NOMENCLATURA CHIMICA

NOMENCLATURA CHIMICA (XXIV, p. 896)

La n. chimica, adottata fin dallo scorso secolo, è stata profondamente modificata in questi ultimi anni per ottenere una più rigida rispondenza tra struttura chimica e nome, e per far fronte a nuove acquisizioni scientifiche. Le regole della nuova n. chimica sono state stabilite dall'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC, International Union Pure and Applied Chemistry) e pubblicate nel 1971. Esse in alcuni casi semplificano e rendono più logiche le denominazioni; tuttavia hanno creato alcune difficoltà soprattutto perché alcuni termini tradizionali stentano a scomparire, il che provoca una sovrapposizione tra le varie nomenclature.

I principali punti dell'attuale nomenclatura sono i seguenti.

Composti inorganici. - Gli elementi vengono sempre indicati con i loro simboli, e gl'isotopi conservano lo stesso nome dell'elemento (fa eccezione l'idrogeno), facendo seguire il numero di massa al nome stesso; per es., carbonio 14.

Per formare i nomi nei composti derivati dagli elementi si ricorre alle loro radici latine; per es., invece di antimoniati si dirà stibiati (da stibium = antimonio).

Gli elementi vengono suddivisi in metalli, semimetalli e non metalli (scompare la dizione di metalloide).

A loro volta gli elementi si suddividono in base alle loro proprietà chimiche in: alogeni (F, Cl, Br, I, At); calcogeni (O, S, Se, Te, Po); metalli alcalini (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr); metalli alcalino-terrosi (Mg, Ca, Sr, Ba, Ra); gas inerti (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); lantanoidi (gli elementi dal lantanio al lutezio); metalli delle terre rare (Y, Sc e lantanoidi); attinoidi (gli elementi dall'attinio in poi, incluso l'elemento di numero atomico 103); elementi transuranici (che seguono l'uranio nel sistema periodico); elementi di transizione (quelli che hanno il livello d incompleto o che formano composti con il livello d incompleto).

Nelle reazioni nucleari e comunque per indicare gl'isotopi o gli ioni, gl'indici del numero di massa, del numero atomico, della carica e del numero di atomi si dispongono così: il numero di massa in alto a sinistra, per es., ¹⁴C; il numero atomico in basso a sinistra, per es., ¹⁴6C; il numero di atomi in basso a destra, per es., H₂; la carica ionica in alto a destra, per es., Fe³⁺.

La formula empirica è formata scrivendo i simboli degli atomi che formano il composto, mentre la formula di struttura indica la disposizione relativa degli atomi, anche spaziale, e i tipi di legame. La formula empirica deve esprimere non solo la composizione più semplice, ma anche il peso molecolare, così si dovrà scrivere H₄P₂O₆ e non H₂PO, trattandosi di un composto contenente due atomi di fosforo. Inoltre nella formula si scrive prima il costituente elettropositivo (catione); per es., FeCl₃, cloruro ferrico; quando i costituenti sono più di uno si mettono in ordine alfabetico. Nei composti che contengono tre o più elementi l'ordine deve corrispondere a quello effettivo degli atomi nella molecola: per esempio HOCl, acido ipocloroso, e non HClO.

Nomi. Il nome del costituente elettropositivo non subisce cambiamenti, il costituente meno elettropositivo (elettronegativo) prende la desinenza "-uro"; per es., cloruro di calcio; quando si hanno composti binari tra non metalli prende la desinenza "-uro" l'elemento che segue, nell'ordine qui riportato: Rn, Xe, Kr, B, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F; per es., cloruro d'idrogeno; floruro di xeno. Se il gruppo elettronegativo è poliatomico assume la desinenza "-ato".

Nei complessi e nei composti costituiti da gruppi poliatomici inorganici si distingue un atomo o un gruppo, "centrale" o "caratteristico" e gli atomi o gruppi atomici a questo legati, che si chiamano leganti; in questo caso il nome è formato da quello dell'elemento caratteristico e dalla desinenza "-ato"; per es., il composto Na₂SO₄ s'indicherà come tetraosso-solfato di sodio che si abbrevia in solfato di sodio.

