexen-1-ino, 274 3,4-dimetilciclobuteno, 174 3,4-dimetilciclohexeno, 170 3,4-dimetildodecano, 161 3,4-dimetilhex-2-en-5-ino, 317 3,4-dimetilhex-3-en-1-ino, 319 3,4-dimetilhex-3-eno, 173 3,4-dimetilhexa-2,4-dienal, 216 3,4,5-trifluoro-o-xileno, 191 3,5-ciclohexadieno-1,2-diona, 214 3,5-dihidroxibenzoato de potasio, 230, 317 3,5-dimetilheptano, 149 3,5-hexadiin-2-amina, 302 3,5-hexadiin-2-imina, 302 3,5-octadiino, 315 3,6-dietil-2,4,7-trimetiloctano, 160 3,6,7-trimetil-6-octeno-1,4-diino, 27 3,7-dietilnona-2,4,7-trieno, 167 3,7-dimetil-2-octeno, 316 3,7-dimetiloct-3-eno, 174 3-(9-antril)-1-(2-naftil)-1-propeno, 185 3,12-dietil-6,7,9-trimetiltetradecano, 270 4-(acetilamino)bencenocarboxamida, 303 4-amino-2,8-dihidroxi-7-nitrooctanonitrilo, 306 4-aminofenol, 252 4-bromo-N,N-dimetilanilina, 239 4-bromo-N,N-dimetilbencenamina, 239 4-bromo-N,N-dimetilfenilamina, 239 4-bromo-1,2-bencenodiol, 202 4-bromo-3-isopropil-5-metilfenol, 201 4-bromo-3-metil-5-(1-metiletil)fenol, 201

351

Ed. Reverté

Peterson

4-bromo-3,5-octanodiona, 319 4-bromo-4’-isobutilbifenilo, 320 4-bromobenceno-1,2-diol, 202 4-butanoiloxi-2-butoxi-3-hidroxifenilacetato de fenilo, 230 4-terc-butil-9-etil-2-metiltetradecano, 317 4-terc-butil-9-etil-2,2,11,11-tetrametil-9-propiltetradecano, 270 4-ciclooctilfenol, 321 4-cloro-2-metil-5-heptin-3-ona, 214 4-cloro-2-metilhept-5-in-3-ona, 214 4-cloro-2-naftalenol, 284 4-cloro-2-naftol, 284 4-cloro-3-hidroxi-2-pentanona, 216 4-cloro-5-metil-1-hexen-3-ol, 207 4-cloro-5-metil-3-hexanona, 216 4-etenil-2-hepteno, 274 4-etenil-2-noneno, 168 4-etenil-6-(propan-2-il)non-4-eno, 274 4-etenil-6-(1-metiletil)-4-noneno, 274 4-etenilhept-2-eno, 274 4-etenilheptano, 167 4-etenilnon-2-eno, 168 4-etil-2-hexenal, 216 4-etil-2-hidroxi-5-oxoheptanamida, 306 4-etil-2,3-difluorooctano, 190 4-etil-2,8-dimetilnonano, 160 4-etil-3,7,8-trimetil-5-(1,1,2-trimetilpropil)undecano, 270 4-etil-4-nonil-2-hepten-5-ino, 320 4-etil-7-metileno-3,5-nonadieno, 274 4-etil-7-metilidenonona-3,5-dieno, 274 4-etoxi-2-heptanol, 207 4-fenantril, 182 4-fenil-1-buteno, 185 4-formil-3-(formiloxi)benzoato de etilo, 230 4-formilbenzoato de isopropilo, 230 4-formilbenzoato de 1-metiletilo, 230 4-hidroxi-2-metilhexanamida, 303 4-hidroxi-2-pentanona, 288 4-hidroxi-3,3-dimetil-2-butanona, 216 4-hidroxi-2-naftalenocarboxilato de metilo, 230 4-hidroxipentan-2-ona, 288 4-isobutil-2,3,5-trimetilheptano, 155 4-isobutil-2,5-dimetilheptano, 154 4-isopentilbenceno-1,2,3,5-tetrol, 321

4-metil-1-hepten-6-ino, 274 4-metil-1-pentino, 173 4-metil-2-octino, 274 4-metil-2-pentanona, 290 4-metil-2-penteno, 173 4-metil-2,4-octadien-6-ino, 274 4-metil-3,5-dioxohexanal, 289 4-metilbencenocarboxilato de amonio, 293 4-metilbenzoato de amonio, 293 4-metilciclohexanocarboxamida, 318 4-metilenoheptano, 167 4-metilfenol, 200 4-metilidenoheptano, 167 4-metilheptano, 147 4-metilpentanal, 290 4-metoxianilina, 251 4-metoxibenzaldehído, 318 4-metoxibut-1-eno, 206 4-metoxioct-5-eno-1,2-diol, 207 4-nitrofenol, 315 4-octeno-1,6-diino, 274 4-octeno-1,7-diino, 172 4-oxo-5-propil-2-heptenodial, 289 4-pentenal, 210 4-penten-1-amina, 251 4-penten-1-ol, 197 4-penten-2-in-1-il, 274 4-penten-2-in-1-ol, 197 4-penten-2-inil, 274 4-penten-2-ol, 197 4-penten-2-ona, 213 4-pentin-2-amina, 251 N,N,4-trietilbenzamida, 317 4-(1,1-dimetiletil)-9-etil-2,2,11,11-tetrametil-9propiltetradecano, 270 4-(1,1-dimetiletil)-9,9-dietil-2,2-dimetil-10(1-metiletil)-12-yodotetradecano, 320 4-(3-metilfenil)metil-2-heptino, 185 4-(4-metilpentil)benzoato de 1-metiletilo, 319 4-(4-oxopropil)-1,3-bencenodicarboxaldehído, 218 4,4-dimetil-2-hepten-5-ino, 274 4,4,5,5-tetrayodo-2-hexeno, 190 4,5-dicloro-1-hexeno, 190 4,5-diclorohex-1-eno, 190 4,5-diclorohexanal, 216 4,5-dihidroxi-2-hexinodioato de dimetilo, 230

