Tutorial de Alquenos

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Propiedades Químicas

Reacciones de Adición

Son las más comunes en los compuestos que tienen doble enlace carbono-carbono. La adición puede ser de reactivos simétricos como el hidrógeno (H-H) y los halógenos (X-X ) o de reactivos asimétricos como los haluros de hidrógeno (H-X). Los términos de simétrico y asimétrico se refieren a que si se pasa un eje imaginario que divida a la molécula en dos partes; en el reactivo simétricos, éstas serán iguales. En tanto que en el reactivo asimétrico, serán diferentes.

Adición de reactivos simétricos

Adición de hidrógeno

Considerando la relación entre reactivos y productos, el mejor ejemplo de las reacciones de adición es la hidrogenación de alquenos para producir alcanos.

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La hidrogenación es la adición de H2 a un doble enlace. Un ejemplo es la adición de hidrógeno al doble enlace del etileno.

La adición no catalizada de hidrógeno a un alqueno, a pesar de ser exotérmica, es muy lenta. Sin embargo, la velocidad de la hidrogenación aumenta drásticamente con la presencia de ciertos catalizadores metálicos finamente divididos. El platino es el catalizador para la hidrogenación que se usa más frecuentemente, a pesar de que el paladio, níquel y rodio son también eficaces. La adición catalizada por un metal es normalmente rápida a temperatura ambiente, y el alcano se obtiene con un alto rendimiento y normalmente como único producto.

El disolvente usado en la hidrogenación catalítica se elige por su capacidad para disolver el alqueno y suele ser etanol, hexano o ácido acético. Los catalizadores metálicos son insolubles en estos disolventes (mejor dicho, en cualquier disolvente). Están presentes dos fases, la disolución y el metal, y la reacción tiene lugar en la interfase entre ellas. Las reacciones que implican a una sustancia en una fase con otra distinta en una segunda fase se definen como reacciones heterogéneas.

Adición de halógenos

Los halógenos reaccionan normalmente con los alquenos mediante una adición electrofílica.

Los productos de estas reacciones se denominan dihaluros vecinales. Dos sustituyentes, en este caso los sustituyentes halógeno, son vecinales si están unidos a carbonos adyacentes. El halógeno (X2) es el cloro o bromo (Br2), y la adición tiene lugar rápidamente a temperatura ambiente y en una gran variedad de disolventes, en los que se incluyen ácido acético, tetracloruro de carbono y diclorometano.

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Muchos de los rasgos que caracterizan al mecanismo generalmente aceptado para la adición de halógenos a los alquenos pueden presentarse tomando como referencia la reacción del etileno con el bromo.

En química orgánica se usan flechas curvas para indicar el movimiento de un par de electrones en un mecanismo de reacción. Se entiende que el par de electrones se mueve de la cola de la flecha (una fuente de electrones) a la cabeza (un átomo deficiente en electrones).

Adición de reactivos asimétricos

Adición de haluros de hidrógeno

En muchas reacciones de adición, el reactivo atacante, a diferencia de H2, es una molécula polar o fácilmente polarizable. Los haluros de hidrógeno, que están polarizados, se encuentran entre los ejemplos más sencillos de sustancias polares que se adicionan a los alquenos.

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La adición ocurre rápidamente en una gran variedad de disolventes, incluidos pentano, benceno, diclorometano, cloroformo y ácido acético.

La reactividad de los haluros de hidrógeno refleja su capacidad de donar un protón. El yoduro de hidrógeno es el ácido más fuerte entre los haluros de hidrógeno y reacciona con los alquenos a la velocidad más rápida.

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Regla de Markovnikov

En el caso de una reacción entre un alqueno y un reactivo asimétrico, puede predecirse la formación de dos posibles productos. Por ejemplo, en la adición de bromuro de hidrógeno al propeno podría esperarse la formación tanto del 1-bromopropano como del 2-bromopropano. En realidad, cuando esta reacción se realiza en el laboratorio, sólo se forma un producto, y ese producto es el 2-bromopropano.

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Este fenómeno se observó en todas las reacciones entre estos reactivos y alquenos asimétricos. En 1871, un químico ruso, Vladimir Markovnikov, sugirió una generalización que permite predecir el resultado de dicha reacción. Esta generalización empírica se conoce como regla de Markovnikov.

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Hidratación de alquenos: Markovnikov

Esta reacción permite obtener alcoholes y sigue la regla de Markovnikov, el -OH va al carbono más sustituido y el -H al menos.

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