COMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS COMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS

COMPUESTOSCOMPUESTOS ORGÁNICOS ORGÁNICOS CÍCLICOSCÍCLICOS

COMPUESTOSCOMPUESTOS ORGÁNICOS ORGÁNICOS CÍCLICOSCÍCLICOS

COMPUESTOS CARBOCÍCLICOS: solo contienen átomos deCOMPUESTOS CARBOCÍCLICOS: solo contienen átomos decarbono en sus anilloscarbono en sus anillos

COMPUESTOS HETEROCÍCLICOS: contienen otros elementosCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS: contienen otros elementosdistintos del carbono (HETEROÁTOMOS) en sus anillosdistintos del carbono (HETEROÁTOMOS) en sus anillos

COMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS según el número de anillossegún el número de anillosCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS según el número de anillossegún el número de anillos

MONOCÍCLICOSMONOCÍCLICOS

POLICÍCLICOSPOLICÍCLICOS

COMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS según su estructurasegún su estructuraCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOSCOMPUESTOS HETEROCÍCLICOS según su estructurasegún su estructura

AROMÁTICOSAROMÁTICOS

ALICÍCLICOSALICÍCLICOS

MONOCÍCLICOSMONOCÍCLICOS BICÍCLICOSBICÍCLICOSALICÍCLICOSALICÍCLICOS AROMÁTICOAROMÁTICO ALICÍCLICOALICÍCLICOAROMÁTICOAROMÁTICOO

THFTHF

O

OxiranoOxirano

N

PiridinaPiridina

N

QuinolinaQuinolina

NCH3

TropanoTropano

NOMBRES TRIVIALESNOMBRES TRIVIALES

Suelen tener como base la fuente natural del compuesto o una de suspropiedades características. No contienen información estructural útil y su uso se está abandonando gradualmente. Actualmente solo alrededorde 60 nombres triviales están reconocidos por la IUPAC y son importantespor utilizarse como base de: otros nombres más sistemáticos, derivados ocompuestos policíclicos. (Ver lista parcial de compuestos heterocíclicos con nombres triviales ysu numeración)

NOMENCLATURA DE HANTZSCH-WIDMANNOMENCLATURA DE HANTZSCH-WIDMAN

Es el sistema de uso más común, en especial para los heterociclosaromáticos. Se revisó por la IUPAC en 1983. Es un híbrido de nombrestriviales y sistemáticos que utiliza prefijos y sufijos estándar

Tabla 1.-Tabla de prefijos comunes

ELEMENTO VALENCIA PREFIJOa

Oxígeno II OxaAzufre II TiaSelenio II SelenaTeluro II Telura

Nitrógeno III AzaFósforo III Fosfa

Arsénico III ArsaSilicio IV Sila

Germanio IV GermaBoro III Bora

a La “a” final se elimina cuando el prefijo va seguido por una vocal

Compuestos monocíclosCompuestos monocíclos

Los nombres de los heterociclos se construyen con prefijos que indican los heteroátomos presentes y terminaciones, que indican el tamaño del anillo y si está saturado (sin dobles enlaces) o insaturado (con el número máximo de dobles enlaces no acumulados con la valencia que se indica)

Tabla 2.- Tabla de terminaciones

TAMAÑO DEL ANILLO ANILLO INSATURADO ANILLO SATURADO

3 irenoa iranob

4 ete etanob

5 ol olanob

6 inac inanod

7 epina epano

8 ocina ocano

9 onina onano

10 ecina ecanoaEn anillos de tres miembros con N “irina”.bEn anillos saturados con N: “iridina”, “etidina” y “olidina”.cSe emplea “inina” con algunos heterociclos de P, As y B.dSe emplea “ano” si va precedida inmediatamente de los prefijos: “ox”, “ti”, “selen” o “telur”

Cuando hay dos o más heteroátomos distintos, los prefijos se colocan en el orden en que aparecen en la Tabla 1

Dos o más heteroátomos del mismo tipo se indican con los prefijos: di-, tri-, etc.

La numeración se inicia por el heteroátomo que aparece más arriba en la Tabla 1 y se continúa de forma que al resto de los heteroátomos les correspondan los números más bajos posibles

S NH

O NH

N

N

S

N

O

O

N N

N S

N

O

O5

1

2

34

Tiireno Aziridina 1,2-Oxazetidina 1,3-Dioxolano1,3-Diazete

1,3-Tiazol 1,4-Dioxano 1,3,5-Triazina AzocinaTiepano

1 2

34

12

34

6

1

2

3

4

5

1

2

34

5

1

2

3

4

5

6

Cuando un sistema que tiene el máximo número de dobles enlaces todavía

contiene un átomo “saturado” en el anillo, esto se indica con un número que

indica su posición y la letra H- como prefijo.