352

Ed. Reverté

Peterson

4,5-dihidroxi-2-pentenal, 211 4,5-dihidroxipent-2-enal, 211 4,5-dimetil-2,4-heptadieno, 274 4,5-dimetil-4-octeno-1,6-diino, 274 4,6-dietil-2,3-dimetiloctano, 269, 316 4,7-dimetiloct-3-eno, 174 4,8-dietil-2,4,7-trimetildecano, 319 4,8-dietil-2,7-dimetildecano, 270 4,9,10-tribromofenantreno, 281 5-amino-2-iminopentanonitrilo, 303 5-butil-3,8-dimetildecano, 270 5-sec-butil-3,3-dimetilnonano, 270 5-cicloheptil-9-ciclopropil-2-metilundecano, 159 5-cloro-2-penten-1-ol, 315 5-cloro-4-metil-4-hexenal, 288 5-etil-1,2,3-bencenotriol, 202 5-etil-2,3,4-trimetilheptano, 269, 314 5-etil-3-metiloctano, 152 5-etil-3,3-dimetiloctano, 152 5-etil-4-hidroxi-2-metil-6-octinal, 288 5-etil-4-hidroxioctanamida, 303 5-etilbenceno-1,2,3-triol, 202 5-etoxi-3-hidroxi-2-hexanona, 289 5-etoxi-3-hidroxihexan-2-ona, 289 5-etoxipenta-1,3-dieno, 206 5-fenil-3-fenilmetil-8-metil-1-noneno, 183 5-fenil-8-metil-1-noneno, 183 5-fenil-8-metilnon-1-eno, 183 5-fluoro-4-propil-1,3-bencenodiol, 202 5-fluoro-4-propilbenceno-1,3-diol, 202 5-hepten-3-in-2-ona, 216 5-heptenamida, 303 5-hexen-3-in-1-amina, 302 5-hexen-3-in-1-imina, 302 5-hexen-3-in-2-ona, 213 5-hexeno-1,4-diol, 199 5-imino-3-hepten-3-amina, 252 5-iminohept-3-en-3-amina, 252 5-isopropil-2,7,8-trimetildecano, 161 5-isopropil-3-metil-8-propilundecano, 316 5-isopropil-3-propilocta-1,3-dieno, 274 5-isopropil-3,4-dimetil-8-propilundecano, 270 5-isopropildecano, 160 5-metil-3-hexen-2-ol, 206 5-propilnonano, 150

5-(1-metiletil)-3-propil-1,3-octadieno, 274 5-(3-hidroxibutil)-1,9-nonanodiol, 320 5,5-dibutil-3,8-dimetilundecano, 317 5,6-dimetil-2-hepteno, 167 5,7-dimetiloct-3-eno, 174 6-amino-3-metoxi-4-hexenonitrilo, 306 6-amino-3-nonen-7-inoato de 2-aminoetilo, 306 6-amino-4-dimetilaminohexanonitrilo, 317 6-bromo-2-naftalenol, 201 6-bromo-2-naftol, 201 6-bromonaftalen-2-ol, 201 6-butil-8-etil-7-metiltetradecano, 161 6-butil-9-etil-4,5-dimetiltetradecano, 269 6-cloro-6-fenil-1,4-hexanodiol, 199 6-cloro-6-fenilhexano-1,4-diol, 199 6-dietilamino-2,3-hexanodiol, 318 6-dietilamino-5-imino-1-hexen-3-ol, 307 6-hidroxi-4-(metilimino)heptanamida, 306 6-metil-1-hepteno, 174 6-metil-2-hepteno, 166, 174 6-metil-3-hepteno, 166, 174 6-metilhept-2-eno, 166 6-metilhept-3-eno, 166 6-octeno-1,4-diino, 274 6-propoxihept-3-inodial, 216 6-tetradecino, 173 6-(1,2-dimetilpropil)-2,3,7,8-tetrametilundecano, 270 6,6-dietil-3,3,5,5-tetrametilundecano, 161 6,6-dimetilhept-4-in-2-ol, 206 6,7-dietil-2-metildecano, 161 6,7-dimetil-6-octen-3-ona, 318 6,7-dimetiloct-3-eno, 174 6,9-dietil-2,8-dimetil-4-(1-metiletil)tridecano, 269 6,9-dietil-4-isopropil-2,8-dimetiltridecano, 269 7-terc-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano, 269 7-etil-3-metil-5-propildecano, 152 7-etil-3-metildecano, 270 7-isopropoxiheptano-2,4,5-triona, 289 7-metil-4-(3-metilpentil)-4-nonen-1-ino, 318 7-trifluorometoxi-2-naftol, 320 7-(1-metiletil)oxi-2,4,5-heptanotriona, 289 7-(1,1-dimetiletil)-3-etil-8-metil-4-propildodecano, 269 7,7-dimetiloct-3-eno, 174 8-bromo-4-etil-2,8-dimetil-6-metoxidecanodiamida, 306 9-antracenil-2-naftalenilmetanona, 321

353

Ed. Reverté

Peterson

9-antracenocarboxilato de fenilo, 230 9-antracenol, 201 9-antril 2-naftil cetona, 321 9-antril, 182 9-antrol, 201 9-cloro-10-yodofenantreno, 320 9-fenantril, 182

9-fenantrol, 207 9-[3-(naftalenil)-2-propenil]antraceno, 185 9,10-antracenodiol, 207 9,10-dietilfenantreno, 280 9,10-dihidroantraceno, 316 9,10-dimetilantraceno, 280

354

Ed. Reverté

Peterson

acetaldimina, 243 acetato de isoamilo, 293 acetato de trietilamonio, 309 acetato de N,N,N-trietiletanaminio, 309 acetato de (1S,3E)-1-metil-3-hepten-6-inilo, 322 acetato etílico, 226 acetato metílico, 226 acetilcolina, 258 acetileno, 170 acetilsalicílico, ácido, 232 acetimidoíl, 244 acetona, 213 acetone imine, 243 acetonitrile oxide, 247 ácido O-acetilsalicílico, 232 ácido o-acetoxibencenocarboxílico, 297 ácido acrílico, 232, 297 ácido adípico, 223 ácido araquidónico, 232 ácido azelaico, 223 ácido bencenoacético, 227 ácido bencenobutanoico, 227 ácido bencenofórmico, 232 ácido bencenohexacarboxílico, 297 ácido bencenometanoico, 232 ácido bencenopropanoico, 227 ácido (E)-but-2-enoico, 297 ácido (E)-butenodioico, 297 ácido (Z)-butenodioico, 297 ácido cáprico, 220 ácido caprílico, 220 ácido caproico, 220 ácido carbólico, 208 ácido (R,R)-ciclobutano-1,2-dicarboxílico, 321 ácido cinámico, 232, 297 ácido m-cloroperoxibenzoico, 298 ácido crotónico, 232, 297 ácido de Kemp, 233 ácido dodecanoico, 297 ácido dracílico, 232 ácido enántico, 220 ácido esteárico, 220 ácido etano-1,2-diamina-N,N,N’,N’-tetraetanoico, 308 ácido etanoperoxoico, 233 ácido fénico, 195, 208, 259 ácido fenilfórmico, 232 ácido fumárico, 232 ácido (Z,Z,Z,Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoico (20:4, ω–6), 232 ácido isovalérico, 233 ácido láctico, 231 ácido láurico, 220, 233 ácido maleico, 232 ácido mandélico, 233 ácido melítico, 232, 297 ácido metacrílico, 232, 297

