REACCIONES DE ALQUENOS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
BUAP



La hidrogenación de un alqueno es un ejemplo de
adición, uno de los tres tipos más importantes que ya
hemos estudiado: adición, sustitución y eliminación. En
una adición dos moléculas se combinan para formar un
solo producto. Cuando un alqueno experimenta una
reacción de adición, dos grupos se añaden a los átomos
decarbono del doble enlace y los carbonos se convierten
en saturados. En muchos aspectos, la adición es la
reacción opuesta a la eliminación, en la que una
molécula se separa en dos fragmentos o moléculas más
pequeñas. En una sustitución, un fragmento reemplaza a
otro en una molécula.



Las reacciones que sufren los alquenos pertenecen a uno
de los tres tipos siguientes: adición, eliminacióny
sustitución.

Los electrones del enlace pi se
extienden alejados de los núcleos
de los átomos de carbono y están
menos retenidos que los
electrones sigma.
El enlace sigma está formado
por el solapamiento de los
orbitales híbridos sp2. El orbital
p sin hibridar de cada átomo de
carbono tiene un electrón, de
manera que se solapan
formando un orbital de enlace
pi. El orbital pitiene la mitad de
un lóbulo por encima del enlace
sigma y la otra mitad por debajo
del enlace sigma.



En la mayoría de las adiciones, un nucleófilo ataca al
carbocatión (como en el segundo paso de la reacción S N1),
formando un producto de adición estable. En el producto,
el electrófilo y el nucleófilo están unidos a los átomos de
carbono que estaban conectados por el doble enlace. Lareacción esquemática siguiente utiliza E+ como electrófilo
y Nuc:- como nucleófilo.



Los electrones pi no se retienen tan fuertemente como los
electrones sigma, por lo que pueden estar atraídos por un
electrófilo. En el primer paso del mecanismo los electrones
pi atacan a un electrófilo formando un enlace electrófilocarbono. La formación del nuevo enlace rompe el doble
enlace y creaun carbocatión. En el segundo paso de la
reacción de adición, un nucleófilo presente en la solución
se añadirá al carbocatión para dar el producto.

Un electrófilo fuerte atrae a los electrones del enlace pi para formar un nuevo
enlace sigma, generando un carbocatión. La flecha curvada (roja) muestra el
movimiento de los electrones desde el enlace pi, rico en electrones, hasta elelectrófilo, pobre en electrones.

Los electrones pi no se retienen tan fuertemente como los electrones sigma, por
lo que pueden estar atraídos por un electrófilo. En el primer paso del mecanismo
los electrones pi atacan a un electrófilo formando un enlace electrófilo-carbono.
La formación del nuevo enlace rompe el doble enlace y crea un carbocatión. En el
segundo paso de la reacción de adición, unnucleófilo presente en la solución se
añadirá al carbocatión para dar el producto.

El ión bromuro reacciona rápidamente con el carbocatión para formar
un producto estable en el que los elementos del HBr se han añadido a
los extremos del doble enlace.

En presencia de haluros de hidrógeno, el enlace doble atacará al protón
de HBr (el electrófilo) formando un carbocatión intermedio. El iónbromuro se añadirá entonces al carbocatión en el segundo paso. El
resultado neto es la adición de HBr a través del doble enlace.

Observe que la tabla
muestra qué elementos
se han añadido al doble
enlace en el producto
final, pero no dice nada
de los reactivos o
mecanismos. Según se
vayan estudiando estas
reacciones, se observará
la regioquímica de cada
reacción, también
conocidacomo la
orientación de adición,
lo que indica qué parte
del reactivo se añade a
cada lado del doble
enlace. También se
observa la
estereoquímica para ver
si la reacción es
estereoespecífica.

El primer paso es la protonación del doble enlace. Si el protón se
adiciona al carbono secundario, el producto será diferente del que se
formaría si el protón se adicionase al carbono...