Alcenos: Estrutura e Nomenclatura

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QUÍMICA ORGÂNICA
Prof. Dr. Alan Bezerra
alanbr@ufma.br
ALCENOS
São hidrocarbonetos cujas moléculas contêm
uma dupla ligação Carbono — Carbono, conhecidos
como olefinas.
ALCENOS
OBS 1: O eteno é matéria-prima para a síntese de muitos
compostos industriais como o polímero polietileno e o
propeno como polipropileno.
OBS 2: O eteno é produzido naturalmente por frutos e está
envolvido no processo dos respectivos amadurecimentos
“A indústria de frutos utiliza para provocar o
amadurecimento de frutas colhidas verdes, que é
melhor para transportar.”
HIBRIDIZAÇÃO DE ORBITAIS EM ALCENOS
Muitos compostos orgânicos importantes partilham
mais do que 2 elétrons com outro átomo. Nas moléculas
destes compostos formam-se ligações covalentes múltiplas,
ou seja, uma dupla ligação C — C.
� A dupla ligação C — C se baseia na 
hibridização sp2 dos átomos de Carbono;
� Os 3 orbitais sp2 formados na
hibridização estão dirigidos para os
vértices de um triângulo eqüilátero
(120º). O orbital p não hibridizado é
perpendicular ao plano do triângulo;
HIBRIDIZAÇÃO DE ORBITAIS EM ALCENOS
� Na molécula do eteno 2 átomos de Carbono, hibridizados em sp2,
formam uma ligação sigma (σσσσ) um com o outro, pela superposição
dos orbitais sp2 de cada um deles.
�Os orbitais p paralelos se superpõem
acima e abaixo do plano do esqueleto σσσσ,
formando a ligação ππππ
HIBRIDIZAÇÃO DE ORBITAIS EM ALCENOS
� A ligação σσσσ tem simetria cilíndrica em torno do eixo que passa
pelos 2 núcleos. A ligação ππππ tem um “plano nodal” que passa por
esses 2 núcleos;
NOMENCLATURA (IUPAC) 
“Semelhante aos alcanos”
a) Determina-se o nome principal pela cadeia mais longa que
contenha a dupla ligação, modifica-se o nome do alcano com a
cadeia do mesmo comprimento, trocando-se “ano” pela
terminação “eno”. Assim, se a cadeia mais longa contiver cinco
átomos de C, o nome principal do alceno é penteno.
b) Numera-se a cadeia de modo a incluir os dois átomos de C da dupla
ligação, principiando a numeração pela extremidade da cadeia mais
próxima da dupla ligação. Determina-se a localização da dupla
ligação pelo número do primeiro átomo que dela participa, que é
usado como prefixo:
NOMENCLATURA (IUPAC) 
1-Buteno
(não 3-buteno)
2-Hexeno
(não 4-hexeno)
c) Indicam-se as localizações dos grupos substituintes pelos números dos
átomos de C aos quais estão ligados:
2-Metil-2-buteno
(não 3metil-2-buteno)
2,5-Dimetil-2-hexeno
(não 2,5-dimetil-4-hexeno)
NOMENCLATURA (IUPAC) 
d) Numeram-se os cicloalcenos substituídos de modo que os átomos
de C da dupla ligação tenham as posições 1 e 2 e os grupos
substituintes tenham os números mais baixos no primeiro ponto
de diferença:
1-Metilciclopenteno
(não 2-metilciclopenteno)
3,5-Dimetilcicloexeno
(não 4,6-dimetilcicloexeno)
e) Grupo “vinila” e “alila”:
CH2 = CH -
Grupo vinila
CH2 = CHCH2 -
Grupo alila
Bromoeteno
ou
Brometo de vinila
CH2 = CH - Br
f) Se os dois grupos idênticos estiverem no mesmo lado de uma
dupla ligação, o composto pode ser designado por “cis” se
estiverem em lados opostos, pode ser designado “trans”.
NOMENCLATURA (IUPAC) 
cis-2-buteno trans-2-buteno
SISTEMA (E)-(Z) 
Obs: Ordem de prioridade é dada pelo número atômico maior
“Para alcenos tri ou tetrassubstituídos, os prefixos cis e trans ficam
inaplicáveis, e então se utiliza outro sistema de nomenclatura, baseado nos
grupos de prioridade da convenção de Cahn-Ingold-Prelog”
No sistema (E)-(Z), examinamos os dois grupos ligados a um átomo de C da
dupla ligação e decidimos as respectivas prioridades. Depois, repeti-se a
operação para o outro átomo de C.
Maior prioridade Maior prioridade
Maior prioridadeMaior prioridade
(Z)-2-Bromo-1-cloro-1-fluoreteno (E)-2-Bromo-1-cloro-1-fluoreteno
HIDROGENAÇÃO DOS ALCENOS 
Os alcenos reagem com o hidrogênio na presença de
vários catalizadores. A reação que ocorre é uma “reação de adição”
(onde um átomo de H se adiciona a cada átomo de carbono da
dupla ligação).
“O produto da adição do H a uma alceno é um alcano.”
∆∆∆∆H° ≈ – 120 kJ mol–1
Na maioria dos casos a adição de Hidrogênio é
denominada “Hidrogenação catalítica”.