ácido mirístico, 220 ácido (Z)-octadec-9-enoico, 232 ácido oleico, 232 ácido palmítico, 220 ácido pamoico, 233 ácido pelargónico, 220 ácido pent-4-enoico, 296 ácido pent-4-inoico, 296 ácido peracético, 233 ácido peroxiacético, 233 ácido pícrico, 310 ácido pimélico, 223 ácido piválico, 233 ácido propargílico, 232, 297 ácido propinoico, 297 ácido propiólico, 232, 297 ácido ricinoleico, 233 ácido salicílico, 222 ácido sebácico, 223 ácido subérico, 223 ácido trifluoroperoxiacético, 298 ácido trifluoroperoxietanoico, 298 ácido valérico, 220, 321 ácido α-hidroxibencenoacético, 297 ácido α-linolénico (18:3, ω–3), 232 ácido γ-linolénico (18:3, ω–6), 232 ácido 1,2,3,4,5,6-bencenohexacarboxílico, 297 ácido cis,cis-1,3,5-trimetil-1,3,5-ciclohexanotricarboxílico, 233 ácido 2-(acetiloxi)benzoico, 297 ácido 2-acetoxibencenocarboxílico, 297 ácido 2-acetoxibenzoico, 297 ácido 2-amino-4-(dibutilamino)benzoico, 258 ácido 2-amino-4-(N,N-dibutilamino)benzoico, 258 ácido (E)-2-butenodioico, 297 ácido (Z)-2-butenodioico, 297 ácido (E)-2-butenoico, 297 ácido (2E)-2-butenoico, 297 ácido (S)-2-terc-butoxicarbonilamino-3-fenilpropiónico, 321 ácido 2-(etanoiloxi)bencenocarboxílico, 297 ácido 2-(etanoiloxi)benzoico, 297 ácido 2-fenil-2-hidroxiacético, 297 ácido (R)-2-hidroxipropanoico, 231 ácido 2-metil-2-propenoico, 297 ácido 2-metilacrílico, 297 ácido 2-metilpropenoico, 297 ácido (E)-2-pentenoico, 296 ácido 2-propenoico, 297 ácido 2-propinoico, 297 ácido 2,2-dimetilpropanoico, 297 ácido 2,2,2-trifluoroetanoperoxoico, 298 ácido 2,4,6-trinitrofénico, 259 ácido 3-aminopropanoico, 242 ácido 3-carbamoil-9-(4-etoxicarbonil)fenil-4-formil-6-formimidoildodecanodioico, 260 ácido 3-clorobencenocarboperoxoico, 298

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Ed. Reverté

Peterson

ácido 3-cloroperbenzoico, 298 ácido 3-cloroperoxibencenocarboxílico, 298 ácido (2E)-3-fenil-2-propenoico, 297 ácido (E)-3-fenilpropenoico, 297 ácido (E)-3-hexen-5-inoico, 296 ácido (E)-3-pentenoico, 296 ácido (2E,4S)-4-hidroxi-2-hexenoico, 296 ácido 4-pentenoico, 296 ácido 4-pentinoico, 296 ácido 4-(2-aminoetil)-3-(etilamino)benzoico, 309 ácido 4,4’-metilenobis(3-hidroxi-2-naftalenocarboxílico), 297 ácido 5-hidroxi-2-nitro-1,3-bencenodicarboxílico, 260 ácido (todo-Z)-5,8,11,14-eicosatetraenoico, 232 ácido 6-ciano-2-fenantrenoacético, 321 ácido (Z,Z,Z)-6,9,12-octadecatrienoico, 232 ácido (Z)-9-octadecenoico, 232 ácido (Z,Z,Z)-9,12,15-octadecatrienoico, 232 ácido (9Z,12R)-12-hidroxi-9-octadecenoico, 297 acrílico, ácido, 232 acroleína, 218 adamantano, 164 adípico, ácido, 223 alcohol amílico, 311 alcohol isopropílico, 207 aldehído fórmico, 218 Aldrín, 191 aleno, 176 N-alil-3-cianohexanamida, 306 alil vinil éter, 321 alilamina, 238 alilo, 91, 156 amilo, 311 sec-amilo, 311 amina de metilo, 236 amina metílica, 236 aminometil, 240 aminooxo, 249 anhídrido acético, 224, 296 anhídrido acético-fórmico, 231 anhídrido benzoico, 224 anhídrido butanoico, 296 anhídrido butírico, 296 anhídrido etanoico, 296 anhídrido etanoico-metanoico, 231 anhídrido ftálico, 224 anhídrido propiónico, 231 anhídrido succínico, 224 anión 3-aminopropanoato, 242 anisol, 208 araquidónico, ácido, 232 aspirin, 232 aspirina, 232 azelaico, ácido, 223 azetidina, 241 azida de bencilo, 321

azida de benzoílo, 298 (azidometil)benceno, 321 aziduro de bencilo, 321 aziridina, 241 bencenometanol, 286 benceno-1,2-diol, 202 benceno-1,3-diol, 202 benceno-1,4-diol, 202 benceno-1,2,3-triol, 202 benceno-1,3,5-triol, 202 “bencidrilo”, 183 bencil o bencilo, 183 bencil azida, 321 N-[(E)-bencilideno]-N’-metilideno-2-nitrobenceno-1,4-diamina, 260 bencilo, 158, 183 bencina/benzine, 186 benzene-1,2-diyl, 239 benzene-1,3-diyl, 239 benzene-1,4-diyl, 239 benzenyl, 179 benzhydryl, 183 benzil (dibenzoílo), 218 benzofenona, 218 benzol/Benzöl, 179, 185, 200 benzoyl azide, 298 benzoyl cyanide, 298 benzyl (grupo bencil o bencilo), 183, 218 benzyl chloride, 233 biacetilo, 218 biacetyl, 218 bibenzoílo, 218 biciclo[2.1.0]pent-2-eno-1,4-dicarboxilato de dietilo, 322 biciclo[2.2.0]hexa-2,5-dieno, 278 biciclo[2.2.0]hexano, 163 biciclo[2.2.1]heptano, 163 biciclo[2.2.2]octan-2-ona, 321 biciclo[2.2.2]octano, 164, 272 cis-biciclo[3.3.0]octano, 272 trans-biciclo[3.3.0]octano, 272 biciclo[6.1.0]nonano, 321 BINOL, 208 biogas, 163 N,N-bis(1-metiletil)-2-propanamina, 308 N,N-bis(1,1-dimetiletil)-2-metil-1-propanamina, 308 N,N’-bis(3-aminopropil)-1,4-butanodiamina, 241 N-bromobenzamida, 259 (bromometil)benceno, 282 N-bromosuccinimida, 259 bromuro de acetilo, 296 bromuro de etanoílo, 296 bromuro de N,N,N-tributil-1-butanaminio, 309 bromuro de tetrabutilamonio, 309 N-(but-1-ilideno)anilina, 244 N-(but-1-ilideno)fenilamina, 244

