Química Orgánica UNIDAD II. HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS Tema 2. Alquenos 2.2. Objetivo de aprendizaje: SABER: Explicar las principales propiedades físicas y químicas de los alquenos. Describir las reglas de nomenclatura de la IUPAC en química orgánica. Describir la estructura de los isómeros en los alquenos. Enlistar las aplicaciones de los principales alquenos en la industria. SABER HACER: Formular los alquenos Determinar las propiedades físicas y químicas de los alquenos en laboratorio. Los alquenos son hidrocarburos que contienen un enlace doble carbono-carbono. Un enlace doble carbono-carbono es una unidad estructural y un grupo funcional importantes en la química orgánica. Este enlace influye en la forma de una molécula orgánica, y además, en él ocurren la mayoría de las reacciones químicas que experimentan los alquenos. Los enlaces dobles carbono-carbono tienen prioridad sobre los grupos alquilo y los halógenos en la selección de la cadena principal de carbonos y en la dirección de la numeración. Los grupos hidroxilo, sin embargo, tienen prioridad sobre el enlace doble. En los compuestos que contienen tanto un enlace doble como un grupo hidroxilo se usa el sufijo combinado -en + -ol para indicar que ambos grupos funcionales están presentes. Se nombra a los alquenos con la nomenclatura de la IUPAC reemplazando la terminación -ano del alcano correspondiente por la terminación -eno. Los dos alquenos más simples son el eteno y el propeno. Ambos son muy conocidos también por sus nombres comunes etileno y propileno. Elaboró: Ing. Marcel Ruiz Martínez 1 Química Orgánica Ejercicio en clase: Nombre cada uno de los siguientes compuestos: (CH3)2C=C(CH3)2 Aunque el etileno es el único alqueno de dos carbonos, y el propeno el único alqueno de tres carbonos, hay cuatro alquenos isoméricos de fórmula molecular C4H8: (CH3)3CCH=CH2 (CH3)2C=CHCH2CH3 Ejercicio en clase: Para el siguiente esqueleto de carbonos: a) ¿Cuál es la fórmula molecular de este alqueno? b) ¿Cuál es su nombre de la IUPAC? c) ¿Cuántos átomos de carbono tienen hibridación sp2 en este alqueno? d) ¿Cuántos tienen hibridación sp3? Elaboró: Ing. Marcel Ruiz Martínez Los isómeros designados cis- y trans-2-buteno tienen la misma constitución; ambos tienen una cadena de carbonos no ramificada con un enlace doble que conecta C-2 y C-3. Difieren entre sí, sin embargo, en que el isómero cis tiene sus dos grupos metilo en el mismo lado del enlace doble, pero los grupos metilo en el isómero trans están en lados opuestos del enlace doble. Se ha de recordar de la sección 3.11 que los isómeros que tienen la misma constitución pero difieren en el arreglo espacial de sus átomos, se clasifican como estereoisómeros. Son estereoisómeros el cis-2-buteno y el trans-2-buteno, y los términos cis y trans especifican la configuración del enlace doble. 2 Química Orgánica El estereoisomerismo cistrans en los alquenos no es posible cuando uno de los carbonos del enlace doble tiene dos sustituyentes idénticos. Esto significa que ni el 1-buteno ni el 2-metilpropeno pueden tener estereoisómeros. RESUMEN DE LAS REGLAS PARA LA NOMENCLATURA DE LOS ALQUENOS. 1.- Se identifica la cadena más larga que contenga el doble enlace; se usa el nombre de esta cadena sustituyendo la terminación –ano por – eno; cuando haya más de una opción se elige la cadena más larga que ofrezca el nombre más sencillo de los radicales alquilo. (Incorrecta) Los cicloalquenos y sus derivados se nombran adaptando la terminología de los cicloalcanos a los principios de la nomenclatura de los alquenos. 2.- Enunmera la cadena principal iniciando por el extremo donde se encuentre mas cercano al doble enlace. Como el doble enlace se comparte entre dos carbonos, se menciona solo aquel que tenga el número mas pequeño. 3.- Nombra los grupos alquilo unidos a la cadena principal, se deben colocar en el nombre en orden alfabético. 4.- Organizar los grupos múltiples, usando los prefijos di, tri, tetra, penta, hexa, etc; los cuales no entran en el orden alfabético. Elaboró: Ing. Marcel Ruiz Martínez 3 Química Orgánica 5.- Por último se elabora el nombre tomando como base la cadena principal. Actividad 2.3. Nombres IUPAC Alquenos. Conteste los siguientes ejercicios: 1.- Indica el nombre de la IUPAC para los siguientes compuestos. A) Ejercicio en clase: Indique el nombre del siguiente compuesto: B) 2.- Escribe la fórmula semidesarrollada para el 4,5-dietil-6-metil-2hepteno. Realiza una PRÁCTICA DE EJERCICIOS, las rubricas de dicho producto se puede consultar en la siguiente liga: http://marcelrzm.comxa.com/Rubricas/Rubricas.htm Enviar el trabajo a los siguientes correos: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] También enviar copia del correo a sus compañeros de equipo y a usted mismo. Colocar en ASUNTO: “Actividad 2.3. Nombres IUPAC Alquenos” Elaboró: Ing. Marcel Ruiz Martínez 4 Química Orgánica PROPIEDADES FÍSICAS ALQUENOS. Estado físico y densidad Los alquenos se parecen a los alcanos en la mayoría de sus propiedades físicas. Los alquenos de peso molecular bajo, hasta C4H8, son gases a temperatura ambiente y presión atmosférica. Tanto para alcanos, alquenos y alquinos se cumple lo siguiente: C1 - C4 Gases C5-C17 Líquidos C18 o más son sólidos. La densidad de los alcanos aumenta con el número de carbonos, pero son mas livianos que el agua; en promedio 0.7 g/mL La densidad de los alquenos también es menor que la del agua y varía entre 0.6 y 0.7 g/mL. Solubilidad. Al igual que los alcanos, los alquenos son relativamente no polares; insolubles en agua pero solubles en disolventes no polares como el hexano, benceno, cloroformo, la ligronína, la gasolina y diversos solventes halogenados y éteres. Los alquenos tienden a ser un poco más polares que los alcanos debido al doble enlace; pero ésta polaridad es en realidad muy débil. A continuación se muestra una tabla de los alquinos y su punto de ebullición. Elaboró: Ing. Marcel Ruiz Martínez 5