I composti eterociclici sono sostanze a struttura ciclica contenenti almeno un atomo diverso dal carbonio come ossigeno, zolfo e azoto. Tutti gli elementi in grado di formare legami covalenti con il carbonio, purché presentino valenze superiori a uno, possono entrare a far parte delle strutture cicliche. Da ciò deriva il grandissimo numero e la varietà dei composti eterociclici esistenti o potenzialmente preparabili.
Inoltre, molti sistemi ciclici contengono più eteroelementi uguali o diversi tra loro in anelli che possono comprendere pochi o molti membri benché quelli a cinque o a sei membri siano di gran lunga i più frequenti. Un fattore distintivo di una struttura ciclica è il grado di insaturazione che, attraverso gradi intermedi può raggiungere il valore proprio delle strutture aromatiche.
Per i composti eterociclici esiste una nomenclatura I.U.P.A.C. Il sistema di Hantzsch-Widmann risulta essere il più sistematico e generalizzato in quanto applicabile a sistemi da tre a dieci termini.
Secondo questo criterio i composti monociclici contenenti uno o più eteroatomi vengono chiamati con nomi ottenuti dalla combinazione di un appropriato prefisso come da tabella 1 che indica gli eteroatomi presenti e da un suffisso come da tabella 2 che indica il numero di termini che compongono l’anello.
Tabella 1
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Prefissi nella nomenclatura Hantzsch-Widmann |
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Elemento |
Valenza |
Prefisso |
| Ossigeno | II | Ossa- |
| Zolfo | II | Tia- |
| Azoto | III | Aza- |
| Fosforo | III | Fosfa- |
| Arsenico | III | Arsa- |
| Silicio | IV | Sila- |
Tabella 2
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Quadro dei suffissi nella nomenclatura dei composti eterocicli |
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| Dimensioni dell’anello |
Anelli non azotati |
Anelli azotati |
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| Con massima insaturazione (*) | Con un solo doppio legame | Saturi | Con massima insaturazione (*) | Con un solo doppio legame | Saturi | |
| 3 | -irene | – | -irano | -irina | – | -iridina |
| 4 | -ete | -etene | -etano | -ete | -etina | -etidina |
| 5 | -olo | -olene | -olano | -olo | -olina | -olidina |
| 6 | -ino | – | -ano | -ina | – | (**) |
| 7 | -epino | – | -epano | -epina | – | (**) |
| 8 | -ocino | – | -ocano | -ocina | – | (**) |
| 9 | -onino | – | -onano | -onina | – | (**) |
| 10 | -ecino | – | -ecano | -ecina | – | (**) |
(*) corrispondente al massimo numero di doppi legami non cumulati compatibilmente con la valenza degli eteroatomi
(**) si mette il prefisso “periidro” al nome del corrispondente composto saturo
Inoltre il suffisso può cambiare per anelli aventi lo stesso numero di termini ma con grado di insaturazione diverso e a seconda che sia presente azoto o meno. Il grado di insaturazione viene anche indicato con dei prefissi “diidro” , “tetraidro” ecc. posti davanti al nome del corrispondente sistema a massima insaturazione.
La molteplicità di uno stesso eteroatomo viene indicata con un prefisso “di”, “tri” ecc. messo davanti al nome appropriato. Nella formulazione del nome di composti contenenti due o più eteroatomi l’ordine di citazione di questi deve seguire la sequenza riportata in Tabella 1. La posizione del singolo eteroatomo contenuto in un anello eterociclico determina la numerazione delle posizioni del composto assumendo come posizione 1 quella occupata dell’eteroatomo stesso. Se uno stesso eteroatomo compare più volte nella struttura del composto, la numerazione delle posizioni deve essere tale da assegnare agli eteroatomi i numeri più bassi.