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Ed. Reverté

Peterson

(E)-but-2-eno, 168, 275 (Z)-but-2-eno, 168 butan-2-il, 152 butano-1,4-diamina, 240, 258 butanodiona, 29 N-butil-N-(1,1-dimetiletil)-3,5-difluoro-4-metoxibencenamina, 260 terc-butil, 152, 153, 158 tert-butil, 152 terc-butil metil éter, 286 terc-butildiisobutilamina, 308 (E)-N-butiletanimina, 259 (Z)-N-butiletanimina, 259 N-butiletenamina, 259 butil(etil)metilamina, 237 N-butilvinilamina, 259 sec-butilo, 152, 158 t-butilo, 152 sec-butoxi, 204 terc-butoxi, 204 cadaverina, 258 calcona, 218 caprato de propilo, 232 caprato propílico, 232 cáprico, ácido, 220 caprilato de etilo, 232 caprilato etílico, 232 caprílico, ácido, 220 caproato de isoamilo, 322 caproato de metilo, 232 caproato metílico, 232 caproico, ácido, 220 catecol, 201 catión 2-carboxietanaminio, 242 catión 2-carboxietilamonio, 242 CFC113, 191 CFC114, 191 CFC12, 191 cianuro de benzoílo, 259, 298 cianuro de isopropilo, 259 (E)-ciclodeceno, 277 (Z)-ciclodeceno, 277 ciclohexa-1,3,5-trieno, 278 cis-ciclohexano-1,4-diol, 207 ciclohexanometanol, 286 ciclohexatrieno, 185 ciclohexilo, 158 (1Z,3E)-ciclopentadeca-1,3-dieno, 277 ciclopentadecano, 277 cis-ciclopentadeceno, 277 trans-ciclopentadeceno, 277 (E)-ciclopentadeceno, 277 (Z)-ciclopentadeceno, 277 ciclopentadecino, 277 ciclopentano, 138 cinamaldehído, 218

cinámico, ácido, 232 cloroformo, 189 (clorometil)benceno, 233 cloruro de acetilo, 224, 233 cloruro de acriloílo, 296 cloruro de bencilo, 233 cloruro de benzoílo, 224, 233 cloruro de colina, 258 cloruro de N,N-dimetil-3-pentaniminio, 309 cloruro de fenilmetilo, 233 cloruro de metanotriilo, 189 cloruro de metino, 189 cloruro de pirrolidinio, 242 cloruro de propenoílo, 296 cloruro de 1-hidroxi-2-butanaminio, 242 cloruro de (2-hidroxietil)trimetilamonio, 258 cloruro de 2,4,6-triclorobenzoílo, 298 cloruro de 3,5-dinitrobenzoílo, 322 colina, 258 crotónico, ácido, 232 chalcone, 218 chiquimato de metilo, 233 choline, 258 DDT, 191 decanoato de propilo, 296 decanoic acid propyl ester, 296 diacetilo, 218 dibenzoílo, 218 di-terc-butilisobutilamina, 308 “diclorodifeniltricloroetano”, 191 diclorodifluorometano, 191 (dicloroyodo)benceno, 283 dicloruro de propano-1,2-diilo, 188 dicloruro de yodobenceno, 283 dietil éter, 286 N,N’-dietil-N-nitrohexanodiamida, 259 dietiloxidano, 204 difeniletanodiona, 291 difenilmetanona, 291 difenilmetilo, 183 dihidrocinamaldehído, 218 diisopropylethylamine, 301 dimedona, 218 N,N-dimetil-1,2-etanodiamina, 307 N,N’-dimetil-1,2-etanodiamina, 307 N1-(dimetilaminometil)-N5-etil-N3-fenil-1,3,5-heptanotriamina, 241 dimetilcarbinol, 208, 287 N,N-dimetilmetanamina, 236 dioxano, 206 dodecanoic acid, 297 E 210, 232 EDTA, 257, 308 eicosane, 146 Eicosan, 146

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Ed. Reverté

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enántico, ácido, 220 espermidina, 241 espermina, 241 espíritu de vino, 195 esteárico, ácido, 220 éster etílico del ácido octanoico, 296 éster etílico del ácido (Z)-4,4,4-trifluoro-3-hidroxi-2-butenoico, 322 éster metílico del ácido hexanoico, 296 éster propílico del ácido decanoico, 296 éster 1-metiletílico del ácido fórmico, 226 etanaminio, ion, 245 etanimidoíl, 244 etanoato de isopentilo, 293 N-etenil-1-butanamina, 259, 309 etenilo, 173 éter, 203 éter alílico-vinílico, 321 éter de anestesia, 208 éter de dietilo, 203 éter de petróleo, 163 éter dietílico, 286 éter etílico, 203 éter sulfúrico, 203, 208 N-ethyl-N-(1-methylethyl)-2-propanamine, 301 ethyldiisopropylamine, 301 ethylene glycol, 198 ethylenediaminetetraacetic acid, 257 N7-etil- N1,N6-dimetil-N1-(1-metiletil)-1,6,7-octanotriamina, 258 N’’-etil-N-isopropil-N,N’-dimetiloctano-1,6,7-triamina, 258 etilazano, 236 “etilenglicol”, 198 etileno (eteno), 165 etileno (grupo etileno), 188, 239 “etileno glicol”, 198 etilenodiamina, 239, 257 N-etilideno-1-butanamina, 244 (E)-N-etilideno-1-butanamina, 259 (Z)-N-etilideno-1-butanamina, 259 (E)-N-etilidenobutilamina, 259 (Z)-N-etilidenobutilamina, 259 N-etilidinometaniminio, 247 fenil metil éter, 286 fenilacetil, 215 m-fenileno, 239 o-fenileno, 239 p-fenileno, 239 p-fenilenodiamina, 239 N-[(E)-fenilmetileno]-N’-metileno-2-nitro-1,4-bencenodiamina, 260 N-fenilpent-1-en-3-imina, 258 feno, 185 fenol, 286 floroglucinol, 202 fluoruro de 2,2-dimetilpropanoílo, 298 fluoruro de pivalilo, 298

“formalina”, 218 formol, 218 freón 113, 191 freón 114, 191 freón 12, 191 ftalonitrilo, 259 fulminato de fenilo, 259 fulveno, 278 fumárico, ácido, 232 furan, furane, 208 furano, 208 gas natural, 163 “glicerina”, 198, 207 glicerol, 208 glicina, 398 glicol de etileno, 198 glicol etilénico, 198 glucitol, 198 Heneicosan, 146 heptano-1,3,5-triol, 205 (E)-hex-2-eno, 169 (Z)-hex-2-eno, 169 hexa-1,2-dieno, 275 hexa-1,2,3-trieno, 275 hexa-1,2,3,4-tetraeno, 275 hexa-1,2,3,5-tetraeno, 275, 278 hexa-1,2,4-trieno, 275 hexa-1,2,4,5-tetraeno, 278 hexa-1,2,5-trieno, 275 hexa-1,3-dieno, 275 hexa-1,3-diino, 278 hexa-1,4-dieno, 275 hexa-1,4-diino, 278 hexa-1,5-dieno, 275 hexa-1,5-diino, 278 hexa-2,3-dieno, 275 hexa-2,4-dieno, 275 hexa-2,4-diino, 278 hexahidropiridina, 311 hexanoato de metilo, 296 hexanoic acid methyl ester, 296 hidrato de metanal, 218 hidrocloruro de 2-amino-1-butanol, 242 hidrogenomalonato de metilo, 227 hidroquinona, 202 hidroxi/oxi/oxo/oxa, 227 N-hidroxibenzamida, 259 N-hidroxisuccinimida, 259 hidróxido de colina, 258 hidróxido de (2-hidroxietil)trimetilamonio, 258 imina de acetaldehído, 243 imina de acetona, 243 myo-inositol, 198 iodobenzene dichloride, 283 ion etanaminio, 245

