Este documento describe las propiedades y reacciones de los compuestos insaturados alquenos y alquinos. Los alquenos contienen uno o más dobles enlaces carbono-carbono y reaccionan principalmente por adición. Los alquinos contienen uno o más triples enlaces carbono-carbono y también reaccionan por adición, aunque el mecanismo difiere. El documento explica la nomenclatura, métodos de síntesis, propiedades físicas y químicas, y reacciones características de estos compuestos ins

1. COMPUESTOS INSATURADOS Q.F. Mg LUIS MIGUEL FELIX VELIZ

4. ALQUENOS Los compuestos de la serie homóloga de las olefinas o alquenos, se caracterizan por tener uno o más pares de átomos de carbono unidos por un doble enlace (C=C).

5. Tienen la fórmula general: C n H 2n . Por lo tanto son isómeros de los cicloalcanos. Ejm.: Estos compuestos reaccionan más fácilmente que los alcanos por disponer de un par de electrones “pi”.

7. NOMENCLATURA Todavía se utilizan comúnmente muchos de los nombres antiguos de los alquenos: eteno, propeno. Las reglas IUPAC para la nomenclatura de alquenos son similares en muchos aspectos a los alcanos: 1º Se determina la cadena más larga, la que contiene al doble enlace y se le hace terminar en ENO. 2º La numeración se empieza en el extremo de la cadena más cercana al doble enlace. 3º La posición de los substituyentes se indican por el mismo número del átomo de carbono al cual se encuentran unidos. Cuando ha de especificarse un isómero geométrico, se añade un prefijo : cis- o trans -, o (Z)- o (E)-. trans -8-cloro-4-deceno-2,9-diol

8. 4º Los cicloalquenos substituidos se numeran de tal forma que se dé a los átomos de carbono del doble enlace las posiciones 1 y 2 y a los grupos substituyente los números más pequeños en el primer punto de diferencia 5º Existen 2 grupos alquenos que se encuentran con frecuencia, se consideran como substituyentes. Estos son el grupo vinilo y el grupo alilo.

9. PREPARACIÓN DE ALQUENOS La introducción de un doble enlace carbono-carbono en una molécula que sólo tiene enlaces simples supone necesariamente la eliminación de átomos o grupos de dos carbonos adyacentes:

10. DESHIDRATACIÓN La mayoría de los alcoholes se deshidratan y forman alquenos al ser calentados en presencia de ácidos fuertes como: ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), ó ácido de Lewis como la alúmina (Al 2 O 3 ). Las reacciones de deshidratación de los alcoholes tienen varias características importantes: 1.- Las condiciones de temperatura y concentración de ácido que se requieren para llevar a cabo la deshidratación están muy relacionadas con la estructura de los alcoholes individuales. Los alcoholes en la que el grupo oxhidrilo esta unido a un carbono primario son más difíciles de deshidratar. Ejm.

11. Los alcoholes secundarios se deshidratan en condiciones benignas. Por ejm. Los alcoholes terciarios son casi siempre tan fáciles de deshidratar que pueden utilizarse condiciones no muy severas. Ejm. De esto concluimos que la facilidad relativa con que los alcoholes se deshidratan guardan el siguiente orden: C3 rio  C2 rio  C1 rio 2.- Algunos alcoholes se deshidratan y dan más de un producto.

12. DESHIDROHALOGENACIÓN DE HALUROS DE ALQUILO Es la eliminación de los elementos de un haluro de hidrógeno (H-X) a partir de un haluro de alquilo, la transformación puede efectuarse con el uso de una solución de una base fuerte en alcohol. El hidrógeno que se elimina en la deshidrogenación es el que se encuentra en el carbono adyacente al que porta el halógeno. Este carbono se denomina carbono β , por ello a menudo estas reacciones se llaman ELIMINACION β . Para las deshidrohalogenación se han utilizado una serie de bases fuertes: hidróxido de potasio disuelto en etanol, también son de uso común las sales de sodio de los alcoholes.

14. PROPIEDADES FISICAS Las olefinas de 2,3 y 4 átomos de carbono son gaseosos a temperatura y presión ambiente, los que tienen 5 a 15 son líquidos y con más de 16 átomos de carbono son sólidos a temperatura ambiente. Son insolubles en agua. Su densidad aumenta con el peso molecular. En general sus propiedades físicas son similares a la de los alcanos de igual número de carbonos. Poliolefinas con varios enlaces conjugados son coloridas desplazando su color al rojo.

15. PROPIEDADES QUÍMICAS El enlace sigma es difícil de romper, el enlace pi es muy reactivo, rompiéndose fácilmente. La reacción más común en los compuestos que contienen doble enlace C-C es la de ADICION.

18. REACCIONES DE ADICIÓN ADICIÓN DE ACIDOS HALOGENHIDRICOS O HALUROS DE HIDROGENO. El HCl, HBr y el HI se adicionan rápidamente.. En el caso de alquenos simétricos como el eteno o el 2-buteno solo hay una posibilidad de adición. Pero en el caso de un alqueno asimétrico puede llevarse a cabo en dos formas . Por ejem.

19. En la mayoría de los casos el único producto que se obtiene en la reacción es el producto de adición Markovnikov: El halógeno se fija al carbono que contienen menos hidrógenos. La razón de esta adición se aclara al examinar el mecanismo siguiente: Se observa que se produce la adición de Markovnikov debido a que en la primera etapa conduce a la formación de un carbocatión más estable. Los causantes de la regla de antimarkovnikov son los peróxidos orgánicos presentes en los alquenos, peróxidos que se forman por adición del oxígeno atmosférico a los alquenos

20. ADICIÓN DE HALOGENOS A ALQUENOS Los halógenos bromo y cloro reaccionan rápidamente con los alquenos a temperatura ambiente y en ausencia de luz. El Iodo no reacciona y el fluor lo hace demasiado enérgicamente. OXIDACIÓN DE ALQUENOS Los alquenos se oxidan rápidamente por una solución de KMnO 4 o tetraóxido de Osmio OsO 4 agregándose grupos hidroxilos (-OH) a los carbones del doble enlace.

21. ADICIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Los alquenos reaccionan con el ácido sulfúrico concentrado y frío formando compuestos de fórmula general ROSO3H, conocidos como sulfatos ácidos de alquilo. Estos productos se generan por adición de hidrógeno a un carbono del doble enlace, y de ión bisulfato, al otro.

22. OZONÓLISIS DE ALQUENOS La ozonólisis (ruptura por ozono) se realiza en dos etapas: la primera es la adición de ozono al doble enlace para formar un ozónido, y la segunda, la hidrólisis de éste para dar los productos de la escisión. El reactivo clásico para la escisión del doble enlace carbono-carbono es el ozono.

24. ALQUINOS Los alquinos son hidrocarburos que tienen unidos uno o mas pares de átomos de carbono por un triple enlace. El primer miembro de esta serie homóloga es el acetileno o etileno, siendo además el más importante , por lo que a sus homólogos también se les llama hidrocarburo acetilénicos. Los alquinos cuyas moléculas solo contienen un triple enlace tienen la fórmula general C n H 2n-2 . Estos compuestos disponen de dos pares de electrones “pi”, presenta un átomo de carbono diagonal colineal, hibridación sp

25. Los enlaces triple son lineales, cortos, fuertes pero muy reactivos

26. NOMENCLATURA Según la regla de IUPAC es similar a la de los alquenos: 1º Se determina la cadena mas larga, la que contiene al triple enlace y se le hace terminar en INO. 2ª La numeración se empieza en el extremo de la cadena mas cercana al triple enlace .Ejm: 3ª La posición de los sustituyentes se indican por el número del átomo de carbono al cual se encuentra unido 4º En casos que en la molécula existan enlaces dobles y triples, se escogerá la cadena continua mas larga de manera que contiene todos los dobles y triples enlaces en la molécula, dándole el menor número al triple enlace. Cuando son posibles dos numeraciones diferentes con las mismas prioridades, el doble enlace adquiere el menor número. Las dos terminaciones eno e ino se agregan al nombre original , en el que eno va primero que ino . Ejm.

27. SINTESIS DE ALQUINOS En la preparación de alquinos comprende una doble reacción de eliminación en la que el alqueno interviene como intermediario. Reacción general:

29. DESHALOGENACIÓN DE LOS TETRAHALUROS En esta reaccción se eliminan 2 moles de halógeno por la acción del zinc metálico en alcohol en un tetraluro adecuado. Reacción general: Interviene un alqueno como intermediario.

30. PROPIEDADES FISICAS Son gaseosos hasta C4, líquidos hasta C15 y sólidos C16 en adelante. Todos los alquinos son insolubles en agua. Las densidades van de 0,6 a 0,8 Los puntos de ebullición de los alquinos son 10º a 20ºC mas elevados que los de los correspondientes alquenos.

31. PROPIEDADES QUÍMICAS Los alquinos sufren adición electrofílica Todos los triples enlaces reducen el KMNO 4 en medio neutro (Reacción Baeyer) OXIDACIÓN COMPLETA:

32. ADICIÓN DE HALOGENOS La adición ocurre en dos pasos, formándose primero un derivado dihalogenado que tiene un doble enlace (predominio trans dibromuro) y después se adiciona una segunda molécula de halógeno para dar un derivado tetrahalogenado.

33. REACCIONES DE ALQUILO TERMINALES Dada la acidez de un alquilo terminal, éste experimenta ciertas reacciones características- El anión alquinilo R-C=O reacciona con diversos cationes metálicos pesadas insolubles. Tales reacciones se llevan a cabo en amoniaco acuoso (hidróxido de amonio) en estas condiciones los iones Ag y Cu se presentan en forma del complejo de amoniaco de plata Ag(NH 3 ) 2 y Cobre Cu(NH 3 ) 2

34. Esta reacción puede utilizarse para diferencias alquinos terminales (con el triple enlace en el extremo de la cadena) de los no terminales.

35. BIBLIOGRAFÍA http://comunidad.uach.mx/carzola/alque-alqui.pdf http://www.acienciasgalilei.com/qui/pdf-qui/iupac-form-organica.pdf