2. Carbono unido a tres átomos
Hibridación sp2
¿Cuál es la configuración electrónica
para un átomo de carbono sp2?
3.
4.
5.
6.
7. Ruptura de un enlace sigma C – C
(alcanos)
83 kcal/mol
Ruptura de un enlace pi C-C
(alquenos)
62 kcal/mol
Degradación completa de un doble enlace carbono-
carbono ( C = C )
145 kcal/mol
8. ¿Quién presenta mayor longitud de enlace? ¿un doble
enlace C = C o un enlace sencillo C – C?
9. Nomenclatura de Alquenos, Cicloalquenos y Dienos
Reglas IUPAC
1. Seleccione como cadena patrón la cadena más larga que
contenga el mayor número posible de dobles enlaces y
nómbrela tomando como base el nombre patrón del
alcano correspondiente, cambiando la terminación ano
por -eno para un doble enlace. Si hay dos dobles enlaces
el sufijo es
-dieno; para tres, -trieno, y así sucesivamente.
2. Numere la cadena desde el extremo más próximo a los
dobles enlaces. Indique la posición del doble enlace justo
antes del nombre de la cadena.
10. 3. Nombre los grupos sustituyentes como en alcanos,
indicando su posición por el número del carbono de
la cadena principal al que va enlazado. El grupo
etenilo y el propenilo generalmente se denominan
grupo vinilo y grupo alilo, respectivamente.
4. Para nombrar a los cicloalquenos se siguen las
mismas reglas, pero anteponiendo el prefijo ciclo al
nombre del alqueno correspondiente. Numere el
anillo de tal forma que el doble enlace esté entre los
carbonos 1 y 2.
5. Para los compuestos con isomería geométrica, añada
el prefijo apropiado: cis-, trans- ó E-, Z-.
17. Isómeros estructurales
Presentan igual fórmula molecular pero difieren en
su fórmula estructural. Tienen propiedades físicas
distintas.
18. Isómeros geométricos
Son diastereómeros resultantes de la rotación
restringida sobre dobles enlaces. Presentan propiedades físicas
y/o químicas diferentes.
Tienen igual fórmula molecular, igual fórmula estructural pero difieren
en la orientación espacial de los grupos en relación al doble enlace.
¡Son estereoisómeros que no son imagen de espejo entre si!
19. Requisito para la existencia de isomería geométrica
No deben existir dos átomos o grupos de átomos iguales en un
mismo carbono, de los que están formando el doble enlace.
¿Pueden las siguientes
estructuras presentar
isomería geométrica?
No existen como isómeros geométricos
20. Designación de la configuración en isómeros geométricos
Sistema cis y trans
Este sistema generalmente se aplica para isómeros de fórmula
RCH=CHR, donde R puede ser igual o diferente.
21. Ejemplos de isómeros geométricos
Los hidrógenos se
encuentran opuestos por
lo tanto es un isómero
trans
Los hidrógenos están
orientados hacia un
mismo lado y por lo tanto
es isómero cis
Presentan
propiedades
físicas
diferentes
22. ¿Cómo pueden Existe otro sistema
nombrarse los isómeros llamado Z y E
geométricos de estructura ¿quieres saber en
CH3CH=CBrCl? qué consiste?
Sistema Z y E
Sistema de nomenclatura basado en las
reglas de Cahn-Ingold-Prelog, que
establecen un orden de prioridad según
el número atómico.
Consiste en determinar para cada
carbono que forma el doble enlace, que
átomo o grupo de átomos tiene mayor
prioridad.
26. Ejercicios
1. Deduzca si el 1-bromo-1-fluoro-2-metil-1-buteno puede
presentar isomería geométrica. Si su respuesta es afirmativa
dibuje el par de isómeros geométricos y desígnelos como Z o E.
2. Determine las configuraciones Z o E de cada uno de los
siguientes isómeros geométricos:
28. Efecto de los sustituyentes en la estabilidad
de alquenos
Efecto electrónico
Los grupos alquilo estabilizan el carbono sp2 por
liberación de electrones.
Entre más grupos alquilo existan sobre los
carbonos que forman el doble enlace, mayor será su
estabilidad.
29. Efecto estérico
Los alquenos trans son más estables que su
isómero cis
Los cis-alquenos están desestabilizados por
tensión de Van der Waals o impedimento
estérico.
33. A medida que se incrementa el número de
carbonos, aumenta el punto de ebullición pero
si la cadena se ramifica éste disminuye.
Por lo general, si se comparan alquenos del
mismo peso molecular, tendrá mayor punto de
ebullición el que tenga el doble enlace más
hacia el centro.
Un alqueno cis presenta un mayor punto de
ebullición que el alqueno trans, debido a que
el isómero cis presenta un pequeño momento
dipolar.
34.
35. Los alquenos no se disuelven en agua, ni en otros
compuestos muy polares, pero sí son solubles en
solventes no polares o poco polares como el
benceno, cloroformo, éter, etc.