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Ed. Reverté

Peterson

ion N-metil-2-propaniminio, 245 ion N-metilpropan-2-iminio, 245 ion N-(1-metiletilideno)metaniminio, 245 ion trans-p-metoxicinamato, 322 ion (E)-4-metoxifenilpropenoato, 322 isoamilo, 311 isobutano, 163 isobutilo, 158 isobutoxi, 204 isocianato de bencilo, 259 isocianuro de isopropilo, 259 isocianuro de propilo, 259 isooctano, 163 isopentil, 152 isopentilo, 158 isopreno, 176 isopropanol, 207 N-isopropilidenoanilina, 244 N-isopropilidenometanamina, 244 N-isopropilidenometilamina, 244 isopropilo, 158 isopropoxi, 204 isovalérico, 233 láctico, ácido, 231 láurico, ácido, 220, 233 light petroleum, 163 ligroína, 163 limoneno, 176 maleico, 232 malonato de dimetilo, 227 malonato de metilo, 227 malonato de monometilo, 227 malononitrilo, 259 mandélico, ácido, 233 manitol, 198 marsh gas, 163 melítico, ácido, 232 menadiona, 218 mesita, 181 metacrílico, 232 metaldehído, 218 metanal, 218 metanodiilo, 260 metanonitrilo, 259 metanotetracarbonitrilo, 259 methyl aldehyde, 218 methyl amine, 236 methyl shikimate, 233 N-metil-N’-metoxi-1,3-propanodiamina, 321 N-metil-N-metoxibenzamida, 259 N-metil-2-propaniminio, ion, 245 metilacetileno, 176 N-metilacetonitrilio, ion, 247 metilazano, 236 metilciclopentano, 138

metileno, 188, 260 N-metilenometanamina, 244 N-metiletanonitrilio, catión, 247 N-metilformimidoíl, 244 N-metilftalimida, 259 metilideno, 188, 260 N-metilidenometilamina, 244 N-metiliminometil, 244 N-metilmetanamina, 236 N-metilmorfolina, 260 N-metilpropan-2-iminio, ion, 245 metoxibenceno, 286 metoximetoximetoximetoxibenceno, 205 mirístico, ácido, 220 morfolina, 241 morpholine, 241 MTBE, 208 NBS, 259 neopentil, 152 nitrato de butilo, 260 nitrato de isopentilo, 260 nitrito de butilo, 260 nitrito de isoamilo, 260 nitrito de isopentilo, 260 N-nitropirrolidina, 260 NMO, 260 (4E,6E)-octa-1,4,6-trieno, 169 octanoato de etilo, 296 octanoic acid ethyl ester, 296 oleico, ácido, 232 oxa vs. hidroxi/oxi/oxo, 227 oxaciclohexano, 206 oxaciclopentadieno, 208 oxaciclopentano, 206 oxano, 206 oxi vs. oxo/oxa/hidroxi, 227 óxido de acetonitrilo, 247 óxido de metileno, 218 N-óxido de N-metilmorfolina, 260 óxido de tetrametileno, 206 N-oxidoacetonitrilo, 247 oxirano, 206 oxo, 212 oxo vs. oxa/hidroxi/oxi, 227 oxol, 208 oxolano, 206 palmítico, ácido, 220 pamoico, ácido, 233 paracetamol, 218, 291 paraform, 218 pelargónico, ácido, 220 pentadecaheptaíno, 277 pentaeritritol, 208 pentano, 138 t-pentano, 163

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Ed. Reverté

Peterson

pentano-1,5-diamina, 258 pentatetraeno, 176 peracético, ácido, 233 perhidropirazina, 241 perhidropiridina, 241, 311 peroxiacético, ácido, 233 phene, 179, 185, 195 phenylcarbynol, 287 phenylmethyl, 183 pimélico, ácido, 223 pinacol, 293 pinacolina, 293 piperazina, 241 piperidina, 241, 311 piridina, 245 pirimidina, 245 pirocatecol, 202 pirogalol, 202 pirrolidina, 241 piválico, ácido, 233 poliacetileno, 176 polipropileno, 165 propan-2-il, 152 propane-1,2-diyl dichloride, 188 propano-1,2,3-triol, 286 propargílico, ácido, 232 propenal, 291 propilazano, 236 propileno, 165 propiólico, ácido, 232 putrescina, 241, 258 pyran, pyrane, 208 resorcinol, 202, 284 resveratrol, 208 (E)-resveratrol, 208 trans-resveratrol, 208 ricinoleico, ácido, 233 salicílico, ácido, 222 salicilato de terc-butilo, 226 sebácico, ácido, 223 sorbitol, 198 styrene, 181 subérico, ácido, 223 teflón, 190 tetraciclo[2.2.0.02,6.03,5]hexano, 278 tetraciclo[2.2.0.02,6.03,5]hexano, 104, 272 (tetrafluoroyodo)benceno, 283 tetrahidropirano, 206 tetrahidrofurano, 206 tetrahydro-1,4-oxazine, 241 N,N,N’,N’-tetrametiletilenodiamina, 239 tetrametilmetano, 163 THF, 206 THP, 206 TMEDA, 239, 257

TNT, 310 triciclo[2.2.1.02,6]heptano, 322 triciclo[2.2.2.02,6]octano, 164 triciclo[3.1.0.02,6]hex-3-eno, 278 triciclo[3.3.1.13,7]decano, 164 triclorometano, 189 trifenilmetilo, 183 trifluoroacetato de piridinio, 309 trifluoroacetato de (3-carboxipropil)trioctilamonio, 322 triisopropilamina, 308 trímero del metanal, 218 N1,N2,N3-trimetil-1,2,3-propanotriamina trimetilcarbinol, 287 trinitroglicerina, 198 N,N’,N”-tris(2-aminoetil)-1,2,3-propanotriamina, 258 N1,N2,N3-tris(2-aminoetil)-1,2,3-propanotriamina, 258 tritil o tritilo, 183 valérico, ácido, 220 vinilciclobutadieno, 278 vinilo, 158 vitamina K3, 218 N-yodosuccinimida, 322 yoduro de N,N-dimetilpirrolidinio, 242 yoduro de trietilfenilamonio, 321 α-linolénico (18:3, ω–3), ácido, 232 α-metilciclohexanoetanol, 286 α-oxobencenoacetonitrilo, 259, 298 ß-naftol, 201 ß-nitroestireno, 255 γ-linolénico (18:3, ω–6), ácido, 232 (λ2-metilidinoamino)oxi, 259 1-aza-4-oxacyclohexane, 241 N-(1-butilideno)bencenamina, 244 (Z)-1-cloropropeno, 191 (E)-N,1-difenilpent-1-en-3-imina, 258 1-N-(dimetilaminometil)-5-N-etil-3-N-fenil-1,3,5-heptanotriamina, 241 1-etenil-1,3-ciclobutadieno, 278 N-(1-etil-2-propen-1-ilideno)bencenamina, 309 cis,trans-1-etil-2,3-dimetilciclobutano, 164 r-1-etil-c-2-t-3-dimetilciclobutano, 164 N-(1-etil-3-fenil-2-propen-1-ilideno)bencenamina, 309 1-fenil-4-metilbenceno, 280 1-methyl-4-phenylbenzene, 280 1-metil-4-(1-metiletenil)ciclohexeno, 275 1-metiletil, 153 N-(1-metiletilideno)bencenamina, 244 N-(1-metiletilideno)metanamina, 244 N-(1-metiletilideno)metaniminio, ion, 245 1-nitrobutano, 260 1-nitropirrolidina, 260 1-penteno, 176, 275 1-propeno, 165 1-(1-ciclopropenil)propino, 278 1-(1-propinil)ciclopropeno, 278

