Reacciones De Alqueno

ALQUENOS

Los alquenos son hidrocarburos con enlaces dobles carbono-carbono. Se les denomina también olefinas. El alqueno más simple es el etileno cuya fórmula molecular es C2H4. El doble enlace se representa, en una estructura de Lewis, mediante dos pares de electrones entre los átomos de carbono. La longitud del enlace C=C en el etileno es de 1.33 Å, mucho más corto que el enlace simple C-C del etano que es de 1.54 Å. La longitud del enlace C-H en el etileno es de 1.08 Å, ligeramente menor que el enlace C-H en el etano que es de 1-09 Å. Los ángulos de enlace de C-CH y H-C-H son de 121.7y 116.6respectivamente.

Propiedades

• Los alquenos poseen propiedades físicas esencialmente iguales a los de los alcanos.

• Son insolubles en agua, pero bastantes solubles en líquidos no polares como: el benceno, éter, cloroformo, etc.

• Son menos densos que el agua.

• Sun punto de fusión y ebullición, aumenta si el numero de átomos de carbono también aumenta.

• Presenta orbitales híbridos del tipo sp2.

Nomenclatura:

Formula general:

- Si presentan un solo enlace doble : CnH2n

- Si presentan mas de un enlace doble : CnH2n + 2 - 2d

Donde: n = Nº de Carbonos y d = Nº de enlaces dobles.

Sistema IUPAC

• Para cadenas lineales que tienen un doble enlace:

Nº del carbono (ubicación del doble enlace) Prefijo eno

Ejemplos:

o But-1-eno o But-2-eno

o Dec-3-eno

• Si la cadena lineal presentan mas de un doble enlace:

2 enlaces dobles : …,… Prefijo adieno

3 enlaces dobles : …,… Prefijo atrieno……..etc.

Ejemplos :

De ca-3,7-dieno Buta-1,3-dieno Deca-1,5,8-trieno

Sustituyentes alquenilos:

Se originan cuando un alqueno pierde un átomo de hidrogeno.

Se nombran:

…..- prefijo enilo

Ejemplos:

Prop-2-enilo prop-1-enoli but-3-enilo

Para cadenas ramificadas

1. Se escoge la cadena que contenga mayor cantidad de enlaces dobles.

2. Se enumera la cadena por el extremo mas cercano el doble enlace.

3. Se nombran las ramificaciones, y luego se enumeran los carbonos que contienen al doble enlace.

4. Finalmente se nombra la cadena principal.

2-metilbut-1-eno 2-etil-3-metilpenta-1,4-dieno 5-etil-2,7-dimetilocta-1,4,6-trieno

Nombrar el siguiente compuesto:

Isomería Cis/Trans

Los isómeros: Cis – Trans son estereoisómeros, solo difieren únicamente en el arreglo espacial de los grupos.

Por tanto, la configuración cis de los enlaces dobles se asigna en aquellos isómeros geométricos que contienen grupos iguales o similares del mismo lado del doble enlace y la denominación trans se aplica en aquellos isómeros geométricos que contienen grupos iguales o similares de lados opuestos del doble enlace.

El problema de la nomenclatura cis/trans es que presenta muchas ambigüedades ya que muy a menudo se hace complicado elegir cuáles son los grupos iguales o similares situados en los carbonos olefínicos. Por ejemplo, no sería fácil asignar la configuración cis o trans de los dos isómeros geométricos del 1-bromo-1-fluoro-propeno:

Para evitar las ambigüedades que se producen en el sistema de nomenclatura cis/trans la I.U.P.A.C. ha propuesto un sistema de nomenclatura basado en las reglas de Cahn-Ingold-Prelog, que establecen un orden de prioridad según el número atómico.

Si el doble enlace presenta los dos grupos de mayor prioridad del mismo lado del plano de referencia se le asigna la configuración Z (del alemán zusammen).

Si el doble enlace presenta los dos grupos de mayor prioridad de lados opuestos del plano de referencia se le asigna la configuración E (del alemán entgegen).

Ejemplos:

Estabilidades relativas de los alquenos.

Las energías relativas de los alquenos se pueden comparar midiendo el calor de hidrogenación, que es el calor que se libera (DH°) durante la hidrogenación catalítica. La reacción se lleva a cabo tratando el alqueno en una atmósfera de hidrógeno en presencia de un catalizador metálico. El alqueno se reduce a un alcano. La hidrogenación es ligeramente exotérmica y se desprenden aproximadamente entre 20 y 30 kcal por mol de hidrógeno consumido. Por ejemplo, para el 1-buteno y el (E)-2-buteno se desprenden 30.3 kcal/mol y 27.6 kcal/mol respectivamente.

La diferencia de estabilidad entre el 1-buteno y el (E)-2-buteno es la diferencia entre sus calores de hidrogenación, por tanto el (E)-2-buteno es 2.7 kcal/mol más estable que el 1-buteno. Esta diferencia de estabilidad es típica entre un alqueno monosustituido (1-buteno) y uno trans-disustituido ((E)-2-buteno). La hidrogenación del 3-metil-1-buteno desprende 30.3 kcal/mol y la del 2-metil-2-buteno 26.9 kcal/mol. Por tanto, el alqueno trisustituido es más estable en 3.4 kcal/mol que el monosustituido.

En los casos que se acaban de comentar se comparan los calores de hidrogenación de alquenos que dan el mismo alcano en la hidrogenación. En la

práctica, los calores de hidrogenación se pueden emplear para comparar la estabilidad relativa de alquenos diferentes siempre que se hidrogenen para dar alcanos de energías similares.

La conclusión más importante que se desprende de los calores de hidrogenación de los alquenos es que: Los dobles enlaces más estables son aquellos que tienen el mayor número de grupos alquilo como sustituyentes.

A continuación se indican tabuladas y en una representación gráfica las estabilidades de los alquenos según su grado de sustitución.

Síntesis de Alquenos

1. Deshidrogenación de Alcanos

Reacción endotérmica que implica la eliminación de H2 por aplicación de calor y en presencia de un catalizador, seguido de la formación de enlaces múltiples entre carbonos vecinos. Son poco específicas y de bajo rendimiento debido a la gran diversidad e productos que se pueden obtener en una sola reacción de acuerdo con el numero de carbonos que presente el alcano de partida.

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