Le proporzioni stechiometriche dei vari costituenti possono essere indicate con prefissi greci (mono-, di-, tri-, ecc.) fino a dodici, quindi con numeri arabi. Nel caso si debba indicare il numero di gruppi di atomi, si usano termini moltiplicativi latini (bis, tris e tetracis) e greci. Per es., per gli ossidi di azoto si ha: N₂O ossido di diazoto; NO ossido di azoto; NO₂ diossido di azoto; N₂O₄ tetraossido di diazoto, N₂O pentaossido di diazoto.

Il fosfato tricalcico Ca₃(PO₄)₂ s'indica, secondo questa regola, come bis ortofosfato di tricalcio.

Le desinenze "-ico" e "-oso" per due stati di valenza devono essere limitate a quegli elementi che abbiano al massimo due soli stati di valenza; così si potrà scrivere cloruro ferroso e cloruro ferrico ma non già anidride nitrica bensì solamente pentaossido di diazoto.

I cationi conservano il nome all'elemento, per es., Na⁺ ione sodio, mentre i radicali assumono la desinenza "-ile"; per es., NO nitrosile; UO₂ uranile; CrO₂ cromile; ClO₃ perclorile; SO₂ solfonile; SO solfinile.

I cationi poliatomici formati per addizione di un protone a un anione poliatomico assumono la desinenza "-onio"; per es., H₃O⁺ idrossonio; arsonio, stibonio, ecc.

Gli anioni monoatomici assumono la desinenza in "-uro", idruro H, fluoruro F^-, bromuro Br^-, carburo C^4-, come pure taluni anioni poliatomici, azoturo N^3-.

Per gli acidi che dànno origine ad anioni con desinenza "-uro" si ha la desinenza "-idrico" e s'indicano come composti binari dell'idrogeno; per es., cloruro d'idrogeno HCl, azoturo d'idrogeno N₃H.

Per i sali contenenti ossigeno, cioè per gli "ossoacidi", si mantiene la comune nomenclatura di solito derivata da nomi di uso, tranne alcune eccezioni. L'acido ipofosforoso diviene fosfinico, il fosforoso diventa fosfonico (H₃PO₃). La presenza di un gruppo "perosso" nella molecola fa introdurre questo prefisso nella denominazione; per es., acido perosso solforico, mentre il prefisso "-tio" indica gli acidi che contengono zolfo al posto dell'ossigeno.

Nel caso che nel sale vi sia un idrogeno acido, questo va indicato; per es., il solfato acido di potassio, KHSO₄, s'indica come idrogenosolfato di potassio, il bicarbonato di sodio, NaHCO₃, come idrogenocarbonato di sodio; nel caso dei sali dell'acido fosforico si avrà, per es., diidrogenofosfato di sodio, NaH₂PO₄, e monoidrogenofosfato di sodio, Na2HPO4.

I sali basici, cioè quelli contenenti gruppi O^2- e OH annettono i prefissi "osso-" e "idrosso-"; per es., ossocloruro di bismuto (III).

Nel caso di composti di coordinazione, all'atomo centrale (vedi sopra) stanno uniti atomi o gruppi di atomi, leganti. Quando un legante contiene più di un atomo capace di legare, si chiama "bidentato" (in generale multidentato); per es., una diammina H₂N−X−NH₂, è un bidentato che diventa chelato quando si lega allo stesso atomo centrale con i suoi due gruppi coordinanti.

Le formule dei complessi si scrivono disponendo prima l'atomo centrale e poi i leganti; questi vanno tra parentesi. Nel definire il nome s'indicano prima i leganti e poi l'atomo centrale. Per es., K₃[Fe(CN₆)]₃ s'indica come esaciano ferrato (III) di potassio. Oppure si può indicare, invece della carica dell'atomo centrale, quella dello ione complesso; in questo caso si ha, per lo stesso esempio: esaciano ferrato (3^-) di potassio.