Densidad
Los alquenos son menos densos que el agua.
36. Alquenos intermediarios
importantes para la síntesis de
polímeros, productos farmacéuticos,
pesticidas y otros productos químicos
importantes
Etileno: el más importante a nivel industrial.
37. El etileno permite preparar unos 50 derivados simples
de gran importancia industrial. Algunos ejemplos
importantes son los siguientes:
* Miles de toneladas anuales de producción
38.
39. Deshidratación de alcoholes
Deshidrohalogenación de halogenuros de
alquilo
Reducción de alquinos
Deshalogenación de dihalogenuros de
alquilo vecinales
41. ¿Qué tipo de alcohol se
deshidratará más
fácilmente? Voy a analizar
las siguientes reacciones
Facilidad de deshidratación de alcoholes
42. ¿Cómo puedo explicar esa
facilidad de deshidratación?
Ya sé, debo estudiar el
mecanismo de reacción
¿Qué tipo de especies reactivas intervienen en el
mecanismo de la reacción de deshidratación?
Iones carbonio o carbocationes
¿Recuerdas que es un ion carbonio?
¿Mediante qué tipo de ruptura de
enlace se forman?
46. Considerando la siguiente reacción:
CH3-CH-CH2-CH3 + H2SO4 CH2=CH-CH2-CH3
conc
O-H + CH 3-
CH=CH-CH3 Δ
+ H2O
Explicar mediante el mecanismo de
reacción
la formación de los productos.
47. Orientación de la eliminación
En ocasiones en esta reacción se forman mezclas de alquenos
En una mezcla, el producto principal será aquel que tenga
más grupos alquilo unidos a los carbonos que forman el
doble enlace, es decir, el que tenga el doble enlace más
hacia el centro.
48.
49.
50. En el segundo paso del mecanismo, el alcohol
protonado elimina una molécula de agua formando
un ion carbonio.
51. Diagrama de energía para la formación de carbocationes a partir
de alcoholes primarios, secundarios y terciarios protonados
52. La velocidad de esta reacción depende de la facilidad de
formación del ion carbonio:
Generalmente, entre más estable es un ion más rápidamente
m
se forma:
Estabilidad de los iones carbonio
Terciarios > Secundarios > primarios > metílico
53. Ya entendí el porqué del
orden de reactividad de los
alcoholes en esta reacción?
pero ¿cómo se explicaría la
estabilidad de los iones
carbonio
Leyes de la electrostática
La estabilidad de un sistema con
carga aumenta con la dispersión de
ésta, por lo tanto, cualquier factor que
tienda a esparcir o disminuir la carga
positiva del carbono electrónicamente
deficiente y a distribuirla sobre el resto
del ion debe estabilizarlo.
54. Los grupos alquilo tienden a ceder densidad electrónica hacia
un centro deficiente y por lo tanto estabilizan a un ion carbonio.
Entre más grupos alquilo se encuentren sobre el carbono
deficiente, mayor será la estabilidad del ion carbonio
55. Transposiciones a iones carbonio más estables
• Se pueden presentar transposiciones a iones más
estables.
¿Qué alqueno o alquenos se producirán en la
deshidratación de los siguientes alcoholes?
57. •La base que se utiliza debe ser fuerte
• Entre las más utilizadas están los hidróxidos
(especialmente KOH) y los alcóxidos (RO:-).
58. Mecanismo de reacción
Sucede mediante un mecanismo de eliminación E2
• Mecanismo concertado
• No hay formación de iones carbonio y por lo
tanto no se presentan transposiciones.
Orden de reactividad en E2:
RX 3º > RX 2º > RX 1º
Depende de la estabilidad del alqueno formado
59. • Se pueden obtener mezclas de alquenos
• Por lo general, el alqueno que se forma en mayor cantidad
(principal) es el más estable.
• Al alqueno más estable se le conoce como producto Saytzeff.
60.
61. • En ocasiones predomina el alqueno menos estable
conocido como producto Hofmann.
¿En qué casos predomina el alqueno menos estable?
1. Cuando la base utilizada es muy voluminosa, por ejemplo,
si se utiliza ter-butóxido de potasio:
62.
63. 2. Cuando existe gran impedimento estérico alrededor del
hidrógeno que reacciona con la base.
67. Ejercicios
1. Dibuje las fórmulas estructurales de los alquenos que
pueden ser formados por deshidrohalogenación de los
siguientes halogenuros de alquilo (KOH como base). Si
se forma más de un alqueno, diga cuál esperaría usted
que fuera el producto principal y si no se forma ningún
producto especifíquelo.
a) (CH3)2CClCH(CH3)2
b) (CH3)3CCHBrC(CH3)3
c) 1-Bromo-1-metilciclohexano
d) 4-Cloro-1-metilciclohexano
