Este documento describe las propiedades de los alquenos y alquinos. Los alquenos son hidrocarburos insaturados que contienen enlaces dobles carbono-carbono. Presentan isomería constitucional e isomería cis-trans. Los alquinos contienen enlaces triples carbono-carbono y son más reactivos que los alquenos. Se explican las estructuras de los enlaces sigma y pi, así como las propiedades físicas, usos, nomenclatura y síntesis de ambas clases de compuestos.
Presentación del curso de Química Orgánica II.
Unidad II. Aldehídos y Cetonas.
2.1. Características estructurales y nomenclatura.
2.2. Obtención de aldehídos y cetonas.
2.3. Reactividad relativa de aldehídos y cetonas.
2.4. Reacciones de adición nucleofílica.
2.5. Reacciones de sustitución en el carbono.
2.6. Reacciones de condensación.
Presentación del curso de Química Orgánica II.
Unidad II. Aldehídos y Cetonas.
2.1. Características estructurales y nomenclatura.
2.2. Obtención de aldehídos y cetonas.
2.3. Reactividad relativa de aldehídos y cetonas.
2.4. Reacciones de adición nucleofílica.
2.5. Reacciones de sustitución en el carbono.
2.6. Reacciones de condensación.
Durante el período citado se sucedieron tres presidencias radicales a cargo de Hipólito Yrigoyen (1916-1922),
Marcelo T. de Alvear (1922-1928) y la segunda presidencia de Yrigoyen, a partir de 1928 la cual fue
interrumpida por el golpe de estado de 1930. Entre 1916 y 1922, el primer gobierno radical enfrentó el
desafío que significaba gobernar respetando las reglas del juego democrático e impulsando, al mismo
tiempo, las medidas que aseguraran la concreción de los intereses de los diferentes grupos sociales que
habían apoyado al radicalismo.
Ponencia en I SEMINARIO SOBRE LA APLICABILIDAD DE LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSITARIA. 3 de junio de 2024. Facultad de Estudios Sociales y Trabajo, Universidad de Málaga.
Presentación de la conferencia sobre la basílica de San Pedro en el Vaticano realizada en el Ateneo Cultural y Mercantil de Onda el jueves 2 de mayo de 2024.
1. 1
Bolilla N° 6
Alquenos-alquinos
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BOLILLA 6: ALQUENOS (OLEFINAS)- ALQUINOS (ACETILENOS)
Alquenos: Estructura. Ejemplos representativos. Nomenclatura. Isomería. Nomenclatura cis-trans.
Propiedadesfísicas. Estabilidad relativa de los dobles enlaces. Síntesis. Deshidrohalogenación de
halogenuros de alquilo. Deshidratación de alcoholes. Deshalogenación de dibromuros vecinales.
Eliminación de Hofmann.-
Alquinos: Estructura. Ejemplos representativos. Nomenclatura. Propiedades físicas. Usos. Fuente
industrial. Estabilidad de los triples enlaces. Acidez de alquinos terminales. Síntesis de alquinos a
partir de acetiluros.-
ALQUENOS (olefínas):
Los alquenossonhidrocarburosconenlacesdobles
carbono-carbono. En ocasiones a los alquenos se les
llama olefínas, un término que se deriva de gas
olefiante,que significa“gasformadorde aceite”,yaque
loa alquenos que se preparaban tenían aspecto
aceitoso. El alqueno más simple es el etileno de dos
carbonos. Los enlaces pi son más reactivos que los sigmas. Debido a su
doble enlace,unalquenotiene menoshidrógenosde unalcanoconel mismonúmerode átomosde
carbono, los alquenos tienen la fórmula general CnH2n, y los alcanos CnH2n+2.-
ESTRUTURA:
1. Estructura del enlace sigma: Veamosel casodel etileno.Enel etileno,cadaátomode carbono
está enlazado a otros tres átomos (un carbono y dos hidrógenos), y no hay electrones no
enlazados. Se necesitan tres orbitales híbridos, lo que implica una hibridación sp2. Recuerde
que la hibridaciónsp2corresponde a ángulosde enlace de aproximadamente 120°, lo que da
una separación óptima entre los tres átomos enlazados al átomo de carbono. Entonces la
estructuradel etilenoresultaserplana,con cada carbono hibridadosp2y se consideraque el
doble enlace tiene uncomponente πy un componente σ.El componente σsurge del traslape
de orbitaleshíbridossp2a lo largo de la línea que conecta losdos carbonos,el componente π
resulta de un traslape paralelo de dos orbitales puros “p” paralelos. Arriba y debajo de la
molécula aparecen regiones de alta densidad electrónica atribuidas a los electrones pi.-
2. 2
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Cadaunode losenlacescarbono-hidrógenose formanporel traslapede unorbitalhíbrido
sp2 del carbono con el orbital 1s de un átomo de hidrógeno. La longitud de enlace C—H del
etileno(1,08Å) esligeramente menorqueladel enlaceC—Hdeletano(1,09Å) yaque el orbital
sp2 del etileno tiene más carácter s (un tercio s) que un orbital sp3 (un cuarto s). El orbital s
está más cerca del núcleo que el orbital p, lo que provoca enlaces más cortos.-
El enlace C=C del etileno (1,33 Å) es mucho más corto que el enlace C—C (1,54 Å) del
etano, debido en parte a que el enlace sigma del etileno está formadopor orbitales sp2 (con
más carácter s), y en parte a que hay dos enlaces que mantienen juntos a los átomos.-
2. Estructura del enlace pi: Cada átomo de carbono todavía tiene un orbital p no hibridado, y
éstosse traslapanparaformarel orbital molecularde enlace pi.Paraque ocurra untraslape pi,
estos orbitales p deben ser paralelos, lo cual requiere que los dos átomos de carbono se
orienten con todos sus enlaces C—H en un solo plano. El orbital p es perpendicular al plano
sp2.-
A diferenciade losenlacessencillos,nohayrotaciónde undobleenlacecarbono-carbono.
