Nomenclature des carbo- et hétérocycles

2. Carbocycles

1. Définitions

Carbocycles : cycles à base de carbone et H; Hétérocycles : avec hétéroatome(s)

2.1. Monocycles

Cycloalcanes

Cycloalkyles en tant que substituants

O

CCH312

1-cyclopropyléthanone

Ø priorité des radicaux è fonction de la taille (nombre de C de chaque radical),

entité la plus petite

substituant de la plus grande

CH2CH2

CH2CH3

1-cyclopropylbutane

CH2CH2

CH3

propylcyclopentane cyclobutylcyclohexane

Ø Monocycles polysubstitués: è séquence de numérotage la plus faible

possible.

1,3-diméthylcyclopentaneet non

1,4-diméthylcyclopentane

Si 2 séquences è même total è ordre alphabétique des substituants déterminant

Cl

CH2CH2CH3

H3C1-chloro-2-méthyl-4-propylcyclopentaneet non

2-chloro-1-méthyl-4-propylcyclopentane

CH3

CH3

1

2

3

2

3 4

1

3

4 1

2

4

1

2

4

Cl

OH

H3C

1

3

4

Priorité aux fonctions :

3-chloro-4-méthylcyclopentanol

Nomenclature des carbo- et hétérocycles

2. Carbocycles 1. Définitions

2.1. Monocycles

2.2. Polycycles Définitions:

Bicycle accolé è monocycle dont deux C adjacents sont reliés par une chaîne

carbonée.

Bicycle ponté è monocycle dont deux C non adjacents sont reliés par une

chaîne carbonée.

Nomenclature è nom de l'hydrocarbure saturé linéaire ayant le même nombre de C

total, précédé du préfixe bicyclo.

Ø taille des cycles è numéros (séparés par un point) entre crochets

bicyclesaccolés

bicyclespontés

12

34

10

Bicyclo[ ]heptane 4.1.0 Bicyclo[ ]heptane

Bicyclo[ ]heptane Bicyclo[ ]heptane

3.2.0

3.1.1 2.2.1

Numérotation è point de départ è C tête de pont.

puis numérotation è chaîne la plus longue è puis la moyenne è puis la plus

courte en repartant par le carbone tête de pont le plus proche.

S'il y a des substituants, on commence la numérotation par

la tête de pont qui conduit à leur attribuer le plus petit indice.

Spiranes: fusion de deux cycles ayant un seul C en commun

è spiro ajouté au nom de l'hydrocarbure saturé linéaire

ayant le même nombre de C total. spirooctane

CH31

3-méthylbicyclo[4.3.2]undécane

2

3

4

5

8

7

10

6

9

11bicyclo[3.2.1]octane

1

2

3

4 5

6

7

8

3. Composés monohétérocycliques

nom systématique d’un hétérocycle :

Préfixe- Racine - Suffixe

degré d’insaturation Nature et nombre d’hétéroatomes

Taille du cycle

Nomenclature des carbo- et hétérocycles

2. Carbocycles 1. Définitions

2.1. Monocycles 2.2. Polycycles

Préfixe

O : ox(a) S : thi(a) N : az(a) P : phosph(a) Nature :

Nombre : di, tri, tétra, penta, hexa, hepta, octa, nona….

Racine-Suffixe

Partiellement insaturé : A partir du nom de l’insaturé au maximum + « hydro »

Taille du cycle Insaturé maximum

Saturé (N)

3 sommets irène irane (iridine) 4 sommets ète étane (étidine) 5 sommets ole olane (olidine) 6 sommets ine ane 7 sommets épine épane

O

O 1 2

3 4

1,4-dioxine 2,3-dihydro-1,4-dioxine O

O

N

H

aziridine

O

oxirane

H

H

Numérotation

Ø Un seul hétéroatome : 1 pour cet atome, puis plus petite somme d’indices pour substituants

NCH3

H3C

H

1

2

3 4

5

Ø Plusieurs hétéroatomes

Règle des plus petits indices pour tous les hétéroatomes, puis pour les substituants

Si hétéroatome de nature différente : plus petit indice pour O puis S puis -N< puis =N -

N

N

H

H3C1

2

3

5

4

N

NH3C

1

2 4

3

5 6

S, N, 5 sommets, insaturé au maximum

N

S

* 1,3-thiazole (=thiazole)

* tetrazole

N N

N

HN

3

1 2

4 N, 5 sommets, insaturé au maximum

1 2

N N

NN

5H-tetrazole

1 2

3 4

5

Exemples

Ø Nomenclature systématique

1H-tetrazole

ou

N

N1

4

2

3

H

* 1H-1,4-diazépine Deux N en 1,4; 7 sommets; insaturé au maximum

* 2,3-dihydro-1H-1,4-diazépine

N

N1

4

H

H

H3

2

Dérivé partiellement saturé

Noms triviaux courants :

HN

N

HN1

31H-azole pyrrole

HN

pyrrolidine

N

HN

1H-1,3-diazole imidazole

N

HN1

3

2

2Δ-imidazoline 4,5-dihydro-1H-imidazole

1H-1,2-diazole pyrazole

NHO NHHN NH

S O

morpholine piperazine piperidine

thiophène furane N

N

N

pyridine pyrimidine

Ø Exemples de cycles

Dérivés substitués par des fonctions « terminales » ou des substituants complexes

N CHO1

2

Pyridine-2-carbaldéhyde

S

R

R = COOH

R = CN

R = COOR’

Thiophène-3-………….

