reacciones alquenos clase

7/26/2019 Reacciones Alquenos Clase

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Reacciones de los alquenos


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Reacciones de los alquenos.

La hidrogenacin de un alqueno es un ejemplo de adicin,uno de los tres tipos ms importantes que ya hemosestudiado: adicin, sustitucin y eliminacin. En una adicindos molculas se combinan para formar un solo producto.Cuando un alqueno eperimenta una reaccin de adicin, dosgrupos se a!aden a los tomos de carbono del doble enlace ylos carbonos se con"ierten en saturados. En muchos aspectos,la adicin es la reaccin opuesta a la eliminacin, en la queuna molcula se separa en dos fragmentos o molculas mspeque!as. En una sustitucin, un fragmento reempla#a a otroen una molcula.

Las reacciones que sufren los alquenos pertenecen a uno delos tres tipos siguientes: adicin, eliminacin y sustitucin.


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Reacciones de los alquenos


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Enlaces en los alquenos.

Los electrones del enlace pi seetienden alejados de los n$cleos delos tomos de carbono y estn menosretenidos que los electrones sigma.

El enlace sigma est formado por elsolapamiento de los orbitalesh%bridos sp&. El orbital psin hibridarde cada tomo de carbono tiene unelectrn, de manera que se solapanformando un orbital de enlace pi. El

orbital pi tiene la mitad de un lbulopor encima del enlace sigma y la otramitad por debajo del enlace sigma.


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Mecanismo de adicin a alquenos.

En la mayor%a de las adiciones, un nuclefilo ataca alcarbocatin, formando un producto de adicin estable. En elproducto, el electrfilo y el nuclefilo estn unidos a lostomos de carbono que estaban conectados por el dobleenlace.

Los electrones pi no se retienen tan fuertemente como loselectrones sigma, por lo que pueden ser atra%dos por unelectrfilo. En el primer paso del mecanismo los electrones piatacan a un electrfilo formando un enlace electrfilo'

carbono. La formacin del nue"o enlace rompe el doble enlacey crea un carbocatin. En el segundo paso de la reaccin deadicin, un nuclefilo presente en la solucin se a!adir alcarbocatin para dar el producto.


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Mecanismo de adicin a alquenos.


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Vista orbital de la adicin a alquenos.

(n electrfilo fuerte atrae a los electrones del enlace pi para formar un nue"o enlace sigma,generando un carbocatin. La flecha cur"ada )roja* muestra el mo"imiento de los electronesdesde el enlace pi, rico en electrones, hasta el electrfilo, pobre en electrones.

Los electrones pi no se retienen tan fuertemente como los electrones sigma, por lo que puedenestar atra%dos por un electrfilo. En el primer paso del mecanismo los electrones pi atacan a unelectrfilo formando un enlace electrfilo'carbono. La formacin del nue"o enlace rompe eldoble enlace y crea un carbocatin. En el segundo paso de la reaccin de adicin, un nuclefilopresente en la solucin se a!adir al carbocatin para dar el producto.


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Adicin de HBr a un alqueno.

El in bromuro reacciona rpidamente con el carbocatin para formar un productoestable en el que los elementos del +r se han a!adido a los etremos del dobleenlace.

En presencia de haluros de hidrgeno, el enlace doble atacar al protn de +r )elelectrfilo* formando un carbocatin intermedio. El in bromuro se a!adirentonces al carbocatin en el segundo paso. El resultado neto es la adicin de +r atra"s del doble enlace.


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Tipos de adicin a alquenos.

-bser"e que la tabla muestraqu elementos se hana!adido al doble enlace en elproducto final, pero no dicenada de los reacti"os omecanismos. eg$n se "ayan

estudiando estas reacciones,se obser"ar la regioqu%micade cada reaccin, tambinconocida como laorientacin de adicin, loque indica qu parte delreacti"o se a!ade a cada ladodel doble enlace. /ambin seobser"a la estereoqu%micapara "er si la reaccin esestereoespec%fica.


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Regla de Markovnikov

El primer paso es la protonacin del doble enlace. i el protn se adiciona alcarbono secundario, el producto ser diferente del que se formar%a si el protn seadicionase al carbono terciario.

