Alquenos y Alquinos Lic. Raúl Hernández M.

Introducción 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 sp2 o trigonal.

Estructura El enlace σ El enlace π

Propiedades Físicas Estado natural: A temperatura ambiente y a 1 atmósfera de presión, del eteno al butano ( C4H8) son gases. Del C5 al C18 son líquidos y del C19 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.

Puntos de ebullición: Crecen con el aumento en el número de carbonos Puntos de ebullición: Crecen con el aumento en el número de carbonos. Las ramificaciones disminuyen el punto de ebullición. Punto de fusión: Aumentan también a medida que es mayor el número de átomos de carbonos. Densidad: Tienen densidades menores de 1 g/cc y a medida que crece el tamaño del alqueno aumenta la densidad.

Tabla de puntos de ebullición y densidades Tema 7. Alquenos Tabla de puntos de ebullición y densidades Los puntos de ebullición y fusión de los alquenos son parecidos a los alcanos correspondientes. La estereoquíca E/Z de los alquenos afecta a sus constantes, sobre todo los puntos de fusión, que dependen de un mejor o peor empaquetamiento cristalino. Alcano Formula p.eb. p.f. Etano CH3CH3 -89º -183º Eteno CH2=CH2 -104º -169º Propano CH3CH2CH3 -42º -188º Propeno CH2=CHCH3 -48º -185º Butano CH3(CH2)2CH3 -1º -138º 1-Buteno CH2=CHCH2CH3 -6º cis-2-Buteno                    4º -139º trans-2-Buteno 1º -105º

Nomenclatura comun

Nomenclatura uiqpa Se nombra el hidrocarburo principal (cadena principal) Se busca la cadena de carbonos más larga que contenga el doble enlace. Terminación eno Se numeran los átomos de la cadena, iniciando por el extremo más cercano al doble enlace. Si éste doble enlace es equidistante, se inicia por el lado más próximo al primer punto de ramificación.

Se asigna el nombre completo, numerando los sustituyentes conforme a su posición en la cadena y disponiéndolos en orden alfabético. La posición del doble enlace se indica mencionando el número del primer carbono del doble enlace. Si está presente más de un doble enlace, se indica la posición de cada uno de ellos y se usan los sufijos dieno, trieno, tetraeno, etc.

ejemplos

Reacciones de Adición electrofílica Un doble enlace C=C tiene una nube electrónica π desde la que se pueden ceder electrones a un atacante electrófilo. Por tanto, la reacción más importante de los alquenos es la adición electrófila. Mecanismo:

Adición de hidrácidos Mecanismo:

Regla de markovnikov Orientación de la adición: Regla de Markovnikov ¿ Por qué sólo se observa uno? Formación del carbocatión más estable

hidratación Reacción opuesta a la deshidratación de alcoholes La adición electrófila de agua es, por tanto, reversible. Que se dé en un sentido o en otro dependerá de la cantidad de agua en el medio.

Métodos de hidratación con orientación Markovnikov 1) Hidratación con ácido sulfúrico seguida de hidrólisis del sulfato de alquilo.

Oxidación con permanganato Si calentamos se produce una rotura oxidativa dando cetonas y aldehidos

Adición de halógeno Mecanismo:

Adición de hidrógeno

Isomería geométrica Cis-2-buteno Trans-2-buteno

Alquinos Los alquinos son hidrocarburos cuyas moléculas contienen al menos un triple enlace carbono-carbono, característica distintiva de su estructura. Los alquinos no cíclicos tienen la fórmula molecular CnH2n-2. Tienen una proporción de hidrógeno menor que los alquenos por esto presentan un grado mayor de insaturación.

Propiedades físicas Son compuestos de baja polaridad. Son muy similares en sus propiedades físicas a los alcanos y alquenos. Son menos densos que el agua e insolubles en ella. Se solubilizan en sustancias de baja polaridad como CCl4 (tetracloruro de carbono), éter, benceno.

Sus puntos de ebullición crecen con el aumento del número de carbonos. Los alquinos generalmente tienen puntos de ebullición ligeramente más altos que los correspondientes alquenos y alcanos. Las ramificaciones disminuyen el punto de ebullición. Los tres primeros alquinos son gases a temperatura ambiente.

Tabla de propiedades físicas

Estructura Un enlace triple esta formado de un enlace s y dos enlaces p

Nomenclatura

Reacciones químicas Adición electrofílica Adición de haluros de hidrógeno. Mecanismo:

Adición de hidrógeno cis Hidrogenación catalítica obtención de alquenos cis cis Catalizador de Lindlar

Mecanismo de la hidrogenación catalítica La hidrogenación de alquinos puede llevarse a cabo de manera total, hasta llegar al alcano, por incorporación de dos moles de hidrógeno. La transformación en alqueno es más exotérmica que la de alqueno a alcano. Por ello, en condiciones estandard de hidrogenación catalitica, es difícil detenerse en el alqueno. En el catalizador de Lindlar el Pd se envenena con diversas sustancias para hacerlo menos activo y parar la reacción en el alqueno. 29

Adición de halógeno Adición de halógenos.

Reacciones de oxidación Oxidación con KMnO4. La oxidación suave con KMnO4 da lugar a dicetonas La oxidación con KMnO4 en condiciones más drásticas (calor, ácido o base) provoca la rotura del triple enlace dando dos ácidos carboxílicos 31