Semana 17

Hidrocarburos insaturados.Alquenos y Alquinos

2013

Nota: diapositivas con figuras y tablas, proporcionadas por Licda:

Lilian Guzmán.

Alquenos

• Conocidos también como “olefinas”.• Oleum = Aceite finnus: afinidad ó

apariencia : “ de apariencia aceitosa”• Poseen por lo menos un doble enlace

C = C.• Formula General CnH2n ( si solo poseen

un doble enlace, deben restarse 2 H por cada doble enlace adicional que posee.

• Terminación “eno”

ALQUENOS

33

LOS ORBITALES p SE TRASLAPAN PARA FORMAR UN ENLACE

Continuación….

• Son muy reactivos.• Experimentan básicamente reacciones de

adición, donde NO hay productos secundarios ( excepto en la oxidación con KMnO4).

• Generalmente no requieren agente catalítico ( excepto la hidrogenación).

• También experimentan combustión similar a los alcanos (ésta no es reacción de adición)

ALQUENOSALQUENOS

Desempeñan papeles importantes en la Desempeñan papeles importantes en la biología por ejemplo la sustancia responsable biología por ejemplo la sustancia responsable de la maduración de frutas y verduras es el de la maduración de frutas y verduras es el ETENO (ETILENO),ETENO (ETILENO), miembro mas pequeño de la miembro mas pequeño de la familia.familia.

55

Muchos de los sabores y aromas generados por Muchos de los sabores y aromas generados por ciertas plantas pertenecen a la familia de los ciertas plantas pertenecen a la familia de los

alquenos.alquenos.

CitronelolCitronelol

66

LimonenoLimoneno

-felandrena-felandrena

Los dobles enlaces pueden aparecer en la cadena :

• Aislados C-C-C=C -C-C- Acumulados C-C=C=C=C-–Alternos C-C=C-C=C-C=C-C=C-–Se presenta un doble enlace-uno

simple-un doble … también llamados CONJUGADOS)

Propiedades físicas alquenos

Nomenclatura UIQPA

• 1- Escoja la cadena carbonada más larga que incluya al doble enlace.

• 2- Numere la cadena desde el extremo más cercano al doble enlace.

• 3- Indique la posición del doble enlace a través de un número, y haga terminar en “eno” el nombre de el alcano que lo origina.

• 4-Si hay otros sustituyentes menciónelos de primero siguiendo las normas ya vistas.

Si hay dos ó más dobles enlaces, use los prefijos di-, tri-, tetra-di-, tri-, tetra- , de la forma indica da en los ejemplos.

1010

1) CH2=CH -CH=CH2 : 1,3-Butadieno

2) CH2=CH -CH2-CH=CH2

3) CH2=C=CH2

4) CH3 CH3

CH2= C C =CH2

Sistema UIQPASistema UIQPA

NOMBRE ESTRUCTURAEteno CH2=CH2

Propeno CH2=CHCH3

1-buteno CH2=CHCH2CH3

1-penteno CH2=CHCH2CH2CH3

1-hexeno CH2=CHCH2CH2CH2CH3

1-hepteno CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH3

1-octeno CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH3

1-noneno CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

1-deceno CH2=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

1111

EjerciciosEjercicios de el nombre ó escriba estructura de:1. CH3-CH=CH-CH2-CH3 4,

CH3

2. CH3-CH2-CH-C=CH2 5. 2,3-dimetil-2-buteno

CH2 6.

CH2

CH3 7.

CH3

3. CH3-CH-C=CH-CH3

CH3

1212

Nomenclatura común

• Se cambia la terminación “ano” del alcano que los origina por “ileno”, la posición del doble enlace se da por letras del alfabeto griego.

• CH2=CH2 Etileno

• CH3CH=CH2 Propileno

• CH2=CHCH2CH3 -butileno

• CH3CH=CHCH3 -butileno

Alquenos simétricos y asimétricos.

Simétricos: cuando hay sustituyentes iguales en los carbonos del doble enlace:

Ej: CH3CH=CHCH3

(CH3)2C=C (CH3)2

Asimétricos: si los sustituyentes de los carbonos del doble enlace son diferentes:

CH2=CHCH3 (CH3)2C=CHCH3

Note que el número de H es diferente en los carbonos del doble enlace, en los alquenos asimétricos.

Reactivos simétricos y asimétricos

• Simétricos Asimétricos• H2 : H-H H2O : H-OH

• Cl2 : Cl-Cl H2SO4 : HO-SO3H

• Br2: Br-Br HCl : H-Cl

• I2 : I-I

Propiedades QuímicasPropiedades QuímicasAdición de HAdición de H22OO

Hidratación : Requiere CATALÍTICO ÁCIDO.Hidratación : Requiere CATALÍTICO ÁCIDO.El alqueno adiciona H2O convirtiéndose en un El alqueno adiciona H2O convirtiéndose en un alcohol, no hay subproductos y se cumple con la alcohol, no hay subproductos y se cumple con la

regla de Markovnokov.regla de Markovnokov.

Regla de Markovnikov:Regla de Markovnikov:Cuando un reactivo asimétrico se adiciona a un alqueno Cuando un reactivo asimétrico se adiciona a un alqueno asimétrico la porción positiva ( en éste caso el Hidrógeno) se asimétrico la porción positiva ( en éste caso el Hidrógeno) se adiciona al carbono con mas hidrógenos y la parte negativa adiciona al carbono con mas hidrógenos y la parte negativa ( en éste caso el –OH), al carbono con menos hidrógenos.( en éste caso el –OH), al carbono con menos hidrógenos.

