Chimica Farmaceutica e Tossicologica I - 2013-14 Propedeutica, Paralipomeni e Pratica (P3) con Farmacomachia Giovanni LENTINI [email protected] [email protected] 080 5442744 1 Una molecola può risultare da una* o più delle seguenti "parti costituenti" (unità strutturali) a. idrocarburo lineare o ramificato ( )n b. sistema aliciclico c. sistema (poli)ciclico (condensato) mancude e derivati di riduzione parziale ( )n d. sistema policiclico a ponte e. sistema policilcico spiranico f. assemblaggi g. gruppo/i funzionale/i R h. elemento/i di dis- e asimmetria CO2H I H Cl Br Le "parti" a, b, c... etc. possono essere presenti (e spesso lo sono) in combinazione; le parti b-f possono contenere eteroatomi a dare gli eterocicli corrispondenti *ATTENZIONE. Per definizione, un gruppo funzionale è un gruppo sostituente. Non può esistere, pertanto, molecola costituita da una"parte" g. E da due? 2 O OH O OH 3 Residui multivalenti HC metilidino CH 3 CH etilidene CH 3 C etilidino C isopropilidene CH 3 CH 3 CH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 metino metilene etilene tetrametilene ?/ 4 O O O S S NH2 H2N O H2N NH2 5 nomi comuni dei più frequenti sistemi policiclici H2 C 7 6 2 1 indene 3 5 4 1 8 7 2 6 3 5 4 H2 C 8 7 1 2 9 6 3 5 fluorene 4 9 8 1 7 2 6 3 5 10 9 4 antracene* 10 8 1 7 2 6 5 4 10 3 fenantrene* 1 2 9 3 8 4 7 6 5 pirene *eccezione alle regole di numerazione 6 Farmacomachia: CACCIA ALL’ERRORE 1a 7 Farmacomachia: CACCIA ALL’ERRORE 1b 8 Farmacomachia: CACCIA ALL’ERRORE 1c 9 Farmacomachia: CACCIA ALL’ERRORE 1d 10 c.2 policiclico condensato CLASSIFICAZIONE. Gli idrocarburi aromatici policiclici possono presentare fusione di tipo: orto- : gli atomi di giunzione sono comuni solo a due anelli n lati comuni 2n atomi comuni orto- e peri- : almeno un atomo di giunzione è comune a tre anelli n lati comuni < 2n atomi comuni acenaftilene 11 scegliere il componente base più complesso e attaccargli i componenti più semplici possibili componente attaccato: benzene naftalene antracene fenantrene -ene -eno- ; però: benzonaftoantrafenantro- ciclopenta9 10 1 2 8 3 7 6 5 benzocicloottene 4 12 c.2 policiclico condensato isomeri /numerazione al componente base le lettere j i l k g h m e a n b d f benzo- c antracene benzo- + [ a ] + antracene = benzo[ a ]antracene 4 3 2 a 1 se necessario, al componente aggiunto vanno i numeri [2,1- a ] 13 c.2 policiclico condensato isomeri /numerazione [1,2- a ] 3 2 ab 1 ?/ ?/ ?/ 1H 2H 14 c.2 policiclico condensato isomeri /numerazione 10 11 12 9 8 13 1 IV 2 buono 3 x 4 7 6 5 buono II III corretto I y sbagliato sbagliato 15 c.2 policiclico condensato isomeri /numerazione 10 1 2 9 3 8 4 7 6 più a destra 5 10 dal C in posizione più "antioraria", non di fusione, nel ciclo più in alto 10 a 8a 3 8 : atomi comuni a due anelli 3a 5a 5 16 c.2 policiclico condensato isomeri /numerazione ?/ H2 C C H2 H2 C ?/ C H2 eccezioni: 9 8 7 9 1 8a 9a 10a 4a 2 6 3 5 10 antracene 4 8 10 8a 7 10a 1 2 4b 4a 6 5 4 fenantrene 3 15 H -ciclopenta [ a] fenantrene 17 c.3 prodotti di idrogenazione H H H H H 1,4-diidronaftalene H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H ?/ 8 9 7 H2 C 1 H peridroantracene H H H H H H ?/ 2 3 6 5 4 7 1 6 2 5 indano 3 18 radicali -ene -enile H2 C 2-indenile ?