La nomenclatura de polímeros de la IUPAC son convenciones de nomenclatura estandarizadas para polímeros establecidas por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y descritas en su publicación "Compendio de terminología y nomenclatura de polímeros", que también se conoce como el "Libro púrpura". [1] [2] Tanto la IUPAC [3] como el Chemical Abstracts Service (CAS) hacen recomendaciones de nomenclatura similares para la denominación de polímeros.
Los términos polímero y macromolécula no significan lo mismo. Un polímero es una sustancia compuesta de macromoléculas. Estas últimas suelen tener un rango de masas molares (unidad g mol −1 ), cuyas distribuciones se indican mediante la dispersidad ( Đ ). Se define como la relación entre la masa molar promedio en masa ( M m ) y la masa molar promedio en número ( M n ), es decir Đ = M m / M n . [4] Los símbolos para cantidades físicas o variables están en letra cursiva, pero los que representan unidades o etiquetas están en letra romana.
La nomenclatura de polímeros se aplica generalmente a representaciones idealizadas, lo que significa que se ignoran las irregularidades estructurales menores. Un polímero puede nombrarse de una de dos maneras. Se puede utilizar la nomenclatura basada en la fuente cuando se puede identificar el monómero. Alternativamente, se puede utilizar una nomenclatura basada en la estructura más explícita cuando se prueba la estructura del polímero. Cuando no hay confusión, también se aceptan algunos nombres tradicionales.
Cualquiera que sea el método utilizado, todos los nombres de polímeros tienen el prefijo poly , seguido de marcas que encierran el resto del nombre. Las marcas se utilizan en el orden: {[( )]}. Los localizadores indican la posición de las características estructurales, p. ej., poli(4-cloroestireno). Si el nombre es una palabra y no tiene localizadores, entonces las marcas que encierran no son esenciales, pero deben usarse cuando pueda haber confusión, p. ej., poli(cloroestireno) es un polímero mientras que el policloroestireno puede ser una molécula pequeña y multisustituida. Los grupos terminales se describen con α- y ω-, p. ej., α-cloro-ω-hidroxi-poliestireno. [1]
Los homopolímeros se nombran utilizando el nombre del monómero real o supuesto (la "fuente") del que se deriva, por ejemplo, poli(metacrilato de metilo). [5] Los monómeros se pueden nombrar utilizando las recomendaciones de la IUPAC o nombres tradicionales bien establecidos. [6] Si surge alguna ambigüedad, se pueden agregar nombres de clase.
Por ejemplo, el nombre basado en la fuente poli(viniloxirano) podría corresponder a cualquiera de las estructuras mostradas. Para aclarar, el polímero se nombra utilizando el nombre de la clase de polímero seguido de dos puntos y el nombre del monómero, es decir, nombre de la clase:nombre del monómero. Por lo tanto, a la izquierda y a la derecha, respectivamente, están polialquileno:viniloxirano y poliéter:viniloxirano.
La estructura de un copolímero se puede describir utilizando el más apropiado de los conectivos que se muestran en la Tabla 1. [7] Estos están escritos en letra cursiva.
a El primer nombre es el de la cadena principal.
Los polímeros y copolímeros no lineales y los conjuntos de polímeros se nombran utilizando los calificadores en cursiva en la Tabla 2. [5] El calificador, como rama , se utiliza como prefijo (P) al nombrar un (co)polímero, o como un conectivo (C), por ejemplo, peine , entre dos nombres de polímeros.
a De acuerdo con la nomenclatura orgánica de la IUPAC, los corchetes indican la naturaleza de los sitios localizadores en los sistemas de anillos fusionados. [8]
En lugar del nombre del monómero utilizado en la nomenclatura basada en la fuente, la nomenclatura basada en la estructura utiliza el de la "unidad de repetición constitucional preferida" (CRU). [9] Se puede determinar de la siguiente manera:
Los polímeros que no están formados por repeticiones regulares de una única CRU se denominan polímeros irregulares. En estos casos, cada unidad constitucional (UC) está separada por una barra, p. ej., poli(but-1-eno-1,4-diilo/1-viniletano-1,2-diilo). [10]
a Para evitar ambigüedades, las líneas onduladas dibujadas perpendicularmente al enlace libre,
que se utilizan convencionalmente para indicar valencias libres, [11]
generalmente se omiten de las representaciones gráficas en un contexto de polímeros.
