ALQUENOS1. DEFINICION :

Propiedades Físicas

- Son hidrocarburos no saturados, que se caracterizan por tener uno o más pares de carbonos unidos por enlace doble.( )

- También reciben el nombre de OLEFINAS (aspecto semejante a los aceites) o hidrocarburos etilénicos.

- Su fórmula general es CnH2n

Al igual que los alcanos conforman una serie

CH2 = CH2 : Eteno

CH2 = CH – CH3 : Propeno

CH3 - CH2 – CH = CH2 : 1 – Buteno

CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3 : 1 – Penteno

-Los miembros de 2 a 4 carbonos (C2 – C4) son gaseosos. De los pentenos (C5) hasta los de 16 carbonos (C16) son líquidos, los demás son sólidos.

- Son insolubles en agua, pero bastante solubles en líquidos no polares como el benceno, éter, cloroformo, y son menos densos que el agua.

2. NOMENCLATURA

Raras veces se usan nombres , salvo para tres alquenos sencillos:

CH2 = CH2 : Etileno (Eteno)

CH2 = CH – CH3 : Propileno (Propeno)

( ) = Nombre IUPAC

Las reglas IUPAC para la nomenclatura de los alquenos parecidos, en muchos aspectos, a los de la nomenclatura de los alcanos:

a) El nombre de la estructura base se determina mediante la relación de la cadena más larga que contenga el enlace doble, además, la terminación en – “ono” del nombre del alcano de idéntica longitud se cambia por –“eno”. Entonces:Si tiene 5 átomos de carbono -------------> pentenoSi tiene 6 átomos de carbono -------------> hexeno, así sucesivamente.

b) La cadena se numera de manera que incluya los dos átomos de carbono del doble enlace, y la numeración se inicia en el extremo de la cadena más cercana al enlace doble. Se designa la localización del enlace doble por medio del número del primer átomo del enlace doble como prefijo.

c) Se indica la localización de los grupos sustituyentes, por medio de los números de los átomos de carbono a los que están unidos.

Ejem:

d) Los grupos insaturados (alquenilos) que pueden encontrarse como cadenas laterales tiene los siguientes nombres comunes:

Ejem:

Cloruro de alilo (nombre común)

3. ISOMERIA DE POSICION Y GEOMETRICA EN ALQUENOS:

a) ISOMEROS DE POSICION

Dos compuestos son isómeros de posición cuando sólo en la posición doble enlace sin modificar el esqueleto carbonado.

Ejem:

CH2 = CH- CH2 – CH3 <----------> CH3 – CH = CH – CH3

1 – Buteno 2 - Buteno

b) ISOMEROS GEOMETRICOS

Cuando dos compuestos orgánicos difieren en sus propiedades debido solo a la distinta orientación espacial de sus átomos (pero son semejantes en cuanto a que átomos se unen a cuáles otros), pero que no son imágenes especulares entre si, se denominan ISOMEROS GEOMETRICOS (pertenece a la clase de DIASTEREOMEROS)

NOMENCLATURA DE ISOMEROS GEOMETRICOS

La disposición espacial de un doble enlace con dos grupos idénticos se designa con los prefijos –cis y –trans. Si los dos grupos iguales (por lo general átomos de hidrogeno) se encuentran en el mismo lado del enlace doble se trata de un cis, si están en lados opuestos es un trans.

Ejem:

ISOMERIA GEOMETRICA

Nomenclatura propuesta por CAHN-INGOLD-PRELOG.

Para casos que todos los constituyentes sean diferentes:

Z (Alemán Zusammen -----> juntos) análogo: CIS

E (Alemán Entgegen ------> opuesto) análogo: TRANS

Se toma en cuenta Z de cada átomo unido a los carbonos de doble enlace.

Ejem:

4. METODOS DE OBTENCION DE ALQUENOS

La síntesis de alquenos implica la ELIMINACION de átomos o grupo de átomos en carbonos adyacentes.

A.- DESHIDROHALOGENACION DE (HALUROS) HALOGENUROS DE ALQUILO

-Se pueden deshidrohalogenar derivados monohalogenados tratándolos con una solución alcohólica de KOH, formando como producto el alqueno, HCl y H2O.

Buteno

-La facilidad con que se separa el halógeno en esta clase de reacciones depende del tipo de halógeno eliminado y de la estructura del halógeno de alquilo.

La facilidad de deshidrohalogenación sigue el sgte orden:

HALOGENURO DE ALQUILO TERCIARIO > SECUNDARIO > PRIMARIO

Así el cloruro de t-Butilo experimenta la eliminación mucho más fácilmente que el cloruro de n-Butilo.

También:

IODURO DE ALQUILO > BROMURO > CLORURO > FLORURO

En consecuencia es más fácil deshidrohalogenar el ioduro de isopropilo que el cloruro de isopropilo.

-En caso en que puede formarse una de alquenos isómeros, el producto preferido es el alqueno que tiene mayor número de grupos alquilo unidos a los carbonos que forman el doble enlace.

FACILIDAD DE FORMACION DE LOS ALQUENOS

R2C = CR2 > R2C = CHR > R2C = CH2, RCH = CHR > RCH = CH2

Ejem:

B.- DESHIDRATACION DE ALCOHOLES

-Implica la eliminación de una molécula de agua. Se requiere de la presencia de un ácido (que actúa como catalizador) y calor (elevada temperatura).

