Reacciones de Alquenos y alquinos III-2021 guió de estudio con ejemplos PDF

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Tema de estudio para 3 periodo de química 112 en Ciudad Universitaria con Diana Aguilar del año 2021 guía incluida...

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REACCIONES DE SÍNTESIS DE LOS ALQUENOS 1.- Deshidrohalogenacion de haluros de alquilo. X C

KOH/EtOH base voluminosa

C

C

C

H

+

X

H

CH3

CH3 H3C

CH

C

KOH Etanol

CH3

H3C

Br H

C

CH3 CH

CH3

H2C

+

C

CH

CH3

H

75 %

2.- Deshidratación de alcoholes. H calor

C

C

H

OH

CH3 H3C

CH

C

H2SO4 calor

CH3

OH H

C

C

H2O (Eliminación)

+

CH3 H3C

C

P d t

CH3 CH

CH3

H2C

+

C

CH H

it i (S t ff)

. 3.- Deshalogenación de di haluros de alquilo vecinales Br C

Zn/CH3COOH NaI/acetona

C

Br

CH3 H3C

C

C

C

CH3 CH

CH3

+

Zn

CH3COOH

H3C

C

CH

CH3

CH

CH3

+

ZnBr2

Br Br CH3 H3C

C

CH3 CH

CH3 +

NaI

acetona

H3C

C

Br Br

1

+

BrI

+

NaBr

CH3

RESUMEN DE LAS REACCIONES DE LOS ALQUENOS 1.- Adición de haluros de hidrógeno. Se produce haluro de alquilo

C

C

H

+

X

(X = Cl, Br ó I)

C

C

H

X

(orientación Markovnikov)

CH3 CH2 C

H3C

CH3 CH2

+

H

Cl

CH2 C

H3C

CH3

Cl

Orientación markovnikov: dice que el Hidrogeno del ácido se coloca en el carbono del doble enlace con más hidrógenos y que el halógeno se coloca en el carbono del doble enlace con menos hidrogeno. El catalizador en esta reacción es tetracloruro de carbono CCl4 En el caso del HBr dependiendo de las condiciones de reacción se puede dar la Orientación antiMarkovnikov. Cuando el catalizador es perroxido de hidrogeno H2O2 sin aire (no peróxidos) orientación Markovnikov

CH3 H3C

CH2 C

CH2

+

H

CH3 H3C

CH2 C Br

Br CH3

con peróxidos orientación anti Markovnikov

H3C

CH2 C H

Sin aire se refiere a que el catalizar es CCl4 2.- Hidratación catalizada por ácido. Se produce alcoholes

C

C

+

H

H2O

C

C

H

OH

(orientación Markovnikov) H3C

CH2 CH

CH3

CH2

+

H2O

H2SO4

H3C

CH2 CH OH

2

CH3

CH2 Br

Orientación markovnikov: dice que el Hidrogeno del ácido se coloca en el carbono del doble enlace con más hidrógenos y que el OH- del agua se coloca en el carbono del doble enlace con menos hidrogeno.

3.- : Hidrogenación de alquenos. Produce Alcanos C

C

Pt, Pd ó Ni

H2

+

C

C

H H (estereoquímica sin)

H3C

CH2 CH

CH2

+

H2

H3C

CH2 CH H

CH2 H

4.- Halogenacion de Alquenos. Adición de halógenos. Produce Dihaluros de Alquilos X C

C

X2

+

CCl4

C

(X= Cl, Br a veces I)

C

X (estereoquímica anti) H

H +

Br2

Br

CCl4

H Br

H

5.- Hidroxilación de Alquenos. Produce Glicoles

C

C

KMnO4

+

CH3 +

H

KMnO4

H2O

C

OH

C

OH OH (estereoquímica sin) CH3 OH

H2O OH

H

3

OH

5.- Ruptura oxidativa de alquenos.  Reacción con KMnO4 en medio Acido Dependiendo dela cantidad de hidrógenos en los carbonos del doble enlace se obtienen los siguientes productos CH2= LOS PRODUCTOS SON CO2 + H2O R-CH= EL PRODUCTO ES ÁCIDOS CARBOXILICOS. R-C= EL PRODUCT ES CETONA R R1

R C

C

R2

H3C

+

KMnO4

H

C

C

CH2 CH3

+

KMnO4

R

R1

H calor

O

C

O

+

OH

R2 cetona

H calor

H3C

C

ácido

O

C

+

O

 Ozonolisis

R1

R C

C

R2

H3C

C

H

C

1) O3 2) Zn/H2O [ó (H3C)2S]

