Alquenos síntesis y reacciones

Síntesis de alquenos por eliminación de haluros de alquilo

Deshidrohalogenación mediante el mecanismo E2

La eliminación E2 ocurre a través de una reacción concertada de un paso.

Una base fuerte abstrae un protón de un carbono vecino al que tiene el halógeno.El grupo saliente (haluro) se elimina simultáneamente.

Los haluros terciarios son los mejores sustratos E2, ya que tienden a la eliminación y no pueden experimentar una sustitución SN2.

Ejemplo

Síntesis de alquenos por eliminación de haluros de alquilo

El 2-bromobutano cuenta con dos carbonos β con estructuras diferentes dedonde se puede eliminar un protón.

Deshidrohalogenación

Esta reacción E2 es regioselectiva porque se forma preferentemente un isómero sobre el otro.

(ver pagina 97 de José Rodríguez Petit)

Zaitsev indicó que se obtiene el alqueno más sustituido cuando se elimina un protón del carbono β que contiene el menor número de hidrógenos.

Síntesis de alquenos por eliminación de haluros de alquilo

Deshidrohalogenación mediante el mecanismo E1

Ocurre en un buen disolvente ionizante para que se forme un carbocatión por lo regular acompañada por una sustitución SN1 ya que el disolvente nucleofílico también puede atacar directamente al carbocatión para formar el producto de sustitución.

Síntesis de alquenos por eliminación de haluros de alquilo

Deshalogenación (ver pagina 97 de José Rodríguez Petit)

Mecanismo

Deshidratación Eliminación de agua de un compuesto, generalmente catalizada con un ácido. Método común para preparar alquenos, una destilación cuidadosamente controlada separa al alqueno y deja al alcohol en la mezcla de reacción

Síntesis de alquenos por eliminación de agua en alcoholes

La deshidratación de alcoholes involucra la eliminación E1 del alcohol protonado.

EJEMPLOS: deshidratación de butan-2-ol catalizada con ácido sulfúrico

deshidratación del alcohol ter-butílico catalizada con ácido sulfúrico

Hágala usted

Paso 1: protonación del grupo hidroxilo (equilibrio rápido).

Paso 2: ionización para formar un carbocatión (lenta; limitante de la rapidez).

Síntesis de alquenos por eliminación de agua en alcoholes

Paso 3: desprotonación para generar el alqueno (rápida).

MECANISMO (ver pagina 97 de José Rodríguez Petit)

(ver pagina 98 de José Rodríguez Petit)

Síntesis de alquenos por deshidrogenación de alcanos

El etileno y el propileno, los alquenos más sencillos, son las dos sustancias químicas más importantes que se producen en forma industrial. se utilizan en la síntesis del polietileno, polipropileno, etilenglicol, ácido acético, acetaldehído, etc

Compuestos derivados industrialmente a partir del etileno y del propileno.

REACCIONES DE ALQUENOS

Reacciones de adición electrofílica de alquenos

Los electrones relativamente sueltos del doble enlace carbono-carbono son atraídos hacia un electrófilo. Entonces, cada reacción comienza con la adición de un electrófilo a uno de los carbonos sp2 del alqueno y termina con la adición de un nucleófilo al otro carbono sp2

Cuando se hace reaccionar a un alqueno con hidrógeno en presencia de un catalizador de platino, el hidrógeno se adiciona al enlace doble, reduciendo al alqueno en un alcano.

HIDROGENACION

El proceso por lo general requiere un catalizador que contenga Pt, Pd o Ni.

REACCIONES DE ALQUENOS

La hidrogenación ocurre a temperatura ambiente, utilizando hidrógeno gaseoso a presión atmosférica. El alqueno por lo general está disuelto en un alcohol, un alcano, o ácido acético. Se adiciona una pequeña cantidad de catalizador de platino, paladio o níquel, y el recipiente se sacude o agita mientras la reacción se lleva a cabo. La hidrogenación en realidad ocurre en la superficie del metal, donde la disolución líquida del alqueno entra en contacto con el hidrógeno y el catalizador.

REACCIONES DE ALQUENOS

Halogenación

El bromo y el cloro se unen rápidamente a los alquenos para producir 1-2-dihaluros aunque no es aparente que haya un electrófilo, el intermediario de la reacción no es un carbocatión, sino por el contrario es un ion bromonio, R2Br+, formado por la adición de Br+ al alqueno.

Mecanismo de la adición de bromo a un alqueno

Debido a que cuando se adicionan Br2 o Cl2 a un alqueno no se forma un carbocatión,no hay reordenamientos de carbocatión en estas reacciones.

CH2Cl2

Ejemplos halogenación

REACCIONES DE ALQUENOS

Halogenación

CH2Cl2

CH2Cl2

Hidrohalogenación (adición de haloácidos)

REACCIONES DE ALQUENOS

El hidrógeno del ácido se une al carbono del doble o triple enlace que tiene el mayor número de hidrógenos, lo que se conoce como regla de Markovnikov.

Ejemplo

REACCIONES DE ALQUENOS

Cuando el protón se adiciona al carbono secundario, el resultado es un carbocatión terciario.Si el protón se adiciona al átomo de carbono terciario, el resultado es un carbocatión secundario.El carbocatión terciario es más estable

Hidrohalogenación (adición de haloácidos)

En una adición electrofílica a un alqueno, el electrófilo se adiciona de tal forma que se genere el intermediario más estable.

Adición de HBr por radicales libres

REACCIONES DE ALQUENOS

Hidrohalogenación (adición de haloácidos)

Algunas adiciones de HBr (pero no de HCl o HI) a alquenos generaban productos que eran opuestos a los esperados en la regla de Markovnikov

Los peróxidos dan lugar a radicales libres que inician la adición y provocan que ocurra mediante un mecanismo por radicales.

Iniciación: formación de radicales.

Paso 1: un radical bromo se adiciona al enlace doble para generar un radical alquilo sobre el átomo de carbono más sustituido.

Paso 2: el radical alquilo abstrae un átomo de hidrógeno del HBr para generar el producto y un radical bromo.