Los polímeros de doble cadena consisten en cadenas ininterrumpidas de anillos. En un polímero espiro, cada anillo tiene un átomo en común con los anillos adyacentes. En un polímero en escalera , los anillos adyacentes tienen dos o más átomos en común. Para identificar el CRU preferido, la cadena se rompe de modo que el anillo superior se conserve con el número máximo de heteroátomos y el número mínimo de valencias libres. [12]
Un ejemplo es
La CRU preferida es una subunidad acíclica de 4 átomos de carbono con 4 valencias libres, una en cada átomo, como se muestra.
Está orientado de modo que el átomo inferior izquierdo tenga el número más bajo. Los localizadores de valencia libre se escriben antes del sufijo y se citan en el sentido de las agujas del reloj a partir de la posición inferior izquierda como: inferior izquierda, superior izquierda: superior derecha, inferior derecha. Por lo tanto, este ejemplo se denomina poli(butano-1,4:3,2-tetrailo). Para estructuras más complejas, el orden de antigüedad sigue nuevamente la Figura 1.
Algunos polímeros inorgánicos monocatenarios regulares pueden nombrarse como polímeros orgánicos utilizando las reglas dadas anteriormente, p. ej., −[O−Si(CH 3 ) 2 ] n − y −[Sn(CH 3 ) 2 ] n − se denominan poli[oxi(dimetilsilanodiilo)] y poli(dimetilstannanodiilo), respectivamente. [13] Los polímeros inorgánicos también pueden nombrarse de acuerdo con la nomenclatura inorgánica, pero la antigüedad de los elementos es diferente de la de la nomenclatura orgánica. Sin embargo, ciertos polímeros inorgánicos e inorgánicos-orgánicos, por ejemplo los que contienen derivados de metaloceno, en la actualidad se nombran mejor utilizando la nomenclatura orgánica, p. ej., el polímero mostrado puede denominarse poli[(dimetilsilanodiilo)ferroceno-1,1'-diilo].
Cuando se ajustan al patrón general de nomenclatura sistemática, se conservan algunos nombres tradicionales y triviales para polímeros de uso común, como polietileno, polipropileno y poliestireno.
Los enlaces entre átomos pueden omitirse, pero se deben dibujar guiones para los extremos de la cadena. No es necesario seguir la antigüedad de las subunidades. Para los (co)polímeros monocatenarios, se dibuja un guión a través de las marcas que los encierran, p. ej., poli[oxi(etano-1,2-diilo)] que se muestra a continuación a la izquierda. Para los polímeros irregulares, las UC están separadas por barras y los guiones se dibujan dentro de las marcas que los encierran. Los grupos terminales se conectan utilizando guiones adicionales fuera de las marcas que los encierran, p. ej., α-metil-ω-hidroxi-poli[oxirano- co -(metiloxirano)], que se muestra a continuación a la derecha. [11] [14]
![Poli[oxi(etano-1,2-diilo)] (izquierda) y α-metil-ω-hidroxi-poli[oxirano-co-(metiloxirano)] (derecha).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Examples_graphical_representations_prepared_in_accordance_with_IUPAC_recommendations.png/1280px-Examples_graphical_representations_prepared_in_accordance_with_IUPAC_recommendations.png)
El CAS mantiene un registro de sustancias. [15] En el sistema CAS, la CRU se denomina unidad estructural repetitiva (SRU). Existen pequeñas diferencias en la colocación de los localizadores, por ejemplo, poli(piridina-3,5-diiltiofeno-2,5-diilo) es poli(3,5-piridinadiil-2,5-tiofenodiilo) en el registro CAS, pero por lo demás los polímeros se nombran utilizando métodos similares a los de la IUPAC. [16] [17]
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