INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA HETEROCÍCLICA TEMA 21 QUÍMICA ORGÁNICA AVANZADADefinición de heterociclo : compuesto orgánico cíclico conteniendo al menos un heteroátomo en el anillo. Heteroátomo en Orgánica es cualquier elemento distinto del carbono. Si Alifáticos y aromáticos Características según grupo funcional constituido . puentes u fusionados Uno o varios heteroátomos Heteroátomos frecuentes : O. Te. P. N.CLASIFICACIÓN POR ESTRUCTURA : Monociclos y policiclos. Se. S. . veterinaria Aditivos industriales : colorantes.INTERÉS Y ABUNDANCIA : Compuestos naturales : bases púricas y pirimidínicas. acelerantes. antioxidantes. Agroquímica : fertilizantes ... extractos plantas. Fármacos : humanos. estabilizadores... vitaminas. herbicidas. antibióticos.. pesticidas. OBJETIVO PRIORITARIO DE SÍNTESIS . catalizadores. INTRODUCCIÓN A LA NOMENCLATURA DE HETEROCICLOS . Debe hacerse constar en el nombre químico : tamaño del anillo número de heteroátomos naturaleza de los heteroátomos posición de los heteroátomos número y posición de las insaturaciones número. posición y tipo de sustituyentes . MONOCICLOS A) Método con nombres vulgares : O S Se Te O N N furano tiofeno selenofeno telurofeno isoxazol oxazol O N N N piridazina N S N O pirimidina isotiazol N H morfolina .1. En ocasiones existen nombres distintos para un heterociclo según su grado de saturación. como se aprecia en los siguientes ejemplos : N H N N piridina N H piperidina N pirazina N H piperazina . tetra.3-dihidropiridina O O 2.En otros casos sólo existe nombre propio para el heterociclo insaturado y el grado de insaturación puede expresarse de la siguiente manera : a) Empleando prefijos multiplicadores di.4-dihidropiridina 2. per y el sufijo hidro.2-dihidropiridina 3.3-dihidrofurano tetrahidrofurano . O 2H -pirano O 4H-pirano O 2.3-dihidropirano O tetrahidropirano N H N N 1. H N N H N H N H N pirrol H N 2H-pirrol H N 2-pirrolina H N 3-pirrolina H N pirrolidina H N N N N N N H 4-imidazolina H N N H imidazolidina N imidazol 2-imidazolina 3-imidazolina 2H-imidazol H N N H N NH NH pirazol 3-pirazolina pirazolidina .b) Empleando las terminaciones -olina para indicar la saturación parcial y -olidina para la saturación total. . tienen preferencia los divalentes sobre trivalentes (se verá más tarde un criterio más amplio). Si existen dos iguales. empezar por él la localización.Localización : En el caso de haber un solo heteroátomo. empezar por el más saturado. Cuando haya distintos. multiplicadores y localizadores. Prefijos : Los prefijos informan del número y naturaleza de los heteroátomos presentes. sufijos. Sistemática de construcción de un nombre por unión de fragmentos de los que cada uno aporta una información sobre la estructura. Son prefijos.B) Método Hantzsch-Widman (nomenclatura sistemática). Los prefijos más frecuentes son : O S Se Te N P ox ti selen telur az fosf . se intercala una “a” entre ambos para suavizar la pronunciación. la preferencia es inversa al número atómico : Ejemplo : O > S > Se > Te > N > P . El orden en el que estos se ponen es inverso al que tienen en la tabla periódica los grupos : Grupo : VII (F) antes que VI(O) antes que V(N) antes que IV(C) antes que III (B) Dentro de un mismo grupo.Cuando la partícula que sigue al prefijo empieza por consonante. Para indicar la presencia de heteroátomos diferentes se ponen los distintos prefijos seguidos. Sufijos más frecuentes : TAMAÑO CICLO CON N / SIN N 3 3 4 4 5 5 6 7 con N sin N con N sin N con N sin N con N o sin N con N o sin N insaturado saturado irina ireno eto eto ol ol ina epina iridina irano etidina etano olidina olano inano epano .Sufijos : Los sufijos informan de : El tamaño del anillo (número de eslabones) Grado de saturación del heterociclo. etc. Localizadores : Con 1 heteroátomo sólo. la posición de éste se indica con un localizador junto al prefijo H. tri-.Multiplicadores : Para los heteroátomos repetidos se utilizan los multiplicadores di-. tetra-.(en cursiva). se empieza a localizar por él. Cuando un ciclo con el máximo número posible de dobles enlaces tienen un átomo saturado. EJEMPLOS . se empieza a localizar por el preferente siguiendo en la dirección que atribuya el localizador más bajo posible al heteroátomo siguiente según el orden de preferencia. como parte del nombre. Con varios heteroátomos. Si hay dos heteroátomos iguales pero con distinto grado de hidrogenación. se nombra primero al más hidrogenado (saturado). N Aziridina N 2H-Azirina N 1H-Azirina O Oxirano O Oxireno S Tiirano S Tiireno N N N N N [1.4]Tiazina 1.4-Diazinano .3-oxazinano 3H-Azepina Oxepano 4H-[1.4-Tiadiazol N O 2H-Oxina N S O Oxinano S Tiinano O O 1.3]Diazeto O N [1.2-Diazol 1.2]Oxazina N N N O 1.3.2-Diazina O 4H-[1.4-Dioxine O N S 4H-Tiina N N 1.2]Oxazetidina N S O O Azetidina [1.2]Diazetidina N Tietano 2H-Oxeto S Oxetano S N N O N Azol S Tiazol N N Azolidina Oxolano Tiolano 1. La localización de estos sistemas comienza generalmente en un átomo adyacente a una unión entre anillos. . POLICICLOS A) Método con nombres vulgares según tabla siguiente.2. N N H indol N N quinoleina isoquinoleina ftalacina N N NH N O O isoindol quinoxalina benzofurano isobenzofurano N N H carbazol N N acridina fenacina O O O N cromano isocromano cromeno quinuclidina . con el máximo número de anillos. la preferencia de heteroátomos (O > S > Se > Te > N > P). . Para ciclos unidos teniendo. Se elige el ciclo más importante (estructura principal) con su nombre vulgar o sistemático como sufijo del nombre final con los siguientes criterios en orden : heterociclo. mayor número de heteroátomos y mayor tamaño de ciclo. al menos.B) Método con nombres fusionados. un enlace en común : 1. 3.. PREFIJO La localización de ambos anillos fusionados debe estar dispuesta en sentido contrario. d. c. pues de no ser así deberá invertirse el orden de los dos localizadores del secundario. c…(cursivas) en el orden creciente de localizadores y usando los localizadores habituales (1. todos dentro de un corchete que se incluye entre el prefijo (anillo secundario) y el sufijo con el nombre de la estructura principal.. 2. una horario y la otra antihorario. 3…). HETEROCICLO PRINCIPAL a.2. 2. SUFIJO HETEROCICLO SECUNDARIO 1. Los demás anillos se indican como prefijos. de los anillos secundarios (prefijos) se señala el lugar de la fusión con dos números y una letra. Designando los enlaces de la estructura principal (sufijo) por a. ejemplos . b. 3. b.. 4. 3]oxazina 6H-Tiopirano[2.5-b]quinoxalina 4H-Furo[2.5]furo[2.2-a]pirimidina N N N Piridazino[4.2-b]piridina N N S Tieno[3.3-e][1.3-b]pirazina 1H-Pirrolo[3.2-c]piridazina O O N O S 2H-Furo[2.3-b]furano .3-e]-1.5-b]indol O N N N N Benzo[4.N N N N O O N N N 1H-Imidazo[4.2-oxazina Pirrolo[1. . si lo hubiera. se describe así : 1. DERIVADOS DE HETEROCICLOS. 2.3. El método para nombrar los heterociclos sustituidos. para sufijo del nombre con su correspondiente localizador. Elegir de entre los sustituyentes el principal. denominado método de sustitución. con la normativa habitual de nomenclatura orgánica. El resto de los sustituyentes se citan como prefijos con sus correspondientes localizadores. Nombrar y numerar el heterociclo básico (sin sustituyentes). 3.