Este es el origen de la isomería cis-trans.-
Entonces podemos concluir que el doble enlace carbono-carbono es más fuerte, corto y
reactivo que un enlace sencillo.-
3. 3
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ELEMENTOS DE INSATURACIÓN:
Se dice que los alquenos no son saturados (insaturados) por que reaccionan con hidrógeno
en presencia de un catalizado, el producto es un alcanos que es saturado por que no reacciona
con más hidrógeno. Cada elementode insaturación implica dos átomos de hidrógeno menos que
en la fórmula saturada. Los elementos de insaturación son cada anilloo cada doble enlace en una
molécula.Untriple enlace esequivalenteadoselementosde insaturación que se abrevia(e.i.) (dos
dobles enlaces).-
USOS:
El etileno (eteno) y el propileno (propeno) se usan para sintetizar polietileno, polipropileno,
etilenglicol,ácidoacético,acetaldehídoy otrassustancias.El principal uso de los alquenoses para
la fabricaciónde polímeros (del griego“poly”quesignificamuchos, y“meros”que significapartes),
es una molécula grande que consta de muchas moléculas de monómeros del griego “mono” que
significa uno.-
4. 4
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ISOMERÍA:
Los alquenos presentan isomería constitucional y estereoisomería (o isomería cis-trans o
isomeríagenética),cisdel latín“a este lado”,ytrans del latín “al otro lado”.Por ejemplo,el etileno
esenúnicoalquenosde doscarbonos;el propenoesel únicoalquenode trescarbonos;yhaycuatro
alquenos isoméricos de fórmula molecular C4H8:
El 1-butenoesel isómeroconstitucional de losotrostresyviceversa.Losisómerosdesignadoscisy
trans 2-buteno tienen la misma constitución, solodifieren entre sí en que el isómerocis tiene sus
dos gruposmetilosenel mismoladodel doble enlace,yel isómerotranstiene losmetilosenlados
opuestosdel dobleenlace.Losisómerosquetienenlamismaconstituciónperodifierenenelarreglo
espacial de sus átomos, se clasifican como estereoisómeros.-
No todoslos alquenospuedenpresentarisomeríacis-trans.Si cualquierade loscarbonos del
enlace doble tiene dos grupos idénticos, la molécula no puede tener formas cis y trans. Los
isómeros cis y trans no se pueden interconvertir debido a que el doble enlace no tiene libre
rotación.-
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Los cicloalquenos trans son inestables, a menos que el anillo sea lo suficientemente grande
(por lo menos ocho átomos de carbono) para acomodar el doble enlace trans. Por lo tanto,
asumimosque todos loscicloalquenossoncis, a menos que específicamente se lesnombre como
trans. El nombre cis rara vez se utiliza con los cicloalquenos, excepto que sea para diferenciar un
cicloalqueno grande de su isómero trans:
Para alquenos disustituido (alquenos que poseen dos grupos distintos de hidrógeno uno en
cada carbono del doble enlace, no en el mismo carbono) se usa el sistema de nomenclatura cis-
trans.-
Los isómeros trans por lo general son más estables que los isómeros cis correspondientes,
debidoaque enel isómerocishaymayortensiónestéricaentre losdossustituyentesvoluminosos
del mismo lado del doble enlace.-
NOMENCLATURA E-Z:
Para los alquenos trisustituidos y tetrasustituidos (tres y cuatro sustituyentes distintos de
hidrógeno respectivamente unidos a los carbonos del doble enlace) se usa el sistema de
nomenclatura E-Z. Consiste en dividir mentalmente al alqueno en sus dos extremos y asignar
prioridadesalossustituyentesde lamismamaneracomose hace para asignarla configuraciónR-S:
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Si los átomos con las dos primeras prioridades están juntos (cis) del mismo lado del enlace
doble, entonces se tiene al isómero Z, de la palabra alemana zusammen(“junto”). El isómero que
tiene losdosátomosconnúmero1de prioridadenladosopuestos(trans)se denominaE,del alemán
entgegen (“opuestos”).-
Si el alquenotiene másdeunenlace doble,debeespecificarse laestereoquímicade cadaenlace
doble. El siguiente compuesto es llamado correctamente 3-bromo-(3Z,5E)-octadieno:
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ALQUENOS:
1. Densidady puntosde ebullición:Lamayorparte de laspropiedadesfísicasde losalquenosson
similaresalade losalcanoscorrespondientes.Losalquenossonmenosdensosqueel agua,con
densidades entre 0,6 y 0,7 g/cm3. Los puntos de ebullición aumentan uniformemente al
aumentarel pesomolecular,losalquenosmásramificadossonmás volátilesytienenP.Emás
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bajos. Los alquenos de peso molecular bajo, hasta cuatro átomos de carbono, son gases en
C.N.T.P.-
2. Polaridad y solubilidad: Al igual que los alcanos, los alquenos son relativamente no polares.
Son insolubles en agua, pero solubles en solventes no polares como el hexano, gasolina,
solventes halogenados y éteres.Los alquenos tienden a ser ligeramente más polares que los
alcanos, porque los electrones menos firmes del enlace pi son más polarizables, es decir se
desplazan con facilidad (contribuyen a los momentos dipolares instantáneos).-
Los grupos alquilo son,en cierta medida, donadoresde densidad electrónica frente a un
enlace doble,loque ayudaaestabilizarlo.Estadonaciónpolarizaligeramente al enlacevinílico
con una pequeña carga parcial positiva sobre el grupo alquilo y una pequeña carga negativa
sobre el átomo de carbono que tiene el enlace doble. Por ejemplo:
En un alqueno cis-disustituido, el vector suma de los dos momentos dipolares es
perpendicular al enlace doble. En un alqueno trans-disustituido, los dos momentos dipolares
tiendena cancelarse.Si un alquenoessimétricamente disustituidotrans,el momentodipolar
escero.Porejemplo,elcis-2-butenotiene unmomentodipolardiferentede cero,peroeltrans-
2-buteno no tiene un momento dipolar mensurable.-
Los compuestos con momento dipolar permanente participan en atracciones dipolo-
dipolo,mientrasque aquellossinmomentodipolarpermanente sóloparticipanenatracciones
de tipo van der Waals. El cis-2-buteno y el trans-2-buteno presentan atracciones de van der
Waals similares, pero sólo el isómero cis tiene atracciones dipolo-dipolo. Debido a que tiene
más atracciones intermoleculares, el cis-2-buteno debe calentarse a una temperatura
ligeramente mayor (4 contra 1 °C antes de que comience a hervir.-
3. Acidezde alquenos:Cuantomayor es laelectronegatividaddel átomoal cual estáunidoel
hidrógeno mayor es la facilidad para liberar este hidrógeno. Cuanto mayor es la facilidad
con la que se rompe el enlace con el hidrogeno mayor es la acidez del compuesto. Los
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enlaces C―H son enlaces covalentes fuertes debido a que la similitud entre las
electronegatividadesdelcarbonoydel hidrógenoprovocaunacomparticióncasi igual de la
densidad electrónica. Sin embargo, no todos los átomos de carbono de un compuesto
