10.10: Alquilación de Alquenos

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La adición de un hidrocarburo saturado\(\left( \ce{R-H} \right)\) 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. Un ejemplo particularmente importante se proporciona mediante la adición de 2-metilpropano a 2-metilpropeno en presencia de ácido sulfúrico o fluoruro de hidrógeno anhidro para producir 2,2,4-trimetilpentano:

La reacción global parece ser diferente de cualquiera discutida hasta ahora, ya que implica la adición de un reactivo no polar\(\left( \ce{RH} \right)\) a un enlace alqueno.

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. Algunas de estas reacciones de “transferencia de hidrógeno” son extraordinariamente rápidas y pueden completarse en segundos o menos. El hidrógeno se transfiere con ambos electrones de enlace\(\left( \ce{H}^\ominus \right)\). Por ejemplo,

Con el conocimiento de que la transferencia de hidrógeno es rápida, la alquilación de 2-metilpropeno con 2-metilpropano puede formularse como implicando la primera polimerización de dos moléculas de 2-metilpropeno bajo la influencia del catalizador de ácido sulfúrico para dar el mismo catión octilo que se postuló para la dimerización de 2-metilpropeno:

El catión octilo puede entonces someterse a una reacción de transferencia de hidrógeno con 2-metilpropano para proporcionar 2,2,4-trimetilpentano y un catión terc- butilo:

El ataque por el catión terc- butilo sobre otra molécula de 2-metilpropeno produce un catión terciario de ocho carbonos, el cual procede a otra molécula de “alquilato”:

Este es un ejemplo importante de una reacción catiónica en cadena.

Referencias

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."