Alquenos 1 obtención
- 1. Compuestos insaturados Fórmula general CnH2n Alqueno mas pequeño: Etileno
- 2. Carbono unido a tres átomos Hibridación sp2 ¿Cuál es la configuración electrónica para un átomo de carbono sp2?
- 7. Ruptura de un enlace sigma C – C (alcanos) 83 kcal/mol Ruptura de un enlace pi C-C (alquenos) 62 kcal/mol Degradación completa de un doble enlace carbono- carbono ( C = C ) 145 kcal/mol
- 8. ¿Quién presenta mayor longitud de enlace? ¿un doble enlace C = C o un enlace sencillo C – C?
- 9. Nomenclatura de Alquenos, Cicloalquenos y Dienos Reglas IUPAC 1. Seleccione como cadena patrón la cadena más larga que contenga el mayor número posible de dobles enlaces y nómbrela tomando como base el nombre patrón del alcano correspondiente, cambiando la terminación ano por -eno para un doble enlace. Si hay dos dobles enlaces el sufijo es -dieno; para tres, -trieno, y así sucesivamente. 2. Numere la cadena desde el extremo más próximo a los dobles enlaces. Indique la posición del doble enlace justo antes del nombre de la cadena.
- 10. 3. Nombre los grupos sustituyentes como en alcanos, indicando su posición por el número del carbono de la cadena principal al que va enlazado. El grupo etenilo y el propenilo generalmente se denominan grupo vinilo y grupo alilo, respectivamente. 4. Para nombrar a los cicloalquenos se siguen las mismas reglas, pero anteponiendo el prefijo ciclo al nombre del alqueno correspondiente. Numere el anillo de tal forma que el doble enlace esté entre los carbonos 1 y 2. 5. Para los compuestos con isomería geométrica, añada el prefijo apropiado: cis-, trans- ó E-, Z-.
- 11. Ejemplos: CH 2 =CH 2 Eteno CH 2 =CH-CH 3 Propeno CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 1-buteno CH 3 -CH=C –CH 3 2-metil-2-buteno CH 3 CH 3 -CH-CH=CH 2 3-metil-1-buteno CH 3 CH 3 -CH=C-CH 2 -CH 2 -CH-CH 3 3,6-dimetil-2-hepteno CH 3 CH 3
- 12. 3-propil- 1-hexeno 3-etil-1-hepteno 3-etil-6-metil-2-hepteno 1,3-pentadieno 3-ter-butil-1,6-heptadieno 1,3,5-hexatrieno
- 13. Grupos alquilo insaturados Cloroeteno 3-bromo-1-propeno Cloruro de vinilo Bromuro de alilo
- 14. 5-etil-1-metil-1,3-ciclohexadieno 1-etil-2-isopropil-3-metil-1,3-ciclobutadieno 1,3-ciclopentadieno
- 15. Nomenclatura Común de Alquenos CH2 = CH2 Etileno CH3 – CH = CH2 Propileno CH2 = CH – CH2 – CH3 α – Butileno CH3 – CH = CH – CH3 β-Butileno CH3 CH3 – C = CH2 Isobutileno
- 17. Isómeros estructurales Presentan igual fórmula molecular pero difieren en su fórmula estructural. Tienen propiedades físicas distintas.
- 18. Isómeros geométricos Son diastereómeros resultantes de la rotación restringida sobre dobles enlaces. Presentan propiedades físicas y/o químicas diferentes. Tienen igual fórmula molecular, igual fórmula estructural pero difieren en la orientación espacial de los grupos en relación al doble enlace. ¡Son estereoisómeros que no son imagen de espejo entre si!
- 19. Requisito para la existencia de isomería geométrica No deben existir dos átomos o grupos de átomos iguales en un mismo carbono, de los que están formando el doble enlace. ¿Pueden las siguientes estructuras presentar isomería geométrica? No existen como isómeros geométricos
- 20. Designación de la configuración en isómeros geométricos Sistema cis y trans Este sistema generalmente se aplica para isómeros de fórmula RCH=CHR, donde R puede ser igual o diferente.
- 21. Ejemplos de isómeros geométricos Los hidrógenos se encuentran opuestos por lo tanto es un isómero trans Los hidrógenos están orientados hacia un mismo lado y por lo tanto es isómero cis Presentan propiedades físicas diferentes
- 22. ¿Cómo pueden Existe otro sistema nombrarse los isómeros llamado Z y E geométricos de estructura ¿quieres saber en CH3CH=CBrCl? qué consiste? Sistema Z y E Sistema de nomenclatura basado en las reglas de Cahn-Ingold-Prelog, que establecen un orden de prioridad según el número atómico. Consiste en determinar para cada carbono que forma el doble enlace, que átomo o grupo de átomos tiene mayor prioridad.
- 23. Continuación sistema Z y E…… Prioridad: CH3 > H Br > Cl
- 24. ¿es Z o E? Por lo tanto este isómero es Z
- 26. Ejercicios 1. Deduzca si el 1-bromo-1-fluoro-2-metil-1-buteno puede presentar isomería geométrica. Si su respuesta es afirmativa dibuje el par de isómeros geométricos y desígnelos como Z o E. 2. Determine las configuraciones Z o E de cada uno de los siguientes isómeros geométricos:
- 27. Estabilidad de Alquenos Los dobles enlaces son clasificados en base al número de carbonos unidos a ellos.
- 28. Efecto de los sustituyentes en la estabilidad de alquenos Efecto electrónico Los grupos alquilo estabilizan el carbono sp2 por liberación de electrones. Entre más grupos alquilo existan sobre los carbonos que forman el doble enlace, mayor será su estabilidad.