Cuando se puede elegir la numeración, se asigna el número lo más bajo

posible a la posición indicada.

NH

NN

O

N

O N

N

N

SN

N

SN

S

SH

1

23

6

1

2

3

45

1

2

3

45

6

1

2

3

45

6

4

5

1

2

3

6

1

2

34

5

6

1

2

3

54

6

7

1H-Azirina 2H-Azirina 2H-1,3-Oxazina 6H-1,3-Oxazina 3H-Azepina

6H-1-Tia-2,5-diazina 4H-1-Tia-2,5-diazina 2H,6H-1,5-Ditia-2-azina

6H-(1,2,5)-Tiadiazina 4H-(1,2,5)-Tiadiazina 2H,6H-(1,5,2)-Ditiazina

Estos nombres no reemplazan a los nombres triviales reconocidos:

NN

N

N

N N

N

NH

O S NH

N

NH

NS

NO

N

Piridina (Azina)

Piridazina(1,2-Diazina)

Pirimidina(1,3-Diazina)

Pirazina(1,4-Diazina)

Pirrol(1H-Azol)

Furano Tiofeno Imidazol(1H-1,3-Diazol)

Pirazol(1H-1,2-Diazol)

Isotiazol Isoxazol

Sistemas heterocíclicos condensadosSistemas heterocíclicos condensados

Algunos poseen nombres triviales reconocidos (ver lista) pero la mayoría no

los tienen.

Para obtener el nombre sistemático:

Se consideran a los átomos comunes como pertenecientes a ambos sistemas anulares

El nombre se construye combinando los nombres de los sistemas individuales

Los nombres de los componentes de los sistemas fusionados se eligen

(siempre que sea posible) de la lista de los nombres triviales reconocidos.

Cuando un componente no tiene nombre trivial reconocido se utiliza

su nombre sistemático

En un sistema fusionado de dos (o más) componentes individuales, se elige

uno de ellos (que debe ser un sistema heterocíclico) como “Componente

Base”. En caso de opción, se elige como componente base el que resulte

según el siguiente orden de preferencia:

Un componente nitrogenado

Un componente con un heteroátomo que figure primero en la Tabla 1

Un componente que contenga el mayor número de anillos

El que tenga el anillo individual mayor

El que contenga más heteroátomos (de cualquier tipo)

El que contenga la mayor variedad de heteroátomos

El que contenga el mayor número de heteroátomos situados más arriba en la Tabla 1

Aquel que tenga los números más bajos para los heteroátomos (antes de la fusión)

El “ Segundo Componente” se añade como prefijo al del componente base.

Se quita la “a” final y se sustituye por “o”.

Hay algunas excepciones que se recogen a continuación en la Tabla 3:

Tabla 3.- Prefijos no estandar en nombres de fusión

HETEROCICLO NOMBRE COMO PREFIJO

Furano Furo

Imidazol Imidazo

Isoquinolina Isoquino

Piridina Pirido

Quinolina Quino

Tiofeno Tieno

Los enlaces que forman el componente base se marcan como a, b, c, etc.

comenzando con el lado que normalmente se numera 1,2. Los átomos del segundo componente se numeran de la forma habitual

