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• Estado natural: A temperatura ambiente y a 1 atmósfera de presión, del eteno al buteno ( C4H8) son gases. Del C5 al C18 son líquidos y del C19 en adelante son sólidos. Tienen fórmula molecular CnH2n.
• Solubilidad: Como son compuestos apolares o muy poco polares son insolubles en agua, pero bastante solubles en líquidos no polares como benceno, éter, cloroformo.
Propiedades físicas
• 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/mL y a medida que crece el tamaño del alqueno aumenta la densidad.
Propiedades físicas
Hidrocarburo 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 -185º
cis-2-Buteno 4º -139º
trans-2-Buteno
1º
-105º
287 °C
139 °C
Acido fumárico
(trans)
Acido maleico
(cis)
La nomenclatura cis y trans puede usarse para alquenos disustituídos
Pero para un sistema como sería ambiguo
cis-2-buteno trans-2-buteno
ISOMERÍA GEOMÉTRICA
(E)-2-bromo-1-cloro-1-fluoreteno (Z)-2-bromo-1-cloro-1-fluoreteno
ESTABILIDAD DE ALQUENOS tensión estérica
menos estable
La diferencia en energía entre los dos estereoisómeros se puede cuantificar por su calor de combustión
Hiperconjugación
Estabilización de carbocatión
Los carbocationes se reordenan para dar carbocationes más estables
Síntesis de alquenos por deshidrohalogenación (ELIMINACIÓN)
La reacción es regioselectiva. Regla de Zaitsev: Se obtiene el alqueno más sustituido.
KOH/Etanol o base
Estereoselectividad de la reacción:
Mayoritario Alqueno trans
Minoritario
b b
Derivado halogenado y base voluminosa
Producto Hofmann: alqueno menos sustituido
Distribución de producto en la reacción según la base utilizada
REACCIONES DE LOS ALQUENOS 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 electrofílica
+ E C C
E
C C
E
Nu C C
E Nu
Mecanismo:
La estereoquímica para las reacciones de halogenación son dependientes de la configuración del alqueno, por ej:
Mezcla de enantiómeros
La configuración del alqueno inicial determina la configuración del producto
Compuesto meso
ADICIÓN DE HIDRÁCIDOS. HIDROHALOGENACIÓN
Regioselectiva ya que la preferencia del H+ procede a través de la formación del carbocatión más estable
Orientación de la adición: Regla de Markovnikov
CH3
CH3C CH CH3+ HBr
CH3
CH3C CH CH3
Br H
CH3
CH3C CH CH3
H Br
No se observa
¿ Por qué sólo se observa uno?
ADICIÓN RADICALARIA DE HBr A UN ALQUENO
Iniciación
Ruptura homolítica que produce dos alcoxi-radicales
calor
Sustracción de H, formando un radical Br.
Propagación
1. El radical Bromo se adiciona al doble enlace generando un carbono radical mas estable
adición
2. Se produce la sustracción de H y se obtiene el producto y se regenera el radical Br.
Sustracción de H
Vuelve a producir el primer paso
El radical terciario
es más estable
El radical secundario
es menos estable, no se forma
El primer paso no puede ocurrir con HI, el segundo paso no puede ocurrir en el caso de usar HCl. Solo con HBr los dos pasos de propagación son termodinámicamente favorables
HIDRATACIÓN: H2O/ CATÁLISIS ACIDA
Transferencia de protón Ataque nucleofílico Transferencia de protón
El alqueno se protona
carbocatión
El agua funciona como nucléofilo y ataca al carbocatión
El agua funciona como base y
desprotona al catión oxonio
ion oxonio
La reacción procede vía Markovnikov
OXIMERCURIACIÓN-DESMERCURIACIÓN
Es otra manera de obtener alcoholes con orientación Markovnikov
Ventajas: No hay formación de carbocationes y por lo tanto NO HAY reordenamiento de carbocationes
FORMACIÓN DE HALODRINAS: reacción de X2 / H2O
bromhidrina
Ión bromonio
Regioquímica
En muchos casos, la formación de halohidrina es un proceso regioselectivo. Específicamente, el OH generalmente se posiciona en el carbono más sustituido.
REACCIÓN HIDROBORACIÓN-OXIDACIÓN: BH3/ THF luego H2O2, NaOH
El resultado neto de la reacción de hidroboración-oxidación es la adición de agua a través del doble enlace con orientación anti-Markovnikov. La reacción tiene una estereoquímica syn donde el OH y el hidrógeno se añadirán del mismo lado (misma cara) del doble enlace.
Se obtiene un centro de quiralidad
Un par de enantiómeros
y
Un par de enantiómeros
Dos centros quirales
DIHIDROXILACIÓN
Hidroxilación syn: reacción con OsO4; KMnO4/OH-
Ester ósmico
Desventajas: OsO4 es tóxico y caro (Se usa como catalizador)
cis glicol
La reacción de KMnO4 con alquenos dependerá de la condición en que se lleve a cabo la reacción. Manteniéndola fría, la reacción producirá cis-glicol
Ventajas: KMnO4 no es caro. Desventaja: es un agente oxidante y sigue oxidando al glicol formado
cis-glicol
Ruptura oxidativa
En nuestro ejemplo:
Hidroxilación anti: reacción con perácidos (RCOOOH)
Formación de un epóxido
Epóxido Éter cíclico
Ruptura en medio ácido de un epóxido
Transferencia de protón Ataque nucleofílico Transferencia de protón
como base como nucleófilo el epóxido se protona
m-cloroperbenzoico MCPBA
Ácido peroxiacético
Adición anti
trans-glicol