/ H H H H H 1 H H H H 1 2 H H H H 5,6,7,8-tetraidro-2-naftile 4 H H H H H H 1,4-diidro-1-naftilidene 19 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte sistema policiclico condensato al massimo grado di insaturazione nome base ponte prefisso derivato dal nome del corrispondente idrocarburo: CH 2 metano(va immediatamente davanti al nome base e dopo gli eventuali prefissi di riduzione) CH 2 CH 2 etano- CH CH etenobenzeno(o-, m-, p-) 20 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte es. CH 2 CH 2 etano- le posizioni di ancoraggio sono indicate dagli opportuni numeri di posizione 9,10-diidro-9,10-etanoantracene 21 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte numerazione: a seguire da quella del sistema "orto-" e "orto- e peri- " partendo dalla testa di ponte con numero di posizione più alto 12 11 10 8 9 1 7 2 6 5 10 peridro-1,4-etanoantracene 12 11 3 4 22 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte (con eteroatomi nel ponte) se l'eteroatomo è attaccato direttamente ad almeno una testa di ponte epossi O epitio S immino N H H O 1,4-diidro-1,4-epossinaftalene H 23 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte (con eteroatomi nel ponte) nei ponti composti l'ordine di citazione dei # delle teste di ponte corrisponde a quello delle unità costituenti il ponte (citate partendo dall'eteroatomo) 7 1 O 6 8 O 9 2 peridro-5,3-(epossimetano)benzofurano 2 peridro-3,5-(epossimetano)benzofurano 5 4 7 3 1 O 6 8 O9 5 4 3 24 c d Sistemi Policiclici Condensati a Ponte (con eteroatomi nel ponte) se l'eteroatomo non è attaccato direttamente alla testa di ponte termini in "a" 8 1 7 2 O O 3 6 5 peridro-1,4-epossi-4a,8a-(metanossametano)naftalene 4 25 assembly ( ingl., pl. - ies ): due o più sistemi ciclici uniti da legame semplice o doppio ( # di tali legami = # cicli - 1 ) due sistemi identici: bi- + nome del radicale corrispondente bi- + nome del corrispondente idrocarburo (solo quando il legame è singolo) 1,1'- biciclopropile 1,1'- biciclopropano 1,1'- biciclopentilidene 26 numerazione 1,2'- binaftile 1,2'- binaftalene ?/ .., .., .., .., ..- pentametilbifenile 27 due sistemi non identici: scegliere il sistema base col # più alto di cicli quello col # più alto di termini quello col più alto grado di insaturazione al sistema base i # senza apici 2- fenilnaftalene 28 due sistemi non identici: scegliere il sistema base col # più alto di cicli quello col # più alto di termini quello col più alto grado di insaturazione al sistema base i # senza apici 2-(1H-inden-1-il)naftalene cicloesilbenzene (1,2,3,4,5,6- esaidrobifenile) 4- bifenile 29 Sistemi eteromonociclici C nome = n = 1, 2, ...8 Z = /≠ C Z= / ≠ Y (Z) n Y prefisso + radice { tipo di eteroatomo/i # termini e grado insaturazione Tabella 2: prefissi (in ordine decrescente di priorità) gruppo elemento valenza prefisso** VI VI V V ossigeno zolfo azoto fosforo II II III III ossa tia aza fosfa * * quando è seguito immediatamente da "-in" o "-ina", "fosfa" dovrebbe essere sostituito da "fosfor-" ** si elide la vocale finale "a" quando il prefisso è seguito immediatamente da altra vocale; es.: ossaazolo 30 C (Z) n Y monociclici Tabella 3: radici # termini dell' anello insaturazione (a) saturazione insaturazione (a) 3 4 5 6 7 8 9 10 (d) -irina -et e -olo -ina (b) -epina -ocina -onina -ecina -ir idina -et idina -olidina (c) (c) (c) (c) (c) -ir eno -et o -olo -ina (b) -epina -ocina -onina -ecina anelli contenenti azoto anelli non contenenti azoto saturazione -ir ano -et ano -olano -ano -epano -ocano -onano -ecano (a) corrispondente al massimo # di doppi legami non cumulati, avendo gli eteroatomi la normale valenza mostrata in Tab. 2 (b) per il fosforo vedi (*) in Tab. 2 (c) espressa anteponendo il prefisso "peridro-" al nome del corrispondente