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Alcenos e Alcinos
Aula 4
UFOP-ICEB-QUI-220
Química Orgânica para Biologia
Aula dos dias 11 e 16 de abril de 2018
Alcenos →→→→ são hidrocarbonetos que contêm pelo menos
uma ligação dupla carbono-carbono.
Alcenos foram chamados de olefinas (formadores de óleos). Os
primeiros químicos observaram que uma substância oleosa era
formada quando o eteno (CH2=CH2) reagia com cloro.
Exemplos de ocorrência natural:
1. Introdução
Eteno →→→→ hormônio vegetal responsável pelo amadurecimento
de frutas, germinação de sementes, maturação de flores
Musculare→→→→ feromônio (atraente sexual da mosca do cavalo)
1. Introdução
Outros exemplos de ocorrência natural dos alcenos:
Limoneno – encontrado em óleos de limão e laranja
1. Introdução
Importância Industrial:
O eteno é utilizado para produzir:
- etanol
- etanal
- óxido de etileno
- e o polímero polietileno
O propeno é usado para produzir;
- o polímero polipropileno
1. Introdução
Alcinos →→→→ são hidrocarbonetos que contêm pelo uma
ligação tripla carbono-carbono.
O nome comum para esta família é acetilenos, após o
primeiro membro, HC≡CH (etino).
O acetileno (etino) é usado na preparação de polímeros
acrílicos.
Existem poucos alcinos de ocorrência natural.
2. Fonte dos Alcenos e Alcinos
O eteno, o propeno e o buteno são sintetizados industrialmente
pelo craqueamento de alcanos leves (C2-C8).
O acetileno (etino) é preparado industrialmente pela
decomposição de metano a altas temperaturas (pirólise).
Metano Acetileno
eteno propeno
buteno
3. Forma e fórmula geral dos Alcenos e Alcinos
Alcenos - Os dois átomos de carbono ligados por ligação dupla tem
hibridização sp2. O entrosamento desses orbitais sp2, dá origem a um
orbital σ. O entrosamento dos orbitais p dá origem a um orbital pi. O
comprimento médio das ligações duplas é de 1,33 Å (10-10 m).
Fórmula geral
CnH2n
Alcinos - Os dois átomos de carbono ligados por ligação tripla tem
hibridização sp. O entrosamento desses orbitais sp, dá origem a um
orbital σ. O entrosamento dos orbitais p dá origem a dois orbitais pi. O
comprimento médio das ligações triplas é de 1,20 Å (10-10 m).
3. Forma e fórmula geral dos Alcenos e Alcinos
Fórmula geral
CnH2n - 2
Se conhecemos a fórmula molecular de um hidrocarboneto podemos
determinar quantas ligações duplas e/ou quantos ciclos o
hidrocarboneto possui.
Exemplo: a substância C8H14 precisa de quatro hidrogênios para se
tornar C8H18 (CnH2n+2). Consequentemente o grau de insaturação
desta substância é 2, ou seja, ela pode ter:
- duas ligações duplas;
- uma ligação dupla e um anel;
- dois anéis;
- uma ligação tripla
4. Calculando o Grau de Insaturação
5. Nomenclatura dos Alcenos e Alcinos
As regras da IUPAC para denominar alcenos são similares, àquelas para
denominar alcanos:
1) Localiza-se a cadeia carbônica mais comprida que contenha uma ligação
dupla e modifica-se o final do nome do alcano de –ano para –eno.
2) Numera-se a cadeia carbônica mais comprida, começando com o final da
cadeia, mais perto da ligação dupla. Designa-se a localização da ligação
dupla usando o número do primeiro átomo da ligação dupla como prefixo:
5. Nomenclatura dos Alcenos e Alcinos
3) Indica-se as localizações dos grupos substituintes pelos números dos
átomos de carbono aos quais estão ligados.
4) Numera-se os cicloalcenos substituídos de tal modo que os átomos de
carbono da ligação dupla fiquem nas posições 1 e 2, e que o grupos
substituintes tenham os números menores no primeiro ponto de diferença.
5. Nomenclatura dos Alcenos e Alcinos
Nomenclatura dos Alcinos
1) Localiza-se a cadeia carbônica mais comprida que contenha uma ligação
tripla e modifica-se o final do nome do alcano de –ano para –ino.
2) Numera-se a cadeia carbônica mais comprida, começando com o final da
cadeia, mais perto da ligação tripla. Designa-se a localização da ligação
tripla usando o número do primeiro átomo da ligação tripla como prefixo:
3) As localizações dos grupos substituintes dos alcinos ramificados e alcinos
substituídos também são indicadas por números
6. Propriedades Físicas
6. Propriedades Físicas
Alcenos e alcinos são apenas ligeiramente solúveis em
água, mas são bastante solúveis em solventes apolares
como hexano, éter dietílico, benzeno.
As densidades de alcenos e alcinos são menores do que
a da água.
