República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E. Colegio “La Villa de los Niños” San Cristóbal – Estado Táchira

TEMA 6:

ALQUENOS Y

ALQUINOS

Curso: Quinto Año Secciones: A, B, C, D Docente: Yngrid Cote

San Cristóbal, marzo de 2021

ALQUENOS

GENERALIDADES

Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen doble enlace carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno es un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos. Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos. Antiguamente se les denominaba como olefinas dadas las propiedades que presentaban sus representantes más simples, principalmente el eteno, para reaccionar con halógenos y producir óleos, además de tener una gran capacidad de polimerización produciendo así Polialquenos o poliolefinas, las cuales son la materia prima para producir cauchos, plásticos, pinturas, barnices y lacas.

Figura 1: Molécula de eteno

PROPIEDADES FÍSICAS

En la figura 2 se estipulan tres parámetros físicos, y si te das cuenta no difieren mucho de los alcanos. Tenemos punto de ebullición (p.e.), punto de fusión (p.f.) y su densidad a 2°C.

Figura 2: Propiedades físicas de algunos alquenos

MÉTODOS DE OBTENCIÓN

Los alquenos se pueden sintetizar mediante las siguientes reacciones:

a) Deshidrohalogenación: Una base fuerte como el hidróxido de potasio (KOH) se agrega a un haluro y se produce eteno + agua + Bromuro de potasio.

CH3CH2Br + KOH → CH2=CH2 + H2O + KBr

b) Deshidratación: La eliminación de agua a partir de alcoholes, por ejemplo:

CH3CH2OH + H2SO4 → CH2=CH2 + H2SO4 + H2O

Etanol+ ácido sulfúrico -> Sulfato ácido de isopropilo + agua -> Eteno + ácido sulfúrico + agua

c) Deshalogenación: Remoción de halógenos (Cl, F, I o Br) con minerales (Zn, Mg)

BrCH2CH2Br + Zn → CH2=CH2 + ZnBr2

d) Pirólisis (con calor)

CH3(CH2)4 → CH2=CH2 + CH3CH2CH2CH3

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALQUENOS

a) Combustión: Al someter a una llama se descompone en dióxido de carbono y agua.

b) Adición de reactivos simétricos: Los alquenos son más reactivos que los alcanos. Sus reacciones características son las de adición de otras moléculas, como haluros de hidrógeno, hidrógeno y halógenos. También sufren reacciones de polimerización, muy importantes industrialmente.

b.1) Hidrohalogenación: se refiere a la reacción con haluros de hidrógeno formando alcanos halogenados del modo CH3-CH2=CH2 + HX → CH3CHXCH3.

Estas reacciones deben seguir la Regla de Markovnikov de enlaces dobles.

b.1.1) Hidrogenación: se refiere a la hidrogenación catalítica (usando Pt, Pd, o Ni) formando alcanos del modo CH2=CH2 + H2 → CH3CH3.

b.1.2) Halogenación: se refiere a la reacción con halógenos (representados por la X) del modo CH2=CH2 + X2 → XCH2CH2X. Por ejemplo, halogenación con bromo:

c) Adición de reactivos asimétricos

d) Ozonólisis:

e) Oxidación con KMnO4: En el caso de los Alquenos, se da una reacción al estar en contacto con Permanganato denominada adición electrofílica (AE) en el doble enlace del alqueno produciendo otro compuesto oxigenado.

Nomenclatura IUPAC

1) Los alquenos se nombran terminando en ENO el vocablo que indica el número de carbonos de la molécula (eteno, propeno...).

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)

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

4) Debes tomar en cuenta la cantidad de radicales (metiles, halógenos, grupos hidroxilos, etc) que existen a lo largo de la cadena, y según la numeración debes asignar su posición y nombrar como aparece en estos ejemplos

5) Cuando tengas dos o más dobles enlaces en la cadena debes anteponer el número de enlaces presentes (2 di, 3, tri, 4 tetra, 5 penta, etc) antes del sufijo ENO