El enlace de unión se indica con los números del segundo componente que

corresponden a la unión separados por una coma y la letra del componente

base que corresponde a la posición de fusión. Los números se separan de

la letra por un guión y todo se coloca entre corchetes después del nombre

del prefijo y antes del componente base

Benzoxazol

Benzo[h]isoquinolina

Imidazo[1,5-b]piridazina

b

a

c d

e

f

Benceno Oxazol

Benceno Isoquinolina

Imidazol Piridazina

b

c

de

fg

i

a

h

12

3

45

N

O

N

NN

N

N

O+

N

+

HN

N

NN

+

N

N

O

N

N

N

N

N

N

Pirrolo[1,2-a]pirimidina PirrolPirimidina

Imidazo[2,1-b]oxazol Imidazol Oxazol

Pirazino[2,3-d]piridazina PirazinaPiridazina

b

a

c

d

e f

a

b

cd

e

a

b c

d

ef

1

23

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

6

4

5

N

N NH

+

N

N

H

O

N+

N

N

N

N+

NN

N

Imidazo[1,5-b]piridazina

HN

N

NN

HN

N

NN

b

a

c d

e

f

b

a

c d

e

f

ImidazolImidazol PiridazinaPiridazina

CORRECTO (1,5<3,4)CORRECTO (1,5<3,4)Imidazo[1,5-b]piridazina

INCORRECTOINCORRECTOImidazo[3,4-b]piridazina

O

N

N

Imidazo[2,1-b]oxazol

N

N

H

O

NN

N

H

O

N

a

b

cd

ea

b

cd

e

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

=

CORRECTOCORRECTOImidazo[2,1-b]oxazol

INCORRECTOINCORRECTOImidazo[1,2-b]oxazol

ImidazolImidazol Oxazol Oxazol

32

1

5

4

12

3

4

5

La numeración del sistema fusionado completo se realiza orientándolo

como en los hidrocarburos polinucleares condensados y siguiendo una

serie de normas de preferencia.

Se dibujan los anillos en la posición correcta:

ó ó

ó

ORIENTACIÓN

Los heteroátomos se numeran en su totalidad aunque sean comunes a dos

o más anillos.

Los heteroátomos interiores se numeran los últimos siguiendo la ruta más

corta a partir del número precedente más alto.

El sistema policíclico se orienta de manera que:

El máximo número de anillos se encuentre en una horizontal

El máximo número de anillos quede encima y más a la derecha de dicha horizontal

Si hay dos o más orientaciones posibles, se escoge la que tenga el menor número de anillos en el cuadrante inferior izquierdo. El eje de abcisas es la horizontal antes mencionada y el de ordenadas se sitúa en el lado vertical interior del heterociclo situado más a la izquierda

NUMERACIÓN

En el sistema bien orientado:

Se comienza a numerar por el anillo superior más a la derecha y por el átomo que sin ser de condensación se encuentre el primero en este enillo en el sentido de las agujas del reloj y se continúa en el mismo sentido a lo largo de toda la molécula de forma consecutiva y omitiendo los C comunes a dos o más anillos.

Los carbonos comunes reciben el número del átomo inmediatamente anterior y se le añaden las letras a, b, c, etc.

Los átomos internos siguen al número más alto sucediéndose en caso de opción en la dirección de las agujas del reloj.

1

2

3

4

56

7

8

910

3a

10b

10a

10c

5a

8a

ORIENTACIÓN CORRECTAORIENTACIÓN CORRECTA ORIENTACIÓNES INCORRECTASORIENTACIÓNES INCORRECTAS

Normas de preferencia en la numeración de un heterociclo condensado:

Asignar los números más bajos a los heteroátomos

Asignar los números más bajos a los heteroátomos que figuran 1º en la Tabla 1

Los átomos de carbono comunes a dos o más anillos deben tener los números más bajos posibles.

Asignar a las posiciones hidrogenadas los números más bajos posibles

S

NN

N

H

O

Ob

c

e

f a

d

ad

b

e

c

4H-Imidazo[4,5-d]tiazol

1

34

5

6

7

2

2

1

34

5

6

TiazolImidazol

N

N

H

S

N+

O

O+

1

3 4

52

2

1

3

4

5

Pirano Furano2H-Furo[3,2-b]pirano

N

NN

N

Imidazo[1,2-b](1,2,4)triazina

81

2

3

44a

5

6

7

+N

N

H

N

NN

5

4

3

2

1

b

c

e

fa

d

1,2,4-TriazinaImidazol

1

2

3

45

6

NH

N

N

N

NH

N

N

NH7H-Pirazino[2,3-c]carbazol

12

3

4

5

678

9

10

11

1

2

3

4

5

678

9

10

11

4H-Pirido[2,3-c]carbazol

1

2

3

45

6

8

79

N

NH 1

2

3

45

6

8

79

c

c

1

2

3

4

5

6

Carbazol

Carbazol

Pirazina

Piridina

N

N

H

1

5

4

3

2

O NO N

N

N

H

Br

NS

N

N

NCH3O

1

2

3

4

5

6b

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

6

5

7

8

1

2

3

4

5

c

g

d

Piridina

Quinolina

1,2,4-Tiadiazol

Pirano

Benceno

Pirrol

1,2,4-Triazol

2H-Pirano[2,3-b]piridina

8-Bromo-2H-benzo[g]pirrolo[3,4-c]quinolina

6-Metoxi-1,2,4-triazolo[1,5-d]-1,2,4-tiadiazol

1 87

6

543

2

15

4

3

2

12

3

4

567

8

9

10 11

NH

N

NN

S

N

1

2

345

6

7

NOMENCLATURA DE REEMPLAZAMIENTONOMENCLATURA DE REEMPLAZAMIENTO

Es una forma altenativa de nomenclatura sistemática que se basa enreemplazar uno o más átomos de carbono de un sistema carbocíclico porheteroátomos.

