Semana 17 Hidrocarburos insaturados Alquenos y Alquinos 2013

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 Cn. H 2 n ( si solo poseen un doble enlace, deben restarse 2 H por cada doble enlace adicional que posee. • Terminación “eno”

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 KMn. O 4). • 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-CAcumulados C-C=C=C=C– Alternos 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. 1) CH 2=CH -CH=CH 2 : 1, 3 -Butadieno 2) CH 2=CH -CH 2 -CH=CH 2 3) CH 2=C=CH 2 4) CH 3 CH 2= C C =CH 2 10

Sistema UIQPA NOMBRE ESTRUCTURA Eteno CH 2=CH 2 Propeno CH 2=CHCH 3 1 -buteno CH 2=CHCH 2 CH 3 1 -penteno CH 2=CHCH 2 CH 3 1 -hexeno CH 2=CHCH 2 CH 2 CH 3 1 -hepteno CH 2=CHCH 2 CH 2 CH 3 1 -octeno CH 2=CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 1 -noneno CH 2=CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 1 -deceno CH 2=CHCH 2 CH 2 CH 3 11

Ejercicios de el nombre ó escriba estructura de: 1. CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 3 4, CH 3 2. CH 3 -CH 2 -CH-C=CH 2 CH 3 3. CH 3 -CH-C=CH-CH 3 5. 2, 3 -dimetil-2 -buteno 6. 7. 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. • CH 2=CH 2 Etileno • CH 3 CH=CH 2 Propileno • CH 2=CHCH 2 CH 3 -butileno • CH 3 CH=CHCH 3 -butileno

Alquenos simétricos y asimétricos. Simétricos: cuando hay sustituyentes iguales en los carbonos del doble enlace: Ej: CH 3 CH=CHCH 3 (CH 3)2 C=C (CH 3)2 Asimétricos: si los sustituyentes de los carbonos del doble enlace son diferentes: CH 2=CHCH 3 (CH 3)2 C=CHCH 3 Note que el número de H es diferente en los carbonos del doble enlace, en los alquenos asimétricos.

Reactivos simétricos y asimétricos • • • Simétricos H 2 : H-H Cl 2 : Cl-Cl Br 2: Br-Br I 2 : I-I Asimétricos H 2 O : H-OH H 2 SO 4 : HO-SO 3 H HCl : H-Cl

Propiedades Químicas Adición de H 2 O Hidratación : Requiere CATALÍTICO ÁCIDO. El alqueno adiciona H 2 O convirtiéndose en un alcohol, no hay subproductos y se cumple con la regla de Markovnokov. C = C +H 2 O Regla de Markovnikov: H 2 SO 4 -C–CH OH 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. 16

Ejemplos : CH 3 CH=CH 2 + H 2 O H 2 SO 4 CH 3 – CH - CH 2 OH H H 2 SO 4 17

HIDROGENACIÓN Al hidrogenar un alqueno se forma el alcano correspondiente( requiere catalítico Pd, Pt, Ni ). H H R- C = CH + H: H CH 2 = CHCH 3 + H 2 Pt , Ni o Pd Pt, Ni o Pd H H R–C–C-H H H CH 3 -CH 2 CH 3 18

HALOGENACIÓN Es la adición de Cloro, Cloro Bromo, Bromo Yodo y Flúor a un doble enlace. C=C + X-X CH 3 CH=CHCH 3 + Cl 2 -C-CX X CH 3 CHCHCH 3 Cl Cl 19

OXIDACION CON KMn. O 4 (test de Bayer ) Al reaccionar con KMn. O 4 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 ( Mn. O 2) C=C + KMn. O 4 -C - COH OH glicol 20

Ejemplos : CH 2=CH(CH 2)5 CH 3 + KMn. O 4 1 -octeno + Mn. O 2 + KOH + H 2 O CH 2 CH(CH 2)5 CH 3 OH OH (1. 2 -octanodiol) CH 3 CH=CHCH 3 + KMn. O 4 CH 3 CH-CHCH 3 + Mn. O 2 + KOH + H 2 O 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 1 y 2 y son isómeros de cadena. Note que los tres tienen la misma fórmula molecular: C 4 H 8. CH 2=CHCH 2 CH 3 CH 2=C-CH 3 CH=CHCH 3 1 -BUTENO 2 -METILPROPENO 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.

H 3 C CH 3 C=C H H cis-2 -buteno H CH 3 C=C H 3 C H trans-2 -buteno 24

ALQUINOS Hidrocarburo con al menos un triple enlace carbono. El mas sencillo es el acetileno Se puede representar (CH ΞCH) ó C 2 H 2 Por ésta razón los alquinos también se conocen como acetilénicos. -CΞC- 25

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

NOMENCLATURA sistema común Los alquinos se pueden nombrar como derivados del alquino más sencillo , el acetileno, acetileno dando el nombre de los radicales a la par del triple enlace. HCΞCH CH 3 CH 2 C ΞCH CH 3 CΞCCH 3 CH 2 CΞCH CH 3 CH 2 CΞCCH 3 Acetileno Metilacetileno Etilacetileno dimetilacetileno n-propilacetileno etilmetilacetileno 27

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. 28

Nombre común Nombre UIQPA HC ΞCH Acetileno Etino CH 3 C ΞCH Metilacetileno Propino CH 3 CH 2 C ΞCH Etilacetileno 1 -butino CH 3 C ΞCCH 3 dimetilacetileno 2 -butino CH 3 CH 2 CΞCH n-propilacetileno 1 -pentino CH 3 CH 2 CΞCCH 3 etilmetilacetileno 2 -pentino CH 3 CHCΞCH CH 3 Isopropilacetileno 3 -metil-1 -butino 29

Ejercicios 3) CH 3 1) CH 3 CH 2 CΞCCH 3 CH 2 CH 3 2) CH 3 CH 2 CΞCCH 3 4) 5) 6) 5 -etil-3 -octino 30