orgánico tienen la misma electronegatividad. De hecho, un carbono que presente
hibridaciónspes más electronegativoque uncarbonocon hibridaciónsp2,que a su vezes
más electronegativo que un carbono con hibridación sp3, el cual es ligeramente más
electronegativoqueunhidrógeno.Estadiferenciade electronegatividadenfuncióndel tipo
de hibridación del átomo de carbono se explica del siguiente modo:
La electronegatividadesunamedidade lacapacidadque tiene unátomode mantener
a loselectronescercade su núcleo.Cuanto más cerca esténlos electronesdel núcleomás
electronegativoesel átomo.Ladistanciamediaentre unelectrón2syel núcleoatómicoes
menosque ladistanciamediaentre unelectrón2py el núcleo.Portanto,loselectronesen
un orbital híbridosp, que contiene un50% de carácter s, están más cercanos,en términos
medios,al núcleoque los electronesde unorbital sp2, que contiene un 33.3% de carácter
s. Por el mismorazonamiento,loselectronesde unorbital sp2están más cerca del núcleo,
como media, que los electrones de un orbital sp3. En consecuencia, cuánto mayor sea el
carácters de losorbitaleshíbridosdeunátomodecarbonomayorserálaelectronegatividad
de éste, de manera que el orden de electronegatividad relativa será:
Como la electronegatividad sigue el orden sp > sp2 > sp3 ya se puede afirmar que un
alquinoserámásácido que el alquenoyéste másácidoque un alcano.De hecho,el pKade
ejemplos de cada uno de estos tres hidrocarburos es:
Las bases conjugadas de estos ácidos tienen el siguiente orden de basicidad. Para
arrancar un protónde unácido(A-H) hayque emplearunabase (B-) queseamásfuerte que
la base conjugada del ácido (A-).-
ESTABILIDAD RELATIVA DE LOS ALQUENOS:
Las estabilidades de los compuestos pueden compararse convirtiéndolos en un producto
comúny comparandola cantidadde calor que se desprende encadauno,paramedirestacantidad
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de calor se recurre a los calores de hidrogenación que es el calor que se librera (∆H⁰) durante la
hidrogenación catalítica. El alqueno se trata con hidrógeno en presencia de un catalizador de
platino. El hidrógeno de agrega al doble enlace, reduciendo al alqueno para dar un alcano. La
hidrogenaciónesligeramente exotérmica.Porejemplo,comparemosloscaloresde hidrogenación
de dos isómeros,el 1-butenoyel trans-2-buteno.El trans-2-butenoesmásestable (paracomparar
las energías no considerar el signo solo el número:
Se encuentraque ladiferenciaenloscaloresde hidrogenaciónnosolode estosisómerossino
de otros alquenos puede deberse a:
1. Grado de sustitución (los sustituyentes alquilos estabilizan al doble enlace).-
2. Tensión estérica (en los isómeros cis-trans).-
3. Tensión del anillo (en cicloalquenos).-
1. Grado de sustitución: se encuentra que los calores de hidrogenación son menores para los
alquenosmássustituidosque paralosmenossustituidos.Esdecir,que losdoblesenlacesmás
estables son aquellos que poseen el mayor número de grupos alquilo como sustituyentes:
En otras palabras,losgrupos alquilounidosaloscarbonos con enlacesdoblesestabilizan
al alqueno.-
Los siguientes factores son responsable del efecto estabilizador que tienen los grupos
alquilo sobre el doble enlace:
Los grupos alquilo son donadores de electrones y contribuyen a la densidad electrónica del
enlace pi.-
Además,lossustituyentesvoluminosos,comolosgruposalquilo,se sitúanmejorentre más
alejadosestén.Enel caso de un alcano estánseparadospor el ángulode enlace tetraédrico,
aproximadamente 109.5°. Un enlace doble aumenta esta separacióna casi 120°. En general
los grupos alquilo están mejor separados por el enlace doble más altamente sustituido. La
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figurailustraeste efectoestéricoenel caso de dos isómerosde enlace doble (isómerosque
sólodifierenenlaposicióndel enlace doble).El isómeroconel enlace doble monosustituido
separa a los grupos alquilosólo109.5°, mientrasque el enlace doble trisustituidolossepara
aproximadamente 120 °:
Un efecto que resulta cuando dos o más átomos o grupos interaccionan de modo que
alteran la distribución electrónica en un sistema se llama efecto electrónico. La mayor
estabilidad de los alquenos más sustituidos es un
ejemplodeunefectoelectrónico.El ordendeestabilidad
de los alquenos se debe a la combinación de dos
factores; uno es una interacción de estabilidad entre el
enlace π C=C y los enlaces σ C―H adyacentes en los
sustituyentes.Lahiperconjugaciónesunainteracciónde
estabilizaciónentre el orbital π vacío y el enlace σ C―H
vecino lleno en un sustituyente, y entre más
sustituyentes haya, mayor es la estabilización del alqueno, esto se entiende mejor en la
ilustración.-
Otro factor que contribuye a la estabilidad del alqueno involucra las fuerzas de enlace. Un
enlace entre un carbono sp2 y un carbono sp3 es algo más fuerte que un enlace entre dos
carbonos sp3, por lo tanto, en la comparación del 1-buteno y el 2-buteno, el isómero
monosustituido tiene un enlace sp3–sp3 y un enlace sp3–sp2, mientras que el isómero
disustituido tiene dos enlaces sp3–sp2. Los alquenos más sustituidos siempre tienen una
mayor relaciónde enlacessp3–sp2 a enlacessp3–sp3 que losalquenosmenossustituidosy,
por tanto, son más estables.-
2. Tensiónestérica, estabilidadde isómeroscis-trans: Se encuentraque los isómeros trans son
más estables que los isómeros cis correspondientes, debido a que en el isómero cis los
sustituyentes alquilos voluminososestán del mismo lado del doble enlace y entre ellos hay
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demasiada tensión estérica, en cambio, en el isómero trans los sustituyentes alquilos se
encuentra más separados entre sí:
Cuando los sustituyente voluminosos están del mismo lado de la molécula, sus nubes
electrónicas puede interaccionar entre sí, causando repulsiones en la molécula y haciéndola
menos estable. Esta clase de tensión se denomina impedimento estérico. Cuando los
sustituyentes voluminosos estánen lados opuestos de la molécula, sus nubes electrónicas no
pueden interactuar; de tal modo, la molécula tiene menos impedimento estérico y es más
estable.Entonces, porlo general el alqueno trans (o E) se forma en cantidades mayores que
su estereoisómero cis (o Z).-
3. Tensión del anillo, estabilidad de los cicloalquenos: La mayor parte de los cicloalquenos
reaccionan como los alquenos acíclicos. La presencia de anillo solo determina si hay tensión
en él,ya seapor su pequeñotamaño o por la presenciade un doble enlace trans. Los anillos
que tienen cinco miembros o más pueden alojar fácilmente enlaces dobles, y estos
cicloalquenos reaccionan de forma muy parecida a las cadenas lineales de alquenos. Sin
embargo, aquellos de tres y cuatro miembros presentan evidencia de tensión de anillo.