“Hidrogenação na Indústria de Alimentos “
A indústria de alimentos usa hidrogenação catalítica
para converter óleos vegetais líquidos em gorduras semi-
sólidas, na fabricação de margarinas
�Óleos vegetais parcialmente hidrogenados
�Maior resistência à estocagem.
ADIÇÕES “Sin” E “Anti” 
Uma adição que coloca as partes do reagente no
mesmo lado (na mesma face) é denominada de adição “Sin” :
Adição “Sin”Adição “Sin”Adição “Sin”Adição “Sin”
Uma adição “Anti” coloca as partes do reagente em
faces opostas:
Adição “Anti”Adição “Anti”Adição “Anti”Adição “Anti”
SÍNTESE DE ALCENOS VIA REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO 
Em virtude de reação de eliminação poder introduzir
dupla ligação numa molécula, as eliminações são
amplamente usadas para síntese de alcenos.
� DESIDROALOGENAÇÃO DE HALETOS DE ALQUILA; 
�DESIDRATAÇÃO DOS ÁLCOOIS;
�DESBROMAÇÃO DE DIBROMETOS VICINAIS.
� DESIDROALOGENAÇÃO DE HALETOS DE ALQUILA; 
A síntese de uma alceno pela desidroalogenação
é quase sempre atingida, com maior eficiência, por uma
reação E2.
� DESIDROALOGENAÇÃO DE HALETOS DE ALQUILA; 
* Regra de Zaitsev:
A desidroalogenação da maioria dos haletos de alquila, no
entanto, leva mais de um produto.
Ex.: A desidroalogenação do 2-bromo-2-metilbutano.
2-bromo-2-metilbutano
2-metil-2-buteno
2-metil-1-buteno
OBS: Se usarmos o íon etóxido ou o íon hidróxido como
base, o produto principal da reação será o “alceno mais
estável”.
� DESIDROALOGENAÇÃO DE HALETOS DE ALQUILA; 
* Regra de Zaitsev:
2-metil-2-buteno 2-metil-1-buteno
Mais estável Menos estável
“Sempre que uma eliminação acontece de modo a dar o alceno mais
estável, mais substituído, essa eliminação segue a “Regra de Zaitsev”.
Estado de transição da reação E2
A ligação carbono — carbono tem um 
certo caráter de dupla ligação
� DESIDROALOGENAÇÃO DE HALETOS DE ALQUILA; 
ESTABILIDADE RELATIVA DOS ALCENOS 
�A reação de um alceno com um hidrogênio é uma reação
exotérmica. A variação de entalpia desta reação é
denominada “calor de hidrogenação”
�O isômero “trans” é mais estável do que o “cis”
ESTABILIDADE RELATIVA DOS ALCENOS 
“Impedimento estérico”
ESTABILIDADES RELATIVAS GLOBAIS DOS ALCENOS 
�Quanto maior for o número de grupos alquilas ligados (isto é, quanto mais
substituídos forem os átomos de Carbono da dupla ligação), maior será a
estabilidade do alceno.
Tretrasubstituído Trisubstituído Disubstituído Monosubstituído Sem substituição
EXCEÇÃO À REGRA ZAITSEV 
Quando a eliminação favorece o alceno menos
substituído, diz-se que segue a “regra de Hofmann” :
- Efeito estérico da base
2-metil-2-buteno 2-metil-1-buteno
Mais estável Menos estável
ORIENTAÇÃO DOS GRUPOS NO ESTADO DE TRANSIÇÃO
A exigência da coplanaridade é conseqüência da
necessidade da superposição apropriada dos orbitais no
desenvolvimento da ligação ππππ do alceno que se está
formando.
Estado de transição antiperiplanar
(preferido)
Estado de transição sinperiplanar
(apenas com certas moléculas rígidas)
Obs.: As evidências indicam que, entre as duas
configurações do estado de transição, a preferida é a
conformação antiperiplanar. A sinperiplanar só ocorre com
moléculas rígidas que não podem assumir a configuração
“anti”.
ORIENTAÇÃO DOS GRUPOS NO ESTADO DE TRANSIÇÃO
Obs2.: Parte da evidência sobre a preferência da configuração
antiperiplanar dos grupos provém de experiências feitas com
moléculas cíclicas:
Obs2.: Parte da evidência sobre a preferência da configuração
antiperiplanar dos grupos provém de experiências feitas com
moléculas cíclicas:
ORIENTAÇÃO DOS GRUPOS NO ESTADO DE TRANSIÇÃO
Nesta conformação mais estável, os 2 H 
assinalados são “anti” em relação ao 
Cloro. A eliminação pela via (a) leva ao 3-
menteno; pela via (b) ao 2-menteno
Cloreto de Neomentila
3-menteno (78%)
(Alceno mais estável)
2-menteno (22%)
(Alceno menos estável)ORIENTAÇÃO DOS GRUPOS NO ESTADO DE TRANSIÇÃO
3-menteno (78%)
(Alceno mais estável)
2-menteno (22%)
(Alceno menos estável)
Cloreto de Neomentila
Cloreto de Mentila 
(Conformação mais estável)
Cloreto de Mentila 
(Conformação menos estável)
Nesta conformação a eliminação não é 
possível, pois nenhum H é “anti” em 
relação ao grupo abandonador
A eliminação é possível, pois o H 
assinalado é “anti” em relação ao Cloro
2-Menteno (100%)