360

Ed. Reverté

Peterson

(3R,4S,8S)-1,1-dibromo-3-etil-4,8-dimetil-6-oxadodec-1-eno, 322 1,1-difluoro-1-propeno, 282 1,1-difluorociclopropano, 282 1,1-difluoropropeno, 282 1,1-dimetiletil, 153 N-(1,1-dimetiletil)-2-metil-N-(2-metilpropil)-1-propanamina, 308 1,1-dimetoxipentano, 208 1,1’-bi-2,2’-naftol, 286 1,1’-bifenilo, 183 1,1’-binaftaleno, 183 1,1’-binaftaleno-2,2’-diol, 286 1,1’-binaftilo, 183 1,1’-oxibisetano, 204 1,1'-(2,2,2-tricloroetilideno)bis(4-clorobenceno), 282 1,1,1-tricloro-2,2-bis(4-clorofenil)etano, 191 (E,E)-1,1,1-triclorohexa-2,4-dieno, 191 (2E,4E)-1,1,1-triclorohexa-2,4-dieno, 191 1,1,2-tricloro-1,2,2-trifluoroetano, 282 1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoroetano, 191 1,2-difenil-1,2-etanodiona, 291 cis-1,2-difluorociclopropano, 282 trans-1,2-difluorociclopropano, 282 (E)-1,2-difluoropropeno, 282 (Z)-1,2-difluoropropeno, 282 (1R,2S)-1,2-dihidroxiciclohexanocarboxilato de (R)-1-metilpentilo, 322 1,2-dimetil-4-(4-metilfenil)benceno, 280 1,2-dimetilciclopentano, 163 (R,R)-1,2-dimetilciclopentano, 272 (S,S)-1,2-dimetilciclopentano, 272 1,2-dimetilpentil, 153 1,2-etanodiamina, 257 N,N’-1,2-etanodiilbis[N-carboximetil)glicina], 308 1,2-hexadieno, 275 1,2-pentadieno, 176 1,2-propadieno, 275 1,2’-binaftaleno, 183 1,2’-binaftilo, 183 1,2,3-hexatrieno, 275 1,2,3-pentatrieno, 176 1,2,3-propanotriamina, 258 1,2,3-propanetricarboxaldehyde, 217 1,2,3-propanotriol, 286 1,2,3,4-hexatetraeno, 275 1,2,3,4-pentanotetramina, 240 1,2,3,4-pentatetraeno, 176 1,2,3,4,10,10-hexacloro-1,4,4a,5,8,8a-hexahidro-1,4:5,8-dimetanonaftaleno, 191 1,2,3,5-hexatetraeno, 275, 278 1,2,4-butanotriamina, 257 1,2,4-hexatrieno, 275 1,2,4-pentatrieno,176 1,2,4,5-hexatetraeno, 278 1,2,4,5-tetrafluoro-3-yodobenceno, 191, 283 1,2,5-hexatrieno, 275

1-(3-oxociclopentil)-2,5-hexanodiona, 215 cis-1,3-dibromociclohexano, 191 (R,R)-1,3-dibromociclohexano, 191 (S,S)-1,3-dibromociclohexano, 191 (E)-1,3-dibromopropeno, 191 1,3-dicloro-5-yodobenceno, 191, 283 (E)-1,3-difenil-2-propen-1-ona, 291 (E)-1,3-difenilpropenona, 291 (E)-1,3-difluoropropeno, 282 (Z)-1,3-difluoropropeno, 282 cis-1,3-dimetilciclopentano, 159 trans-1,3-dimetilciclopentano, 159 (S)-1,3-dinitropirrolidina, 260 trans-1,3-diyodociclohexano, 191 1,3-hexadieno, 275 1,3-hexadiino, 276, 278 1,3-pentadieno, 176 1,3,5-ciclohexatrieno, 278 1,3,5-heptanotriol, 205 1,3,5-hexatriino, 276 1,3,5-trioxano, 218 cis,cis-1,3,5-tris(2,4,6-triclorofenil)ciclohexano, 322 1-(4-isocianatofenil)-3,3-dipropoxi-1,5,7-octanotriona, 260 1,4-butanodiamina, 240, 258 cis-1,4-ciclohexanodiol, 207 (E)-1,4-dibromo-2-bromometil-1-buten-3-ino, 191 1,4-dihidrobenceno, 176 1,4-dimetilbiciclo[2.2.0]hexano, 163 1,4-dioxano, 206 1,4-hexadieno, 275 1,4-hexadiino, 276, 278 1,4-pentadieno, 176 (4E,6E)-1,4,6-octatrieno, 169 1,4,7,10-tetraoxaciclododecano, 321 1,4,7,10,13,16-hexaoxaciclooctadecano, 208 (1Z,4S,5R)-1,5-difenil-2,4-diyodohex-1-eno, 191 1,5-hexadieno, 275 1,5-hexadiino, 276, 278 1,5-pentanodiamina, 258 1,7,7-trimetiltetraciclo[2.2.2.02,6.03,5]octano, 164, 272 2-amino-1-butanol, hidrocloruro, 242 2-amino-4-bromo-7-metoxi-1-naftol, 260 2-amino-5-[2-(dimetilamino)etil]-4-hidroxibenzoato de etilo, 309 (2R,4R)-2-bromo-4-cloropentano, 191 (2S,4R)-2-bromo-4-cloropentano, 191 cis-2-buteno, 169 (E)-2-buteno, 169, 275 trans-2-buteno, 169 (Z)-2-buteno, 169 2-cloro-N,N,4-trietilbenzamida, 321 2-dimetilamino-4-fenoxi-3-hidroxihexanal, 260 (2R,3R)-2-etil-3-metilciclopropanona, 291 (2R,3S)-2-etil-3-metilciclopropanona, 291 (2S,3R)-2-etil-3-metilciclopropanona, 291 (2S,3S)-2-etil-3-metilciclopropanona, 291