I leganti, se sono più di uno, vanno scritti in ordine alfabetico. I nomi dei leganti anionici inorganici terminano in -uro, -ato o -ito. Per es., Na (BH₄) s'indicherà come tetraidruro borato di sodio; K(AgF₄) tetrafluoroargentato (III) di potassio. Come leganti neutri l'acqua e l'ammoniaca assumono nei composti di coordinazione i nomi "aquo" e "ammino".

Per i composti di addizione solo nel caso dell'acqua si usa il termine idrato, ma meglio adottare il termine aquo; per es., si può scrivere solfato di sodio decaidrato ma è meglio solfato di sodio (10 aquo).

Composti organici. - Le regole IUPAC per la nomenclatura dei composti organici non modificano essenzialmente le primitive regole della Convenzione di Ginevra del 1892, ma cercano piuttosto di armonizzare le inclusioni di nuove classi di composti e di disciplinare l'introduzione di nomi nuovi.

Le regole IUPAC sono seguite dalle principali organizzazioni editoriali chimiche, come l'American chemical society e la Chemical society, con lievi modifiche per evitare alcune ambiguità d'interpretazione della nomenclatura stessa.

I Chemical abstracts, compendio della letteratura chimica mondiale, hanno pubblicato recentemente (1972) le regole semplificate adottate per le recensioni.

Oltre alle regole generali, praticamente rimaste immutate, il criterio seguito per stabilire il nome di un composto organico è legato alla denominazione del gruppo funzionale principale, che può venire indicato come prefisso o come suffisso. In un aldeide abbiamo come suffisso il termine "-ale" e come prefisso "osso-" od "oxo-": per es., propanale oppure osso-propano. Nel caso degli alcoli si ha rispettivamente "-olo" e "idrossi-"; per es., propanolo oppure 1-idrossi-propano.

Le regole per la numerazione sono piuttosto complesse per i composti ciclici, perché variano a seconda dei tipi di anelli. Generalmente si attribuisce il numero 1 a un eteroatomo o all'atomo di carbonio sostituito.

Uno dei punti più difficili della nomenclatura chimica organica è quella degli anelli policiclici. Un particolare gruppo di regole è oggetto di un apposito volume, detto Ring index (indice degli anelli). Generalmente in questo "index", che va consultato ogni volta che si voglia denominare un composto, che presenti un nuovo sistema di anelli, vengono riportati i nomi degli aggruppamenti fondamentali, le numerazioni degli atomi di carbonio in numeri arabi e quelle dei lati della formula rappresentati dalle valenze con lettere dell'alfabeto minuscole. Per es., siano i due composti naftalene, A, e perilene, B; indicando le posizioni relative come sopra riportato, per un prodotto risultante dalla condenzasione dei due anelli e rispondente alla formula C si attribuirà il nome di 9H, nafto [1, 2, 3, cd] perilene.

Analogamente si procede per gli anelli eterociclici.

Alcuni casi speciali si hanno riguardo alla nomenclatura di composti particolari, quali, per es., i composti metallo-organici, per i quali si adotta la nomenclatura dei composti inorganici; per es., si avrà etil-litio, dimetilmercurio, fenil-sodio. Per i sali delle ammine si usa la terminazione "-inio" (cloruro di anilinio, cloruro di piridinio) mentre per i sali quaternari si usa "-onio".

Data la grande complessità di talune classi di composti organici, come enzimi, vitamine, lipidi, terpeni, steroidi, ecc. sono state elaborate particolari regole per ogni classe.

Lo stesso si può dire degli amminoacidi e dei peptidi per la necessità di tenere conto, in questo caso, di taluni particolari anche spaziali.

I composti macromolecolari sintetici presentano anch'essi problemi che sono stati disciplinati dall'IUPAC in una serie di regole specifiche che riguardano inoltre la distribuzione spaziale dei vari gruppi nei polimeri: isotattici, sindiotattici, diisotattici, treodiisotattici, eritrodiisotattici, ecc.

Anche la n. stereochimica per indicare la disposizione spaziale degli atomi nella molecola ha subìto una notevole evoluzione negli ultimi anni.

