10: Alquenos y Alquinos I - Reacciones de Adición Iónica y Radical

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Con pocas excepciones, la multitud de reacciones discutidas en los textos introductorios se clasifican como reacciones iónicas. Con esto queremos decir que los sitios nucleofílicos y electrofílicos en las moléculas reaccionantes se enlazan entre sí. Además, especies cargadas tales como carbocationes, carbaniones, ácidos conjugados y bases conjugadas son a menudo intermedios en la ruta de reacción, teniendo lugar la transformación global en dos o más etapas discretas. Las reacciones iónicas normalmente ocurren en solución, y los cambios en los disolventes pueden tener consecuencias dramáticas. La adición de radicales libres es una reacción de adición en química orgánica que involucra radicales libres. La adición puede ocurrir entre un radical y un no radical, o entre dos radicales.

10.1: Preludio a Alquenos y Alquinos
Los dobles y triples enlaces carbono-carbono experimentan una amplia variedad de reacciones de adición en las que uno de los múltiples enlaces se rompe y se forman dos nuevos enlaces al carbono. La importancia de tales reacciones a la química orgánica sintética es primordial. Es nuestra intención en este y en el siguiente capítulo mostrar la gran diversidad, utilidad y especificidad de las reacciones de adición de alquenos y alquinos.
10.2: Propiedades Físicas y Espectroscópicas de Alquenos y Alquinos
En general, las propiedades físicas de los alquenos son similares a las de los alcanos. Al igual que los alcanos de cadena continua, los 1-alquenos forman una serie homóloga de compuestos que muestran cambios regulares en las propiedades físicas al aumentar la longitud de la cadena. Los puntos de ebullición, puntos de fusión y densidades de los alquinos simples son algo mayores que los de los alcanos o alquenos correspondientes, y estas propiedades también muestran cambios regulares a medida que aumenta la longitud de la cadena.
10.3: La reactividad de múltiples enlaces carbono-carbono
En los primeros días de la química orgánica, los alquenos fueron descritos como “insaturados” porque, a diferencia de los alcanos “saturados”, se encontró que reaccionaban fácilmente con sustancias como halógenos, haluros de hidrógeno, agentes oxidantes, etc. Por lo tanto, la “afinidad química” de los alquenos se consideró insatisfecha o “insaturada”. Una razón por la que los alquenos y alquinos reaccionan más fácilmente que los alcanos es porque los enlaces carbono-carbono de un enlace múltiple son individualmente más débiles que los carbono-carbohidratos normales
10.4: Adiciones electrofílicas a alquenos
Las reacciones de alcanos discutidas anteriormente son procesos homolíticos, lo que significa que los enlaces se hacen y rompen a través de intermedios radicales o atómicos. Por el contrario, las reacciones de haluros de alquilo implican escisión de enlaces heterolíticos y reactivos o productos iónicos. Muchas reacciones importantes de alquenos son reacciones heterolíticas porque los electrones en los dobles enlaces alquenos están más expuestos y accesibles que los electrones en un enlace alcano C−C
10.5: Orientación Además de Alquenos
La adición de una sustancia asimétrica como HX a un alqueno asimétrico puede dar dos productos. Si la relación de los productos está determinada por la relación de sus constantes de equilibrio, la reacción se encuentra bajo “control de equilibrio (o termodinámico)”. y la reacción es reversible. Cuando se lleva a cabo una reacción en condiciones en las que no es reversible, la relación se determina por las velocidades relativas de formación de los diversos productos y las reacciones están bajo “control cinético”.
10.6: Reacciones de Adición Electrofílica de Alquinos
Los alquinos se comportan de muchas maneras como si fueran alquenos doblemente insaturados. Sin embargo, los alquinos son sustancialmente menos reactivos que los alquenos correspondientes hacia muchos electrófilos. Una explicación simple pero razonable es que el carbocatión formado a partir del alquino es menos estable que el del alqueno porque no puede lograr la configuración híbrido-orbital sp2 que se espera sea el arreglo más estable para un carbocatión.
10.7: Reacciones de Adición Nucleofílica
Cuando una reacción de adición iónica escalonada implica un ataque nucleofílico al carbono como primer paso, se describe como una adición nucleofílica. Las reacciones de este tipo suelen ser catalizadas por bases, las cuales generan el nucleófilo requerido.
10.8: Reacciones de adición de cadena radical a alquenos
La adición de bromuro de hidrógeno a alquenos asimétricos implica dos mecanismos de reacción, cada uno dando un producto diferente. Estos son los mecanismos de adición iónica y de adición de cadena radical.
10.9: Polimerización de Alquenos
Una de las reacciones técnicas más importantes de los alquenos es su conversión a compuestos o polímeros de mayor peso molecular. Un polímero se define como una molécula de cadena larga con unidades estructurales recurrentes.
10.10: Alquilación de Alquenos
La adición de un hidrocarburo saturado a un alqueno para producir un hidrocarburo saturado de mayor peso molecular se conoce como alquilación. Tales reacciones son utilizadas por la industria petrolera para producir hidrocarburos de peso molecular medio a partir de moléculas más pequeñas. La clave del mecanismo de alquilación de hidrocarburos fue proporcionada por el descubrimiento de P. D. Bartlett, en 1940, de que un carbocatión puede reaccionar rápidamente con un hidrocarburo que tiene un hidrógeno terciario para producir un nuevo carbocatión y un nuevo hidrocarburo
10.E: Alquenos y Alquinos I (Ejercicios)
Estos son los ejercicios de tarea para acompañar el Capítulo 10 del Textmap for Basic Principles of Organic Chemistry (Roberts y Caserio).

Colaboradores y Atribuciones

John D. Robert and Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. This content is copyrighted under the following conditions, "You are granted permission for individual, educational, research and non-commercial reproduction, distribution, display and performance of this work in any format."