6. Propriedades Físicas
Alceno Ponto de Ebulição (oC)
Eteno - 102
Propeno - 49
cis-2-buteno 4
trans-2-buteno 1
7. O Sistema (E)-(Z) para designar Alcenos
Por exemplo o 2-buteno, pode existir em duas formas
diferentes.
cis-2-buteno trans-2-buteno
Os termos cis e trans só devem ser usados para
designar alcenos dissubstituídos.
7. O Sistema (E)-(Z) para designar Alcenos
A nomenclatura cis-trans não pode ser aplicada para
alcenos tri- ou tetrassubstituídos. Usa-se o sistema (E)-(Z):
7. O Sistema (E)-(Z) para designar Alcenos
7. O Sistema (E)-(Z) para designar Alcenos
configuração E (alemão, Entgegen, oposto)configuração Z (alemão, Zusammen, juntos) 
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
Isômeros cis e trans de alcenos não têm a mesma estabilidade. Para
medir suas estabilidades relativas podemos comparar os dados para
isômeros de alcenos relacionados de dois experimentos:
hidrogenação e combustão.
A reação de um alceno com hidrogênio é uma reação exotérmica; a
variação de entalpia envolvida é chamada de calor de
hidrogenação.
Diferenças na energia liberada permitem a medida das estabilidades
relativas de isômeros de alcenos quando a hidrogenação os
converte no mesmo produto.
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
O 1-buteno libera maior quantidade de calor e é o menos estável. O
trans-2-buteno libera a menor quantidade de calor e é o mais
estável. Portanto os isômeros trans são mais estáveis do que os
correspondentes cis.
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
A maior entalpia (calor de hidrogênação) dos isômeros cis pode ser
atribuída à tensão causada pela aglomeração dos dois grupos
alquila no mesmo lado da dupla ligação.
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
Quando medidas de calor de hidrogenação não
puderem ser utilizadas para avaliar a estabilidade
relativa de dois alcenos, é possível utilizar a medida
de calor de combustão.
No exemplo a seguir, não pudemos usar o calor de
hidrogenação para avaliar a estabilidade relativa de
4 alcenos porque são obtidos 3 produtos iguais e 1
produto diferente.
1-buteno
Cis-2-buteno
Na hidrogenação do
2-metilpropeno é
obtido o isobutano.
E na hidrogenação
do 1-buteno, do cis-
2-buteno e trans-2-
buteno é obtido o
butano.
Portanto o calor de
hidrogenação não
pode ser usado para
medir a estabilidade
relativa destes 4
alquenos.
Trans-2-buteno
butano
butano
butano
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
1-buteno
Cis-2-buteno
Trans-2-buteno
butano
butano
butano
8. Estabilidades Relativas dos Alcenos
Entretanto,
na
combustão
completa
destes
compostos
são obtidos
os mesmos
produtos.
6 O2 → 4 CO2 + 4 H2O ∆Ho = -2703 KJ/mol
6 O2 → 4 CO2 + 4 H2O ∆Ho = -2719 KJ/mol
6 O2 → 4 CO2 + 4 H2O ∆Ho = -2712 KJ/mol
6 O2 → 4 CO2 + 4 H2O ∆Ho = -2707 KJ/mol
Quanto menor o calor liberado, maior a estabilidade do composto, logo
o 2-metilpropeno é o alceno mais estável da série.
9. Estabilidades Relativas Globais dos Alcenos
A estabilidade relativa dos alcenos aumenta com o aumento da
substituição.
Motivo: - Efeito indutivo
- Hiperconjugação
Estabilidades Relativas dos Alcenos:
9. Estabilidades Relativas Globais dos Alcenos
A estabilidade aumenta com o aumento de radicais alquilas ligados ao carbono sp2
sp2
9. Estabilidades Relativas Globais dos Alcenos
Hiperconjugação:quando orbitais p de uma ligação pi podem ser
estabilizados por grupos alquila (ocorre fluxo de elétrons do orbital
sigma do grupo alquila para o orbital p do alceno)
CH3
10. Reações dos Alcenos
Reação adição
⇓
característica de compostos com ligação dupla carbono-carbono.
Tipo geral é mostrado a seguir:
10. Reações dos Alcenos
Duas características da ligação dupla →→→→ ajudam a
compreender por que tais reações ocorrem:
1) Uma reação de adição é o resultado da conversão de uma
ligação pipipipi e uma ligação σσσσ em duas ligações σσσσ. O resultado desta
troca é favorável energeticamente.
10. Reações dos Alcenos
2. Os elétrons da ligação pipipipi estão expostos. Como a ligação pipipipi
resulta da sobreposição de orbitais p, os elétrons pipipipi se
localizam acima e abaixo do plano da ligação dupla:
suscetível a reagentes 
ávidos por elétrons
Reagentes eletrofílicos ⇒ Eletrófilos
Exemplos de eletrófilos: H+ e Br2
10. Reações dos Alcenos
Eletrófilos →→→→ são ácido de Lewis →→→→ moléculas ou íons que podem
receber um par de elétrons.
