1.alquenos
TRANSCRIPT
-
29/01/2014
1
QUIMICA ORGANICA II
Edificio 3G, Tercer PisoDIPM
Profr. Refugio Prez [email protected]
BIBLIOGRAFIA
Wade L. G. 2004. Qumica Orgnica. Quinta edicin. Pearson Educacin. Madrid.
Morrison R. T. y R. N. Boyd. 1990. Qumica Orgnica. Quinta edicin. Addison-Wesley Iberoamericana.
McMurry J. 1993. Qumica Orgnica. Primera edicin. Grupo Editorial Iberoamrica. Mxico.
Fox M.A. y J. K. Whitesell. 2000. Qumica Orgnica. Segunda edicin. Pearson Educacin. Mxico.
Carey F. A. 1999. Qumica Orgnica. Sexta edicin. McGraw-Hill/Interamericana de Espaa, S.A.U.
2
AlquenosUsos, Nomenclatura y Reactividad
GENERALIDADES DE LOS HIDROCARBUROS
ALCANOS ALQUENOS ALQUINOSESTRUCTURA GENERAL
HIBRIDACIN
FORMULA GENERAL
ANGULO DE ENLACE
DIST. DE ENLACE C-C
REACTIVIDAD4
ORBITALES
CUAL ES LA FORMA DE LOS ORBITALES S Y P?
5
Introduccin
Tambin nombrados olefinas.olefiant gas
Son hidrocarburos insaturados que tienen uno ovarios dobles enlaces carbono-carbono en sumolcula.
6
-
29/01/2014
2
1S22S2 2PX 2PY 2PZ
Edo. Basal
sp3
1S2SP3 SP3 SP3 SP3
1S2SP2 SP2 SP2 2PZ
sp2
1S2SP SP
2Py 2PZsp
7
Hibridacin sp2
1. Responsable de la formacin del enlace doble 2. Se mezcla un orbital s con dos orbitales p
8
9Orb. hbridos Est. TrigonalOrb. p9
2. Se obtienen 3 orbitales hbridos sp2 y un orbital p
Podr existir esta molcula?
10
11
El Enlace pi
12
-
29/01/2014
3
Lngitudes y ngulos de EnlaceQuin tendr mayor longitud de enlace: C-C o C=C
13
Reactividad de Alquenos
14
Elementos de Insaturacin
15
Supongamos que se desea definir la estructura de unhidrocarburo desconocido. El peso molecular tiene unvalor de 82 que corresponde a una frmula molecularC6H10.
16
1. Compuestos organohalogenados, que contienen C,H y X
17
2. Compuestos organooxigenados, que contienen C,H y O.NO se toma en cuenta para determinar el numero de instauraciones
18
-
29/01/2014
4
3. Compuestos organonitrogenados, que contienen C, H y N.
19
En resumen
20
21
Ejercicios
22
Explique la Hibridacin sp2, indicando configuracin electrnica,orbitales hbridos y orbitales p.
De a cuerdo a lo anterior, explique (ejemplifique) cmo se llevaa cabo la formacin del eteno.
Porque un enlace C=C es ms corto que un enlace C-C? Represente al menos cuatro compuestos que tengan la frmula
C4H6NOCl
Cuestiones sobre la clase anterior
23 24
-
29/01/2014
5
Nomenclatura
Los sustituyentes se nombran como en alcanos; se indica su localizacin por laposicin del tomo de carbono el nmero de carbono de la cadena principal quesoporta la sustitucin
26
27
Si hay ms de un doble enlace, indique la posicin de cada uno y use las terminaciones dieno, trieno, etc.
28
Grupos alquilo insaturados
Cloroeteno
Cloruro de vinilo3-bromo-1-propeno
Bromuro de alilo
29
Grupos alquilo insaturados
Cloroeteno
Cloruro de vinilo
3-bromo-1-propeno
Bromuro de alilo30
-
29/01/2014
6
Cicloalquenos
Para nombrar se antepone el prefijo ciclo al nombre del alqueno correspondiente.
31
S
Eteno
Propeno
2-metilpropeno
2-metil-1,3-butadieno
1,3-pentadieno
32
Ejercicios.
33
Trace las estructuras de los siguientes compuestos
1) 1,3-butadieno2) 2,3-dimetil-1,4-pentadieno3) 2-etil-1,3-hexadieno4) 6-metil-6-propil-2,4,7-nonatrieno5) 2,3,5-trimetil-1,4-octadieno6) 1,4-hexadieno7) 2-metil-1,3-butadieno8) 3-etil-6-metil-2-octeno9) 2,3-dimetil-1,3-butadieno 10) 3-propil-1,5-heptadieno
Tarea
35 36
-
29/01/2014
7
ISOMERIA EN ALQUENOS
ISOMEROS ESTRUCTURALES O
CONSTITUCIONALESISOMERIA GEOMETRICA
37
Ismeros estructuralesPresentan igual frmula molecular pero difieren en su
frmula estructural. Tienen propiedades fsicas distintas.
38
Ismeros geomtricosSon diasteremeros resultantes de la rotacin
restringida sobre dobles enlaces. Presentan propiedades fsicasy/o qumicas diferentes.
Tienen igual frmula molecular, igual frmula estructural pero difieren en laorientacin espacial de los grupos en relacin al doble enlace.
