Transcript dienos conjugados

ALQUENOS
Los alquenos son hidrocarburos con enlaces
dobles carbono - carbono. Se les denomina
también olefinas. El alqueno más simple es el
etileno cuya fórmula molecular es
C2H4
Alquenos
2
OBTENCION
Alcano de peso molecular grande
PIROLISIS O CRACKING
con o sin catalizadores
Alcanos menores + H2+ Alquenos
3
FORMULA GENERAL
(Cn H2n)
NOMENCLATURA IUPAC
ALQUENOS/ Olefinas,/Insaturados
COMUN (Etileno, Propileno, Isobutileno)
4
FORMULA
• MOLECULAR
• TOPOLÓGICA
• ESTRUCTURAL
ISOMERIA: CIS Y TRANS
GRUPOS ALQUENILOS
CH2 = CHVinil
5
CH2 = CH-CH2Alil
CH3-CH=CHPropenil.
La longitud del enlace C=C en el etileno es de 1.33 Å,
mucho más corto que el enlace simple C-C del etano
que es de 1.54 Å.
6
•
7
La longitud del enlace C-H en
el etileno es de 1.08 Å,
ligeramente menor que el
enlace C-H en el etano que es
de 1-09 Å.
•
Los ángulos de enlace de CCH y H-C-H son de 121.7° y
116.6° respectivamente
Nomenclatura de los alquenos
Para los alquenos más sencillos se emplean casi siempre los
nombres vulgares etileno, propileno e isobutileno. Para nombrar
sistemáticamente a los alquenos hay que seguir una serie de reglas
que se indican a continuación.
1. Seleccionar la cadena principal de carbono más larga que
contenga el doble enlace (o el mayor número de dobles
enlaces). El nombre fundamental del alqueno se generará
cambiando la terminación “ano”, correspondiente al alcano con
el mismo número de carbonos, por la terminación “eno”
(propeno, buteno, octeno, ciclohexeno, etc).
8
2. Numerar la cadena principal empezando por el extremo
más próximo al doble enlace, e indicar la posición del doble
enlace por el número que corresponda al primer carbono
del mismo (1-penteno, 2-penteno, etc).
9
3. Indicar el número de grupos alquilo y su posición de unión
a la cadena principal.
4. Si el compuesto tiene dos enlaces dobles será un dieno. Un
trieno contiene tres enlaces dobles, un tetraeno cuatro, etc.
En alquenos que contienen más de un doble enlace la
cadena principal es la que contiene el mayor número de
enlaces dobles. La numeración de la cadena se efectúa de
manera que a los enlaces dobles se les asigne los
localizadores mas bajos posibles.
10
11
 El nombre de los alqueno se forma cambiando la terminación
“ano” de los alcanos por “eno”
12
 Se numera la cadena más larga, tomando encuentra el extremo
más cercano al doble enlace
 El doble enlace se especifica con el numero donde se localiza, el
cual se antepone al nombre del alqueno
13
 Cuando la molécula tiene dos o mas enlaces, la terminación del
alqueno se nombra de la siguiente manera: dieno; tríenos y
polienos
ALQUENOS ARBORECENTE O RAMIFICADOS
14
 Se numera la cadena mas larga, empezando por el carbono más
cercano al doble enlace
ALQUENOS ARBORECENTE O RAMIFICADOS
15
 Se indica los radicales por orden alfabético anteponiendo el
número del átomo de carbono en que se localizan
ALQUENOS ARBORECENTE O RAMIFICADOS
16
 Se nombra el alqueno de la cadena mas larga y se especifica
el número de átomo de carbono en que esté insertado el
doble enlace, el cual se antepone al nombre
CICLOALQUENOS
17
 Los CICLOALQUENOS conservan el mismo nombre pero se les
antepone el prefijo ciclo
CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH CHCH2CHCH CHCH3
9
8
7
6
5
4
3
2
1
4- pentil - 2,6 - nonadieno
CH CHCH3
CH3CH2CH CHCHCH2CH2CH2CH2CH3
18
CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH CHCH2CHCH CHCH3
9
8
7
6
5
4
3
2
1
4- pentil - 2,6 - nonadieno
5
6 7 8 9
CH CHCH2CH2CH3
CH3CH
1 2
CHCHCH2 CH2CH2CH2CH3
3 4
sust it uyent e
19
20
CH3
21
CH3CH CHCHCH2
5 4
3 2 1
CH3CH CH
3
2
1
CH2 CHCH2
3
2 1
2 - metil - 3 - pentenil
1 - propenil
2 - propenil
22
5,6 – dimetil – 3 – octeno
23
Alquenos
•
•
•
•
24
Los alquenos son hidrocarburos con un doble enlace
carbono-carbono.