361

Ed. Reverté

Peterson

2-etil-4-vinilpentanodial, 211 (R)-2-etilciclobutanona, 291 (S)-2-etilciclobutanona, 291 2-fenil-2-oxoacetonitrilo, 298 2-fenil-2-oxoetanonitrilo, 259, 298 (E)-2-hexeno, 169 (Z)-2-hexeno, 169 2-hidroxi-4-(3-hidroxifenil)-α-metilciclohexanoetanol, 286 2-hidroxibenzoato de 1,1-dimetiletilo, 226 2-hydroxy-2-phenylacetic acid, 297 2-metil-1,4-naftalenodiona, 291 2-metil-1,4-naftoquinona, 291 2-metil-2-metoxipropano, 286 (E)-2-metil-2-penten-4-inal, 29o 2-metilamino-1-propanol, 258 (R)-2-metilamino-1-propanol, 309 (S)-2-metilamino-1-propanol, 309 (S)-2-metilciclopentanona, 291 (R)-2-metileno-3-metil-4,6-octadiinal, 322 2-metilheptano, 163 2-metilpropil, 153 2-naftol, 202 2-penteno, 176 2-propenal, 291 2-(2-oxoethyl)butanedial, 217 2,2-bis(hidroximetil)-1,3-propanodiol, 286 2,2-dimethylpropanoic acid, 297 2,2’-binaftaleno, 183 2,2’-binaftilo, 183 (R)-2,2,3-trimetilciclopropanona, 291 (S)-2,2,3-trimetilciclopropanona, 291 2,2,4,4-tetraetoxipentano, 208 2,3-butanodiona, 291 2,3-difluoropropeno, 282 (R)-2,3-dimetil-3-etilhexano, 272 (S)-2,3-dimetil-3-etilhexano, 272 (2R,3R)-2,3-dimetilciclobutanona, 291 (2R,3S)-2,3-dimetilciclobutanona, 291 (2S,3R)-2,3-dimetilciclobutanona, 291 (2S,3S)-2,3-dimetilciclobutanona, 291 cis,trans-2,3-dimetilciclopentanol, 321 2,3-hexadieno, 275 2,3-pentadieno, 176 2,3,4,5-tetraamino-1-pentanol, 240 (1Z,4S)-2,4-dibromo-1-fenilhex-1-eno, 191 meso-2,4-dimetilciclobutanona, 291 (2R,4R)-2,4-dimetilciclobutanona, 291 (2S,4S)-2,4-dimetilciclobutanona, 291 2,4-hexadieno, 275 2,4-hexadiino, 275 (E)-2,4-pentadienal, 290 (2S,3R,4R)-2,4,5,5-tetrafluoro-3-metilheptano, 191 2,4,6-trinitrofenol, 259 2,4,7,10,13-pentaaza-2-metiltetradecano, 241 2,4,7,10,13-pentaaza-7,9-dietil-2-metiltetradecano, 241

2,4,7,10,13-pentaoxatetradecano, 205 2,6-diisopropyl-4-iodophenol, 301 (E)-2,7-dimetiloct-3-eno, 276 (Z)-2,7-dimetiloct-3-eno, 276 (S)-2,9-dimetildecano-2,6-diol, 322 3-(acetiloxi)bencenopropanoico, 227 3-aminometil-1,4-hexanodiamina, 258 3-(aminometil)-1,4-hexanodiamina, 240 N-(3-aminopropil)-1,4-butanodiamina, 241 (3R,4S)-3-bromo-3-cloro-4-etilheptano, 191 (3S,5S)-3-cloro-5-fluoroheptano, 191 (3S,5S)-3-cloro-5-yodoheptano, 191 (E)-3-deceno-2,6,8-triona, 215 (R)-3-dietilamino-2-butanona, 258, 309 (S)-N,3-dinitropirrolidina, 260 3-etenil-5-(2-propenil)-5-(2-propinil)-1,3,8-nonatrien-6-ino, 173 (2S,3R)-3-etil-2-metil-4-pentenil (2S)-2-metilhexil éter, 322 (R)-3-etil-2-metilpentanal, 321 3-etil-3-metiltriciclo[2.2.2.02,6]octano, 164, 272 3-etil-4,6-dimetil-7-(1,1-dimetiletil)decano, 271 3-etinilciclobuteno, 278 (E)-3-fenil-2-propenal, 291 3-fenilpropanal, 291 3-hidroximetil-1,4-hexanodiol, 199 3-(hidroximetil)hexano-1,4-diol, 199 (R)-3-isopropilciclopropanona, 291 (S)-3-isopropilciclopropanona, 291 3-metil-1-nitrobutano, 260 (E)-3-metil-3-hepteno, 169 (Z)-3-metil-3-hepteno, 169 (R)-3-metilciclopentanona, 291 (S)-3-metilciclopentanona, 291 (E)-3-metilhept-3-eno, 169 (Z)-3-metilhept-3-eno, 169 3-metilheptano, 163 3-metilhexano, 155 (R)-3-metilhexano, 156 (S)-3-metilhexano, 156 3-metilpentano, 138 3-[(Z)-metiliminometil]-5-yodofenol, 260 3-(metoxicarbonil)bencenopropanoico, 227 (S)-3-nitropirrolidina, 260 (R)-3-propilciclopropanona, 291 (S)-3-propilciclopropanona, 291 3-(1-cianopropil)-2-cloro-1,4-bencenodicarboxamida, 260 3-(1-dimetilamino)etil-1,4-hexanodiamina, 257 3-[1-(N,N-dimetilamino)etil]-1,4-hexanodiamina, 258 3-(2,4-diformilfenil)butiraldehído, 218 3,3-difluoropropeno, 282 3,3’-biciclopropeno, 278 3,3’-dimetilbencidrilo, 185 3-N-(4-aminofenil)-1-N-(dimetilaminometil)-5-N-(2-metilaminoetil)-1,3,5-heptanotriamina, 241 cis-3,4-dinitropiperidina, 311 3,4,4’-trimetil-1,1’-bifenilo, 280

362

Ed. Reverté

Peterson

3,4,4’-trimetilbifenilo, 185 (3R,4S,5R)-3,4,5-trihidroxi-1-ciclohexenocarboxilato de metilo, 233 (4R,7R)-3,4,8-trietil-7-metildecano, 271 3-[5-amino-2-(N-etilformimidoil)fenil]propanonitrilo, 322 3,5-dibromo-N-(4-clorofenil)bencenamina, 322 3,5-dibromopiridina, 322 3,5,7-trietilnonano, 163 (3R,6R)-3,6-dimetildecano, 157 (3R,6S)-3,6-dimetildecano, 157 (3S,6R)-3,6-dimetildecano, 157 (3S,6S)-3,6-dimetildecano, 157 3,6,9,12-tetraoxaicosano, 208 3,7-dimetilnonano, 163 (3RS,7SR)-3,7-dimetilnonano, 271 (E)-3,7-dimetiloct-3-eno, 276 (Z)-3,7-dimetiloct-3-eno, 276 4-acetamido-N-metilbencenocarboxamida, 310 4-(acetilamino)-N-metilbenzamida, 310 4-amino-3-[(4E,7R)-7-bromo-4-octenil]fenol, 321 N3-(4-aminofenil)-N1-(dimetilaminometil)-N5-(2-metilaminoetil)-1,3,5-heptanotriamina, 241 4-terc-butil-1,3-ciclohexanodicarboxamida, 310 4-terc-butil-3-(formilamino)ciclohexanocarboxamida, 310 4-dietilaminobutirato de 3,5-bis(trifluorometil)fenilo, 260 (R)-4-etil-4-metiloctano, 272 (S)-4-etil-4-metiloctano, 272 4-formil-2-(1-metiletil)-5-(2-oxoetil)benzonitrilo, 260 4-formil-5-(1-formiletil)-6-(2-formiletil)-7-(formilmetil)dec-2inodial, 218 4-formil-5-(1-metil-2-oxoetil)-7-(2-oxoetil)-6-(3-oxopropil)-2decinodial, 290 N-(4-hidroxifenil)acetamida, 310 4-iodo-2,6-diisopropylphenol, 301 4-metil-1,1’-bifenilo, 280 4-metilbifenilo, 185 4-metilheptano, 163 4-metilmorfolina-N-óxido, 260 4-(1-iminoetil)benzoato de 1-metiletilo, 260 4-(1-metil-2-oxoetil)heptanodial, 321 4-(2-dietilamino)etil-3-etoxi-1,7-octanodiamina, 322 4-(2-hidroxietil)-1,7-heptanodiol, 286 4-(2,4-diformilfenil)butiraldehído, 218 (2E,4R)-4,5-dihidroxi-2-pentenal, 290 4,4’-dimetiltritilo, 185 4,4’-methylenebis(3-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic) acid, 297 (2R,4Z,6E)-4,6-octadien-2-ol, 321

