Alquenos

a

1. Los alquenos son hidrocarburos cuyas moléculas contienen doble enlace carbono-carbono. Como todos sus carbonos no están saturados con átomos de hidrógeno se denominan también hidrocarburos insaturados u olefinas. Los átomos de carbono que poseen el doble enlace tienen hibridación sp 2 . Alquenos El enlace Pi está formado por el solapamiento de los orbitales p paralelos y perpendiculares al plano de la molécula Los enlaces sigma alrededor del C son de hibridación sp 2 .Los ángulos son de aproximadamente 120º.La molécula es plana

2. Fórmula general: CnH2n

3. Los alquenos son importantes intermediarios en la síntesis de diferentes productos  orgánicos , ya que el doble enlace presente puede reaccionar fácilmente y dar lugar a otros grupos funcionales.   Además son intermediarios importantes en la síntesis de polímeros,  productos farmacéuticos, y otros productos químicos. Entre los alquenos de mayor importancia industrial, se encuentran el eteno y el propeno , también llamados etileno y propileno respectivamente. El etileno y el propileno se utilizan para sintetizar cloruro de vinilo, polipropileno, tetrafluoroetileno . ALQUENOS policloruro de vinilo (PVC) Polipropileno tetrafluoroetileno

4. Se emplea como anestésico general y como catalizador acelerando la maduración de los plátanos, naranjas, papas, limones y otros Eteno CH 2 =CH 2 Estireno

5. Propiedades Físicas Estado natural : A temperatura ambiente y a 1 atmósfera de presión, del eteno al buteno ( C 4 H 8 ) son gases. Del C 5 al C 18 son líquidos y del C 19 en adelante son sólidos. Solubilidad : Como compuestos apolares o muy poco polares son insolubles en agua, pero bastante solubles en líquidos no polares como benceno, éter, cloroformo. 5 Las propiedades físicas de los alquenos son similares a las de los alcanos correspondientes.

6. Sus puntos de ebullición crecen con el aumento del número de carbonos . Las ramificaciones disminuyen el punto de ebullición.

7. Los enlaces C( sp 3 )-C( sp 2 ) tienen un ligero momento dipolar porque los carbonos oléfinicos son ligeramente más electronegativos que los alifáticos. Esto se debe al mayor caracter s de la hibridación sp 2 de los alquenos.                                                                          cis -2-buteno Momento dipolar neto                                                        trans -2-buteno Momento dipolar nulo Los alquenos no se pueden catalogar como ácidos pero sus propiedades ácidas son un millón de veces mayores que las de los alcanos:                                                                                                             El mayor desplazamiento del equilibrio de desprotonación del etileno, en comparación con el etano, nos demuestra que el carbanión del etileno es ligeramente más estable que el del etano. Esto tiene que deberse a la mayor electronegatividad de un carbono sp 2 , que estabiliza la carga negativa.

8. ISOMEROS Se llaman  isómeros  a dos o más compuestos diferentes que tienen la misma  fórmula molecular,  pero  diferente fórmula estructural , y diferentes propiedades físicas o químicas. Estructural: Los isómeros se diferencian por el orden en que están enlazados los átomos en la molécula. Isomería de cadena:  Distinta colocación de algunos átomos en la cadena. Isomería de posición:  Distinta posición del grupo funcional. Isomería de función:  Distinto grupo funcional. Estereoisomería : Los isómeros se diferencian por la disposición tridimensional de los átomos en la molécula. Isomería geométrica o cis-trans :  propia de los compuestos con dobles enlaces. Isomería óptica:  propia de compuestos con carbonos asimétricos, es decir, con los cuatro sustituyentes diferentes.

9. Isomería cis-trans en alquenos Una característica del doble enlace es su rigidez que impide la libre rotación, por lo que se reduce los posibles intercambios de posición que pueden sufrir los átomos de una molécula y surge así un nuevo tipo de isomería. La isomería cis-trans en los alquenos se da cuando los sustituyentes en cada uno de los carbonos del doble enlace son distintos . Dos sustituyentes distintos: H y CH 3 Dos sustituyentes distintos: H y CH 3 En este compuesto hay isomería geométrica, pues se cumple la condición en ambos carbonos. En este carbono hay dos sustituyentes iguales, por lo tanto, en este compuesto no hay isomería geométrica.

10. Un estereoisómero es cis cuando los dos hidrógenos están del mismo lado del doble enlace . Un estereoisómero es trans cuando los dos hidrógenos están en lados opuestos del doble enlace Del mismo lado del plano De lados opuestos del plano cis -2-buteno trans -2-buteno

11. Para que exista isomería geométrica se deben cumplir dos condiciones: 1.- Rotación impedida (por ejemplo por un doble enlace) 2.- Dos grupos diferentes (A y B) unidos a ambos lados del enlace Isomería en los alquenos

12. 1,2-dicloroeteno But-2-eno Isómero Punto Fusión °C Punto Ebullición °C cis -80 60 trans -50 48 Isómero Punto de Fusión °C Punto Ebullición °C cis -139 4 trans -106 1 Efecto de la isomería geométrica sobre las propiedades físicas

13. Nomenclatura de isómeros geómétricos En estos casos la designación cis y trans resulta muy confusa, por lo que hay que buscar un forma general para diferenciar entre estos isómeros. El modo general para describir los sistemas con doble enlace (especialmente los alquenos) consiste en el sistema de nomenclatura E, Z.

