Reacciones de alquenos

Reacciones de Alquenos
Adición de reactivos no simétricos al doble enlace etilénico
Adición de halogenuros de Hidrógeno.
La Adición de halogenuros de Hidrógeno, HX, a un etileno con substituyentes simétricos, da lugar al derivado
monohalogenado en el que X puede ser F, Cl, Br, ó I.
RCH=CHR + HX RCH2CHXR
La adición de Hidrógeno a cualquiera de los dos átomos de Carbono etilénicos en este alqueno simétrico,
seguida de la adición del ión halogenuro al otro átomo de Carbono, da origen al mismo haloalcano.
Paso 1)
Paso 2)
El paso 1 supone la transferencia de un protón (Agente electrofílico) del halogenuro de hidrógeno al alqueno
(un agente nucleofílico). La adición del protón transforma al alqueno en un ión carbonio el cual, teniendo
carácter electrofílico, reacciona con el ión halogenuro nucleofílico para formar el producto (paso 2). Con un
etileno con substituyentes simétricos, el ión carbonio que se produce por adición del protón a cualquiera de los
dos carbonos etilénicos será el mismo y, por consiguiente el producto también será el mismo.
Cuando es posible la adición de un halogenuro de hidrógeno a un alqueno no simétrico, por ejemplo, 1 −
buteno, hay dos productos posibles. En el caso de la reaccion entre el 1 − buteno y HI, los productos serán 1 −
yodobutano y 2 − yodobutano.
Los resultados experimentales indican que en esta reaccion se forma el 1 − yodobutano y el 2 − yodobutano
en forma casi exclusiva. Ocurre una reaccion similar con el HCl o con el HBr ( en ausencia de peróxidos o
luz) produciéndose un 2 − haloalcano. En presencia de peróxidos o luz el HBr (pero no el HCl) se adiciona
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dando el 1 − haloalcano.
Hace aproximadamente cien años, antes de que se estableciera el concepto electrónico en la química y
también antes de que se estableciera el concepto de la estabilidad de los iones carbonio intermediarios, se
conocía una regla empírica con el nombre de Regla de Markonikov, por medio de la cual se puede predecir
el producto principal de la adición de un reactivo no simétrico. Esta regla dice que en la adición iónica de un
reactivo no simétrico a un doble enlace no simétrico, el agente electrofílico se unirá al átomo de carbono del
doble enlace que contenga el menor numero de grupos alquilo, es decir aquel que tenga el mayor numero de
hidrógenos. Asi la regla de Markonikov predice la adición de HBr al 1 − buteno dará principalmente 2 −
bromobutano. Esta se conoce, por consiguiente, como adición tipo Markonikov. Bajo ciertas condiciones de
reaccion el HBr puede adicionarse al 1 − buteno para dar el 1 − bromobutano, esto se conoce como adición
anti−Markonikov.
Principales reacciones de adición
a)Con el hidrógeno en presencia de Ni, Pt, ó Paladio, se forman parafinas (alcanos)
b)Los Halógenos se adicionan dándonos derivado dihalogenados en carbonos vecinos
c)Adicionando Ácido hipocloroso o hipobromoso da como resultado Clorhidrinas o Bromhidrinas.
d)Con soluciones diluidas con agentes oxidantes como el agua oxigenada en presencia de el permanganato de
Potasio KmnO4 (Reactivo de Bayer) se forman glicoles.
e)Con el ozono nos dan Ozónidos; estos compuestos son muy importantes porque permiten fijar la posición de
la doble ligadura, ya que por hidrólisis se desdobla en 2 moléculas de Formaldehído.
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Polimerización
Los alquenos además de sufrir reacciones de adición también reaccionan entre si para formar moléculas
gigantes conocidas como polímeros o plásticos, de poli = muchos y Meros = porciones, aquí hay 4 polímeros
de importancia.
Adición de Ácido Sulfúrico
El ácido Sulfúrico concentrado, en frío se puede adicionar a los alquenos, produciéndose sulfatos ácidos de
alquilo.
Por ejemplo, la adición de Ácido Sulfúrico concentrado al propileno da sulfato ácido de isopropilo.
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En los sulfatos ácidos de alquilo y en los sulfatos de dialquilo, el enlace entre el carbono y el azufre se efectúa
a través de un átomo de oxigeno.
Los sulfatos ácidos de alquilo son solubles en ácido sulfúrico. Por dilución de la solución de ácido sulfúrico
con agua, seguida de calentamiento, se produce la hidrólisis del sulfato ácido y se forma un alcohol.
La adición de ácido sulfúrico a un alqueno, seguida de una hidrólisis con agua, constituye un método
conveniente de obtención industrial de algunos alcoholes (por ejemplo, alcohol etílico, alcohol isopropílico y
alcohol sec − butílico). Sin embargo, este método no sirve para obtener alcohol n − butílico o n − propílico.
Preparación de Epóxidos
Los alquenos reaccionan con perácidos, por ejemplo, ácido peracético o perbenzoico.
Formando Epóxidos. Los Epóxidos contienen un anillo de tres miembros en el que uno de estos es un átomo
de Oxígeno.
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Los Epóxidos también se pueden obtener tratando halohidrinas con un álcali fuerte:
El Oxido de etileno, el epóxido mas simple y quizás el mas usado se obtiene comercialmente por oxidación
del etileno con aire, en presencia de un catalizador de Plata
Dienos.
Adición 1,2 y 1,4
Tanto de origen natural como sintético, se conocen compuestos que contienen mas de un doble enlace
etilénico en la molécula. Los compuestos que contienen dos dobles enlaces por molécula, los alcadienos, o
mas brevemente, dienos. Los dienos pueden presentar isomería estructural, por ejemplo: el 1,2 − butadieno t
el 1,3 − butadieno y también isomería geométrica, por ejemplo: cis − 1,3 − pentadieno y trans − 1,3 −
pentadieno. Ciertos compuestos pueden presentar isomería geométrica en ambos dobles enlaces. Para estos
compuestos son posibles cuatro isomeros configuracionales.
Conjugados
Si los dos dobles enlaces se encuentran adyacentes (es decir, un solo carbono soporta dos dobles enlaces), se
llaman enlaces acumulados; si se encuentran separados entre si por mas de un enlace sencillo, se dice que son
aislados o no conjugados.
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A continuación se muestra un resumen de reacciones algunas no se mostraron anteriormente.
A. Reacciones de Adición
• Adición de hidrógeno
• Adición de Halógenos.
• Adición de Halogenuros de hidrógeno.
• Preparación de Halohidrinas.
• Adición de ácido Sulfúrico
• Polimerización
a. Catálisis iónica.
b. Catálisis por radicales libres.
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• Adición de un sistema diénico conjugado.
B. Reacciones de ruptura.
• Con solución concentrada de permanganato de potasio.
• Con ozono, seguido de reducción con zinc y ácido acético o hidrogenación catalítica.
C. Reacciones de los iones Carbonio
• Reaccion con un reactivo nucleofílico.
a. Con un anión.
b. Con un alqueno para formar un ion carbonio mayor.
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• Eliminación de un protón para formar un alqueno.
• Transposición a un ion Carbonio mas estable.
a. Por migración de un ion hidruro, H−.
b. Por migración de un alquilcarbanión.
D. Orden de estabilidad y orden de facilidad de formación de los iones carbonio:
Alílico > Terciario > Secundario > Primario > Metílico
Los alquenos tienen muchos tipos de reacciones que sirven en la industria y a nivel comercial por lo que es
importante tener en cuenta cada una de estas.
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