(E)-4,7-dimetiloct-3-eno, 276 (Z)-4,7-dimetiloct-3-eno, 276 5-alil-5-propargil-3-vinil-1,3,8-nonatrien-6-ino, 173 5-allyl-5-propargyl-3-vinyl-1,3,8-nonatrien-6-yne, 173 (2R,5S)-5-etil-2-fluoro-5-propildecano, 321 (3R,5S,6R)-5-etil-2,3,9-trimetil-6-(1,1-dimetilpropil)decano, 271 5-etoxi-3-fenoxi-1-metoxiheptano, 205 5-etoxi-3-fenoxi-1-(metoximetoxi)heptano, 205 5-metileno-1,3-ciclopentadieno, 278 5-(2-aminopropil)-1,2,3-bencenotriol, 260 5-(2-fenil-1-oxoetil)-2,6,10-dodecatriona, 215 5-(2-metoxi)etoxi-3-(4-metoxi)fenoxi-1-(metoximetoxi)heptano, 205 5-[2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol, 287 5-[(E)-2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol, 287 5-[(Z)-2-(4-hidroxifenil)etenil]-1,3-bencenodiol, 321 5-(3-hidroxifenil)-2-(2-hidroxipropil)ciclohexanol, 286 7,7-dimetilbiciclo[2.2.1]heptano, 163, 272 (1S,2S,5S)-5-(3-hidroxifenil)-2-[(S)-2-hidroxipropil]ciclohexanol, 286 5,5-dimetil-1,3-ciclohexanodiona, 291 (3E,5R)-5,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3E,5S)-5,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3Z,5R)-5,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3E,5S)-5,7-dimetiloct-3-eno, 276 (2E,4Z,6Z)-6,7-dimetil-2,4,6-nonatrieno, 169 (2E,4Z,6Z)-6,7-dimetilnona-2,4,6-trieno, 169 (3E,6R)-6,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3E,6S)-6,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3Z,6R)-6,7-dimetiloct-3-eno, 276 (3Z,6S)-6,7-dimetiloct-3-eno, 276 7-t-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano, 269 7-tert-butil-3-etil-8-metil-4-propildodecano, 269 7-N-etil-1-N-isopropil-1,6-N,N-dimetiloctano-1,6,7-triamina, 258 7-etil-2,6-dimetil-3-(1-metiletil)nonano, 271 (3R,7R)-7-hidroxi-5-oxo-3-(N-propilamino)undecanonitrilo, 260 7-(3,4-dihidroxifenil)-1-heptanol, 286 (E)-7,7-dimetiloct-3-eno, 276 (Z)-7,7-dimetiloct-3-eno, 276 (1E,3R,5E)-8-benciloxi-3-butoxi-1-cloroocta-1,5-dieno, 322 9-etil-2,4,7,10,13-pentaoxatetradecano, 205 (9Z,12R)-12-hydroxy-9-octadecenoic acid, 297 18-corona-6, 208 18-crown-6, 208

363

Peterson

Ed. Reverté

Grupos característicos o funcionales Para nombrar los grupos característicos* de... ALCOHOLES, FENOLES y ÉTERES ALDEHÍDOS y CETONAS ACIDOS CARBOXÍLICOS y ÉSTERES AMINAS/IMINAS/NITRILOS y AMIDAS

se usan los siguientes criterios:

• En los compuestos con uno de dichos grupos característicos (“grupos funcionales característicos”), la cadena principal o el anillo principal es aquella o aquél que contiene dicho grupo. La cadena o el ciclo se numera de manera que el localizador o indicador más bajo corresponda al C del o unido al grupo característico. Establecido esto, las reglas sobre cadena más larga, máximo número de insaturaciones, etc., siguen siendo válidas o aplicables. Los átomos de halógeno y los grupos nitro se tratan como sustituyentes. • En los compuestos que contienen dos o más de dichos grupos característicos, hay que decidir antes la preferencia o prioridad. El orden de preferencia entre las clases de compuestos que se tratan en este libro (y, por tanto, de sus grupos característicos) es el siguiente: 1. Ác. carboxílicos 2. Ésteres

5. Aldehídos 6. Cetonas

9. Aminas 10. Iminas

3. Amidas 4. Nitrilos

7. Alcoholes 8. Fenoles

11. Éteres 12. .............

La cadena principal debe incluir el grupo preferente, aunque no sea la cadena más larga, insaturada o ramificada. Si hay ciclos, el anillo principal debe incluir el grupo preferente, aunque no sea el ciclo más grande, insaturado o sustituido. Los otros grupos funcionales se tratan como sustituyentes y se citan por orden alfabético, sin ninguna distinción, como si fueran átomos de halógeno (o grupos análogos), grupos nitro o sustituyentes alquilo y arilo. Es útil fijarse que en el listado anterior los ácidos carboxílicos y sus derivados van delante (en la primera columna), les siguen los compuestos carbonílicos (5 y 6) y luego alcoholes y fenoles (7 y 8). En otras palabras, el orden es producto de un convenio o acuerdo, pero tiene una cierta lógica: va de mayor a menor estado de oxidación del carbono del grupo característico. Aminas e iminas (9 y 10) preceden a los colistas: los éteres (11) y el resto de sustituyentes mencionados en el párrafo anterior (que estarían en un imaginario nº 12). ________________________________________________________________________________________ * En sentido estricto, clásico, los principales grupos funcionales que aparecen en este libro son los implicados en los compuestos oxigenados y nitrogenados que dan nombre a las clases de sustancias que siguen, desde ALCOHOLES a AMIDAS. La expresión “grupo característico”, al tener un sentido más lato o amplio que “grupo funcional”, permite dar el mismo trato, cuando convenga, no solo a los enlaces carbono–halógeno y otros enlaces parecidos —por supuesto— sino también a los enlaces dobles y triples entre carbonos y a los anillos aromáticos.

Quinta edición W. R. Peterson

Nomenclatura de las sustancias químicas