composto insaturo (d) anelli con + di 10 termini: si ricorre alla "nomenclatura di sostituzione" (Q.V.) 31 C (Z) n Y monociclici O senza azoto, saturo, 3 termini: ossa + -irano = ossirano H N con azoto, saturo, 3 termini: aza + -iridina = aziridina N con azoto, max grado insaturazione, 7 termini: aza + -epina = 2 H -azepina gradi intermedi di saturazione: "diidro-", "tetraidro-", etc. Tabella 4: casi particolari # termini dell'anello parzialm. ridotto anelli contenenti azoto 4 5 -etina -olina HN aza + -etina = azetina anelli non contenenti azoto -etene -olene 32 C (Z) n Y monociclici "di-", "tri-", etc. Y=Z N N Y≠Z 1, 3, 5-triazaina N ordine di citazione secondo Tab. 2 criterio (A) del gruppo più a destra, (B) del periodo più in alto, con (A) che prevale su (B) S 1,3-tiaazaolo N 33 C (Z) n Y monociclici numerazione Z=C 1 Z≠Y Z=Y N 1 2 8 3 7 4 6 5 azocina N 6 5 N 4 1,2,4-triazina 1 2 N 3 S 6 5 N 2 N 3 4 6H-1,2,5-tiadiazina 34 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre radicale S S 5 1 2 4 tiofene tienile (2- in fig.) 3 O 5 O 1 2 4 furano 3 O 6 furile (2- in fig.) O 1 2 5 piranile (2 H -piran-3-ile in fig.) pirano 3 4 7 1 6 2 5 7 isobenzofuranile (1- in fig.) O O 1 2 3 6 5 O 3 4 8 isobenzofurano O 4 cromene cromenile (2 H -cromen-3-ile in fig.) 35 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre 8 9 radicale 1 2 3 O 5 8 7 9 10 4 10 1 S 3 5 1 4 2 3 H N 1 2 N3 fenossatiinile (2- in fig.) fenossatiina O H N 4 5 S 4 5 xantenile* (2- in fig.) O 2 O 6 xantene* H N pirrolile (3- in fig.) pirrolo H N imidazolo N *eccezione alle regole di numerazione imidazolile (2- in fig.) 36 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre 5 H N 1 4 5 3 S 1 4 5 N2 N2 3 O 1 4 N2 radicale pirazolo N S isotiazolo O isossazolo 3 N pirazolile (1- in fig.) N isotiazolile (3- in fig.) N isossazolile (3- in fig.) 1 6 N 5 2 N piridina 3 piridile (3- in fig.) 4 1 6 5 N N N 2 3 pirazina N pirazinile (2- in fig.) 4 37 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre radicale 1 N 6 N 2 pirimidina N3 5 pirimidinile (2- in fig.) N 4 1 N N 6 N 5 2 N piridazina 3 piridazinile (3- in fig.) 4 8 1 2 7 N 6 3 4 indolizina indolizinile (2- in fig.) N 5 7 6 1 2 NH 5 isoindolo N isoindolile (2- in fig.) 3 4 38 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre H N 7 6 2 1 radicale N indolo indolile (1- in fig.) 3 5 4 H N 7 6 1 N2 H N 1 H -indazolo N 3 5 1 H -indazolile (1 H -indazol-3-ile in fig.) 4 1 N 2 H N 6 8 7 5 4 N N 9 1 8 2 N 6 5 3 N N N 9 3 7 purina* H N chinolizina N purinile (8- in fig.) 4 H -chinolizinile (4 H -chinolizin-2-ile in fig.) 4 39 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre 8 1 7 N 2 N isochinolina 3 6 5 8 7 N 1 8 N 2 3 5 isochinolile (3- in fig.) 4 6 chinolina chinolile (2- in fig.) 4 1 N2 N3 7 6 5 N N 6 1 2 3 5 N N ftalazina 4 8 7 radicale N naftiridina (1,8- in fig.) ftalazinile (1- in fig.) N 1,8-naftiridinile (-2-ile in fig.) 4 40 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre 8 7 6 1 8 7 8 7 chinossalina 3 chinossalinile (2- in fig.) N 1 N N 2 N3 5 chinazolina N chinazolinile (2- in fig.) N cinnolinile (3- in fig.) 4 1 N N N 6 2 cinnolina 3 5 8 6 2 4 6 7 N N N 5 radicale N N 5 4 1 N N 2 N3 4 pteridina N N N pteridinile (2- in fig.) 41 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre H N 8 H N 1 2 9 7 radicale 3 6 5 carbazolo* carbazolile (2- in fig.) 4 8 7 H N H N 1 9 N 2 3 6 5 N ß-carbolina ß-carbolinile (-3-ile in fig.) 4 2 1 3 10 4 9 fenantridina N5 8 7 8 N 6 9 fenantridinile (3- in fig.) 1 2 7 6 5 