Alle notazioni d ed l, che indicavano i composti destrogiri e levogiri rispettivamente si sostituisce oggi la notazione (+) o (−) che indica il senso del potere ottico rotatorio di tutta la molecola; mentre secondo la convenzione, la configurazione assoluta s'indica con la notazione L e D e si riferisce, per es., negli amminoacidi, all'atomo di carbonio asimmetrico. Quando esistono in una molecola più atomi di carbonio asimmetrici, è conveniente, quando sia possibile, riportare la configurazione di ogni singolo atomo di carbonio asimmetrico, secondo la regola di Cahn, Ingold e Prelog, la notazione R ed S. Questa indica la disposizione relativa dei gruppi o atomi attorno agli atomi di carbonio asimmetrici, e cioè il senso di rotazione per passare dal sostituente a minor peso a quello a maggior peso molecolare.

Denominazioni comuni. - L'estrema complessità della n. dei composti organici fa sì che questa non possa essere adottata per indicare in modo conveniente un determinato composto chimico che abbia impieghi farmaceutici, in quanto non è possibile riportare in etichetta nomi come, per es., 17-α-acetossi 6α-metil-pregnen-4-ene-3, 20 dione, o chelato calcico del sale disodico dell'acido etilendiammino-N, N, N′, N′-tetracetico. Per questo motivo l'Organizzazione mondiale della sanità ha promosso l'adozione di denominazioni comuni internazionali per i composti chimici impiegati come farmaci, che devono sostituire la denominazione chimica troppo complessa. Per es. le sostanze soprariportate vengono indicate come medrossiprogesterone acetato e sodio calcio edetato.

Queste denominazioni comuni, adottate a livello nazionale dalle autorità sanitarie, hanno grande importanza per indicare i princìpi attivi dei farmaci senza ricorrere alla nomenclatura chimica o al nome proprietario, brevettato, adottato dai fabbricanti. Le stesse denominazioni vengono poi adottate anche in sede internazionale e prendono il nome di denominazioni comuni internazionali (DCI) e sono stabilite secondo regole generali, che disciplinano entro una certa logica nomi che risultano poi di pura fantasia. A titolo di esempio gli steroidi dovranno contenere le sillabe "ster", "stan"; quelli androgeni "andr", i gestogeni "gest", gli estrogeni "estr", i corticoidi "cort". Gli antibiotici derivati da Streptomyces conterranno la desinenza "-micinum", gli antineoplastici "-mito", gli antibiotici tetraciclinici "-ciclinum", gli anestetici locali "-cainum", i derivati della penicillina "-cillinum" i solfammidici prendono il prefisso "solfa-"; gli alcaloidi e le basi organiche il suffisso "-inum", i composti idantoinici "-toinum". Per es., diazepam è la denominazione comune per 7-cloro 2,3 diidro-1-metil-5-fenil-1H 1,4 benzodiazepin-2-one; clostebol indica il 4-cloro-17 β-idrossi-4-androsten-3-one; nandrolone il 17 β-idrossi-4-estren-3-one.

La lista completa delle denominazioni comuni viene pubblicata dai singoli stati e dall'Organizzazione mondiale per la sanità per le DCI.

Bibl.: R. S. Cahn, An introduction to chemical nomenclature, Londra 1959; OMS (Organisation Mondiale de la Santé), Cumulative list of proposed international non-proprietary names for pharmaceutical preparations, Ginevra 1962; suppl. in Who (World Health Organization) Chronicle 1962, 1963, 1964, 1965, 1966, 1967, 1969; Denominazioni comuni italiane dei principi attivi contenuti nei farmaci, in Ann. Ist. sup. Sanità, III (1967), p. 123; IUPAC, Tentative rules for the nomenclature of organic chemistry section E. Fundamental stereochemistry, in Journal of organic chemistry, XXXV (1970), pp. 2849-67; IUPAC, Nomenclature of organic chemistry, Section A, B and C combined, Londra 1971; American chemical society, Selection of index names for chemical substances, in Chemical abstracts index guide, LXXVI (19727, p. 211; IUPAC, Nomenclatura di chimica inorganica. Regole definitive 1970 (ediz. it. a cura di L. Malatesta), Milano 1973.