Alquinos

Química Orgánica
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Tema 7. Alquinos

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Tema 7. Alquinos. Estructura. Nomenclatura de los alquinos. Acidez de los alquinos. Reacciones de los alquinos: adiciones electrofílicas al triple enlace. Adición de hidrácidos (H-X). Adición de halógenos. Reacciones de hidratación. Hidroboración de alquinos. Hidrogenación de alquinos. Estructura. Los alquinos son hidrocarburos quecontienen un triple enlace C-C. Se les denomina también hidrocarburos acetilénicos porque derivan del alquino más simple que se llama acetileno. La estructura de Lewis del acetileno muestra tres pares de electrones en la región entre los núcleos de carbono.
H C C H acetileno

El acetileno tiene una estructura lineal que se explica admitiendo una hidridación sp en cada uno de los átomos decarbono. El solapamiento de dos orbitales sp entre sí genera el enlace σ C-C. Por otra parte, el solapamiento del orbital sp con el orbital 1s del hidrógeno forma el enlace σ C-H. Los dos enlaces π se originan por solapamiento de los dos orbitales p que quedan en cada uno de los dos átomos de carbono. El solapamiento de estos orbitales forma un cilindro de densidad electrónica que circunda al enlace σC-C.
enlace σ Csp-H1s C enlace σ Csp-Csp H C C H

H

C

H

sistema de orbitales σ del acetileno

sistema de orbitales π del acetileno

La longitud del enlace C-C en el acetileno es de 1.20 Å y cada uno de los enlaces C-H tiene una distancia de 1.06 Å. Los dos enlaces, tanto el C-C como el C-H, son más cortos que los enlaces correspondientes en el etano y en el etileno.
1.54 Å H H C H1.09Å C H H H H H C C H 1.08Å 1.33 Å H H C C 1.06 Å H 1.20 Å

etano

etileno

acetileno

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El triple enlace es relativamente corto debido al solapamiento de los tres pares de electrones y al elevado carácter s de los orbitales hidridos sp (50% de carácter s), lo que aproxima más a los átomos de carbono que forman el enlace σ delacetileno. Nomenclatura de los alquinos. Para la nomenclatura sistemática de los alquinos hay que seguir las siguientes reglas: 1º. Se elige como cadena principal la cadena más larga que contenga el mayor número de enlaces triples. El nombre fundamental del alquino se obtiene cambiando la terminación –ano, correspondiente al alcano con el mismo número de átomos de carbono, por la terminación –ino.La cadena se numera desde el extremo más cercano al triple enlace y la posición del triple enlace se indica mediante el localizador más bajo posible.
H3C C C CH3 2-butino CH3 CH C C CH2 CH CH3 CH3 Br 6-bromo-2-metil-3-heptino

2º. Si el compuesto contiene enlaces dobles y triples la cadena principal será la que contenga el mayor numero de enlaces dobles y triples. El compuesto se nombra como-enino. La cadena principal se numera de manera que los localizadores de los enlaces dobles y triples sean los más bajos posibles, aunque sea más bajo el localizador del triple enlace. En caso de opción el doble enlace tiene preferencia sobre el triple enlace.
CH3 CH2 CH CH CH C
6 5 4 3 2

H2C C C C CH3 CH3 2-metil-1-penten-2-ino

CH3
7

C H
1

CH2
1

CH3 CH CH CH
2 3 4

CH
55-metil-3-hepten-1-ino

3-metil-1-penten-5-ino

3º. Si hay dos o más cadenas con igual número de insaturaciones la cadena principal es la que contiene el mayor número de átomos de carbono:
CH=CH2 C CH CH2 CH CH2
5 4 3 2 1

CH3 C
7 6

4-vinil-1-hepten-5-ino

4º. Si hay dos o más cadenas con igual número de insaturaciones e igual número de átomos de carbono la cadena principal es la quecontiene el mayor número de enlaces dobles:

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3

C
7 6 5

CH
4 3 2 1

CH2 CH CH CH CH CH CH2 5-etinil-1,3,6-heptatrieno

Acidez de los alquinos. Los alcanos (pKa=50) y los alquenos (pKa=44) son ácidos extraordinariamente débiles. A diferencia de éstos los acetilenos terminales pueden reaccionar con bases para generar un...