Analicemos estos cicloalquenos:
Ciclopropeno: El ciclopropeno tiene ángulos de enlaces de aproximadamente 60⁰, y esta
desestabilizado por la tensión angular de estos ángulos de enlaces que son muchos más
pequeñosque losángulosnormalesde enlacede 120⁰ para el doble enlace carbono-carbono
del propeno,entoncesdecimosque el doble enlace del ciclopropeno está muy tensionado:
Ciclobuteno: El ciclobuteno tiene ángulos de enlace de 90⁰, y es más estable que el
ciclopropenoyaque tienemenostensiónangularporque elángulode enlacedel ciclobuteno
no estatan comprimidocomparadoconel ángulonormar del doble enlace carbono-carbono
de 120⁰. La tensión de anillo adicional del ciclobuteno hace que su enlace doble sea más
reactivo que un enlace doble típico.-
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Otros cicloalquenos: La tensión angular del ciclopenteno, ciclohexeno y cicloalquenos
superiores es insignificante.-
Cicloalquenos trans: Otra diferencia entre los alquenos cíclicos y los acíclicos es la relación
entre losisómeros cisy trans. En losalquenosacíclicos,losisómeros transporlogeneral son
más estables que los cis; sin embargo, los isómeros trans en cicloalquenospequeñosson
extraños, y aquellos con menos de ocho átomos de carbono son inestables a temperatura
ambiente. El problema de producir un cicloalqueno trans radica en la geometría del enlace
doble trans. Los dos grupos alquilo de un enlace doble trans se encuentran tan separados,
que se necesitan muchos átomos de carbono para completar el anillo. Intente hacer un
modelodel trans-ciclohexeno,cuidandoque lagrantensión de anillonorompalosmodelos.-
El trans-ciclohexenotienedemasiadatensiónparaseraislado,peroeltrans-ciclohepteno
puede aislarseabajastemperaturas.El trans-ciclooctenoesestableatemperaturaambiente,
aunque su isómero cis es aún más estable.
Una vez que un cicloalquenocontiene al menosdiezo más átomos de carbono, puede
alojarfácilmente unenlace doble trans.Enel caso del ciclodecenoyotroscicloalquenosmás
grandes, el isómero trans es casi tan estable como el isómero cis.-
En resumen, El cicloalqueno trans más pequeño que es lo bastante estable para ser
aisladoy almacenadoen una forma normal es el trans-cicloocteno.El trans-cicloheptenoha
sidopreparadoy estudiadoa temperaturabaja(-90°C),pero esdemasiadoreactivopara ser
aislado y almacenado a
temperatura ambiente.
También se ha presentado
evidencia de la existencia
efímera del trans-
ciclohexeno con aún más
tensión como un
intermediario reactivo en
ciertas reacciones. Debido a que los anillos más grandes tienen más carbonos con los que
extender los extremos de un enlace doble, la tensión asociada con un cicloalqueno trans
disminuye al aumentar el tamaño del anillo. La tensión desaparece al fin cuando se alcanza
un anillo de 12 miembros, y el cis- y el trans-ciclododeceno son de estabilidad
aproximadamente igual. Cuando los anillos tienen más de 12 miembros, los trans
cicloalquenos son más estables que los cis. En estos casos, el anillo es lo bastante grande y
flexibleparasersimilarenenergíaaun alquenonocíclico.Al igual que enlosalquenoscisno
cíclicos, la tensión entre carbonos en el mismo lado del enlace doble desestabiliza a un
cicloalqueno cis.-
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SÍNTESIS DE ALQUENOS:
1. Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo (eliminación de haluros de alquilo,
mecanismoE1 y E2): La deshidrohalogenacióneslaeliminaciónde unhidrógenoyunhalógeno
de unhalurode alquiloparaformarunalqueno,estareacciónse llevaacabobajoel mecanismo
E1 y E2, la E2 es mejor para la síntesis de alquenos, ya que la E1 tiene más reacciones
competidoras.-
A. DeshidrohalogenaciónpormecanismoE2: ocurre a través de una reacciónconcertada de un
paso.Una base fuerte abstrae unprotónde uncarbonomientraselgruposaliente(haluro) se
aleja del átomo de carbono adyacente. Recordar que la E2 debe tener lugar en un arreglo
coplanar,este requisitohace que estetipode eliminaciónseadifícilparaciertoscompuestos,
pero conduce a compuestos puros. La E2 tiene la siguiente forma general:
La deshidrohalogenación da rendimientos excelentes con halogenuros 2º y 3º
voluminososque sonmalossustratosde SN2. Una base fuerte impulsalaE2 sustrayendoun
protón. Lo voluminoso del sustrato estorba la SN2 y resulta un producto de eliminación
relativamente puro.Loshalogenuros3ºsonlosmejoressustratosparalaE2yaque nopueden
participar en la SN2.-
Uso de una base voluminosa: Si el sustrato tiende a la sustitución,una base voluminosa
puede minimizar la cantidad de sustitución. Los grupos alquilo grandes sobre una base
voluminosadificultansuacercamientoparaque ataque unátomode carbono (sustitución),
aunque puede fácilmente abstraer un protón (eliminación). Algunasde las bases fuertes
voluminosas que se utilizan comúnmente para la eliminación son el ion ter-butóxido, la
diisopropilamina, la trietilamina y la 2,6-dimetilpiridina:
Un halogenurode alquilo2ºpuede participartantoenreaccionesde eliminacióncomo
ensustituciones.LaE2se favorece empleandounabase voluminosade modoquenopuede
actuar como un nucleófilo efectivo para la SN2 y atacar al átomo de carbono electrofílico,
perosi puede actuar como base para la E2 y sustraerun protón.El ter-butóxidode potasio
es la base preferida para halogenuros de alquilo 1º, se usa como solvente alcohol ter-
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butílico. Porejemplo,reaccióndel bromociclohexanoconter-butóxidode sodioenalcohol
ter-butílico, se forma mayoritariamente el alqueno más sustituido (regla de Zaitsev).-
Formación del producto deHofmann: Las basesvoluminosastambiénpuedenllevaracabo
deshidrohalogenaciones que no siguen la regla de Zaitsev. El impedimento estérico de la
base frecuentemente evita que esta abstraiga el protón que daría lugar al alqueno más
sustituido.Enestoscasos,abstrae unprotónmenosimpedido,engeneral elque dapie ala
formacióndel productomenossustituido,conocidocomoproductode Hofmann.Conel ion
etóxido relativamente no impedido, la siguiente reacción genera principalmente el
producto de Zaitsev pero con el voluminoso ion ter-butóxido genera principalmente el
producto de Hofmann.-
B. Deshidrohalogenación por el mecanismo E1: Este mecanismo de lleva a cabo en un buen
solvente prótico(alcohol,agua) sinque haya nucleófiloobase fuertespara forzar la cinética