CH2 CH3

CH

C CH3

R O

C

O

+

R2 cetona

1) O3 H3C 2) Zn/H2O [ó (H3C)2S]

C

H aldehído

C

O

+

O

CH3 propanona

CH3 H

H3C

R1

CH

CH2

1) O3 HC 2) Zn/H2O [ó (H3C)2S] 3

C H etanal

4

C

CH2CH3

H propanal O+ O

C

C

CH3 H 2-oxopropanal

CH2CH3

OH ác. propanoico

CH3 propanona

CH3 H

C

O

+

O

CH

H metanal

SÍNTESIS. 1.-OBTENCIÓN DE ALQUINOS: DESHIDROHALOGENACIÓN DE ALCANOS DIHALOGENADOS Es una reacción de eliminación en la cual se separan del alcano di-halogenado dos moléculas de halogenuro de hidrógeno y éste se transforma en un alquino. Esta reacción se lleva a cabo utilizando potasa alcohólica y es igual que la que se utiliza para obtener alquenos. En el caso de obtención de alquinos, debe realizarse a temperatura muy elevada para lograr la eliminación de dos moléculas de halogenuro de hidrógeno en una sóla etapa ECUACIÓN GENERAL H H I I R –C–C–R I I X X

2 KOH R –CC–R

+ 2 HX

CH3 – CH2 – OH

Di halogenuro de alquilo vecinal

alquino

EJEMPLO 2 KOH CH3 – CH – CH2 I I Cl Cl

CH3 – C  CH

+ 2 HCl

CH3 – CH2 – OH

2.-OBTENCIÓN DE ALQUINOS:

ALQUILACIÓN DE ACETILUROS. Esta reacción sirve para obtener alquinos a partir de otros alquinos más sencillos. Se parte de un alquino terminal (con el triple enlace en el extremo de la cadena ) y se sustituye el hidrógeno por un radical alquilo, obteniéndose un alquino con el triple enlace en el interior de la cadena de carbonos. La reacción se lleva a cabo en dos etapas: En la primera etapa se trata al alquino con sodamida, para obtener un acetiluro de sodio, esta reacción se lleva a cabo en presencia de amoníaco líquido En la segunda etapa, el acetiluro de sodio se hace reaccionar con un halogenuro de alquilo obteniéndose el alquino correspondiente (esta reacción también se lleva a cabo en presencia de amoníaco líquido) ECUACIÓN GENERAL: Primera etapa: NH3 R – C  CH + NaNH2 Alquino

sodamida

R – C  C Na acetiluro de sodio 5

+ NH3 amoníaco ( subproducto)

Segunda etapa: NH3 R – C  C Na + Acetiluro de sodio

R’ – X

R – C  C – R’

haluro de alquilo

alquino

+ NaX haluro de sodio

ECUACIÓN GENERAL DE LA REACCIÓN COMPLETA : NH3 R – C  CH + NaNH2 + R – X

R – C  C – R + NaX + NH3

Alquino terminal

alquino

EJEMPLO: NH3 CH3 – CH2 – C  CH + NaNH2 + CH3 – Br

CH3 – CH2 – C  C – CH3 + NH3

Para que se produzca esta última reacción es necesario utilizar halo alcanos primarios. REACCIONES DE ALQUINOS Muchas de las reacciones de los alquinos son reacciones de adición que siguen el siguiente esquema:

Tipo

Reacción

Hidrogenación

Hidrohalogenación (X = Cl, Br, I)

(markovnikov)

6

Hidrobromación con peróxidos (antimarkovnikov)

Hidratación (markovnikov)

Halogenacion (X = Cl, Br)

Acidez de alquinos terminales

OBSERVACION: LAS REACCIONES DE ALQUINOS SON SIMILARES A LOS ALQUENOS, SOLO QUE SE NESECITA 2 MOLECULAS DEL CATALIZADOR, NO UNA COMO EN LOS ALQUENOS.

7

GUIA DE REACCIONES DE ALQUENOS Y ALQUINOS QUIMICA ORGANICA MEDICA 2 QQ-112

1.

2.

3.

C)

1.

2.

3.

8

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

9

11.

12.

13. KMnO4

14.

15. I OH Tautomerización

D

16.

10...