Compuestos monocíclosCompuestos monocíclos

Se nombran anteponiendo al nombre del correspondiente hidrocarburo los términos acabados en “a” de la Tabla 1 precedidos de sus localizadores La multiplicidad de un mismo heteroátomo en un anillo se indica con los prefijos: di-, tri-, tetra-, etc. colocados delante del término en “a” Cuando hay dos o más clases de términos en “a” se ordenan según el orden de preferencia de la Tabla 1

Normas de preferencia en la numeración del heterociclo:

Se dan los números más bajos al conjunto de heteroátomos

Se da el número más bajo a los heteroátomos según la Tabla 1

Se dan los números más bajos a los sustituyentes en su conjunto

Se dan los números más bajos a los enlaces múltiples

Se dan los números más bajos a los sustituyentes en orden alfabético

S

N

S

NH

S

N

S

NH

Men-Bu

1

2

3 5

6

4

1

2

3 5

6

4

1-Tia-4-aza-2,4-ciclohexadieno 1-Tia-4-aza-2,5-ciclohexadieno

1

6

5 3

2

4

1

2

3 5

6

4

1-Tia-3-aza-2,4-ciclohexadieno 3-n-Butil-5-metil-1-Tia-4--aza-2,5-ciclohexadieno

N

N

P

N

Sistemas heterocíclicos condensadosSistemas heterocíclicos condensados

Se nombran anteponiendo al nombre del correspondiente hidrocarburo los términos acabados en “a” de la Tabla 1 precedidos de sus localizadores

En este caso se mantiene la numeración del hidrocarburo independientemente de la posición de los heteroátomos

Cuando hay posibilidad de elección se asignan los localizadores más bajos en el siguiente orden:

A) Los heteroátomos en su conjunto

B) Los heteroátomos en el orden de la Tabla 1

C) Los enlaces múltiples

1,6-Diazanaftaleno

1

2

3

45

6

7

8

1-Aza-5-fosfanaftaleno

1

2

3

4 5

6

7

8

A) Usando nombres vulgares admitidos para el estado de hidrogenación del compuesto

B) Usando el nombre del hidrocarburo con el número máximo de dobles enlaces no acumulados, pero aplicándolo al sistema heterocíclico como dejando en él, el número máximo de dobles enlaces conjugados o aislados que permiten la existencia de los heteroátomos y grupos funcionales en el sistema.

Cuando existan H adicionales se nombran con “nº + H” precediendoal término en “a”

Cuando el heterociclo no contiene el número máximo de dobles enlaces no acumulados, se pueden utilizar los prefijos: dihidro- tetrahidro-, ...perhidro-, pero si se puede evitar se hace de las siguientes maneras:

N SS

N

H

2,3-Ditia-1,5-diazaindano

1

2

34

5

6

7

S

S

1,4-Ditianaftaleno

S

S

4H-1,3-Ditianaftaleno

1

2

3

45

6

7

8 1

2

3

45

6

7

8

S

S

N

NS

N NN

2,4,6-Tritia-3a,7a-diazaindeno1,2,8-Triaza-3,4-dihidronaftaleno

1

2

34

5

6

77a

3a

1

2

3

45

6

7

8

1,4-Ditia-1,4-dihidronaftaleno 1,3-Ditia-1,2,3,4-tetrahidronaftaleno

2,4,6-Tritia-3a,7a-diazaperhidroindeno

NOMENCLATURA SUSTITUTIVA O DE REEMPLAZAMIENTONOMENCLATURA SUSTITUTIVA O DE REEMPLAZAMIENTO

Se emplea principalmente para:

Sistemas heterocíclicos con heteroátomos poco comunes

Sistemas con puentes y anillos espiránicos

Sistemas complejos de anillos fusionados donde la nomenclatura de Hantzsch- Widman es dificil

N

P

O

NCH3

1-Aza-4-fosfabenceno(1-Aza-4-fosfinina)(ver Tabla 2)

7-Oxabiciclo[2.2.1]hepta-2,5-dieno

8-Metil-8-azabiciclo[3.2.1]octano

12

34

5

6

7 1

2

3

4

56

7

8 9

1 2

34

5

67

8