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Este artículo trata sobre el compuesto químico. Para el material, consulte Fibra de olefina .
No debe confundirse con alcanos o alquino .

Un modelo 3D de etileno , el alqueno más simple.

En química , un alqueno es un hidrocarburo que contiene un carbono -carbono doble enlace . [1]

El alqueno se usa a menudo como sinónimo de olefina , es decir, cualquier hidrocarburo que contenga uno o más dobles enlaces. [2] Se distinguen dos tipos generales de monoalquenos: terminales e internos. También llamadas α-olefinas , los alquenos terminales son más útiles.

Sin embargo, la IUPAC recomienda usar el nombre "alqueno" solo para hidrocarburos acíclicos con un solo doble enlace; alcadieno , alcatrieno , etc., o polieno para hidrocarburos acíclicos con dos o más dobles enlaces; cicloalqueno , cicloalcadieno , etc. para cíclicos; y "olefina" para la clase general - cíclica o acíclica, con uno o más dobles enlaces. [3] [4] [5]

Los alquenos acíclicos, con solo un doble enlace y sin otros grupos funcionales (también conocidos como monoenos ) forman una serie homóloga de hidrocarburos con la fórmula general C n H 2 n siendo n 2 o más (que es dos hidrógenos menos que el alcano correspondiente ). Cuando n es cuatro o más, son posibles los isómeros , que se distinguen por la posición y conformación del doble enlace.

Los alquenos son generalmente compuestos apolares incoloros , algo similares a los alcanos pero más reactivos. Los primeros miembros de la serie son gases o líquidos a temperatura ambiente. El alqueno más simple, el etileno (C 2 H 4 ) (o "eteno" en la nomenclatura IUPAC ) es el compuesto orgánico producido a mayor escala industrialmente. [6]

Los compuestos aromáticos a menudo se dibujan como alquenos cíclicos, pero su estructura y propiedades son lo suficientemente distintas como para no clasificarse como alquenos u olefinas. [4] Los hidrocarburos con dos enlaces dobles superpuestos (C = C = C) se denominan alenos ( el compuesto más simple se llama aleno) y aquellos con tres o más enlaces superpuestos (C = C = C = C, C = C = C = C = C, etc.) se denominan cumulenos . Algunos autores [ ¿quién? ] no consideran que los alenos y los cumulenos sean "alquenos".

Isomería estructural [ editar ]

Los alquenos que tienen cuatro o más átomos de carbono pueden formar diversos isómeros estructurales . La mayoría de los alquenos también son isómeros de cicloalcanos . A continuación se muestran los isómeros estructurales de alquenos acíclicos con un solo doble enlace: [7]

  • C 2 : solo etileno
  • C 3 : solo propileno
  • Isómeros C 4 : 3: 1-buteno , 2-buteno e isobutileno
  • Isómeros C 5 : 5: 1-penteno , 2-penteno, 2-metil-1-buteno, 3-metil-1-buteno, 2-metil-2-buteno
  • C 6 : 13 isómeros: 1-hexeno , 2-hexeno, 3-hexeno, metilpenteno (7 isómeros), dimetilbuteno (3 isómeros)
  • C 7 : 27 isómeros (calculado)
  • C 12 : 2281 isómeros (calculado)
  • C 31 : 193,706,542,776 isómeros (calculados)

Muchas de estas moléculas exhiben isomería cis-trans . También puede haber carbonos quirales, particularmente dentro de las moléculas más grandes (de C 5 ). El número de isómeros potenciales aumenta rápidamente con átomos de carbono adicionales.

Estructura y vinculación [ editar ]

Vinculación [ editar ]

Etileno (eteno), que muestra el enlace pi en verde.

Un doble enlace carbono-carbono consta de un enlace sigma y un enlace pi . Este doble enlace es más fuerte que un enlace covalente simple (611  kJ / mol para C = C frente a 347 kJ / mol para C – C) [1] , pero no el doble de fuerte. Los enlaces dobles son más cortos que los enlaces simples con una longitud de enlace promedio de 1,33 Å (133 pm ) frente a 1,53 Å para un enlace sencillo CC típico. [8]

Cada carbono del doble enlace usa sus tres orbitales híbridos sp 2 para formar enlaces sigma a tres átomos (el otro carbono y dos átomos de hidrógeno). Los orbitales atómicos 2p sin hibridar, que se encuentran perpendiculares al plano creado por los ejes de los tres orbitales híbridos sp², se combinan para formar el enlace pi. Este enlace se encuentra fuera del eje principal C – C, con la mitad del enlace en un lado de la molécula y la mitad en el otro. Con una fuerza de 65 kcal / mol, el enlace pi es significativamente más débil que el enlace sigma.

