METODOS DE OBTENCION DE ALQUENOS Y SUS MECANISMOS

1.- METODOS DE OBTENCION DE ALQUENOS Y SUS MECANISMOS

• DESHIDROHALIGENACION

Es la formación de un alqueno por eliminación de un átomo de hidrogeno y uno de halógeno en un halogenuro de alquilo. La deshidrohalogenacion se puede llevar a cabo mediante dos mecanismos: el mecanismo E2 o el E1.

La deshidrohalogenacion por el mecanismo E2 se lleva a cabo mediante un mecanismo de un solo paso, cuando una base fuerte sustrae un protón de un átomo de carbono mientras el grupo saliente se aleja del átomo de carbono adyacente.

La deshidrohalogenacion por el mecanismo E1 se realiza en un buen disolvente ionizante (como el alcohol o agua) sin que haya nucleofilo o base fuerte presente para forzar la cinética de segundo orden. El substrato es un halogenuro de alquilo secundario o terciario. La eliminación de primer orden implica la ionización para formar un carbocatión que cede un protón a una base débil, por lo general el solvente.

• DESHALOGENACION DE DIBROMUROS VECINALES

Un compuesto que tiene dos halógenos en el mismo carbono se llama dihalogenuro geminal; el que tiene dos halógenos en carbonos adyacentes se llama dihalogenuro vecinal.

Los dibromuros vecinales se convierten en alcanos por reducción, ya sea con ion de yoduro o zinc en acido acético. Una molécula de Br2 (agente oxidante) se separa del dihalogenuro para formar el alqueno. El Zinc trabaja como agente reductor en la deshalogenacion por Zinc y acido acético. La reacción con yoduro se verifica mediante el mecanismo E2, con las mismas limitaciones geométricas que la deshidrohalogenacion E2.

• DESHIDRATACION DE ALCOHOLES

La palabra deshidratación significa literalmente eliminación de agua. La deshidratación es reversible, y en la mayor parte de los casos no es grande la constante de equilibrio. La deshidratación se lleva a término eliminando los productos de la mezcla de reacción a medida que se forman. El alqueno hierve a menor temperatura que el alcohol porque las moléculas del alcohol participan en enlaces de puentes de hidrogeno. Una destilación controlada cuidadosamente elimina el alqueno y deja el alcohol en la mezcla de reacción. Con frecuencia se usan el acido sulfúrico concentrado, y el acido fosfórico concentrado como reactivos para la deshidratación, ya que actúan tanto como catalizadores ácidos como agentes deshidratantes. La hidratación de estos ácidos es muy exotérmica.

El mecanismo de deshidratación se parece al mecanismo E1, el grupo hidroxilo del alcohol es un mal grupo saliente (-OH), pero la protonación por el catalizador acido lo convierte en un buen grupo saliente (H2O). La ionización del alcohol protonado da un carbocatión que pierde un protón para dar el alqueno. Una base débil como H2O o HSO+4 puede sustraer el protón en el paso final.

• DESINTEGRACION CATALITICA

El método menos costoso para fabricar alquenos en gran escala es la DESINTEGRACION CATALITICA del petróleo, o sea el calentamiento de una mezcla de alcanos en presencia de un catalizador. Uno de los métodos para formar los alquenos es mediante una ruptura de enlace para dar un alqueno y un alcano de menor peso molecular.

La desintegración se emplea principalmente para fabricar alquenos de hasta seis átomos de carbono. El valor de este método depende del mercado para los diferentes alquenos y alcanos que se producen. El peso molecular promedio y las cantidades relativas de alcanos y alquenos se pueden controlar variando la temperatura, el catalizador y la concentración de hidrogeno en el proceso de desintegración. Una destilación cuidadosa en una columna muy grande separa la mezcla en sus componentes puros, listos para empaque y venta.

• DESHIDROGENACION DE ALCANOS

Es la eliminación de H2 de una molécula, y es el proceso inverso a la hidrogenación. La deshidrogenación de un alcano da un alqueno. Esta reacción tiene un cambio de entalpia desfavorable, pero uno favorable de entropía. La deshidrogenación es endotérmica y tiene un valor positivo de DHº; a temperatura suficientemente grande se favorece la deshidrogenación.

La deshidrogenación es semejante a la desintegración catalítica. En ambos casos se usa un catalizador para disminuir la energía de activación, y ambas reacciones emplean altas temperaturas para aumentar el término favorable de entropía y compensar el término desfavorable de entalpia. Pero también la deshidrogenación y la desintegración catalítica comparten la misma tendencia a producir mezclas de productos, y ninguna de las reacciones se adapta para la síntesis de alquenos en el laboratorio.

• ELIMINACION DE SAYTZEFF

Eliminación que da el producto de Saytzeff (el alqueno más sustituido que se obtiene como producto de una reacción).

2.- CONCEPTO DE DESHIDRATACION EN QUIMICA ORGANICA

Eliminación de agua de un compuesto, generalmente catalizada por acido

3.- REACCIONES QUE PRESENTAN LOS COMPUESTOS INSATURADOS

• REACCIONES DE ADICIÓN ELECTRÓFILA

La reacción característica de los alquenos es la adición de sustancias al doble enlace,

La primera etapa de la reacción es la adición del protón al alqueno nucleófilo, para formar el carbocatión. En la segunda etapa, el carbocatión reacciona con el nucleófilo.

La adición de electrófilos a alquenos hace posible la síntesis de muchas clases de compuestos:

• HIDROGENACIÓN DE ALQUENOS

La hidrogenación es la adición de hidrógeno al doble enlace para formar alcanos.

Platino y paladio son los catalizadores más comúnmente usados

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