Semana 17 Hidrocarburos insaturados 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”

LOS ORBITALES p SE TRASLAPAN PARA FORMAR UN ENLACE  ALQUENOS LOS ORBITALES p SE TRASLAPAN PARA FORMAR UN ENLACE  3

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)

ALQUENOS Desempeñan papeles importantes en la biología por ejemplo la sustancia responsable de la maduración de frutas y verduras es el ETENO (ETILENO), miembro mas pequeño de la familia. 5

Muchos de los sabores y aromas generados por ciertas plantas pertenecen a la familia de los alquenos. Citronelol Limoneno -felandrena 6

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- , de la forma indica da en los ejemplos. CH2=CH -CH=CH2 : 1,3-Butadieno 2) CH2=CH -CH2-CH=CH2 3) CH2=C=CH2 4) CH3 CH3 CH2= C C =CH2 10

Sistema UIQPA NOMBRE ESTRUCTURA Eteno 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 11

CH3-CH2-CH-C=CH2 5. 2,3-dimetil-2-buteno CH2 6. CH2 CH3 7. Ejercicios de el nombre ó escriba estructura de: CH3-CH=CH-CH2-CH3 4, CH3 CH3-CH2-CH-C=CH2 5. 2,3-dimetil-2-buteno CH2 6. CH2 CH3 7. CH3-CH-C=CH-CH3 12

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

Hidratación : Requiere CATALÍTICO ÁCIDO. Propiedades Químicas Adición de H2O Hidratación : Requiere CATALÍTICO ÁCIDO. El alqueno adiciona H2O convirtiéndose en un alcohol, no hay subproductos y se cumple con la regla de Markovnokov. Regla de Markovnikov: Cuando un reactivo asimétrico se adiciona a un alqueno asimétrico la porción positiva ( en éste caso el Hidrógeno) se adiciona al carbono con mas hidrógenos y la parte negativa ( en éste caso el –OH), al carbono con menos hidrógenos. C = C +H2O - C – C - H OH H2SO4 16

Ejemplos : CH3CH=CH2 + H2O CH3 – CH - CH2 OH H H2SO4 H2SO4 17

HIDROGENACIÓN CH2 = CHCH3 + H2 CH3-CH2CH3 H H H H Al hidrogenar un alqueno se forma el alcano correspondiente( requiere catalítico Pd, Pt, Ni ) . CH2 = CHCH3 + H2 CH3-CH2CH3 H H H H R- C = CH + H:H R – C – C - H H H Pt ,Ni o Pd Pt, Ni o Pd 18

HALOGENACIÓN C=C + X-X -C-C- X X CH3CH=CHCH3 + Cl2 CH3CHCHCH3 Cl Cl Es la adición de Cloro, Bromo, Yodo y Flúor a un doble enlace. C=C + X-X -C-C- X X CH3CH=CHCH3 + Cl2 CH3CHCHCH3 Cl Cl 19

OXIDACION CON KMnO4 (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) C=C + KMnO4 -C - C- OH OH glicol 20

Ejemplos : 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 21

ISOMERIA 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. CH2=CHCH2CH3 1-BUTENO CH3 CH2=C-CH3 2-METILPROPENO CH3CH=CHCH3 2-BUTENO 22

Isomería cis-trans En 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 24

ALQUINOS Hidrocarburo con al menos un triple enlace carbono-carbono. El mas sencillo es el acetileno Se puede representar (CH ΞCH) ó C2H2 Por ésta razón los alquinos también se conocen como acetilénicos. - C Ξ C - 25

FORMULA GENERAL Un alquino contiene cuatro átomos de hidrógeno menos que el alcano correspondiente, por cada triple enlace adicional, se pierden 4 Hidrógenos. CnH2n-2 26

NOMENCLATURA sistema común Los alquinos se pueden nombrar como derivados del alquino más sencillo , el acetileno, dando el nombre de los radicales a la par del triple enlace. HCΞCH Acetileno CH3CΞCH Metilacetileno CH3CH2C ΞCH Etilacetileno CH3CΞCCH3 dimetilacetileno CH3CH2CH2CΞCH n-propilacetileno CH3CH2CΞCCH3 etilmetilacetileno 27

Sistema UIQPA El procedimiento para dar nombre a los alquinos es igual al que se utiliza para los alquenos. 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. 28

Nombre común Nombre UIQPA HC ΞCH Acetileno Etino CH3C ΞCH Metilacetileno Propino CH3CH2C ΞCH Etilacetileno 1-butino CH3C ΞCCH3 dimetilacetileno 2-butino CH3CH2CH2CΞCH n-propilacetileno 1-pentino CH3CH2CΞCCH3 etilmetilacetileno 2-pentino CH3CHCΞCH CH3 Isopropilacetileno 3-metil-1-butino 29

Ejercicios 3) CH3 1) CH3 CH2CCH2CΞCCH3 4) CH2CH3 2) CH3CH2CΞCCH3 5) 6) 5-etil-3-octino 30