1616

C = C +H2O - C – C - H OH

HH22SOSO44

Ejemplos : CH3CH=CH2 + H2O CH3 – CH - CH2

OH H

1717

H2SO4

H2SO4

HIDROGENACIÓNHIDROGENACIÓNAl hidrogenar un alqueno se forma el alcano correspondiente( requiere catalítico Pd, Pt, Ni ) .

CH2 = CHCH3 + H2 CH3-CH2CH3

1818

Pt, Ni o PdPt, Ni o Pd

H H H H R- C = CH + HH:HH R – C – C - H HH HH

Pt ,Ni o PdPt ,Ni o Pd

HALOGENACIÓNHALOGENACIÓN

Es la adición de CloroCloro, BromoBromo, Yodo y Flúor a un doble enlace.

1919

C=C + X-X -C-C- X X

CH3CH=CHCH3 + Cl2 CH3CHCHCH3

Cl Cl

OXIDACION CON KMnOOXIDACION CON KMnO4 4 (test de Bayer )(test de Bayer )

Al reaccionar con KMnO4 los alquenos se oxidan a glicoles ( poseen dos radicales –OH en carbonos vecinos) la manifestación de una reacción positiva es u n color y precipitado café ( MnO2)

2020

C=C + KMnO4 -C - C- OH OH glicol

EjemplosEjemplos :

CH2=CH(CH2)5CH3 + KMnO4 CH2CH(CH2)5CH3

1-octeno OH OH (1.2-octanodiol)

+ MnO2 + KOH + H2O

CH3CH=CHCH3 + KMnO4 CH3CH-CHCH3 + MnO2 + KOH + H2O

OH OH

2-Buteno 2,3-Butanodiol

2121

ISOMERIAISOMERIA

CH2=CHCH2CH3

1-BUTENO

CH3

CH2=C-CH3

2-METILPROPENO

CH3CH=CHCH3

2-BUTENO

2222

ISOMEROS DE POSICIÓN y de cadena ISOMEROS DE POSICIÓN y de cadena Tienen la misma formula molecular pero poseen esqueletos de carbono diferentes: Ej: El 1 y 3 son isómeros de posición. El 1y2 y son isómeros de cadena. Note

que los tres tienen la misma fórmula molecular: C4H8.

Isomería cis-transEn los alquenos, no hay rotación alrededor de los

carbonos unidos por el doble enlace, entonces unos átomos quedan arriba o abajo del doble enlace:

Si al seguir la cadena carbonada principal, todos los carbonos se hallan arriba o abajo del doble enlace, decimos que es el isómero “cis”,pero si una porción de esa cadena está arriba y otra abajo, se dice que es el isómero “trans”.

Ejemplo escribamos las estructuras del cis-3-penteno y del trans-3-penteno.

H3C CH3 H CH3

C=C C=C H H H3C H cis-2-buteno trans-2-buteno

2424

ALQUINOSALQUINOS Hidrocarburo con al menos un triple enlace carbono-carbono. El mas sencillo es el acetileno Se puede representaracetileno Se puede representar (CH ΞCH) ó C2H2 Por ésta razón los alquinos también se conocen como acetilénicos.

2525

- C Ξ C -

FORMULA GENERALFORMULA GENERAL

Un alquino contiene cuatro átomos de hidrógeno menos que el alcano correspondiente, por cada triple enlace adicional, se pierden 4 Hidrógenos.

2626

CnH2n-2

NOMENCLATURA sistema comúnNOMENCLATURA sistema comúnLos alquinos se pueden nombrar como derivados del

alquino más sencillo , el acetilenoacetileno, dando el nombre de los radicales a la par del triple enlace.

2727

HCΞCH AcetilenoCH3CCΞΞCHCH Metilacetileno

CH3CH2C C ΞΞCHCH Etilacetileno

CH3CCΞΞCCCH3 dimetilacetileno

CH3CH2CH2CCΞΞCHCH n-propilacetileno

CH3CH2CCΞΞCCCH3 etilmetilacetileno

Sistema UIQPA

1.El procedimiento para dar nombre a los alquinos es igual al que se utiliza para los alquenos.

2.Para indicar la presencia del triple enlace en el compuesto se usa el sufijo -ino que debe agregarse a la raíz del alcano básico., Recuerde a partir de cuatro carbonos, debe usarse un número para indicar la posición del triple enlace.

2828

Nombre común Nombre UIQPA

HC ΞCH Acetileno EtinoCH3C ΞCH Metilacetileno PropinoCH3CH2C ΞCH Etilacetileno 1-butinoCH3C ΞCCH3 dimetilacetileno 2-butinoCH3CH2CH2CΞCH n-propilacetileno 1-pentinoCH3CH2CΞCCH3 etilmetilacetileno 2-pentinoCH3CHCΞCH CH3

Isopropilacetileno 3-metil-1-butino

2929

Ejercicios 3)3) CH3

1) CH3 CH2CCH2CΞCCH3 4) CH2CH3

2) CH3CH2CΞCCH3 5)

6) 5-etil-3-octino

3030