Ejemplos

Ejemplo con numeración Ubicación de dobles enlaces

Otros elementos

Nombre

CH2=CH2 C1 - Eteno CH3-CH=CH-CH3 C1 C2 C3 C4

C2 - 2- propeno

CH3-CH2Br-CH=CH-CH3 C5 C4 C3 C2 C1

C2 Br en C4 4-bromo 2- penteno

CH3-CHBr=CH-CHCl-CH2-CH3 C1 C2 C3 C4 C5 C6

C2 Br en C2 Cl en C4

2-bromo 4-cloro 3-hexeno

CH2=CH-CH=CH-CH2-CH2-CH3 C1, C4 1,4 Heptadieno CH2=CH-CH=CH-CHBr-CH2-CH=CH3 C1, C3, C7 Br en C5 5-bromo, 1,3,7-Octatrieno

CH3-CH=CH-CH=CH-CH2-CHF-CH=CH3

C1, C5, C8 F en C3 3-flúor 1,5,8 Nonatrieno

CH2=CH-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

C1, C3 - 1,3 Decadieno

Aquí te adjunto una tabla con los prefijos según la cantidad de carbonos. Imprímela y guárdala contigo, te será muy útil para lo que viene más adelante:

CICLOALQUENOS : hidrocarburos cuyas cadenas se encuentran cerradas y cuentan con uno o más dobles enlaces covalentes. El cicloalqueno más sencillo, de menor número de átomos de carbono, es el ciclopropeno. Al ser cadenas cerradas, se presenta la insaturación de dos átomos de hidrógeno, además, por presentar enlaces covalentes dobles, cada enlace de estos supone dos insaturaciones menos adicionales. Algunos cicloalquenos, tales como el ciclobuteno y el ciclopenteno, se pueden utilizar como monómeros para producir cadenas de polímero. Para nombrarlos seguimos los pasos anteriores, salvo que anteponemos la palabra CICLO al vocablo que indica el número de carbonos

Ejemplos

CH2

CH CH = = Ciclopropeno

CH

CH CH-Br

CH CH2 = = 5-bromo, 1,3 Ciclohexadieno

CH

1

2

3

4

5

6

Br

ALQUINOS GENERALIDADES

Los alquinos son hidrocarburos que contienen enlaces triples carbono-carbono. La fórmula molecular general para alquinos acíclicos es CnH2n-2 y su grado de insaturación es dos. El acetileno o etino es el alquino más simple, fue descubierto por Berthelot en 1862

PROPIEDADES FÍSICAS

Los alquinos tienen unas propiedades físicas similares a los alcanos y alquenos. Son poco solubles en agua, tienen una baja densidad y presentan bajos puntos de ebullición. Sin embargo, los alquinos son más polares debido a la mayor atracción que ejerce un carbono sp sobre los electrones, comparado con un carbono sp3 o sp2.

PROPIEDADES QUÍMICAS Acidez de Alquinos: El enlace carbono - hidrógeno de alquinos terminales está polarizado y muestra una ligera tendencia a ionizarse.

El Hidrógeno del propino es débilmente ácido, con un pKa = 25. Utilizando bases fuertes (NaH, LDA, NH2

-) se puede desprotonar, obteniéndose su base conjugada -propinil sodio- una especie muy básica y nucleófila.

Métodos de obtención

Los alquinos terminales presentan hidrógenos ácidos que pueden ser arrancados por bases fuertes, formando acetiluros (base conjugada del alquino). Los acetiluros son buenos nucleófilos y dan mecanismos de sustitución nucleófila con sustratos primarios.

a) Preparación de alquinos mediante doble eliminación

Los alquinos se pueden preparar mediante doble deshidrohalogenación de dihaloalcanos vecinales o geminales.

b) Hidrogenación con Sodio en Amoniaco Líquido

Una alternativa a la hidrogenación con el catalizador de Lindlar es la reducción de alquinos con sodio o litio en amoniaco líquido, la diferencia radica en el alqueno obtenido. Así, la hidrogenación con el catalizador de Lindlar produce alquenos cis, mientras la hidrogenación con sodio en amoniaco líquido genera alquenos trans. La reducción monoelectrónica transcurre a través de un intermedio llamado anión-radical. La protonación del anión con el amoniaco produce la hidrogenación del alqueno.

c) Hidratación de alquinos Los alquinos reaccionan con ácido sulfúrico acuoso en presencia de un catalizador de mercurio para formar enoles. El enol isomeriza (tautomeriza) rápidamente en las condiciones de reacción para dar aldehídos o cetonas.

d) Adición de haluros de hidrógeno De forma similar a los alquenos, los alquinos adicionan haluros de hidrógeno (HBr, HCl, HI) al triple enlace para formar haluros de alquenilo. El mecanismo de la reacción transcurre a través de un carbocatión, formado en el carbono más sustituido del triple enlace. Por tanto, se trata de una reacción regioselectiva que sigue la regla de Markovnikov, adicionando el halógeno al carbono más sustituido del alquino.

e) Halogenación Los alquinos reaccionan con cloro y bromo para formar tetrahaloalcanos. El triple enlace adiciona dos moléculas de halógeno, aunque es posible parar la reacción en el alqueno añadiendo un sólo equivalente del halógeno.

f) Ozonólisis Los alquinos reaccionan con ozono para formar ácidos carboxílicos. En esta reacción se produce la ruptura del triple enlace, transformándose cada carbono del alquino en el grupo carboxílico.

NOMENCLATURA

Nomenclatura IUPAC

1) Los alquenos se nombran terminando en INO el vocablo que indica el número de carbonos de la molécula (etino, propino...).

2) Se toma como cadena principal la más larga que contenga el triple enlace más cercano. En caso de tener varios se toma como cadena principal la que contiene el mayor número (aunque no sea la más larga)

3) La numeración comienza por el extremo de la cadena que otorga al triple enlace el localizador más bajo posible.

4) Debes tomar en cuenta la cantidad de radicales (metiles, halógenos, grupos hidroxilos, etc) que existen a lo largo de la cadena, y según la numeración debes asignar su posición y nombrar como aparece en estos ejemplos

5) Cuando tengas dos o más triples enlaces en la cadena debes anteponer el número de enlaces presentes (2 di, 3, tri, 4 tetra, 5 penta, etc) antes del sufijo INO

Ejemplos

Ejemplo con numeración Ubicación de triples enlaces

Otros elementos

Nombre

CH CH C1 - Etino

CH3-C C-CH3 C1 C2 C C4

C2 - 2- propino

CH3-CH2Cl-CH-C CH C5 C4 C3 C2 C1

C2 Cl en C4 4-cloro 2- pentino

CH3-C C-CHCl-CHBr-CH3 C1 C2 C3 C4 C5 C6

C2 Br en C5 Cl en C4

5-bromo 4-cloro 2-hexino

CH C-C C-CH2-CH2-CH3 C1, C3 1,3 Heptadiino

CH C-CH2 CH-CHBr-C C CH3 C1, C6 Br en C5 5-bromo, 1,6-Octatriino

CH C-C C-CH2-C -CHF-CH2-CH3 C1, C3, C6 F en C7 7-flúor 1,3,6 Nonatriino

CH2-C C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C2 - 2 Decino

CICLOALQUINOS : hidrocarburos cuyas cadenas se encuentran cerradas y cuentan con uno o más triples enlaces covalentes. El cicloalquino más sencillo, de menor número de átomos de carbono, es el ciclopropino.. Para nombrarlos seguimos los pasos anteriores, salvo que anteponemos la palabra CICLO al vocablo que indica el número de carbonos

Ejemplos

CH2

C C = = Ciclopropino

C

C CH-F

C CH2 = = 5-flúor, 1,3 Ciclohexadiino

C

OJO: NO OLVIDES LA TABLA QUE TE DEJÉ EN LA PARTE DE LOS ALQUENOS. CON ELLA PODRÁS NOMBRAR COMPUESTOS CON CADENAS MÁS LARGAS

BIBLIOGRAFÍA

Requeijo, D y De Requeijo, A. (2006/2007). Química Orgánica 5to Año. Pp. 83-92. Guarenas:

Biosfera Rodríguez, M (2001/2004). Química 2do año de diversificado. Pp. 173-175. Caracas: Santillana Vídeo de YouTube. Nomenclatura de alquenos. Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=T63Bfnj-dP8 Vídeo de YouTube. Nomenclatura de alquinos. Recuperado de:

https://www.youtube.com/watch?v=eu7F56LAY9g

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