La regla de 0ar1o"ni1o" afirma que el protn se a!adir al tomo de carbonomenos sustituido, es decir, el carbono con ms hidrgenos. Este tipo de adicincrear el carbocatin ms sustituido )el carbocatin ms estable*


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La adicin sigue la regla de Markovnikov.

(n electrfilo se adiciona al etremomenos sustituido del doble enlacepara formar el carbocatin mssustituido )y por tanto ms estable

La regla de 0ar1o"ni1o" garanti#ala formacin del carbocatin msestable con la protonacin del dobleenlace.


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Adicin radicalaria de HBr a un alqueno.

En el mecanismo radical, la adicin del radical librede r se produce en primer lugar, a!adindose alcarbono menos sustituido para producir un radical

estable. El radical formado en el primer pasoreaccionar con una segunda molcula de +r yabstraer un radical de hidrgeno para dar elproducto anti'0ar1o"ni1o". Esta reaccin slo

funciones para +r en presencia de peridos. +Cl y+2 se a!adirn seg$n la regla de 0ar1o"ni1o" enpresencia de peridos.


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Adicin radiclica de HBr a un alqueno!Antimarkovnikov".

Los radicales alcoi catali#an la adicin anti'0ar1o"ni1o" del +br.


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Hidratacin de alquenos # des$idratacin dealco$oles

(n alqueno puede reaccionar con agua en presencia de un cido fuerte comocatali#ador para formar un alcohol.

e puede a!adir agua a tra"s del doble enlace en una reaccin conocida comohidratacin. Las reacciones de hidratacin producen alcoholes. Esta es la reaccinin"ersa a la deshidratacin de los alcoholes. (na deshidratacin es la eliminacin deagua de un alcohol para producir un alqueno.


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Mecanismo de $idratacin de un alqueno catali%adapor un catin.

3e acuerdo con el principio dere"ersibilidad microscpica, sepuede escribir el mecanismo dehidratacin in"irtiendo el orden delos pasos de deshidratacin

La hidratacin de los alquenos se

produce entres pasos. El primerpaso es la protonacin del enlacedoble para formar uncarbocatin. Este paso sigue laregla de 0ar1o"ni1o", por lo quese formar el carbocatin ms

estable. El carbocatin es atacadopor una molcula de agua en elsegundo paso de la reaccin. Elpaso final es la desprotonacindel alcohol para producir unalcohol neutral.


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Reaccin con el diborano.

El borano )+4* se suele encontrar en su forma

dimrica en la que dos molculas de borano estnunidas por dos hidrgenos puente.


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Hidroboracin de un alqueno.

El borano se a!ade al doble enlace con un solo paso. El boro se adiciona al carbonomenos impedido, menos sustituido, y el hidrgeno se adiciona al carbono mssustituido.

La adicin del borano tiene orientacin 5nti'0ar1o"ni1o"


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Hidrogenacin de alquenos.

El hidrgeno )+&* se puede a!adir a tra"s del doble enlace en

un proceso conocido como hidrogenacin catal%tica. Lareaccin slo tiene lugar si se utili#a un catali#ador. Loscatali#adores que ms se usan son el paladio )6d*, el platino

)6t* y el n%quel )7i*, pero eisten otros metales que sonigualmente efecti"os. La hidrogenacin reduce el doble enlace.


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Hidrogenacin catal&tica

En una hidrogenacin catal%tica, ambos sustratos, el hidrgeno y elalqueno, necesitan ser adsorbidos en la superficie del metal. (na "e#absorbidos, los hidrgenos se insertan a tra"s de la misma cara del dobleenlace y el producto reducido se libera del metal. La reaccin tiene unaestereoqu%mica sin dado que ambos tomos de hidrgeno se a!adirn al

mismo lado del doble enlace.


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Adicin de $algenos a alquenos

Los halgenos se pueden a!adir al doble enlace para formardihaluros "ecinales. La estereoqu%mica de esta adicin esanti, es decir, los tomos del halgenos se a!aden a los ladosopuestos del doble enlace.


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Adicin de $algenos a alquenos.