14. Reglas de secuencia o prioridad Las reglas que se deben tener en cuenta para establecer el orden de prioridad o preferencia de los átomos o grupos de átomos fueron establecidas en 1956 por Cahn , Ingold y Prelog y modificadas varias veces para evitar ambigüedades. Cuando los grupos de prioridad alta se encuentren en lados opuestos del plano perpendicular a la molécula, el isómero se llama E Cuando están en el mismo lado de este plano el isómero se denomina Z Ejemplo : but-2-eno : La prioridad de los sustituyentes sobre los carbonos del doble enlace se puede deducir de las siguientes reglas: Z But-2-eno : T eb = 3,73 °C E But-2-eno : T eb = 0,96 °C

15. Reglas de prioridad Regla 1: Si los átomos unidos al átomo de carbono en estudio son distintos, tienen prioridad los del número atómico más alto sobre los del número atómico más bajo y si se trata de dos isótopos, se consideran por orden decreciente de masa atómica. Ej : Br (35) > Cl (17) > O (8) > N (7) > C (6) > H (1) D > H y 13 C > 12 C

16. Regla 2 : Cuando los átomos unidos al átomo de carbono son idénticos (y no sirve la primera regla), se sigue la secuencia, es decir, se recurre a la comparación de los átomos unidos a ellos y, si es preciso porque fueran también iguales, a los siguientes, etc , teniendo en cuenta que si los átomos son iguales pero en número diferente, tiene prioridad el sustituyente con más átomos de rango superior. Ej : -CH 2 -OH > -CH 3 porque O > H -CH 2 -Br > -CH 2 -OH porque Br > OH -CH 2 -CH 3 > -CH 3 porque C > H                            >                         >                           

17. Regla 3: Los enlaces dobles y triples se tratan como si fueran sencillos, duplicando o triplicando los átomos de la cadena, respectivamente. Carbono enlazado Con H,O,O Oxigeno enlazado Con C,C Equivale a

18. Ejemplos

19. c)

20. 1. Reacción de reducción: Hidrogenación catalítica. Reacciones

21. 2. Adición de halógenos.

22. 3.Adición de haluros de hidrógeno

23. En el caso del HBr dependiendo de las condiciones de reacción se puede dar la Orientación anti- Markovnikov

24. Mecanismo

25. Prediga el producto las siguientes Reacciones

26. Respuesta

27. 4. Hidratación catalizada por ácido.

28. Prediga el producto las siguientes Reacciones

29. Respuesta

30. 5. Hidroxilación

31. Los compuesto se quema para formar CO 2 ,H 2 O y liberándose gran cantidad de energía. 6. Combustión CH 2 =CH 2 + 3 O 2 2 CO 2 + 2 H 2 O + energía

32. Prediga el producto las siguientes Reacciones

33. Respuesta

34. 6. Ruptura oxidativa de alquenos con KMn .

35. En la selección de la cadena más larga, los carbonos que forman el doble enlace, siempre deben formar parte de la cadena principal y la numeración se inicia por el extremo más cercano al enlace doble. Al escribir el nombre de la cadena de acuerdo al número de átomo de carbonos, se antepone el número más chico de los dos átomos con el enlace doble y al final se escribe la terminación ENO. Nomenclatura de los Alquenos

36. Regla 1.   Los alquenos son hidrocarburos que responden a la fórmula C n H 2n .  Se nombran utilizando el mismo prefijo que para los alcanos ( met -, et-, prop -, but - ....) pero cambiando el sufijo -ano por - eno . Regla 2. Se toma como cadena principal la más larga que contenga el doble enlace.  En caso de tener varios dobles enlaces se toma como cadena principal la que contiene el mayor número de dobles enlaces (aunque no sea la más larga)

37. Regla 3. La numeración comienza por el extremo de la cadena que otorga al doble enlace el localizador más bajo posible. Los dobles enlaces tienen preferencia sobre los sustituyentes Regla 4. Los alquenos pueden existir en forma de isómeros espaciales que se distinguen con la notación cis / trans .

38. Regla5. En compuestos cíclicos resulta innecesario indicar la posición del doble enlace, puesto que siempre se encuentra entre las posiciones 1 y 2 . 1,3 -Dimetilciclopenta- 1,3 -di eno http:// www.quimicaorganica.org/alquenos/nomenclatura-alquenos/282-nomenclatura-de-alquenos-problema-42.html

39. Ejemplo de los Alquenos 6-ETIL-4-ISOPROPIL-7-METILOCT- 3 - ENO 2

40. Ejemplo de los Alquenos 3,4-DIMETIL HEPT - 2-ENO

41. Ejercicios de los Alquenos

42. Ejercicios de los Alquenos 11. but-1,3-dieno 12. hexa-1,4-dieno 13. 2,3-dimetilpent-1,4-dieno 14. 2-metilbut-1,3-dieno 15. 2-etilhexa-1,3-dieno 16. 3-etil-6-metiloct-2-eno 17. 6-metil-6-propilnon-2,4,7-trieno 18. 2,3-dimetilbut-1,3-dieno 19. 2,3,5-trimetiloct-1,4-dieno 20. 3-propilhept-1,5-dieno