Se utilizan como catalizadores ácidos fuertes como el sulfúrico concentrado, fosfórico, óxido de aluminio (Al203) y pentóxido de difósforo (P2O5).

Ejem:

-Con algunos alcoholes es posible la formación de más de un tipo de alquenos (alquenos isómeros). Al igual que en la deshidrohalogenación, el alqueno preferido también es el más sustituido, es decir el más estable.

Ejem:

-La facilidad con que se deshidratan los alcoholes es:

ALCOHOL TERCIARIO > SECUNDARIO > PRIMARIO

Así es más fácil deshidratar el:

Que el:

C.- DESHALOGENACION DE DIHALOGENUROS VECINALES

Los dihalogenuros se preparan generalmente a partir de alquenos, sin embargo a menudo es útil convertir el alqueno en dihalogenuro mientras se realiza una operación en otra parte de la molécula para luego regenerarlo con un tratamiento con polvo de zinc, procedimiento que se describe como protección del doble enlace.

D.- REDUCCION DE ALQUINOS

5. REACCIONES DE LOS ALQUENOS

La reacción de los alquenos es la ADICION ELECTROFILICA de doble enlace, es decir la adición de reactivos ácidos. El doble enlace sirve de fuente electrónica, es decir actúa como base (nucleofílico).

1.- REACCIONES DE ADICION

A.- HIDROGENACION CATALITICA

Es un método más general para convertir un doble enlace carbono-carbono en uno simple, prácticamente en todo tipo de compuestos.

B.- ADICION DE HALOGENOS

-Los halógenos se adicionan fácilmente a los alquenos para formar dihalogenuros vecinales (adición 1,2 sobre el doble enlace)

Los halógenos más usados son el Cl2 y Br2. La reacción se lleva a acabo en un disolvente como CCl4 o CH3COOH.

-Si un halógeno reacciona con un alqueno en presencia de agua, un átomo de halógeno puede adicionarse a un extremo del doble enlace mientras el grupo hidroxilo se adiciona al otro extremo, formando una HALOHIDRINA. (Regla Markownikoff para el halógeno).

Ejem:

C.- HIDROHALOGENACION

-Un alqueno es convertido en halogenuro de alquilo correspondiente por medio del HCl, HBr o HI gaseoso y seco.

Ejem:

-Cuando existe la posibilidad de formación de los productos isómeros, el producto real obtenido sigue la REGLA DE MARKOWNIKOFF, que dice: 2El ATOMO DE HIDROGENO DEL ACIDO SE UNE AL ATOMO DE CARBONO DEL DOBLE ENLACE QUE INICIALMENTE YA TIENE EL MAYOR NUMERO DE HIDROGENOS”.

Ejem:

-Las adiciones de HCl y HI siguen la regla de Markownikoff. La orientación de la adición del HBr al doble enlace carbono-carbono queda determinada por la presencia o ausencia de PEROXIDOS.

En ausencia de peróxidos la adición de HBr a los alquenos sigue la regla de Markownikoff. Si hay presencia de peróxidos en el sistema reaccionante, el HBr se adiciona a los alquenos en la dirección opuesta (adición anti-Markownikoff).

Ejem:

D.- ADICION DE ACIDO SULFURICO

Los alquenos reaccionan con ácido sulfúrico concentrado y frío, formando SULFATOS ACIDOS DE ALQUILO (R-OSO3H), los cuales se hidrolizan hasta alcoholes.

La adición de ácido sulfúrico sigue la regla de Markownikoff.

Ejem:

sin peróxidos

sin peróxidos

con peróxidos

con peróxidos

E.- ADICION DE AGUA: HIDRATACION

El agua se adiciona a los alquenos en condiciones ácidas, para producir alcohol cumpliendo con la regla de Markownikoff.

F.- POLIMERIZACION

Es un proceso que comprende la unión de muchas moléculas pequeñas (monómeros) para dos moléculas muy grandes de alto peso molecular llamadas POLIMEROS.

Se requiere de alta temperatura, alta presión y la presencia de catalizador.

G.- OXIDACION: HIDROXILACION

-Algunos agentes oxidantes como el KHnO4 convierten los alquenos en compuestos conocidos como GLICOLES. Este proceso se conoce como HIDROXILACION y se realiza a temperatura ambiente con una solución acuosa fría, diluída, neutra o ligeramente alcalina.

Ejem:

-Una oxidación más vigorosa con KHnO4 implica la formación de ácidos, cetonas o CO2, según la posición del doble enlace.

Ejem:

-Los dienos conjugados sufren adiciones en posición 1,4; desplegándose el doble enlace a la posición 2,3 de la cadena carbonada.

Ejem:

2.4.7. DIENOS

Los dienos son compuestos orgánicos con dos dobles enlaces,

A.- NOMENCLATURA

Los dienos se nombran por medio del sistema IUPAC en la misma forma que los alquenos, excepto que se usa la terminación –dieno con dos números para indicar las posiciones de ambos dobles enlaces.

Ejem:

B.- PROPIEDADES

-Las propiedades químicas de un dieno dependen del arreglo de sus dobles enlaces.

-En los dienos aislados los dobles enlaces se comportan independientemente, por lo que cada uno reacciona como si fuera el único enlace de la molécula. Salvo por le mayor consumo de reactivos, las propiedades químicas de los dienos aislados son idénticas a la de los alquenos simples.

La adición a este tipo de dobles enlaces se designa como ADICIONES 1,2.

Ejem:

n - pentano