CH 3 CHCHC CCH 2 CH 2 CH 3

Transcripción

1 ALQUINOS Definición y usos: Son hidrocarburos que contienen triples enlaces carbono carbono; son llamados también acetilenos porque son derivados del acetileno. Su fórmula general es C n H 2n-2. No son tan frecuentes en la naturaleza, algunas plantas los utilizan como sustancias de protección contra enfermedades o depredadores; por ejemplo: la cicutoxina es un compuesto tóxico que se encuentra en la cicuta. No es tan frecuente en fármacos, aunque hay algunos como la parsalmida (analgésico), etinil estradiol (anticonceptivo), dinemicina (antibacteriano y antitumoral). Además, el acetileno permite la obtención de otros productos químicos para la producción de polímeros, como el cloruro de vinilo (H 2 C=CHCl) que se polimeriza a poli (cloruro de vinilo) PVC. Nomenclatura: Reglas básicas: 1. Se busca la cadena más larga que incluya al triple enlace. 2. Se numera la cadena a partir del extremo más próximo al triple enlace. 3. A los sustituyentes se les hace corresponder con números para indicar sus localizaciones. Ejemplo: Cl CH 3 CHCHC CCH 2 CH 2 CH bromo-2-clorooct-4-ino Cuando hay dobles y triples enlaces: 1. Se escoge la cadena que contenga los dobles y triples enlaces. 2. Se numera de tal forma que den los números más bajos, no importa si se comienza con alqueno o alquino. 3. El doble enlace siempre se nombra primero quitando la o y dejando en. Ejemplo: CH 3 C HC Cuando el alquino es un sustituyente: CH CH Pent-3-en-1-ino 1-metil-2-(2-propinil)ciclohexeno Hibridación: Los alquinos presentan hibridación sp, lo cuál les da una estructura lineal en donde no hay posibilidad de isomería cis-trans como en los alquenos. El ángulo de enlace es de 180 y la longitud del triple enlace carbono carbono es de 1.06 Amstrongs, menor que la

2 de los alquenos y alquinos debido al mayor carácter s. Los orbitales s son de menor longitud y los electrones que se encuentran en él están más próximos al núcleo que aquellos con orbitales sp 2 y sp 3. El triple enlace de los alquinos posee un enlace sigma (σ) que se forma con el traslape de los orbitales híbridos sp; y contiene también dos enlaces pi (π) que se forman cuando los dos orbitales p se traslapan.

3 Propiedades físicas: Son semejantes a las de los alcanos y alquenos: Relativamente no polares. Prácticamente insolubles en agua. Solubles en la mayoría de los disolventes orgánicos: acetona, éter, cloruro de metileno, cloroformo, alcoholes. De la serie homóloga, los primeros 3 son gases a temperatura ambiente; de 4-18 átomos de carbono son líquidos; y de más de 18 átomos de carbono son sólidos a temperatura ambiente. Acetileno: Es la materia prima industrial más importante; es un gas de olor desagradable, incoloro que se oxida con el aire; se usa como combustible en sopletes oxiacetilénicos ya que tiene la energía suficiente para fundir acero en las soldaduras. Se obtiene de la siguiente manera: 3 C + CaO CaC 2 + CO Coque óxido de calcio carbeno de calcio CaC H 2 O H C C H + Ca(OH) 2 Acidez: El hidrógeno de los alquinos terminales tiene propiedades ácidas que se deben a la polaridad del enlace C-H (pka =26). Una base fuerte como la sodamida (NaNH 2 ) puede abstraer ese protón ácido y formar el ión acetiluro. CH 3 C C H + NaNH 2 CH 3 C C: - Na + + NH 3 Los alquinos ácidos reaccionan con ciertos metales pesados principalmente plata (Ag+) y cobre I (Cu+) para formar acetiluros insolubles. La formación de un precipitado al añadir un alquino a una solución de AgNO 3 en alcohol, es un indicio de hidrógeno unido a un carbono con triple enlace. Esta reacción puede utilizarse para diferenciar alquinos terminales de los no terminales. CH 3 C C H + Cu + CH 3 C C Cu + H + CH 3 CH 2 C C Cu + HCl CH 3 CH 2 C C H + CuCl Síntesis de alquinos: 1. Eliminación de dihalogenuros de alquilo.

4 2. Alquilación de acetiluros metálicos (SN 2 ). Propiedades químicas: La química de los alquinos es similar en muchos aspectos a la química de los alquenos. Se someten a las mismas reacciones de adición. Pero tienen una química única, asociada con el enlace C H. 1. Hidrogenación catalítica. La adición de H 2 catalizado con metales (Pd, Pt, or Ni) reduce los alquinos completamente a alcanos. 2. Usando el catalizador de Lindlar s convierte los alquinos a cis-alquenos. 3. La reacción de los alquinos con sodio o litio en amoniaco líquido forma transalqueno.

5 Mecanismo de reacción 4. Adición de halogenuros de hidrógeno (HX) H CH 3 C C H CH 3 C CH 2 H CH 3 C CH 3

6 La adición de HX con peróxidos a alquinos forma el compuesto antimarkovnikov 5. Adición de X 2. 2 CH 3 C CH 2 CH 3 C CH CH 2 Cl 2 CH 2 Cl 2 CH 3 C CCH 3 6. Adición de agua. a. Catalizada con Mercurio II (Hg 2+ ) (producto Markovnikov).

7 b. Hidroboración (producto antimarkovnikov). 7. Oxidación.

8 a. Una disolución neutra y diluida de KMnO 4 oxida a los alquinos a dicetonas. CH 3 C C CH 2 CH 3 KMnO 4 H 2 O, neutral CH 3 b. Una disolución basica KMnO 4 rompe el triple enlace. c. La ozonólisis, seguida de una hidrólisis rompe el triple enlace. O (1) O CH 3 3 C C CH 2 CH 3 CH 3 C OH + (2) H 2 O HO O C O C O C CH 2 CH 3 CH 2 CH 3 Bibliografía: Morrison, R.T. y Boyd, R.N.; Química Orgánica, 5ª. Edición, Ed. Addison Wesley Longman de México, S.A. de C.V., México, Wade, L.G. Jr.; Química Orgánica, 2ª. Edición, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. de C.V., México, McMurry, J.; Química Orgánica, 6ª. Edición, Ed. International Thomson Editores, S.A. de C.V., México, Programa ACD Labs Chem Sketch 8.0 ( )