El doble enlace act$a como un nuclefilo y ataca a la molcula de bromo,despla#ando a un in bromuro. e forma un in bromonio que contiene un anillode tres miembros. El segundo paso de la reaccin es la apertura del anillo de inbromonio por un in bromuro. El in bromuro ataca al anillo desde el ladoposterior del grupo que abandona.


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Estereoqu&mica de la adicin de $algenos

(na "e# que se ha formado el in bromonio, un in bromuro leataca desde el lado posterior y abre el anillo para dar undibromuro "ecinal estable.


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Ruptura o'idativa de alquenos con (Mn)*

La reaccin de 80n-9con alquenos depender de la condicin en la que se lle"e acabo la reaccin. 0antenindola fr%a, la reaccin producir cis'glicol. El calor o elcido promocionarn la ruptura oidati"a del doble enlace para formar cetonas yoaldeh%dos. Los aldeh%dos reaccionarn ms adelante con 80n-9para producir

cidos carbo%licos.


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)%onlisis de los alquenos

El o#ono rompe de forma oidati"a el doble enlace paraproducir aldeh%dos y cetonas. La o#onlisis es ms sua"e que80n-9y no oidar los aldeh%dos ms adelante. (n segundo

paso en la o#onlisis es la reduccin del intermedio por el #inc

o el sulfuro de dimetilo.


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Reduccin del o%nido

El o#nido dif%cilmente se a%sla, pero se reduceinmediatamente con agentes reductores moderados como el#inc o el sulfuro de dimetilo para dar aldeh%dos y cetonascomo productos principales. Cuando se usa el sulfuro de

dimetilo, el tomo de sulfuro se oida para formar dimetilsulfido )30-*.


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+olimeri%acin catinica del isobutileno

La polimeri#acin delisobutileno comien#a con laprotonacin del alqueno conun cido para dar uncarbocatin. (na segunda

molcula de isobutileno atacaal carbocatin formando und%mero. (na tercera molculade alqueno ataca el carbocatinformando un tr%mero. Laadicin subsiguiente de

molculas de isobutileno alpol%mero catinico alarga lacadena.


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+aso de terminacin de la polimeri%acin catinica

El crecimiento de la cadena termina cuando se abstrae unprotn por la base dbil del cido utili#ada para iniciar lareaccin. La prdida de un hidrgeno forma un alqueno ytermina el crecimiento de la cadena; por esta ra#n se

considera un paso de terminacin.


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+olimeri%acin radiclica

Los peridos se utili#an parainiciar reacciones depolimeri#acin radicalaria.Con el calentamiento, unperido de alquilo se rompede forma homol%tica para dardos molculas de radicales. El

radical se a!ade al dobleenlace del alqueno creandoun radical libre de carbono.La cadena crece a medida quese a!aden ms molculas alterminal radical de la cadena.

La reaccin se para, bien porel acoplamiento de doscadenas o por reaccin conuna impure#a, o porque se haagotado el monmero.


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+olimeri%acin aninica

El in hidrido ataca al doble enlace de un alqueno creando un carbanin. Elcarbanin intermedio se estabili#a gracias a los grupos atrayentes de electrones en eltomo de carbono que tiene la carga negati"a. La propagacin de la cadena seproduce a medida que el anin ataca a una segunda molcula de alqueno para darun d%mero. La cadena crece seg$n se "an a!adiendo ms y ms molculas dealqueno a la cadena


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6-L2E7-

? enlaces alternados=>? conjugados )eiste mucharelacin con los =>? presentes*

' =>? enlaces muy seguidos=>? acumulados )no son muyfrecuentes*

Los ms importantes son los butadienos


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El doble enlace C>C se intercon"ierte fcilmente en otros gruposfuncionales, los alquenos son intermedios importantes para la s%ntesis depol%meros, pesticidas, farmacuticos, pesticidas, etc.


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El etileno sir"e como hormona en las plantas para acelerar el proceso demaduracin.

El mayor uso de los alquenos se da en la produccin de polmeros: zapatos, bolsasde plsticos, parachoques, etc.

Polmero significa muchas (poly partes (meros. !ol"culas de gran masa molecular

formadas por la unin de muchos monmeros.

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