- 29. Efecto estérico Los alquenos trans son más estables que su isómero cis Los cis-alquenos están desestabilizados por tensión de Van der Waals o impedimento estérico.
- 31. Orden de estabilidad de alquenos
- 33. A medida que se incrementa el número de carbonos, aumenta el punto de ebullición pero si la cadena se ramifica éste disminuye. Por lo general, si se comparan alquenos del mismo peso molecular, tendrá mayor punto de ebullición el que tenga el doble enlace más hacia el centro. Un alqueno cis presenta un mayor punto de ebullición que el alqueno trans, debido a que el isómero cis presenta un pequeño momento dipolar.
- 35. Los alquenos no se disuelven en agua, ni en otros compuestos muy polares, pero sí son solubles en solventes no polares o poco polares como el benceno, cloroformo, éter, etc. Densidad Los alquenos son menos densos que el agua.
- 36. Alquenos intermediarios importantes para la síntesis de polímeros, productos farmacéuticos, pesticidas y otros productos químicos importantes Etileno: el más importante a nivel industrial.
- 37. El etileno permite preparar unos 50 derivados simples de gran importancia industrial. Algunos ejemplos importantes son los siguientes: * Miles de toneladas anuales de producción
- 39. Deshidratación de alcoholes Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo Reducción de alquinos Deshalogenación de dihalogenuros de alquilo vecinales
- 40. HA = H2SO4, H3PO4 Ejemplos de materia prima:
- 41. ¿Qué tipo de alcohol se deshidratará más fácilmente? Voy a analizar las siguientes reacciones Facilidad de deshidratación de alcoholes
- 42. ¿Cómo puedo explicar esa facilidad de deshidratación? Ya sé, debo estudiar el mecanismo de reacción ¿Qué tipo de especies reactivas intervienen en el mecanismo de la reacción de deshidratación? Iones carbonio o carbocationes ¿Recuerdas que es un ion carbonio? ¿Mediante qué tipo de ruptura de enlace se forman?
- 43. Mecanismo de Deshidratación de Alcoholes
- 44. Deshidratación del Alcohol ter-butílico
- 46. Considerando la siguiente reacción: CH3-CH-CH2-CH3 + H2SO4 CH2=CH-CH2-CH3 conc O-H + CH 3- CH=CH-CH3 Δ + H2O Explicar mediante el mecanismo de reacción la formación de los productos.
- 47. Orientación de la eliminación En ocasiones en esta reacción se forman mezclas de alquenos En una mezcla, el producto principal será aquel que tenga más grupos alquilo unidos a los carbonos que forman el doble enlace, es decir, el que tenga el doble enlace más hacia el centro.
- 50. En el segundo paso del mecanismo, el alcohol protonado elimina una molécula de agua formando un ion carbonio.
- 51. Diagrama de energía para la formación de carbocationes a partir de alcoholes primarios, secundarios y terciarios protonados
- 52. La velocidad de esta reacción depende de la facilidad de formación del ion carbonio: Generalmente, entre más estable es un ion más rápidamente m se forma: Estabilidad de los iones carbonio Terciarios > Secundarios > primarios > metílico
- 53. Ya entendí el porqué del orden de reactividad de los alcoholes en esta reacción? pero ¿cómo se explicaría la estabilidad de los iones carbonio Leyes de la electrostática La estabilidad de un sistema con carga aumenta con la dispersión de ésta, por lo tanto, cualquier factor que tienda a esparcir o disminuir la carga positiva del carbono electrónicamente deficiente y a distribuirla sobre el resto del ion debe estabilizarlo.
- 54. Los grupos alquilo tienden a ceder densidad electrónica hacia un centro deficiente y por lo tanto estabilizan a un ion carbonio. Entre más grupos alquilo se encuentren sobre el carbono deficiente, mayor será la estabilidad del ion carbonio
- 55. Transposiciones a iones carbonio más estables • Se pueden presentar transposiciones a iones más estables. ¿Qué alqueno o alquenos se producirán en la deshidratación de los siguientes alcoholes?
- 56. Explicar la formación de productos en la siguiente reacción:
- 57. •La base que se utiliza debe ser fuerte • Entre las más utilizadas están los hidróxidos (especialmente KOH) y los alcóxidos (RO:-).
- 58. Mecanismo de reacción Sucede mediante un mecanismo de eliminación E2 • Mecanismo concertado • No hay formación de iones carbonio y por lo tanto no se presentan transposiciones. Orden de reactividad en E2: RX 3º > RX 2º > RX 1º Depende de la estabilidad del alqueno formado
- 59. • Se pueden obtener mezclas de alquenos • Por lo general, el alqueno que se forma en mayor cantidad (principal) es el más estable. • Al alqueno más estable se le conoce como producto Saytzeff.
- 61. • En ocasiones predomina el alqueno menos estable conocido como producto Hofmann. ¿En qué casos predomina el alqueno menos estable? 1. Cuando la base utilizada es muy voluminosa, por ejemplo, si se utiliza ter-butóxido de potasio:
- 63. 2. Cuando existe gran impedimento estérico alrededor del hidrógeno que reacciona con la base.
- 64. Catalizador Lindlar Adición syn Adición anti
- 66. Desventaja: poca disponibilidad de la materia prima
- 67. Ejercicios 1. Dibuje las fórmulas estructurales de los alquenos que pueden ser formados por deshidrohalogenación de los siguientes halogenuros de alquilo (KOH como base). Si se forma más de un alqueno, diga cuál esperaría usted que fuera el producto principal y si no se forma ningún producto especifíquelo. a) (CH3)2CClCH(CH3)2 b) (CH3)3CCHBrC(CH3)3 c) 1-Bromo-1-metilciclohexano d) 4-Cloro-1-metilciclohexano