Alquenos

Química Orgánica

Tema 6. Alquenos

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Tema 6. Alquenos. Estructura. Isomería cis-trans. Nomenclatura de los alquenos.
Estabilidades relativas de los alquenos. Reacciones de los alquenos. adiciones
electrófilas al doble enlace. Adiciones de hidrácidos (H-X). Orientación de la adición:
regla de Markovnikov. Reacciones de hidratación. Adiciones de halógenos.Estereoquímica de la reacción de halogenación. Formación de halogenohidrinas.
Hidroboración. Hidrogenación. Epoxidación. Hidroxilación. Ozonolisis. Adición de
carbenos: reacciones de ciclopropanación. Adición de radicales libres.
Alquenos: Estructura.
Los alquenos son hidrocarburos con enlaces dobles carbono-carbono. Se les
denomina también olefinas. El alqueno más simple es el etileno cuya fórmulamolecular es C2H4. El doble enlace se representa, en una estructura de Lewis,
mediante dos pares de electrones entre los átomos de carbono. La longitud del enlace
C=C en el etileno es de 1.33 Å, mucho más corto que el enlace simple C-C del etano
que es de 1.54 Å. La longitud del enlace C-H en el etileno es de 1.08 Å, ligeramente
menor que el enlace C-H en el etano que es de 1-09 Å. Los ángulosde enlace de C-CH y H-C-H son de 121.7° y 116.6° respectivamente.

o

1.33 A

H
o

H

116.6o

C

C

1.08 A

121.7o

o

1.54 A

H

H

o

H

H

C

C

H

H
H

1.09 A

etileno

H

etano

Estas distancias y ángulos de enlace se pueden explicar admitiendo que los dos
átomos de carbono que forman el doble enlace presentan una hidridación sp2 y que eldoble enlace está constituido por un enlace σ y un enlace π. El enlace σ se forma por
solapamiento de los orbitales sp2 de cada átomo de carbono. Cada uno de los enlaces
C-H se forma por solapamiento de un orbital híbrido sp2 del carbono con el orbital 1s
del hidrógeno.

2p

2p

H

H
C

C

sp2

H
C

H

H

H
C

H

H

enlace σ (Csp2-Csp2)

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El enlace π.
En la región de enlace carbono-carbono deben entrar dos electrones más. Cada
átomo de carbono contiene todavía un orbital 2p no hibridizado. El orbital 2p consta de
dos lóbulos y a cada uno se le da un signo que representa el signo algebraico de la
función de onda en las diferentes regiones. Los signos de la función de onda no
representancargas. Indican que la función de onda de un orbital 2p tiene valor cero en
el átomo de carbono. A esto se le denomina un nodo. Los nodos son puntos que
marcan un cambio de signo de la función de onda. Nota= en estos apuntes los dos
signos de la función de onda, + y -, se representan mediante dos colores diferentes en
cada uno de los lóbulos orbitálicos.
Para que los dos orbitales p serecubran eficazmente, deben estar orientados
paralelamente entre sí y perpendicularmente a la estructura del enlace σ, y además el
signo de la función de onda tiene que coincidir. Para que esto ocurra, la estructura de
los enlaces σ tiene que ser coplanar y los seis núcleos atómicos implicados en el doble
enlace tienen que estar en el mismo plano. Si esto ocurre, los dos orbitales paralelos p
estánlo suficientemente cerca para solaparse en posición lateral y se pueden
combinar de dos maneras:
a) Cuando se recubren los lóbulos del mismo signo se forma un orbital
molecular enlazante π.
b) Si los signos de la función de onda no coinciden se genera un orbital
molecular antienlazante π*.
En el estado fundamental de un alqueno, los dos electrones que forman el
enlace π entre los átomos decarbono están en el orbital molecular enlazante π.

H
C
energía

C

H no hay solapamiento H
H

H

H
C

C

H

H

orbital π∗ antienlazante

H

H
C

H

C
H

solapamiento
enlazante

H

H
C

C

H

H
orbital π enlazante

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El solapamiento de los orbitales p es menos eficaz que el...