Son estereoismeros que no son imagen de espejo entre si!
CH3 CH= CH CH3 Ejemplo
39
No existen como ismeros geomtricos
Requisito para la existencia de isomera geomtrica
No deben existir dos tomos o grupos de tomos iguales en un mismo carbono, de los que estn formando el doble enlace.
40
Sistema cis y trans
Este sistema generalmente se aplica para ismeros de frmulaRCH=CHR, donde R puede ser igual o diferente. 41
CIS: Los hidrgenos se encuentran hacia un mismo lado con respecto al doble enlace.
TRANS: Los hidrgenos estn orientados en forma opuesta en relacin al doble enlace
Ejemplos de ismeros geomtricos
42
-
29/01/2014
8
Consideremos la siguiente estructura:
Sistema de nomenclatura basado en las reglas de Cahn-Ingold-Prelog, que establecen un orden de prioridad segn elnmero atmico.
Consiste en determinar para cada carbono que forma eldoble enlace, que tomo o grupo de tomos tiene mayorprioridad. 43
CH3CH=CBrCl
SE PUEDE DIBUJAR SU ISOMERO CIS Y TRANS?
Continuacin sistema Z y E
Prioridad:
CH3 > H
Br > Cl
1
2
1
2
44
Z (Zusammen=junto): Sustituyentes de mayor prioridad hacia un mismo lado
E (Entgegen=opuesto): Sustituyentes de mayor prioridad en lados opuestos
es Z o E?
Por lo tanto este ismero es Z
45 46
y si hay ms de un doble enlace?
Para la mayor parte de los dobles enlaces tri- y tetrasustituidos es ms claro utilizar la nomenclatura E y Z que cis y trans
Debe ser especificada la estereoqumica de cada doble enlace.
47
2. Determine las configuraciones Z o E de cada uno de los siguientesismeros geomtricos:
1. Deduzca si el 1-bromo-1-fluoro-2-metil-1-buteno puede presentarisomera geomtrica. Si su respuesta es afirmativa dibuje el par deismeros geomtricos y desgnelos como Z o E.
Ejercicios
48
-
29/01/2014
9
49
De las siguientes frmulas, proponga una estructura cis, trans o E y Z, segn sea el caso. Nmbrelas en los casos que sea posible hasta lo visto en clase.
a) C10H18b) C4H7Clc) C6H11NOd) C11H16
Ejercicios, Wade 5 Edicin, pag. 281
50
Estabilidad de Alquenos
Los dobles enlaces son clasificados en base al nmero de carbonos unidos a ellos.
51 52
Hiperconjugacin
Es una interaccin de estabilizacin entre el orbital vaco y el enlace C-H vecino lleno en un sustituyente, y entre mas sustituyentes haya, mayor es la estabilidad del alqueno
53
Fuerzas de enlace
2-buteno 1-butenoMas estable menos estable
Un enlace entre carbonos sp2 y un carbono sp3 es mas fuerte que un enlace entre dos carbonos sp3
Cul de los siguientes compuestos ser ms estable?
54
-
29/01/2014
10
Efecto estrico Los alquenos trans son ms estables que suismero cis
Los cis-alquenos estn desestabilizados portensin de Van der Waals o impedimentoestrico.
55 56
Orden de estabilidad de alquenos
57
Propiedades Fsicas
58
En los alquenos al igual que en los alcanos:En los alquenos al igual que en los alcanos:
A medida que se incrementa el nmero de carbonos,aumenta el punto de ebullicin pero si la cadena seramifica ste disminuye.
Por lo general, si se comparan alquenos del mismopeso molecular, tendr mayor punto de ebullicin elque tenga el doble enlace ms hacia el centro.
Un alqueno cis presenta un mayor punto deebullicin que el alqueno trans, debido a que elismero cis presenta un pequeo momento dipolar.
59 60
-
29/01/2014
11
Solubilidad
Los alquenos no se disuelven en agua, ni en otroscompuestos muy polares, pero s son solubles ensolventes no polares o poco polares como el benceno,cloroformo, ter, etc.
Densidad
Los alquenos son menos densos que el agua.
61 62
Usos Son de los ms utilizados en la industria Propileno polipropileno
63
Poliestireno.
Tefln.Politetrafluoroetileno
64
Compuestos Industriales derivados de alquenos
65
Importancia biolgica de alquenos
progesterona
66
-
29/01/2014
12
A) cido eladico (trans) y B: cido oleico (cis)
Los cidos grasos trans no sloaumentan la concentracin LDLen la sangre sino que disminuyenlas HDL, responsables detransportar lo que llamamos el"colesterol bueno".
Hidrogenacin
Soluble en aguaPf. 131-139 CInestable.Fabricacin de resinas sintticas(maleatos)Irritante y Txico
Insoluble en aguaPf. 287 CInestableConservadorMetabolito escencial
cido Malico cido Fumrico
Pigmento de la visin que se encuentra en los
ojos y que nos permite ver por la noche, posee
un doble enlace que cambia de configuracin y
se convierte del ismero cis al ismero trans
cuando la luz incide en el ojo. Como resultado,
un impulso nervioso viaja hacia el cerebro y
permite que veamos la fuente de luz.