3 N 10 acridina* N 4 *eccezione alle regole di numerazione acridinile (2- in fig.) 42 nomi comuni dei più frequenti sistemi eterociclici composto padre radicale 2 1 3 N N 10 fenantrolina (1,7- in fig.) 4 9 8 5 N 7 9 8 7 6 9 8 N 6 10 N 1 6 9 8 3 N 5 4 H N 1 2 6 5 4 H N 1 2 3 O 5 fenazina fenotiazina 3 S 10 7 N 2 10 7 fenantrolinile (-3-ile in fig.) N H N S fenazinile (1- in fig.) fenotiazinile (2- in fig.) H N fenossazina O fenossazinile (2- in fig.) 4 43 i seguenti nomi comuni, tuttora in uso, non possono essere usati per dare il nome a sistemi condensati di maggiore complessità composto padre 8 radicale 1 O 7 6 2 O isocromano 3 5 4 8 1 O 7 6 O 2 3 cromano cromanile (7- in fig.) 4 5 isocromanile (3- in fig.) 1 5 H N 2 pirrolidina H N pirrolidinile (2- in fig.) 3 4 1 5 4 H N 2 3 pirrolina (2- in fig.*) * il "2-" indica la posizione del doppio legame H N pirrolinile (2-pirrolin-3-ile in fig.) 44 composto padre H N1 2 5 4 radicale H N imidazolidina NH NH imidazolidinile (2- in fig.) 3 5 H N1 N 4 5 4 2 3 imidazolina (2- in fig.*) H N N imidazolinile (2-imidazolin-4-ile in fig.) H N H N1 2NH pirazolidina 3 * il "2-" indica la posizione del doppio legame N pirazolidinile (2- in fig.) 45 composto padre 5 H N1 2 NH 4 3 6 radicale H N1 5 H N piperidile ** (2- in fig.) piperidina 4 6 5 H N1 4 N H N 2 3 pirazolinile (3-pirazolin-2-ile in fig.) H N 2 3 N pirazolina (3- in fig.*) piperazina N H piperazinile (1- in fig.) * il # indica la posizione del doppio legame ** per l'1-piperidile usa "piperidino" 46 composto padre H 1 N 7 6 radicale 2 indolina N indolinile (1- in fig.) 3 5 4 7 1 6 2 5 NH NH isoindolina isoindolinile (1- in fig.) 3 4 1 N N 2 6 chinuclidinile (2- in fig.) chinuclidina 7 8 5 3 4 O O morfolina N H * per il 4-morfolinile usa "morfolino" N H morfolinile* (3- in fig.) 47 Y C (Z) n C (Z) Y condensati n scelta del componente base che sarà quello: (in ordine decrescente di preferenza) (a) per cui Y = N (b) se Y ≠ N, con Y + in alto in Tab. 2 (c) con il + alto # di anelli (d) con il + alto # di termini (e) con il + alto # di Y e di Z (f) con la + alta varietà di Y e di Z (g) con il + alto # di Y (Y > Z in Tab. 2) (h) con i # + bassi per gli eteroatomi prima della fusione N N (a) (b) S (c) O N N H (d) (e) O O N H N N O O (f) N (g) (h) N N S O N N N N N 48 Y C (Z) n C (Z) n Y condensati ?/ ?/ N S N 2 a S b NH N N 1 furano imidazolo piridina pirimidina tiofene furo imidazo pirido pirimido tieno 49 Y C (Z) n C (Z) n Y numerazione condensati l'orientazione è tale da (a) dare il # più basso agli eteroatomi (b) rispettando l'ordine di Tab. 2 (c) così che ai C di fusione (d) e agli H spettino i # più bassi possibili O (a) S HN (b) S (c) O N HN N N N N N N (d) O N N sbagliato O N N N N sbagliato O 50 Y C (Z) n C (Z) n Y condensati gli eteroatomi sono numerati anche quando sono in comune a due o più anelli i sistemi a due anelli, di cui uno è il benzene: # - benzo + nome dell'eterociclo 8 indica la posizione degli eteroatomi 1 N 7 6 4 H -3,1-benzoossazina (non 4 H -benzo[ d][1,3]ossazina) 2 O3 5 4 51 radicali (nome - vocale finale) + ile eccezioni: furano piridina piperidina chinolina isochinolina tiofene 2-furilmetile furile piridile piperidile chinolile isochinolile tienile furfurile 2-furilmetilene furfurilidene 2-furilmetilidino furfurilidino O CH 2 O CH O C 52 radicali (nome - vocale finale) + ile eccezioni: tienilmetile tenile tienilmetilene tenilidene S CH 2 CH S S tienilmetilidino C tenilidino N 1-piperidile piperidino N 4-morfolinile morfolino O 53