Nucleófilos →→→→ são bases de Lewis →→→→ moléculas ou íons que
podem doar um par de elétrons.
10. Reações dos Alcenos
Os haletos de hidrogênio se adicionam à ligação dupla dos alcenos
para formar haletos de alquila:
Alceno haleto de haleto de 
hidrogênio alquila 
X = Halogênios
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
10. Reações dos Alcenos
Mecanismo para a Reação
Adição de Haleto de Hidrogênio a um Alceno
lenta
carbocátion íon haleto
haleto de alquilanucleófilo eletrófilo
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
10. Reações dos Alcenos
Adição de HX ⇒ a um alceno assimétrico poderia ocorrer por dois modos ⇒
mas na prática um só produto predomina
- O resultado dessa e outras reações levaram Vladimir Markovnikov, em 
1870, a formular a regra de Markovnikov. 
propeno
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
10. Reações dos Alcenos
Regra de Markovnikov:
Na adição de HX a um alceno, o átomo de hidrogênio vai para o 
átomo de carbono da ligação dupla que já possui o maior número de 
átomos de hidrogênio. 
A adição HBr ao propeno ilustra esta regra:
2-bromopropano
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
10. Reações dos Alcenos
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
Explicação Teórica da Regra de Markovnikov
A estabilidade dos carbocátions é a seguinte:
10. Reações dos Alcenos
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcenos
Na adição de HX a um alceno, o átomo de hidrogênio
vai para o átomo de carbono da ligação dupla de modo a
formar o carbocátion mais estável.
Enunciado moderno da Regra de Markovnikov
10. Reações dos Alcenos
B) Adição de Ácido Sulfúrico aos Alcenos
- mecanismo é similar ao da adição de HX;
- segue a regra de Markovnikov
10. Reações dos Alcenos
C) Adição de Água aos Alcenos: Hidratação Catalisada por Ácido
A água se adiciona aos alcenos para formar álcoois num processo
denominado hidratação.
- na presença de H2SO4 ou H3PO4
- seguem a regra de Markovnikov
eteno etanol
10. Reações dos Alcenos
C) Adição de Água aos Alcenos: Hidratação Catalisada por Ácido
Mecanismo para a Reação
A Hidratação de um Alceno Catalisada por Ácido. Hidratação do 2- metilpropeno
10. Reações dos Alcenos
D) Adição de Cloro e Bromo aos Alcenos
Alcenos reagem rapidamente com cloro e bromo em solventes não
nucleofílicos (tetracloreto de carbono, CCl4) para formar dialetos vicinais.
Alceno dialeto vicinal
10. Reações dos Alcenos
D) Adição de Cloro e Bromo aos Alcenos
Quando se usa bromo → teste de laboratório para a presença de ligações
múltiplas carbono-carbono
O flúor é muito reativo e o controle da reação
é difícil.
O iodo não reage com a maioria dos alcenos.
10. Reações dos Alcenos
D) Adição de Cloro e Bromo aos Alcenos
10. Reações dos Alcenos
D) Adição de Cloro e Bromo aos Alcenos
Estereoquímica
- ocorre uma adição anti formando trans-dibromociclopentanos
enantioméricos
10. Reações dos Alcenos
E) Hidrogenação dos Alcenos
Os alcenos reagem com hidrogênio na presença de um catalisador para
formar alcanos saturados correspondentes.
Catalisadores: Platina (Pt), o paládio (Pd) e o níquel (Ni)
10. Reações dos Alcenos
E) Hidrogenação dos Alcenos
Um mecanismo para a reação
Hidrogenação de Alcenos
10. Reações dos Alcenos
E) Hidrogenação dos Alcenos
A hidrogenação catalítica⇒ estereoquímica sin
CH3
CH3
+ H2
Ni, Pd
ou Pt
25oC
H
H
CH3
CH3
1,2-dimetil-cicloexeno cis-1,2-dimetil-cicloexano
10. Reações dos Alcenos
F) Clivagem Oxidativa dos Alcenos
Alcenos ⇒ são clivados oxidativamente a sais de ácido
carboxílicos por soluções básicas de permanganato a quente
10. Reações dos Alcenos
F) Clivagem Oxidativa dos Alcenos
- CH2 terminal de 1-alceno é oxidado CO2 e H2O
- carbono dissubstituído de uma ligação dupla torna-se o grupo
carbonila de uma cetona
10. Reações dos Alcenos
G) Ozonólise dos Alcenos
- Processo global de uma ozonólise, leva à quebra da ligação
carbono-carbono do seguinte modo:
-H ligado a ligação dupla não é oxidado a –OH como com KMnO4
11. Reações dos Alcinos
A) Adição de Haletos de Hidrogênio aos Alcinos
- Alcinos reagem com HX:
11. Reações dos Alcinos
B) Adição de Cloro e Bromo aos Alcinos
11. Reações dos Alcinos
C) Hidrogenação dos Alcinos
- Alcinos reagem H2 na presença de catalisadores:
Alceno Alcano
Dependendo se um ou dois equivalentes molares do H2 são usados