El doble enlace es un enlace más fuerte que el enlace sencillo,
sin embargo, paradójicamente el doble enlace carbonocarbono es mucho más reactivo.
El doble enlace es un grupo funcional en el que tienen lugar
muchas reacciones con marcado carácter específico.
Los hidrocarburos con un doble enlace se conocían con el
nombre de olefinas.
HIBRIDACION SP2 EN ALQUENOS
2px
E
2py
2pz
2s
1s
salt o de un elect rón 2s a 2p
así todos los orbit ales quedan
con un solo electrón.
2p
x
y
E
2s
se combinan estos 3 orbitales
atómicos para formar 3(sp2)
25
z
HIBRIDACION SP2 EN ALQUENOS
CONFIGURACION ELECTRONICA 1S2 2S2 2P2
2px
2s
1s
26
2py
2pz
2px
2s
1s
27
2py
2pz
2pz
sp2
1s
sp2
28
sp2
C-H Hibridación sp2
etileno
Que característica tiene la molécula de etileno?
29
•
•
•
30
El doble enlace está constituido por un enlace sigma y un
enlace pi.
El enlace se forma por solapamiento de los orbitales sp2 de
cada átomo de carbono.
Cada uno de los enlaces C-H se forma por solapamiento de un
orbital híbrido sp2 del carbono con el orbital 1s del hidrógeno.
Orden de estabilidad de los alquenos
Un incremento en el grado de sustitución eleva más la
estabilidad. Como regla general, los alquenos siguen el
esquema que se presenta a continuación :
Tetrasustituido > Trisustituido > Disustituido > Monosustituido
31
Hiperconjugación
Se han propuesto dos explicaciones para el orden de estabilidad
observado
La mayoría de los químicos consideran que el orden se debe
principalmente a la un efecto estabilizador que resulta de la
superposición entre el orbital pi carbono-carbono desocupado y
un orbital sigma carbono-hidrógeno lleno en un sustituyente
vecino.
A mayor número de sustituyentes, más oportunidades existen
para la hiperconjugación y más estable es el alqueno.
32
Síntesis de alquenos
DESHIDRATACION
DESHIDROGENACION
33
DESHALOGENACION
DESHIDROHALOGENACION
34
Por convenio, las flechas que se utilizan en los mecanismo
representan el flujo electrónico desde el nucleófilo al electrófilo.
35
Las reacciones más comunes de los alquenos son las reacciones de
adición.
En la adición puede intervenir un agente simétrico: o un agente
asimétrico:
36
Reacciones de los alquenos
Hidrogenación
37
Hidrohalogenación
38
Este hecho se denomina regla de markovnikov.
Mecanismo de adición electrofílico de HX a alquenos.
Ejemplos:
39
Hidratación
Se observa regioquímica Markovnikov y estereoquímica antimarkovnikov.
40
Mecanismo de oxidación de los alquenos con
permanganato de potasio
41
Adición de alcanos. Alquilación
• Método industrial que se emplea actualmente para producir
grandes cantidades de 2,2,4-trimetilpentano (isooctano),
consumidas en forma de gasolina de alto octanaje
• Cuando se hacen reaccionar isobutileno e isobutano en presencia
de un catalizador ácido, forman directamente 2,2,4trimetilpentano. Esta reacción es, en efecto, la adición de un alcano
a un alqueno.