…carbonitrile

…carboxylate d’alkyle

…carboxylique (acide)

N

CH2

Me

CH2 OH1 2

2-( )éthanol 3-méthylpyridin-4-yl 1

2

3

4

N

3

4

1

2

3-éthyl-4-(2-méthylbutyl)pyridine

CH2 CH CH2

CH3

CH31

Et

2

4. Composés bishétérocycliques à nomenclature adaptée des carbocycles

HN

N

* Aux composés bicycliques pontés avec au moins un hétéroatome

*Aux composés bicycliques accolés avec au moins un hétéroatome et dont la taille de l’un des 2 cycles au moins est < 5 sommets

Nomenclature qui s’applique :

3. Composés monohétérocycliques

Nomenclature des carbo- et hétérocycles

2. Carbocycles 1. Définitions

2.1. Monocycles 2.2. Polycycles

OO

OHC

5 4

3

21

7

6

HN

Ø Construction du nom

A partir du nom du carbocycle correspondant + indication nature et emplacement de l’hétéroatome

Carbocycle : heptane bicyclo [2.2.1]

1 2

3

4 5

6 7

heptane 7-azabicyclo [2.2.1]

oxa, thia, aza, phospha (di, tri, tétra, penta, etc)

Bicyclo[3.2.0]heptane bicyclo[3.2.0]hept-4-ène 3,6-dioxa -7-carbaldéhyde

5. Composés bishétérocycliques à nomenclature « spécifique »

Utilisée dans tous les autres cas : polycycles avec au moins un hétéroatome, sauf ceux qui ont un de leurs cycles (au moins) < 5 sommets

4. Composés bishétérocycliques à nomenclature adaptée des carbocycles 3. Composés monohétérocycliques

Nomenclature des carbo- et hétérocycles

2. Carbocycles 1. Définitions

2.1. Monocycles 2.2. Polycycles

N

OMe

Me

Ø Décomposer le polycycle en cycles insaturés portant un nom reconnu

N

+ O

pyridine furane

Ø Parmi ces cycles, choisir le cycle prioritaire dont le nom sera placé à la fin

Règle 1 : Un hétérocycle est toujours prioritaire sur un carbocycle

O

A

A = soit furopyridine, soit pyridofurane

Règle 2 : Un hétérocycle azoté a toujours priorité sur un hétérocycle non azoté, quelles que soient leurs tailles respectives

A = furopyridine

Règle 3 : Entre plusieurs hétérocycles azotés, le plus grand a priorité (le nombre d’N ne compte pas)

Le nom du cycle secondaire se termine en général par « o » : pyrrolo, thieno (thiophène), benz(o)… S’il s’agit d’un carbocycle : « cycloalca »

Cyclooctafurane

Pour donner un nom :

N

OMe

Me

N

O

A = furopyridine

Ø Déterminer la nature de la fusion entre les cycles

1) Considérer le cycle prioritaire et attribuer à ses liaisons des lettres (1-2 = a, 2-3 = b etc)

a

b

c d

e

f

2) Considérer le cycle secondaire et le numéroter 1

3 4

5

2) Considérer la liaison mise en commun :

2

N

O

b

2

3aA = furo[3,2-b]pyridine

12

3

45

678

9

10 11

1

2

3

456

7

8

9 1011

1

2

3

45

6 7

8

9

1011

Ø Numéroter l’ensemble pour indiquer la place des substituants

Règle 2 : On poursuit la numérotation en s’éloignant de l’atome de jonction Les carbones de jonction n’ont pas de numéro propre (n° précédent +a), contrairement aux hétéroatomes de jonction qui sont numérotés

N

OMe

Me

Règle 3 : attribuer le plus petit indice possible aux hétéroatomes (ou somme la plus petite). Règle 4 : Si plusieurs chemins demeurent possibles, attribuer le plus petit indice aux hétéroatomes prioritaires : O > S > -N< > -N=

1 2

3 4

A = 2,6-diméthylfuro[3,2-b]pyridine

5

6

Numérotation initiale 3a

7a

O

N1234 5 6

78910

11

Règle 1 : Position 1 pour un atome adjacent à un atome de jonction, appartenant à un des deux cycles « externes »

5(N) + 11(O) = 16

10(N) + 5(O)= 15

11(N) + 5(O) = 16

6(N) + 11(O) = 17

Noms triviaux

HN

N

HN

NN

N

N N

HN

S

NH

N

1H-indole 1H-benzimidazole

quinoléine isoquinoléine

purinenumérotation triviale

10H-phénothiazine

1

2

3 9

8

76

4

5

1

2

3

456

7

8 1

2

345

6

7

8

4H-quinolizine

1

2

345

67

7a

3a

1

2

33a4

5

67

7a

12

3

45

6

7

8

99a

12

3456

7

89 10

9a

5a 4a

10a

N

Exercice Imipramine TOFRANIL® antidépresseur

5-[ 3-( diméthylamino )propyl ]-10,11-dihydro-5H-dibenz[b,f]azepine : dénomination chimique

« squelette » azépine

b f

N

5H-Dibenzo[b,f]azépine = Maxi doubles liaisons, H en 5

1 2

3 4 5 7

9

8

6

10 11

+ 10,11-dihydro

H H

C

C

C

N(CH3)2

H2

H2

H2

Imipramine : DCI, Dénomination Commune Internationale TOFRANIL : nom de spécialité (nom de marque déposée par le fabricant)

Nom principal

a

1

2

3

Le stéréoisomère (1R,2R,3S,4S) A conduit au (1S,2S,3S,6R)-3-t-butyl-2-méthyl-7-oxabicyclo[4.1.0]heptane C,

Exercice

t-Bu

CH3

O

C

1 2

3

4

5 6

7