La denominazione IUPAC di alcheni e alchini si fonda sull’individuazione della catena principale, ossia la catena continua più lunga che includa obbligatoriamente il legame multiplo. Il nome dell’alcano corrispondente fornisce la radice; il suffisso viene modificato in -ene per la presenza di un doppio legame e in -ino per un triplo legame. Per gli idrocarburi aciclici valgono le relazioni generali: alcheni \( \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n} \), alchini \( \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n-2} \). A titolo esemplificativo:

• Butano: CH3–CH2–CH2–CH3;
• But-1-ene: CH2=CH–CH2–CH3;
• But-2-ino (2-butyne): CH3–C≡C–CH3;
• Pentano: CH3–CH2–CH2–CH2–CH3;
• Pent-2-ene: CH3–CH=CH–CH2–CH3;
• Pent-1-ino: HC≡C–CH2–CH2–CH3.

La numerazione della catena principale si assegna in modo da attribuire al legame multiplo (o ai legami multipli) i locanti più bassi possibili. Ciò significa scegliere l’estremità di partenza che minimizza, in ordine lessicografico, l’insieme dei numeri associati alle insaturazioni; in caso di parità si applicano i criteri di priorità IUPAC, fra cui la precedenza del doppio legame sul triplo per ottenere il primo punto di differenza favorevole al -ene. La Figura seguente illustra il posizionamento del doppio legame all’estremità più prossima dell’1-butene:

Classi di carbonio in una catena organica.

Individuati catena e locanti dell’insaturazione, si riconoscono e numerano i sostituenti (alchili, alogeni, gruppi funzionali subordinati), riportando la loro posizione e disponendoli in ordine alfabetico. La posizione della prima insaturazione prevale sempre su quella di un alogeno o di un gruppo alchilico nella scelta della direzione di conteggio. Negli esempi in figura è evidente come la numerazione privilegi la funzione -ene rispetto ai sostituenti periferici:

Numero di posizione dei carboni in una catena.

Numerazione della catena carboniosa.

Numerazione della catena principale ramificata.

Quando sono presenti più insaturazioni, si utilizzano i suffissi moltiplicativi -diene, -triene, -tetraene, accompagnati dai locanti di ciascun doppio legame. Per catene che combinano doppi e tripli legami, si impiegano i suffissi -en- e -in- (ad es., -en-ino o -in-ene), assegnando i locanti più bassi al complesso delle insaturazioni; in caso di ulteriore parità, si favorisce il doppio legame. Esempi diversi dai precedenti: epta-1,3-diene; nona-2,5,8-triene; epta-1-en-6-ino.

La stereochimica va indicata quando pertinente. Per alcheni disostituiti o polisostituiti suscettibili di isomeria geometrica si applicano le regole CIP: si antepone (E) o (Z) al nome, secondo la priorità dei sostituenti ai due carboni del doppio legame. Esempio: (E)-esa-3-ene. In alternativa, in sistemi cicloalchenici con due sostituenti, si possono usare cis/trans se non ambigui.

Per completezza, si ricordano alcune scelte redazionali IUPAC utili nella pratica:

• i locanti delle insaturazioni si collocano davanti al suffisso, separati da trattini, e si separano tra loro con virgole;
• più sostituenti identici si esprimono con di-, tri-, tetra-, specificando tutti i locanti (ad es., 3,4-dimetilpent-1-ene);
• i prefissi sec-, tert-, iso- non influiscono sull’ordine alfabetico, mentre ciclo-, allo-, neo- sono considerati;
• in presenza di insaturazioni e sostituenti funzionali con priorità superiore, la nomenclatura segue la gerarchia IUPAC dei gruppi funzionali; tuttavia, se il doppio/triplo legame definisce il suffisso principale, la numerazione continua a minimizzare i locanti delle insaturazioni.

Gli alcheni con due o tre doppi legami si denominano rispettivamente alcadieni (o semplicemente dieni) e alcatrieni (trieni). Dal punto di vista strutturale, i dieni si classificano in:

• dieni isolati: i doppi legami sono separati da almeno due legami semplici;

• dieni coniugati: i doppi legami sono separati da un solo legame singolo;

• dieni cumulati (alleni): i doppi legami sono adiacenti e condividono un carbonio sp-ibridato.

I dieni coniugati presentano una stabilizzazione addizionale dovuta alla delocalizzazione degli elettroni π sul sistema \( \pi \) esteso, descrivibile con orbitali molecolari delocalizzati e, in termini di strutture di risonanza, con contributi distribuiti lungo la catena; ciò si riflette in minori energie di idrogenazione per doppio legame rispetto ai dieni isolati. Un esempio di diene non coniugato è il 1,5-cicloottadiene:

Tipi di diene.

Per completezza, si può stimare il grado di insaturazione (numero di insaturazioni equivalenti, o DBE) con la relazione generale per composti contenenti C, H, N, X (alogeni):

\[ \mathrm{DBE} \;=\; C \;-\; \frac{H}{2} \;-\; \frac{X}{2} \;+\; \frac{N}{2} \;+\; 1, \]

utile per verificare la coerenza tra formula molecolare e numero di doppi/tripli legami e cicli.