CH3
CH3
C CH2 + H C CH3
Isobutileno
42
CH3
CH3
Isobutano
H2SO4 conc. o HF, 0-10ºC
CH3
CH3
CH3
C CH2
C CH3
H
CH3
2,24-Trimetilpentano
CH3
CH3
CH3
C CH2 + H C CH3
Isobutileno
H2SO4 conc. o HF, 0-10ºC
CH3
CH3
Isobutano
CH3
CH3
C CH2
C CH3
H
CH3
2,24-Trimetilpentano
MECANISMO
CH3
(1) CH3
(2) CH3
CH3
C CH2 + H:B
CH3
CH3
C CH2 +
C CH3
CH3
C CH3 + :B
CH3
CH3
CH3
C CH2
C CH3
CH3
CH3
(3) CH3
CH3
CH3
C CH2
C CH3 + H C CH3
CH3
43
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
C CH2
C CH3 + C CH3
H
CH3
CH3
COPOLIMEROS
44

Un polímero de adición esta formado por la reacción de dos
diferentes monómeros se conoce como un copolímero.
POLIMEROS DE ADICION COMUNES
45
POLIMEROS DE ADICION COMUNES
46
DIENOS
• Los son aquellos en los que se alternan enlaces dobles y
enlaces simples. Estos alquenos dan lugar a sistemas
insaturados conjugados formados por los radicales libres,
carbocationes y carbaniones .
• Sistema alílico
• Dienos conjugados.
Sistema alílico. El sistema alílico es el sistema insaturado
conjugado más sencillo.
Está formado por:
• Radical libre alilo
• Carbocatión alilo
• Carbanión alilo
47
Los dienos se dividen en tres clases, según el arreglo de sus
dobles enlaces.
DIENOS Y TRIENOS
Dienos Conjugados (alternos)
Dienos Aislados (Separados)
Dienos Acumulados (Consecutivos)
NOMENCLATURA: Terminan en dieno/trieno y se numeran las
posiciones de los dobles enlaces
48
Ι
DIENOS CONJUGADOS : —C
Ι
Ι
Ι
= C—C = C—
Los dobles enlaces están alternados
Ι Ι Ι Ι Ι
DIENOS AISLADOS: —C = C—C—C = C—
Los dobles enlaces están separados por más de un
enlace simple
Ι
Ι
DIENOS ACUMULADOS: —C = C = C—
Son los que sus dos dobles enlaces están uno a continuación del
otro. Llamados Alenos.
49
PROPIEDADES FISICAS
POLARIDAD.
Son moléculas no polares o débilmente polares.
SOLUBILIDAD.
Solubles en disolventes no polares, insolubles en agua y
otros disolventes fuertemente polares
PUNTO
EBULLICION
•
•
•
•
50
EL Peb. y de fusión crece con # de C
Incremento de 20-30 o/Atomo de C en los alquenos
mayores
Isómeros Ramificados tienen Peb más bajo que
normales
A mayor ramificaciones, menor es el punto de
ebullición correspondiente
PROPIEDADES FISICAS
51
ESTADO
C1-C4, gas, del C5-C15, líquidos y
C16 en adelante son sólidos
DENSIDAD
Los alcanos son menos densos que
el agua..
ESTABILIDAD
Aumenta con la cantidad de grupos
R conectados en el doble enlace
• Dienos conjugados.
Dienos conjugados son aquellos compuestos que presentan dos
enlaces dobles separados por un enlace simple.
Los enlaces dobles de los dienos conjugados son más estables que
los de los alquenos simples.
La adición electrofílica a dienos conjugados ,mol a mol, se
desarrolla de las siguientes formas:
En caso de que exista un exceso de moles:
52
53