de segundoorden.El sustratoideal sonloshalogenuros2ºo 3º. La E1 implicalaionización(o
disociación) del sustratoparaformaruncarbocatiónque sedeunprotónaunabase débil,por
lo general el solvente (solvólisis).Recordemosque la E1 generalmente se acompañade SN1
porque el solvente nucleofílicopuedeatacartambiéndirectamente al carbocatión,formando
un producto de sustitución. La E1 tiene la siguiente forma general, y no es un mecanismo
concertado (mecanismo de un solo paso):
Ecuación general total:
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Mecanismo general:
1. Disociación(ionización)del sustratoparaformaruncarbocatiónintermediario, estepasoes
el determinante de la velocidad:
2. La base (generalmente el solvente) sustrae un protón para da el alqueno. Este paso es
rápido:
Ejemplo: Reacción del 3-bromo-3-etilpentano con metanol:
Ecuación total:
Mecanismo de reacción:
1. Ionización para formar el carbocatión:
2. Sustracción de un protón por parte del metanol para dar el alqueno 3-etil-2-penteno:
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Veamos el caso de la competencia entre la E1 y SN1:
Ecuación total:
Mecanismo de reacción:
1. Ionización para formar un carbocatión:
2. Ataque básico por el solvente para sustraer un protón (E1):
3. O bien puede suceder un ataque nucleofílico por el solvente bajo el mecanismo SN1:
2. Deshidrataciónde alcoholes (mecanismode eliminación):Esunode losmejoresmétodospara
la síntesis de alquenos. La palabra deshidratación significa literalmente pérdida de agua. La
deshidratación necesita de un catalizador ácido para protonar al grupo hidroxilo del alcohol
que es un mal grupo saliente yconvertirloenaguaq esun buengruposaliente. Losalcoholes
1º se deshidratanatemperaturasmayoresque los2º,yestosasuveza temperaturasmayores
que los3º. La reactividadrelativade los alcoholesaumentaenel orden1º< 2º< 3º de acuerdo
al orden de carbocationes ya que estos están presentes en el mecanismo y en ese orden
aumentala velocidadde ladeshidratación. Ladeshidratacióntiene lasiguiente formageneral,
el mecanismoessimilaral mecanismoE1que esel mecanismoque másse observa,raravezse
puede ver el mecanismo E2:
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Ecuación general total:
Mecanismo general:
1. Protonación del grupo hidroxilo del alcohol (equilibrio rápido):
2. Ionización (disociación), lenta paso determinante de la velocidad:
3. Sustracción de un protón, rápida:
La deshidratación es reversibles, de hecho, la reacción inversa (hidratación) es un
método para convertir alquenos en alcoholes. La deshidratación puede forzarse para
completarse eliminando los productos de la mezcla de reacción cuando éstos se forman. El
alquenohierve aunatemperaturamenorque el alcohol,yaque éste tiene enlacesporpuente
de hidrógeno.Unadestilacióncuidadosamente controladaseparaal alquenoy dejaal alcohol
en la mezcla de reacción. Con frecuencia se utiliza ácido sulfúrico y ácido fosfórico
concentrados como reactivos para la deshidratación,ya que estosácidos actúan tanto como
catalizadores ácidos como agentes deshidratantes. La hidratación de estos ácidos es muy
exotérmica.-
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A. La reacción completa (utilizando ácido sulfúrico) es:
Ecuación general total:
Mecanismo de reacción general:
1. Protonación del grupo hidroxilo (equilibrio rápido):
2. Ionización (disociación) paraformarun carbocatión,pérdidade agua(lenta;limitantede la
rapidez):
3. Desprotonación para generar el alqueno (rápida), reacción acido-base:
Por ejemplo: Eliminación E1 del ciclohexanol para dar ciclohexeno
Ecuación total:
Mecanismo de reacción:
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Otro ejemplo: Deshidratación de 2-propanol
B. La deshidratación usando ácido fosfórico es:
Por ejemplo: Deshidratación del 2-metil-2-butanol en ácido fosfórico:
La deshidratación de alcoholes es una reacción regioselectiva, es decir una reacción que
puede proceder enmás de una dirección,pero prefiere una. Es decir,sigue la regla de Zaitsev(el
ruso Zaitsev,publicólamayor parte de su obra enrevistascientíficasalemanas,donde sunombre
fue transliteradocomo Saytzeff),se forma el alquenomás sustituido.Por ejemplo, deshidratación
del 2-metilciclohexanol da dos productos pero uno se forma mayoritariamente:
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La deshidratación de alcoholes 3º y 2º procede bajo el mecanismo E1 de tres paso, es decir
con la formación de un carbocatión. La deshidratación de alcoholes 1º sucede por el mecanismo
E2 debido a la inestabilidadde carbocationes 1º, por lo tanto decimos que la deshidratación de
alcoholes 1º produce transposiciones, y los 2º también pueden sufrir reordenamiento. El
mecanismo E1 ya se describió arriba. El mecanismo E2 tiene la siguiente forma:
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Por ejemplo, la deshidratacióndel etanol (alcohol 1º) es fácil debido a que solo es posible un
solo producto:
Pero por lo general los alcoholes 1º están acompañados de reordenamiento. Por ejemplo,
veamosel mecanismo de deshidratación del 2,2-dimetil-1-propanol condesplazamientode metilo
donde son posible más de un producto:
Ecuacióntotal:
Mecanismo:
1. Protonacióndel grupooxhidriloque elunmal gruposalienteparatransformarloenunbuen
gruposaliente queesel agua,laprotonaciónse debeaque el grupooxhidriloesdébilmente
básico y en presencia de un ácido fuerte como eh sulfúrico se protona:
2. El grupo oxhidrilo protonado, ahora es un buen grupo saliente, y se disocia (ioniza) del
sustratoal mismotiempoque se produce el reordenamiento paraproducirun carbocatión
terciario más estable que el 1º que daría sin el reordenamiento (en este caso
desplazamiento de metilo), es decir este paso se produce bajo el mecanismo E2:
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3. Sustracciónde unprotónparaformarunamezcladeproductos,se formamayoritariamente
el producto de Saytzeff :
Veamos otro ejemplo, en este caso la deshidratación del 1-butanol con desplazamiento de
hidruro,donde tambiénsonposiblesvarioproductos,peroel productoprincipal esunamezclacis-
y trans-2-buteno:
Ecuación total:
Mecanismo:
1. Protonacióndel alcohol paradar el ionalquiloxonio:
2. La disociación del ion alquiloxonio es acompañada por un desplazamiento de hidruro que
evita la formación de un carbocatión primario:
3. Desprotonación del carbocatión:
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3. Deshalogenaciónde dibromuros vecinales (E2): Un compuestoque tiene doshalógenosenel
mismo átomo de carbono se llama dihalogenuro geminal, y el compuesto que tiene dos
halógenos en átomos de carbonos adyacentes se llama
dihalogenuro vecinal. Los dibromuros vecinales se
convierten en alquenos por reducción ya sea con ion
yoduroenacetonaozinc enácidoacético.El zinctrabaja
comoagente reductorenlaDeshalogenaciónconzincen
ácido acético. La reacción con yoduro sucede bajo el
mecanismo E2 con las mismas limitaciones geométricas
propiasde este mecanismo,esdecirque esnecesariounaarregloanti-coplanar,estose puede
ver en la siguiente representación general del mecanismo e2 para la Deshalogenación de
dibromuros vecinales:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
4. Eliminaciónde Hofmann (E2):Las aminas(R―NH2,R2―NH,R3―N;1º,2ºo3º respectivamente)
puedensufrirreaccionesdeeliminación,perotalcomose encuentranno,debidoaque el grupo
amino (o alquilamino) no es un buengrupo saliente por que saldría como un grupo ⁻NH2 (o
⁻NHR) que es una base fuerte; por lo tanto antes se las debe convertir en un buen grupo
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saliente,estose logra por metilaciónexhaustiva(eslaconversiónde unaamina enuna sal de
amoniocuaternarioR’―+
N(R)3 que esunbuengruposaliente ysaldrácomouna aminaneutra
y puede sufrir una E2). La metilación exhaustiva se logra tratando a la amina con yoduro de
metilo (I―CH3) como sigue:
Ahora la sal de amonio cuaternaria si puede sufrir una reacción E2 en presencia de una
base fuerte. Para suministrar esta base, el yoduro de amonio cuaternario se convierte en un
hidróxido de amonio cuaternario por tratamiento con óxido de plata:
Cuandose calientael hidróxidode amoniocuaternario,se llevaacabolaE2 y se formaun
alqueno. Alaeliminaciónde unhidróxidode amoniocuaternario se le denominaeliminación
de Hofmann.-
Por ejemplo: cuando se metila exhaustivamente a la amina 2-butanamina, se obtiene el
hidróxidode amoniocuaternario,yal calentarlose produce la eliminaciónque dalugar a una
mezcla de 1-buteno y 2-buteno:
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Se vio que en las eliminaciones generalmente el alqueno más sustituido es el que
predomina, o sea siguen la regla de Saytzeff, a este alqueno se le denomina “producto se
Saytzeff” (alquenomás sustituido). Sin embargo, en la eliminación de Hofmann predomina el
alqueno menos sustituido, a este alqueno se le denomina “producto de Hofmann” (alqueno
menossustituido).Laseliminacionesse clasificande acuerdoal tipode producto que generan
en “eliminación de Saytzeff” o “eliminación de Hofmann”:
El hechode que laeliminaciónde Hofmannse forme mayoritariamente el alquenomenos
sustituidose debeadiversosfactores,unode losmásimportanteseselgranvolumendelgrupo
saliente.Recordemos que el mecanismo E2 implica un arreglo anti-coplanar del protón y el
grupo saliente.El grupotrialquilaminaque sale enla eliminaciónde Hofmann,con frecuencia
interfiere en este arreglo coplanar. Para entender esto mejor debemos analizar la
estereoquímica de la eliminaciónde Hofmann,analicemosesto en el ejemplo que se dio más
arriba de la eliminación de Hofmann de la 2-butanamida:
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Veamos las distintas rotaciones del enlace y las estructuras en perspectiva y sus
respectivas estructuras de Newman:
Se elimina la sal de amonio metilada por la pérdida de la trimetilamina y un protón del
carbono C1 o C3. Las conformaciones posibles a lo largo del enlace C2―C3 se muestran en la
“A” y “B”. Un arreglo anti-coplanar entre el protón del C3 y el grupo saliente produce una
interacción gauche desfavorable entre el grupo metilo del C4 y el grupo voluminoso
trimetilamonio. La conformación más estable alrededor del enlace C2―C3 tiene un grupo
metilo en la posición anti-coplanar, evitando la eliminación a lo largo del enlace C2―C3.-
FIGURA A
FIGURA B
FIGURA C
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La figura “C” muestra las conformaciones a lo largo del enlace C1―C2. Cualquiera de las
tres conformaciones alternadas del enlace C1-C2 produce una relación anti entre uno de los
protonesy el grupo saliente.El productode Hofmannpredominadebidoa que la eliminación
de uno de los protones del C1 involucra una energía menor, siendo este estadode transición
más probable que el estado de transición impedido necesario para la eliminación de Zaitsev
(C2―C3).-
Otros ejemplos de eliminación de Hofmann que generan el alqueno menos sustituido:
ALQUINOS (acetilenos):
Los alquinos son hidrocarburos que contienen triple enlace carbono-carbono, también se les
llama acetilenos, porque son derivados del acetileno que e alquino más simple. La química del
triple enlace es semejante a la del triple enlace, pero también tiene reacciones específicas que
dependende lascaracterísticasúnicasdeltipleenlaceyotrasdependende lainesperadaacidezdel
enlace C―H acetilénico.-
La presenciade un triple enlace daa unalquino4 átomos de hidrógenomenosque unalcano
correspondiente. La fórmula general de un alquino es CnH2n-2, por lo tanto el triple enlace es
equivalente a dos elementos de insaturación que se abrevia (e.i.). Los compuestos que tienen su
enlace triple al final de una cadena de carbono (RC≡CH) se llaman alquinos monosustituido o
terminales. Los alquinos disustituidos (RC≡CR) tienen enlaces triples internos.-
El triple enlace es más corto que el doble enlace, y este a su vez más corto que el enlace
simple.El triple enlace esmáscortodebidoal traslape de lostresparesde electronescompartidos
y al fuerte carácter s de los orbitales híbridos sp. Dichos orbitales tienen aproximadamente la
mitad del carácter s (en contraste a 1/3 de carácter s de los orbitales híbridos sp2 y 1/4 de los
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orbitalessp3). Los orbitales híbridos sp acercan más a los átomos de carbono del enlace sigma, y
además hacen que los enlaces C―H en los alquinos sean más cortos que en los alquenos.-
ESTRUCTURA:
Veremos la estructura de los alquinos tomando como ejemplo al alquino más simple de dos
carbonos, el acetileno (o etino). El acetileno es lineal, con una distancia de
enlace carbono-carbonode 120 pm y distanciasde enlace carbono-hidrógeno