La rotación alrededor del doble enlace carbono-carbono está restringida porque incurre en un costo energético para romper la alineación de los orbitales p en los dos átomos de carbono. En consecuencia, los isómeros cis o trans se interconvierten tan lentamente que pueden manipularse libremente en condiciones ambientales sin isomerización. Los alquenos más complejos se pueden nombrar con la notación E - Z para moléculas con tres o cuatro sustituyentes diferentes (grupos laterales). Por ejemplo, de los isómeros del buteno , los dos grupos metilo de ( Z ) -but-2 -eno (también conocido como cis -2-buteno) aparecen en el mismo lado del doble enlace, y en (E ) -but-2-eno (también conocido como trans -2-buteno) los grupos metilo aparecen en lados opuestos. Estos dos isómeros del buteno tienen propiedades distintas.

Forma [ editar ]

Como se predijo por el RPECV modelo de electrones repulsión par, la geometría molecular de alquenos incluye ángulos de enlace acerca de cada uno de carbono en un doble enlace de aproximadamente 120 °. El ángulo puede variar debido a la tensión estérica introducida por interacciones no unidas entre grupos funcionales unidos a los carbonos del doble enlace. Por ejemplo, el ángulo de enlace C – C – C en propileno es 123,9 °.

Para los alquenos con puente, la regla de Bredt establece que un doble enlace no puede ocurrir en la cabeza de puente de un sistema de anillos con puente a menos que los anillos sean lo suficientemente grandes. [9] Siguiendo a Fawcett y definiendo S como el número total de átomos sin cabeza de puente en los anillos, [10] los sistemas bicíclicos requieren S  ≥ 7 para la estabilidad [9] y los sistemas tricíclicos requieren S  ≥ 11. [11]

Propiedades físicas [ editar ]

Muchas de las propiedades físicas de los alquenos y alcanos son similares: son incoloros, apolares y combustibles. El estado físico depende de la masa molecular : al igual que los correspondientes hidrocarburos saturados, los alquenos más simples ( etileno , propileno y buteno ) son gases a temperatura ambiente. Los alquenos lineales de aproximadamente cinco a dieciséis carbonos son líquidos y los alquenos superiores son sólidos cerosos. El punto de fusión de los sólidos también aumenta con el aumento de la masa molecular.

Los alquenos generalmente tienen olores más fuertes que sus correspondientes alcanos. El etileno tiene un olor dulce y a humedad. La unión del ión cúprico a la olefina en el receptor olfativo de mamíferos MOR244-3 está implicada en el olor de los alquenos (así como de los tioles). Alquenos tensa, en particular, como norborneno y trans -cyclooctene se sabe que tienen, olores desagradables fuertes, un hecho consistente con los complejos pi fuertes que forman con iones metálicos como el cobre. [12]

Reacciones [ editar ]

Los alquenos son compuestos relativamente estables, pero son más reactivos que los alcanos . La mayoría de las reacciones de los alquenos implican adiciones a este enlace pi, formando nuevos enlaces simples . Los alquenos sirven como materia prima para la industria petroquímica porque pueden participar en una amplia variedad de reacciones, entre las que destacan la polimerización y la alquilación.

A excepción del etileno, los alquenos tienen dos sitios de reactividad: el enlace pi carbono-carbono y la presencia de centros CH alílicos . El primero domina pero el sitio alílico también es importante.

Reacciones adicionales [ editar ]

Los alquenos reaccionan en muchas reacciones de adición , que ocurren al abrir el doble enlace. La mayoría de estas reacciones de adición siguen el mecanismo de adición electrofílica . Algunos ejemplos son hidrohalogenación , halogenación , formación de halohidrina , oximercuración , hidroboración , adición de diclorocarbeno , reacción de Simmons-Smith , hidrogenación catalítica , epoxidación , polimerización por radicales e hidroxilación .

Hidrogenación e hidroelementaciones relacionadas [ editar ]

La hidrogenación de alquenos produce los correspondientes alcanos . A veces, la reacción se lleva a cabo a presión y a temperatura elevada. Casi siempre se requieren catalizadores metálicos . Los catalizadores industriales comunes se basan en platino , níquel y paladio . Una aplicación a gran escala es la producción de margarina .

Aparte de la adición de HH a través del doble enlace, se pueden agregar muchos otros HX. Estos procesos suelen tener una gran importancia comercial. Un ejemplo es la adición de H-SiR 3 , es decir, hidrosililación . Esta reacción se utiliza para generar compuestos de organosilicio . Otra reacción es la hidrocianación , la adición de H-CN a través del doble enlace.

Hidratación [ editar ]

La hidratación , la adición de agua a través del doble enlace de los alquenos, produce alcoholes . La reacción es catalizada por ácido fosfórico o ácido sulfúrico . Esta reacción se lleva a cabo a escala industrial para producir etanol sintético .

CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 –CH 2 OH

Los alquenos también se pueden convertir en alcoholes mediante la reacción de oximercuración-desmercuración , la reacción de hidroboración-oxidación o mediante la hidratación de Mukaiyama .

Halogenación [ editar ]

En halogenación electrofílica la adición de elemental bromo o cloro a los alquenos rendimientos vecinales dibromo- y dicloroalcanos (1,2-dihaluros o dihaluros de etileno), respectivamente. La decoloración de una solución de bromo en agua es una prueba analítica para la presencia de alquenos:

CH 2 = CH 2 + Br 2 → BrCH 2 –CH 2 Br

Las reacciones relacionadas también se utilizan como medidas cuantitativas de insaturación, expresadas como el índice de bromo y el índice de yodo de un compuesto o mezcla.

Hidrohalogenación [ editar ]

La hidrohalogenación es la adición de haluros de hidrógeno , como HCl o HI , a los alquenos para producir los haloalcanos correspondientes :

C H 3 –CH = CH
2+ HI → C H 3 –CH I - CH
2- H

Si los dos átomos de carbono en el doble enlace están unidos a un número diferente de átomos de hidrógeno, el halógeno se encuentra preferentemente en el carbono con menos sustituyentes de hidrógeno. Este patrón se conoce como regla de Markovnikov . El uso de iniciadores de radicales u otros compuestos puede conducir al resultado del producto opuesto. El ácido bromhídrico en particular es propenso a formar radicales en presencia de diversas impurezas o incluso oxígeno atmosférico, lo que lleva a la reversión del resultado de Markovnikov: [13]

C H 3 –CH = CH
2+ HBr → C H 3 –CH H - CH
2- Br

Formación de halohidrina [ editar ]

Los alquenos reaccionan con agua y halógenos para formar halohidrinas mediante una reacción de adición. Se produce la regioquímica de Markovnikov y la anti-estereoquímica.

CH 2 = CH 2 + X 2 + H 2 O → XCH 2 –CH 2 OH + HX

Oxidación [ editar ]

Los alquenos reaccionan con los ácidos percarboxílicos e incluso con el peróxido de hidrógeno para producir epóxidos :

RCH = CH 2 + RCO 3 H → RCHOCH 2 + RCO 2 H

Para el etileno, la epoxidación se realiza a gran escala industrialmente utilizando oxígeno en presencia de catalizadores:

C 2 H 4 + 1/2 O 2 → C 2 H 4 O

Los alquenos reaccionan con el ozono, lo que lleva a la escisión del doble enlace. El proceso se llama ozonólisis . A menudo, el procedimiento de reacción incluye un reductor suave, como dimetilsulfuro (SMe 2 ):

RCH = CHR '+ O 3 + SMe 2 → RCHO + R'CHO + O = SMe 2
R 2 C = CHR '+ O 3 → R 2 CHO + R'CHO + O = SMe 2

Cuando se tratan con una solución acidificada y concentrada caliente de KMnO 4 , los alquenos son cetonas y / o ácidos carboxílicos escindidos . La estequiometría de la reacción es sensible a las condiciones. Esta reacción y la ozonólisis se pueden utilizar para determinar la posición de un doble enlace en un alqueno desconocido.

La oxidación se puede detener en el diol vecinal en lugar de la escisión completa del alqueno mediante el uso de tetróxido de osmio u otros oxidantes:

R'CH = CR 2 + 1/2 O 2 + H 2 O → R'CH (OH) -C (OH) R 2

Esta reacción se llama dihidroxilación .

En presencia de un fotosensibilizador apropiado , tal como azul de metileno y luz, los alquenos pueden experimentar reacción con especies reactivas de oxígeno generadas por el fotosensibilizador, tales como radicales hidroxilo , oxígeno singlete o ion superóxido . Las reacciones del sensibilizador excitado pueden implicar la transferencia de electrones o hidrógeno, generalmente con un sustrato reductor (reacción de tipo I) o interacción con oxígeno (reacción de tipo II). [14] Estos diversos procesos y reacciones alternativos pueden controlarse mediante la elección de condiciones de reacción específicas, lo que conduce a una amplia gama de productos. Un ejemplo común es la [4 + 2] - cicloadición de oxígeno singlete con un dienocomo ciclopentadieno para producir un endoperóxido :

Otro ejemplo es la reacción de Schenck ene , en la que el oxígeno singlete reacciona con una estructura alílica para dar un peróxido de alilo transpuesto :

Polimerización [ editar ]

Artículo principal: poliolefina

Los alquenos terminales son precursores de polímeros mediante procesos denominados polimerización . Algunas polimerizaciones son de gran importancia económica, ya que generan como los plásticos polietileno y polipropileno . Los polímeros de alqueno suelen denominarse poliolefinas, aunque no contienen olefinas. La polimerización puede proceder a través de diversos mecanismos. dienos conjugados tales como buta-1,3-dieno e isopreno (2-metilbuta-1,3-dieno) también producen polímeros, siendo un ejemplo el caucho natural.

Complejamiento de metales [ editar ]

Estructura del bis (ciclooctadieno) níquel (0) , un complejo de metal-alqueno

Los alquenos son ligandos en complejos de alquenos de metales de transición . Los dos centros de carbono se unen al metal mediante los orbitales C – C pi- y pi *. Las mono y diolefinas se utilizan a menudo como ligandos en complejos estables. El ciclooctadieno y el norbornadieno son agentes quelantes populares, e incluso el propio etileno se usa a veces como ligando, por ejemplo, en la sal de Zeise . Además, los complejos de metal-alqueno son intermediarios en muchas reacciones catalizadas por metales que incluyen hidrogenación, hidroformilación y polimerización.

Descripción general de la reacción [ editar ]

Nombre de la reacciónProductoComentario
Hidrogenaciónalcanosadición de hidrógeno
Hidroalquenilaciónalquenoshidrometalación / inserción / eliminación beta por catalizador metálico
Reacción de adición de halógeno1,2-dihaluroadición electrofílica de halógenos
Hidrohalogenación ( Markovnikov )haloalcanosadición de ácidos hidrohálicos
Anti-Markovnikov hidrohalogenaciónhaloalcanosadición de ácidos hidrohálicos mediada por radicales libres
Hidroaminaciónaminasadición de enlace N – H a través del doble enlace C – C
Hidroformilaciónaldehídosproceso industrial, adición de CO y H 2
Hidrocarboxilación y reacción de Kochácido carboxílicoproceso industrial, adición de CO y H 2 O.
Carboalcoxilaciónesterproceso industrial, adición de CO y alcohol.
alquilaciónesterproceso industrial: alquilación de alquenos de ácido carboxílico con ácido silicotúngstico como catalizador.
Bishidroxilación sin nitidezdiolesoxidación, reactivo: tetróxido de osmio, ligando quiral
Woodward cis -hidroxilacióndiolesoxidación, reactivos: yodo, acetato de plata
Ozonólisisaldehídos o cetonasreactivo: ozono
Metátesis de olefinasalquenosdos alquenos se reorganizan para formar dos nuevos alquenos
Reacción de Diels-Alderciclohexenoscicloadición con un dieno
Reacción de Pauson-Khandciclopentenonascicloadición con un alquino y CO
Hidroboración-oxidaciónalcoholesreactivos: borano, luego un peróxido
Oximercuración-reducciónalcoholesadición electrofílica de acetato de mercurio, luego reducción
Reacción de Prins1,3-diolesadición electrofílica con aldehído o cetona
Reacción de Paterno-Büchioxetanosreacción fotoquímica con aldehído o cetona
Epoxidaciónepóxidoadición electrofílica de un peróxido
Ciclopropanaciónciclopropanosadición de carbenos o carbenoides
Hidroacilacióncetonasadición oxidativa / eliminación reductora por catalizador metálico
Hidrofosfinacionfosfinas

Síntesis [ editar ]

Métodos industriales [ editar ]

Los alquenos se producen por craqueo de hidrocarburos . Las materias primas son principalmente componentes de condensado de gas natural (principalmente etano y propano) en los EE. UU. Y Medio Oriente y nafta en Europa y Asia. Los alcanos se rompen a altas temperaturas, a menudo en presencia de un catalizador de zeolita , para producir una mezcla de alquenos principalmente alifáticos y alcanos de bajo peso molecular. La mezcla depende de la materia prima y de la temperatura, y se separa mediante destilación fraccionada. Se utiliza principalmente para la fabricación de pequeños alquenos (hasta seis carbonos). [15]

Relacionado con esto está la deshidrogenación catalítica , donde un alcano pierde hidrógeno a altas temperaturas para producir un alqueno correspondiente. [1] Esto es lo contrario de la hidrogenación catalítica de alquenos.

Este proceso también se conoce como reforma . Ambos procesos son endotérmicos y son impulsados ​​hacia el alqueno a altas temperaturas por la entropía .

La síntesis catalítica de α-alquenos superiores (del tipo RCH = CH 2 ) también se puede lograr mediante una reacción de etileno con el compuesto organometálico trietilaluminio en presencia de níquel , cobalto o platino .

Reacciones de eliminación [ editar ]

Uno de los principales métodos para la síntesis de alquenos en el laboratorio es la eliminación de haluros de alquilo, alcoholes y compuestos similares en la sala . La más común es la eliminación β a través del mecanismo E2 o E1, [16] pero también se conocen eliminaciones α.

El mecanismo E2 proporciona un método de eliminación β más confiable que E1 para la mayoría de las síntesis de alquenos. La mayoría de las eliminaciones de E2 comienzan con un haluro de alquilo o un éster de sulfonato de alquilo (como un tosilato o triflato ). Cuando se usa un haluro de alquilo, la reacción se denomina deshidrohalogenación . Para productos asimétricos, los alquenos más sustituidos (aquellos con menos hidrógenos unidos a C = C) tienden a predominar (ver la regla de Zaitsev ). Dos métodos comunes de reacciones de eliminación son la deshidrohalogenación de haluros de alquilo y la deshidratación de alcoholes. A continuación se muestra un ejemplo típico; tenga en cuenta que, si es posible, el H es anti del grupo saliente, aunque esto conduce al isómero Z menos estable .[17]

Los alquenos se pueden sintetizar a partir de alcoholes mediante deshidratación , en cuyo caso el agua se pierde a través del mecanismo E1. Por ejemplo, la deshidratación del etanol produce etileno:

CH 3 CH 2 OH → H 2 C = CH 2 + H 2 O

Un alcohol también puede convertirse en un mejor grupo saliente (por ejemplo, xantato ), para permitir una eliminación de sin más leve , como la eliminación de Chugaev y la eliminación de Grieco . Las reacciones relacionadas incluyen eliminaciones por β-haloéteres ( síntesis de olefinas de Boord ) y ésteres ( pirólisis de ésteres ).

Los alquenos se pueden preparar indirectamente de alquilo aminas . La amina o el amoníaco no es un grupo saliente adecuado, por lo que la amina primero se alquila (como en la eliminación de Hofmann ) o se oxida a un óxido de amina (la reacción de Cope ) para hacer posible una eliminación suave. La reacción de Cope es una eliminación sintomática que se produce a una temperatura igual o inferior a 150 ° C, por ejemplo: [18]

La eliminación de Hofmann es inusual porque el alqueno menos sustituido (no Zaitsev ) suele ser el producto principal.

Los alquenos se generan a partir de α-halo sulfonas en la reacción de Ramberg-Bäcklund , a través de un anillo intermedio de sulfona de tres miembros.

Síntesis de compuestos de carbonilo [ editar ]

Otro método importante para la síntesis de alquenos implica la construcción de un nuevo doble enlace carbono-carbono mediante el acoplamiento de un compuesto carbonilo (como un aldehído o una cetona ) a un carbanión equivalente. Estas reacciones a veces se denominan olefinaciones . El más conocido de estos métodos es la reacción de Wittig , pero se conocen otros métodos relacionados, incluida la reacción de Horner-Wadsworth-Emmons .

La reacción de Wittig implica la reacción de un aldehído o cetona con un reactivo de Wittig (o fosforano) del tipo Ph 3 P = CHR para producir un alqueno y Ph 3 P = O . El reactivo de Wittig se prepara en sí mismo fácilmente a partir de trifenilfosfina y un haluro de alquilo. La reacción es bastante general y se toleran muchos grupos funcionales, incluso ésteres, como en este ejemplo: [19]

Relacionada con la reacción de Wittig está la olefinación de Peterson , que utiliza reactivos a base de silicio en lugar del fosforano. Esta reacción permite la selección de E - o Z -productos. Si un E se desea -producto, otra alternativa es la olefinación de Julia , que utiliza el carbanión generado a partir de una fenil sulfona . La olefinación de Takai basada en un intermedio de organocromo también proporciona productos electrónicos. Un compuesto de titanio, el reactivo de Tebbe , es útil para la síntesis de compuestos de metileno; en este caso, incluso los ésteres y amidas reaccionan.

Se pueden desoxigenar un par de cetonas o aldehídos para generar un alqueno. Se pueden preparar alquenos simétricos a partir de un solo aldehído o cetona que se acopla consigo mismo, usando reducción de metal titanio (la reacción de McMurry ). Si se van a acoplar diferentes cetonas, se requiere un método más complicado, como la reacción de Barton-Kellogg .

Una sola cetona también se puede convertir en el alqueno correspondiente a través de su tosilhidrazona, usando metóxido de sodio (la reacción de Bamford-Stevens ) o un alquil-litio (la reacción de Shapiro ).

Síntesis de alquenos [ editar ]

La formación de alquenos más largos mediante la polimerización escalonada de los más pequeños es atractiva, ya que el etileno (el alqueno más pequeño) es económico y está fácilmente disponible, con cientos de millones de toneladas producidas anualmente. El proceso Ziegler-Natta permite la formación de cadenas muy largas, por ejemplo, las que se utilizan para el polietileno . Cuando se desean cadenas más cortas, como para la producción de tensioactivos , son importantes los procesos que incorporan una etapa de metátesis de olefinas , como el proceso Shell de olefinas superiores .

La metátesis de olefinas también se utiliza comercialmente para la interconversión de etileno y 2-buteno en propileno. En este proceso se utilizan catálisis heterogénea que contienen renio y molibdeno : [20]

CH 2 = CH 2 + CH 3 CH = CHCH 3 → 2 CH 2 = CHCH 3

La hidrovinilación catalizada por metales de transición es otro proceso importante de síntesis de alquenos a partir del propio alqueno. [21] Implica la adición de un hidrógeno y un grupo vinilo (o un grupo alquenilo) a través de un doble enlace.

De los alquinos [ editar ]

La reducción de alquinos es un método útil para la síntesis estereoselectiva de alquenos disustituidos. Si se desea el cis- alqueno, se usa comúnmente la hidrogenación en presencia del catalizador de Lindlar (un catalizador heterogéneo que consiste en paladio depositado sobre carbonato de calcio y tratado con varias formas de plomo), aunque la hidroboración seguida de hidrólisis proporciona un enfoque alternativo. La reducción del alquino por el sodio metálico en el amoníaco líquido da el trans- alqueno. [22]

Para la preparación de alquenos multisustituidos, la carbometalación de alquinos puede dar lugar a una gran variedad de derivados de alqueno.

Reordenamientos y reacciones relacionadas [ editar ]

Los alquenos se pueden sintetizar a partir de otros alquenos mediante reacciones de transposición . Además de la metátesis de olefinas (descrita anteriormente ), se pueden usar muchas reacciones pericíclicas como la reacción eno y la transposición de Cope .

En la reacción de Diels-Alder , se prepara un derivado de ciclohexeno a partir de un dieno y un alqueno reactivo o deficiente en electrones.

Nomenclatura IUPAC [ editar ]

Aunque la nomenclatura no se sigue ampliamente, según la IUPAC, un alqueno es un hidrocarburo acíclico con solo un doble enlace entre los átomos de carbono. [3] Las olefinas comprenden una colección más grande de alquenos cíclicos y acíclicos, así como dienos y polienos. [4]

Para formar la raíz de los nombres IUPAC para alquenos de cadena lineal, cambie el -an- infijo del padre a -en- . Por ejemplo, CH 3 -CH 3 es el alcano etANO . Por tanto, el nombre de CH 2 = CH 2 es ethENe .

Para los alquenos de cadena lineal con 4 o más átomos de carbono, ese nombre no identifica completamente el compuesto. Para esos casos, y para los alquenos acíclicos ramificados, se aplican las siguientes reglas:

  1. Encuentra la cadena de carbono más larga de la molécula. Si esa cadena no contiene el doble enlace, nombre el compuesto de acuerdo con las reglas de denominación de alcanos. De lo contrario:
  2. Numere los carbonos en esa cadena comenzando desde el extremo más cercano al doble enlace.
  3. Defina la ubicación k del doble enlace como el número de su primer carbono.
  4. Nombra los grupos laterales (distintos del hidrógeno) de acuerdo con las reglas apropiadas.
  5. Defina la posición de cada grupo lateral como el número de carbono de la cadena al que está unido.
  6. Escriba la posición y el nombre de cada grupo lateral.
  7. Escribe los nombres del alcano con la misma cadena, reemplazando el sufijo "-ane" por " k -ene".

La posición del doble enlace se inserta a menudo antes del nombre de la cadena (por ejemplo, "2-penteno", en lugar de antes del sufijo ("pent-2-eno").

No es necesario indicar las posiciones si son únicas. Tenga en cuenta que el doble enlace puede implicar una numeración de cadena diferente a la utilizada para el alcano correspondiente: (H
3C)
3C– CH
2- CH
3es "2,2-dimetilpentano", mientras que (H
3C)
3C– CH = CH
2 es "3,3-dimetil-1-penteno".

Se aplican reglas más complejas para polienos y cicloalquenos. [5]

Nombrar hex-1-enos sustituidos

Cis - isomería trans [ editar ]

Si el doble enlace de un mono-eno acíclico no es el primer enlace de la cadena, el nombre tal como se construyó anteriormente todavía no identifica completamente el compuesto, debido a la isomería cis - trans . Luego, se debe especificar si los dos enlaces C – C sencillos adyacentes al enlace doble están en el mismo lado de su plano o en lados opuestos. Para los monoalquenos, la configuración a menudo se indica con los prefijos cis - (del latín "en este lado de"]] o trans - ("a través", "al otro lado de") antes del nombre, respectivamente; como en cis - 2-penteno o trans -2-buteno.

La diferencia entre isómeros cis y trans

De manera más general, existirá isomería cis - trans si cada uno de los dos carbonos del doble enlace tiene dos átomos o grupos diferentes unidos. Teniendo en cuenta estos casos, la IUPAC recomienda la notación EZ más general , en lugar de los prefijos cis y trans . Esta notación considera el grupo con mayor prioridad CIP en cada uno de los dos carbonos. Si estos dos grupos están en lados opuestos del plano del doble enlace, la configuración se etiqueta E (del alemán entgegen que significa "opuesto"); si están en el mismo lado, se etiqueta Z (del alemán zusammen, "juntos"). Este etiquetado se puede enseñar con el mnemónico " Z significa 'on ze zame zide'". [23]

La diferencia entre los isómeros E y Z

Grupos que contienen dobles enlaces C = C [ editar ]

La IUPAC reconoce dos nombres para los grupos de hidrocarburos que contienen dobles enlaces carbono-carbono, el grupo vinilo y el grupo alilo . [5]

Ver también [ editar ]

  • Alfa-olefina
  • Annulene
  • Hidrocarburo aromático ("Arene")
  • Cicloalqueno
  • Dendralene
  • Dieno
  • Nitroalqueno
  • Polyene
  • Radialene

Enlaces de nomenclatura [ editar ]

  • Regla A-3. Compuestos insaturados y radicales univalentes [1] Libro azul de la IUPAC.
  • Regla A-4. Radicales bivalentes y multivalentes [2] Libro azul de la IUPAC.
  • Reglas A-11.3, A-11.4, A-11.5 Hidrocarburos monocíclicos insaturados y sustituyentes [3] Libro azul de la IUPAC.
  • Regla A-23. Compuestos hidrogenados de hidrocarburos policíclicos fusionados [4] Libro azul de la IUPAC.

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b c Wade, LG (2006). Química orgánica (6ª ed.). Pearson Prentice Hall . págs.  279 . ISBN 978-1-4058-5345-3.
  2. ^ H. Stephen Stoker (2015): Química general, orgánica y biológica . 1232 páginas. ISBN 9781305686182 
  3. ^ a b IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) " alquenos ". doi : 10.1351 / goldbook.A00224
  4. ^ a b c IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida online: (2006–) " olefinas ". doi : 10.1351 / goldbook.O04281
  5. ^ a b c Moss, GP; Smith, PAS; Tavernier, D. (1995). "Glosario de nombres de clases de compuestos orgánicos e intermedios reactivos basados ​​en la estructura (recomendaciones IUPAC 1995)". Química pura y aplicada . 67 (8–9): 1307–1375. doi : 10.1351 / pac199567081307 . S2CID 95004254 . 
  6. ^ "Producción: el crecimiento es la norma". Noticias de Química e Ingeniería . 84 (28): 59–236. 10 de julio de 2006. doi : 10.1021 / cen-v084n034.p059 .
  7. ^ Sloane, N. J. A. (ed.). "Secuencia A000631 (Número de derivados de etileno con n átomos de carbono)" . La enciclopedia en línea de secuencias de enteros . Fundación OEIS.
  8. ^ Smith, Michael B .; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, p. 23, ISBN 978-0-471-72091-1
  9. ↑ a b Bansal, Raj K. (1998). "Regla de Bredt" . Mecanismos de reacción orgánicos (3ª ed.). Educación McGraw-Hill . págs. 14-16. ISBN 978-0-07-462083-0.
  10. ^ Fawcett, Frank S. (1950). "Regla de Bredt de enlaces dobles en estructuras de anillos con puentes atómicos". Chem. Rev. 47 (2): 219-274. doi : 10.1021 / cr60147a003 . PMID 24538877 .  
  11. ^ "Regla de Bredt". Reacciones y reactivos de nombres orgánicos completos . 116 . 2010. págs. 525–528. doi : 10.1002 / 9780470638859.conrr116 . ISBN 978-0-470-63885-9.
  12. ^ Duan, Xufang; Block, Eric; Li, Zhen; Connelly, Timothy; Zhang, Jian; Huang, Zhimin; Su, Xubo; Pan, Yi; Wu, Lifang (28 de febrero de 2012). "Papel crucial del cobre en la detección de olores coordinadores de metales" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (9): 3492–3497. Código bibliográfico : 2012PNAS..109.3492D . doi : 10.1073 / pnas.1111297109 . ISSN 0027-8424 . PMC 3295281 . PMID 22328155 .   
  13. ^ Streiwieser, A .; Heathcock, CH ; Kosower, EM (1992). "11.6.G. Alquenos: reacciones: adiciones de radicales libres". Introducción a la química orgánica (4ª ed.). Nueva York: Macmillan. pag. 288.
  14. ^ Baptista, Maurício S .; Cadete, Jean; Mascio, Paolo Di; Ghogare, Ashwini A .; Greer, Alexander; Hamblin, Michael R .; Lorente, Carolina; Núñez, Silvia Cristina; Ribeiro, Martha Simões; Thomas, Andrés H .; Vignoni, Mariana; Yoshimura, Tania Mateus (2017). "Reacciones de oxidación fotosensibilizada tipo I y tipo II: directrices y vías mecanicistas" . Fotoquímica y Fotobiología . 93 (4): 912–919. doi : 10.1111 / php.12716 .
  15. ^ Wade, LG (2006). Química orgánica (6ª ed.). Pearson Prentice Hall . págs.  309 . ISBN 978-1-4058-5345-3.
  16. ^ Saunders, WH (1964). Patai, Saul (ed.). La química de los alquenos . Wiley Interscience. págs. 149-150.
  17. ^ Cram, DJ; Greene, Frederick D .; Diputado, CH (1956). "Estudios en Estereoquímica. XXV. Efectos Eclipsantes en la Reacción 1 E2". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 78 (4): 790–796. doi : 10.1021 / ja01585a024 .
  18. ^ Bach, RD; Andrzejewski, Denis; Dusold, Laurence R. (1973). "Mecanismo de eliminación de Cope". J. Org. Chem . 38 (9): 1742–3. doi : 10.1021 / jo00949a029 .
  19. ^ Snider, Barry B .; Matsuo, Y; Snider, BB (2006). "Síntesis de ent-Thallusin" . Org. Lett . 8 (10): 2123–6. doi : 10.1021 / ol0605777 . PMC 2518398 . PMID 16671797 .  
  20. ^ Lionel Delaude, Alfred F. Noels (2005). "Metátesis". Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 0471238961.metanoel.a01 . ISBN 978-0471238966.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  21. ^ Vogt, D. (2010). "Hidrovinilación asimétrica catalizada por cobalto". Angew. Chem. En t. Ed . 49 (40): 7166–8. doi : 10.1002 / anie.201003133 . PMID 20672269 . 
  22. ^ Zweifel, George S .; Nantz, Michael H. (2007). Síntesis orgánica moderna: una introducción . Nueva York: WH Freeman & Co. págs.  366 . ISBN 978-0-7167-7266-8.
  23. ^ John E. McMurry (2014): Química orgánica con aplicaciones biológicas ; 3ª edición. 1224 páginas. ISBN 9781285842912