1. ALQUENOS – ALQUINOS - COMPUESTOS AROMÁTICOS
QUÍMICA ORGÁNICA
PROF. LUZ KARIME LUNA PARADA

2. ALQUENOS: 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.

3. Usos
El etileno es un gas producido naturalmente por las frutas durante la maduración. En general, estimula los cambios en el color de la piel (ej: tomate, pimiento, aguacate) o cáscara (ej: cítricos, banano), produce ablandamiento (ej: tomate, banano) y en algunos casos, mejoras en el sabor (ej: banano).

4. CITRONELOL, alcohol monoterpénico que se encuentra en las esencias de citronela y de geranio.
Geranium “Mavis Simpson” O H 2 3 4 5 6 1 7 8

5. LIMONENO es una sustancia natural que se extrae de los cítricos.
limón 2 3 4 5 6 1

6. -FELANDRENO, extraído del Eucalipto2 3 4 5 6 1
Eucalyptus globulus

7. ESTRUCTURA

8. Enlaces sigma del etileno.

9. Enlace π

11. Propiedades Físicas
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 compuestos apolares o muy poco polares son insolubles en agua, pero bastante solubles en líquidos no polares como benceno, éter, cloroformo.

12. 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.

13. Tabla de puntos de ebullición y densidades
Tema 7. Alquenos
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

14. Isomeros Cis - Trans
Los dos isómeros del 2-buteno no pueden interconvertirse por rotación alrededor del doble enlace carbono-carbono sin romper el enlace pi.
Los orbitales p sin hibridar (uno en cada carbono) contienen un electrón cada uno. Cuando se solapan forman el orbital molecular pi enlazante.

15. Cis-2-buteno
Trans-2-buteno

16. Cis-2-buteno
Trans-2-buteno

17. Nomenclatura Alquenos: Común
propileno

18. Nomenclatura IUPAC
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.

19. 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.

20. Ejemplos

24. Estabilidad de Alquenos: Adición de Hidrógeno

25. Diagrama de energía de reacción para la hidrogenación de los alquenos.

26. Diagrama de energía de reacción para la hidrogenación de los alquenos.
El trans-2-buteno es más estable que el 1-buteno en 2.7 kcal/mol (11 kJ/mol).
Los enlaces dobles más sustituidos liberan menos calor cuando son hidrogenados, por lo que se considera que son más estables.

27. El isómero con el doble enlace más sustituido tiene mayor separación angular entre los grupos alquilo voluminosos
Cuanto mayor sea la separación entre los grupos, se producirá menos interacción estérica y mayor estabilidad.

28. Energías relativas de los enlaces π comparadas con el etileno (los números son aproximados).

29. 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:

30. Adición de hidrácidos
Mecanismo:

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

32. 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.

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

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

35. Adición de halógeno
Mecanismo:

36. Adición de hidrógeno

37. Isomería geométrica
Cis-2-buteno
Trans-2-buteno

38. Cis-2-buteno
Trans-2-buteno

39. 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.

40. Usos: el Neocarzinostatin es aislado de Streptomyces carzinostaticus
Usos: el Neocarzinostatin es aislado de Streptomyces carzinostaticus. Es un antibiótico cromoprotéico anti-tumoral. O H 3 C N
aponeocarzinostatin

41. 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.

42. 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.

43. Tabla de propiedades físicas

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

46. Nomenclatura

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

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

51. 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. 51

52. Adición de halógeno
Adición de halógenos.

53. 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 53