de 106 pm. La geometríalineal caracterizatambiénalas unidadesH―C≡C―C
yC―C≡C―Cde losenlacestriplesterminalese internos,respectivamente.Esta
geometría lineal es responsable del número relativamente pequeño de
cicloalquinosconocidos.La tensión angular desestabiliza a los cicloalquinosa
tal grado que el ciclooctinoeselmáspequeño,ylobastante estableparaalmacenarse porperiodos
largos.El ciclooctino, máspequeño,hasidoaislado,peroesrelativamente reactivoyse polimeriza
en forma permanente al estar almacenado. A pesar del hecho de que pocos cicloalquinos son de
origen natural, hace poco fueron objeto de atencióncuando se descubrió que algunos prometían
como fármacos anticancerosos.-
A. Enlace sigma (σ): En el acetileno, cada átomo de carbono tiene hibridación sp, y cada uno
necesita dos orbitales híbridos para formar el enlace sigma σ. Un orbital híbrido sp de un
carbonode traslapaconunorbital sde unhidrógeno yconel orbital híbridospdelotrocarbono
para formar los enlaces sigma:
B. Enlace pi (π):Los dos enlacespi π se originanpor el traslape de losorbitales“p” no hibridado
de loscarbonos,estosorbitalesse traslapanenángulorectoentresi formandounenlaceπcon
densidad electrónica arriba y abajo del enlace σ y enfrente y detrás de este mismo enlace
sigma, de tal manera que se forma un cilindro de densidad electrónica alrededor del enlace
sigma:
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PROPIEDADES FISICAS:
Las propiedadesfísicasde losalquinossonparecidasalasde losalcanosyalquenosconmasas
moleculares similares. Muchos alquinos tienen olores característicos, algo desagradables:
1. Polaridady solubilidadenagua: Los alquinos sonrelativamentenopolaresy casi insolublesen
agua. Son muy solubles en la mayoría de los disolventesorgánicos,incluidos la acetona, éter,
cloruro de metileno, cloroformo y alcoholes.-
2. Puntosde ebulliciónyde fusión:El acetileno,el propinoylosbutinossongasesatemperatura
ambiente, al igual que los alcanos y alquenos correspondientes. De hecho, los puntos de
ebullición y fusión de los alquinos son casi iguales a los de los alcanos y alquenos con
esqueletos de carbonos parecidos, es decir aumentan debido al aumento del número de
átomos de carbono y con la ramificaciónde la cadena. Perolosalquinossonmás linealesque
los alquenos, lo que implica que los alquenos tengan interacciones de Van der Waals más
fuertes. En consecuencia, los alquinos tiene puntos de ebullición más elevados que los
alquenos con el mismo número de átomos de carbono.-
3. Densidad: Los alquinos son menos densos que el agua.-
4. Acidez de alquinos terminales: Los enlaces C―H de los hidrocarburos muestran poca
tendenciaa ionizarse,ylosalcanos,los alquenosylos alquinossontodos ácidosmuy débiles.
Los alquinosterminalessonmuchomásácidosque otroshidrocarburos. Labase conjugada de
un hidrocarburo se llama carbanión. Es un anión en el que la carga negativa es llevadapor el
carbono. Debidoa que se derivade unácido muydébil,uncarbanióncomo ⁻:CH3 esuna base
excepcionalmente fuerte. La eliminación de un protón acetilénico produce un ion acetiluro
(carbanión), el cual tiene una función principal en la química de los alquinos.-
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La acidezde un hidrógenoacetilénicose derivade la naturalezadel enlace híbridosp. La
acidez de un enlace C—H cambia con su hibridación; se incrementa cuando aumenta el
carácter s de los orbitales: sp3 < sp2 < sp y en este mismo orden aumenta la
electronegatividaddel átomo de carbono. Al aumentar la electronegatividaddel carbono el
enlace C―H se debilita debido a que el carbono atrae más a los electrones debilitando al
enlace y haciendo que sea más fácil arrancar el protón. Recordar que un valor más pequeño
de pKa corresponde a un ácido más fuerte. Debidoa que los orbitaless estánmás cercanos a
losnúcleospositivosysonmenoresenenergíaquelosorbitalesp,se estabilizalacarganegativa
en mayor medida en un orbital con más carácter s.-
El protón acetilénico (alquino) tiene aproximadamente 1019
veces la acidez del protón
vinílico (alqueno). La abstracción de un protón acetilénico produce un carbanión que tiene el
par de electronesnoenlazadosenel orbitalhíbridosp.Loselectronesenesteorbitalestánmás
cerca del núcleo,yhaymenosseparaciónde cargaque enel casode loscarbanionesconel par
de electrones no enlazados en orbitales híbridos sp2 o sp3.-
Aunque el acetileno y los alquinos terminales son ácidos mucho más fuertes que otros
hidrocarburos,debe recordarse,noobstante,que sonácidosmuydébiles,muchomásdébiles
que el agua y los alcoholes, por ejemplo. Las bases muy fuertes (como el amiduro de sodio,
NaNH2 desprotonanlosacetilenosterminalesparaformar carbaniones conocidoscomo iones
acetiluro (oiones alquinuro).El acetilenotiene unpKa=25 y puede desprotonarseatravésde
la base conjugadade cualquierácidocuyopKa sea mayor que 25; por ejemplo,el ionamiduro
(NH2⁻), la base conjugada del amoniaco (pKa=35), se utiliza con frecuencia para desprotonar
los alquinos terminales que tienen hibridación sp, pero el ion amiduro no puede retirar un
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protón de un carbono sp2 ni sp3 ya que no son los suficientemente ácidos. El ion hidróxido y
los iones alcóxido no son bases lo suficientemente fuertes para desprotonar alquinos y
convertirlos en su anión en cantidades significativas. La posicióndel equilibrio descrita por la
siguiente ecuación se encuentra claramente a la izquierda. Los alquinos internos no tienen
protones acetilénicos, por lo que no reaccionan.-
A los hidrógenos unidos a carbonos sp se les suele llamar “hidrógenos ácidos”. La
propiedad ácida de un alquino terminal es una de las formas en la que su reactividad se
distingue de los alquenos. Hay que ser cuidadosos y no mal interpretar lo que significa decir
que un hidrógeno unido a un carbono sp es “ácido”. Es más ácido que los demás hidrógenos
unidosa un carbono, pero es mucho menosácidoque el hidrógenode unamoléculade agua,
ya que se sabe que el agua es un ácido muy débil.-
La presenciade unacarga negativay de un par de electronessincompartirenel carbono
hace que los aniones acetiluro sean fuertemente nucleofílicos y, como resultado, reaccionan
con varios tipos de electrófilos.-
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USOS DE ALQUINOS:
El acetileno es el alquino de mayor importancia comercial. Su empleo principal es como
combustible en sopletes ya que ofrece temperaturas elevadas de la flama cuando se quema. El
acetileno es un gas incoloro, de olor desagradable,peligrosoy explosivo, que se quema en el aire
conunaflamaamarillaque desprendehumo.El metilacetileno esotroalquinocomúnquese emplea
para soldadura.-
FUENTE INDUSTRIAL DEALQUINOS:
El acetileno se lo obtiene a partir del carbón o gas natural:
A partir del carbón: Consiste encalentarcal viva(CaO) ycoque (esunmaterialricoencarbono
elementalobtenidodelcarbón) enunhornoeléctricoparaproducircarburo de calcio(CaC2 es
la sal de calcio del ion carburo doblemente negativo ⁻:C≡C:⁻) , el ion carburo es fuertemente
básico y reacciona con agua para formar acetileno y cal hidratada (hidróxido de calcio):
A partir del gas natural: El gas natural consiste principalmente enmetano,que forma
acetilenoal calentarse durante unperiodomuycorto:
ESTABILIDAD DEL TRIPLE ENLACE:
La hiperconjugación estabiliza también los alquinos, el alquino interno es más estable que el
terminal. Esta diferencia de estabilidad puede apreciarse en la hidrogenación del 1-butino y 2-
butino:
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Los alquinos internos se estabilizan, al igual que vimos con los alquenos, mediante la
hiperconjugación, es decir cuánto más sustituyentes alquilos tienen los carbonos del doble enlace
más estabilizado estará el alquino ya que estos grupos son donadores de carga.-
SÍNTESIS DE ALQUINOS:
Para sintetizar alquinos se sigue generalmente dos métodos:
El primeroesapartirde acetiluros,esteesunnucleófilo qatacaa unelectrófilo,quepuedeser
un halogenuro1º no impedido(SN2,lareacciónse llamaalquilaciónde ionesacetiluros),oun
compuesto carbonilo (adición) que genera alcohol acetilénico que no veremos aqui.-
El segundométodode menosuso,esla formaciónde un triple enlace pormediode unadoble
deshidrohalogenación de un dihalogenuro (geminal o vecinal) bajo un mecanismo de
eliminación.-
1. Síntesis a partir de acetiluros (reacción de formación de enlaces carbono-carbono):
Alquilación de iones acetiluros y alquinos terminales (SN2): Las reacciones que unen
grupos alquilos o fragmentos moleculares se llaman reacciones de alquilación. Un ion
acetiluro es una base fuerte y por lo tanto un nucleófilo potente, puede desplazar a un ion
halogenuro o tosilato de un sustrato adecuado para formar un acetileno sustituido.
Recordemos que para que la SN2 de un ben rendimiento debe tener un buen sustrato: debe
ser 1º y no debe tener grupos voluminosos ni ramificaciones cerca del centro de reacción.-
La alquilación de acetileno, u otro alquino terminal, implica una secuencia de dos
operacionesseparadas.Enlaprimerael acetileno (oalquinoterminal)esconvertidoensubase
conjugada (acetiluro o alquinuro respectivamente) por tratamiento con amida de sodio:
A continuación,se agregaun halogenurode alquilo(el agente alquilante) ala soluciónde
acetiluro de sodio (o alquinuro de sodio) que actúa como un nucleófilo desplazando el
halogenurodel carbonoy formandoun nuevoenlace carbono-carbono,este pasoocurre bajo
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el mecanismo SN2. Si partimos del acetiluro de sodio se obtiene un alquino terminal, si
partimos de un alquinuro de sodio obtenemos un alquino interno:
Por ejemplo:
Tambiénse puede obtener alquinosinternosporuna doble alquilación(dialquilación) de
acetileno:
Si se estorbael ataque porla parte posterior,el ionacetiluro(oalquinuro) puedeatacara
un protón, dando una E2:
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2. Síntesis por reacciones de eliminación E2 (doble deshidrohalogenación de dibromuros): En
algunoscasos podemosgenerarunenlace triple carbono-carbonomediante laeliminaciónde
dosmoléculasde HXde undihaluro.Ladeshidrohalogenaciónde undihalurogeminal ovecinal
forma un haluro de vinilo. Bajo condiciones muy básicas, puede ocurrir una segunda
deshidrohalogenación para formar un alquino. Las aplicaciones más frecuentes de estos
procedimientos se encuentran en la preparación de alquinos terminales. Debido a que el
producto alquino terminal es lo bastante ácido para transferir un protón al anión amida, se
requiere un equivalente de la base, además de los dos equivalentes requeridos para la
deshidrohalogenación doble. Agregar agua o ácido después que la reacción está completa
convierte la sal de sodio en el alquino correspondiente.-
Ya hemosvistomuchosejemplosde ladeshidrohalogenaciónde loshalurosde alquilo.Sin
embargo,el segundopasoesnuevo,yaque involucraladeshidrohalogenaciónde unhalurode
viniloparaformarunalquino.Estasegundadeshidrohalogenaciónocurre sólo bajocondiciones
extremadamente básicas; por ejemplo, KOH fundido. El amiduro de sodio también se utiliza
para la doble deshidrohalogenación.-
Las reacciones totales generales para dihaluros geminal y vecinal son:
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Mecanismode reaccióngeneral: Eneste casose usala base amiduroperoel mecanismoes
el mismo para KOH, también es el mismo mecanismo para otro dihalogenuro vecinal o
geminal:
Debido a que el ion amiduro (⁻:NH2) es una base mucho más fuerte que el hidróxido,la
reaccióndel amiduroocurre aunamenortemperatura.UtilizarKOHoamidurode sodioaestas
temperaturas tan elevadas, implica condiciones de reacción muy drásticas, conduciendo a
reacciones secundarias y reordenamientos. Los rendimientos por lo general son malos.-
La eliminación por KOH tiende a producir el alquino interno más estable.La eliminación
por amiduro de sodio tiende a producir un alquino terminal (cuando es posible), ya que el
hidrógenoacetilénicoesdesprotonado porel ionamiduro,yse produce unionacetilurocomo
producto inicial. Por lo menos dos equivalentes molares de amiduro de sodio por mol do
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dihalogenuro deben ser usados, y si el producto es un alquino terminal, tres equivalentes
molaresdebenserusados porqueunalquinoterminalesdesprotonadoporel amidurodesodio
a medida que se forma la mezcla de reacción.-
Dependiendode lascondiciones,estasdosdeshidrohalogenacionespuedenserrealizadas
comoreaccionesseparadasoconsecutivamente enunaúnicamezcla.Unabase fuerte comoel
amiduro de sodio puede ejecutar estas dos reacciones en una única mezcla de reacción.-
Ejemplos: