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Aula 3 - Hidrocarbonetos Insaturados: Alcenos e Alcinos

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1 
H I D R O C A R B O N E T O S I N S A T U R A D O S 
 
A L C E N O S ( O l e f i n a s ) e A L C I N O S 
 
A insaturação é responsável pelas propriedades características dos 
alquenos e alquinos. 
 
ALCENOS (OLEFINAS) 
Possuem uma ligação dupla carbono-carbono. 
 
C
HH
H H
C C
H
H H
C
CH3 Eteno
(etileno) Propeno
(propileno)

 

 
 
Apresentam geometria trigonal (ângulo de ligação de 120°) 
 
ALCENOS SIMPLES 
Nome Fórmula molecular Fórmula estrutural 
Eteno (etileno) C2H4 CH2=CH2 
Propeno (propileno) C3H6 CH2=CHCH3 
Buteno (butileno) C4H8 CH2=CHCH2CH3
b 
Penteno C5H10 CH2=CHCH2CH2CH3
 b 
Hexeno C6H12 CH2=CHCH2CH2CH2CH3
 b 
a Nome comum entre parênteses 
b Um dos vários isômeros possíveis 
 
Fórmula Geral  CnH2n 
 
Nomenclatura (IUPAC)  Prefixo + ENO 
2 
 
Regras IUPAC  a cadeia é numerada de modo que o átomo de 
carbono da ligação dupla tenha o menor número possível. 
 
Os alquenos podem formar isômeros. 
 
 
Isomeria Geométrica (cis-trans ou E-Z)  resultado da restrição da 
rotação de grupos ligados aos carbonos da ligação dupla C=C. Os 
isômeros diferem entre si no arranjo espacial de seus átomos e são 
denominados ESTEREOISÔMEROS. 
C
HH
C C
HH
C
CH3
 Cis-1,2-dicloro-eteno
Cl Cl CH3 CH3
C
H
H
C
Cl
Cl
C
H
H
C
CH3
 Trans-1,2-dicloro-eteno Cis-2-buteno Trans-2-buteno
Estes pares de compostos são isômeros (possuem a mesma 
fórmula molecular C2H2C2 e C4H8) e suas estruturas não são 
superponíveis, no entanto, não são isômeros constitucionais (a 
ordem de ligação dos átomos é a mesma em cada um). 
 
Isômeros geométricos apresentam propriedades físicas diferentes 
(TE e TF diferentes) e diferem bastante na grandeza de seus 
momentos dipolares. 
 
3 
Exemplos: 
C
H
H
C
(Não há isomerismo cis-trans)
Cl
Cl
C
H
C
Cl
Cl
Trans-1,2-difluoro-1,2-dicloro-eteno
Cl
C
F F
C
Cl
C
F
F
C
ClCl
Cl
1,1-dicloro-eteno 1,1-tricloro-eteno
(Não há isomerismo cis-trans)
Cis-1,2-difluoro-1,2-dicloro-eteno
 
A isomeria geométrica não ocorre se um átomo de carbono da 
ligação dupla está ligado a dois grupos idênticos. 
 
Propriedades físicas 
 
Os alcenos apresentam propriedades físicas semelhantes as dos 
alcanos. 
 
Temperaturas de fusão e de ebulição  são semelhantes aos 
alcanos (com esqueleto carbônico semelhante), aumentam com o 
tamanho da cadeia. 
 
Solubilidade  são insolúveis em H2O, mas bastante solúveis em 
solventes apolares (benzeno, éter, CHCl3). 
 
Densidade  também são menos densos que a água. 
 
Possuem momentos de dipolo maiores do que os alcanos (os 
elétrons  podem ser facilmente arrancados). 
 
4 
DIENO  Alceno com duas ligações duplas. As posições das 
duplas são indicadas por números. Por exemplo: 1,3-butadieno. 
CH2 CH CH CH2 
 
Obtenção dos alcenos 
 
Os alcenos são comuns na natureza. 
 
Os carotenos são compostos responsáveis pela cor do tomate, da 
cenoura, do camarão fervido e das folhas das árvores no outono, 
possuem várias duplas conjugadas. Os carotenos participam da 
fotossíntese e são intermediários da biossíntese da vitamina A. 
C
CH
3
CH
3
C
CH
3
CH
3
C
C
C
H
2
C
H
C
H
C
C
H
C
H
C
H
C
C
H
C
H
C
H
C
H
C
C
H
C
H
C
H
C
C
H
CCH
2
CH
2
C
H
2
C C
H
CH
3
CH
3
CH
3 CH3
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
-caroteno
 
C
CH
3
C
H
2
C
H
C
C
H
C
H
C
H
C
C
H
CCH
2
CH
2
C
H
2
C C
H
CH
3
CH
3CH3CH3
OH
Vitamina A1
 
 
Os terpenos são os componentes mais importantes dos óleos 
essenciais (compostos de folhas, caules, flores ou ramos que 
possuem o odor ou aroma da planta). A maioria deles contém 10, 
15, 20 ou 30 átomos de carbono. 
 
5 
Antigamente acreditava-se que eram derivados do isopreno (metil-
1,3-butadieno) 
CH2 C CH CH2
CH3
 
 
Limoneno  Obtido do óleo de limão ou laranja é um terpeno 
cíclico, formado por duas unidades de isopreno. 
CH
2
C
CH
3
CH
2
CH
2
C
H
CH
CH
2
C
CH
3
Limoneno
 
 
A maioria dos terpenos é volátil, evapora facilmente (a exalação de 
terpenos pelas plantas e árvores é uma fonte natural de 
hidrocarbonetos na atmosfera). 
 
O isopreno encontra-se também na borracha natural (látex). A 
insaturação permite a vulcanização, ou seja, a formação de pontes 
de enxôfre entre as diferentes cadeias. 
 
6 
Os alcenos e os alcinos são mais reativos do que os alcanos, 
devido às insaturações que promovem as reações características 
destes compostos. 
 
Reações dos Alcenos 
 
 Adição = Ocorre ruptura da ligação  (mais fraca) e formação de 
duas ligações  fortes. A adição pode ser iônica ou por radical livre. 
Iônica  Favorecida por solventes polares 
CC CC
+ -
 
Radical  Favorecida por solventes apolares 
CC CC
. .
 
 
 Halogenação = Os alcenos são facilmente convertidos pelo cloro 
ou pelo bromo em compostos saturados. Em geral, o iodo não 
reage. 
 
A adição do bromo é uma reação útil para detecção da ligação 
dupla C=C. A solução de bromo em CC4 é vermelha; o di-haleto 
como no alceno é incolor. A perda de cor numa solução de bromo é 
característica de compostos que contêm a ligação dupla C=C. 
7 
C HC
Br
Br
+ Br2
H
CCl4
Eteno
1,2-dibromo-etano
H
H
CH
2
CH
2
 
Mecanismo 
 
A reação de halogenação de alcenos é possivelmente uma adição 
eletrofílica. 
 
Eletrófilo: Espécie deficiente em elétrons. 
C C
Br
C C
Br
Br
C C
+
 -
Br
Br
+
C C
Br
Br
Foi sugerido um intermediário
 alternativo, o íon bromônio
C C
Br
+
Br
-
C C
Br
Br
Nesta etapa, a presença de outros
ânions, pode originar a formação
de produtos mistos.
 
 
A adição é facilitada pela presença de substituintes doadores de 
elétrons nos átomos de carbono da ligação dupla. 
CC
H3C CH3
CH3
H3C
CC
H3C H
CH3
H3C
CC
H3C H
HH3C
CC
H H
HH3C
CH2 CH2 CH2 CH CH2 CHClCOOH
 
8 
 
A presença de núcleo benzênico acelera muito a reação 
CH CH2
X2 CH CH2X
CH CH2X
+
+
 
 
 Adição de haletos de hidrogênio (HX) 
 
Facilidade de adição: HF < HCl < HBr < HI 
 
Se a olefina for assimétrica a adição pode ocorrer de duas formas. 
 
CC
H H
H
H3C
CC
H H
HH3CH
+
H
+
CC
H H
HH3C
CCH
H
HH3C
+
H
Cl
-
Cl
H
CCH
H
HH3C
Cl
H
H
+
Cl
-
Carbocátion
 primário
Carbocátion
 secundário
Não acontece
(> tendência à formação
 de um carbocátion
 secundário)
Propileno
 
 
Regra Markovnikov: O grupo mais negativo se liga ao átomo mais 
substituído da insaturação. 
 
A adição de haletos de hidrogênio a olefinas apresenta dificuldades 
experimentais, em solução aquosa ou solventes hidroxílicos, a 
hidratação catalisada por ácidos constitui-se em reação competitiva. 
Na presença de peróxidos, a adição de HBr inverte a regra de 
Markovnikov. 
9 
 
 Hidrogenação = Método útil na preparação de alcanos, 
convertendo ligações duplas (C=C) em ligações simples (C-C). 
 
Variando o catalisador e as condições de reação, pode-se 
hidrogenar seletivamente uma ligação múltipla: 
Uma ligação dupla C=C, mas não uma dupla C=O. 
Uma ligação tripla, mas não uma ligação dupla. 
Até mesmo uma determinada ligação dupla e não outra. 
 
A hidrogenaçãoé extremamente seletiva 
 
Hidrogenação heterogênea  Método clássico (o catalisador é um 
metal finamente dividido, geralmente, Pt, Pd, Ni). 
 
Agita-se uma solução de alqueno sob leve pressão de hidrogênio, 
em presença de uma pequena porção de catalisador. A reação 
processa-se rápida e suavemente. Após a reação estar concluída, o 
catalisador insolúvel é separado do produto por filtração. 
CH3 CH3
H2, Pd
CH3 CH3
1,2-dimetil-ciclohexeno cis-ciclohexano
C C CH3H3C
H2, Pd C C
CH3H3C
H H
Dimetil-acetileno cis-2-buteno
 
10 
Hidrogenação homogênea  Muito mais recente, apresenta uma 
flexibilidade que não é possível alcançar com os antigos 
catalisadores. 
 
Catalisadores são complexos orgânicos dos metais de transição 
como ródio ou irídio. São solúveis em solventes orgânicos 
produzindo a hidrogenação numa única fase. O inconveniente é a 
separação do catalisador do produto da reação. 
 
A reação é geralmente quantitativa e é fácil medir o volume de 
hidrogênio consumido. Portanto, a hidrogenação é usada como 
método de análise para determinar o número de ligações duplas 
existentes num composto. 
C C
HH
H H
+ H2 C C
HH
H H
H H
 
 
A hidrogenação é exotérmica  As duas ligações  (C-H) que se 
formam são, juntas, mais fortes que a ligação  (H-H) e a ligação  
que se rompem. 
 
 Hidratação = Adição de água (catalisada por ácidos) à dupla 
ligação de um alceno, método conveniente para a preparação de 
álcoois secundários e terciários. 
 
Os ácidos normalmente usados para catalisar a hidratação dos 
alquenos são: ácido sulfúrico e ácido fosfórico. (Normalmente não 
se usam haletos de hidrogênio como fontes de prótons por sua 
tendência a se adicionarem). 
 
11 
Os íons (HSO4)
- produzidos pelo H2SO4 são fracamente nucleófilos 
e se forem adicionados seriam facilmente eliminados (hidrolisados 
pela H2O). 
 
A adição de água à dupla ligação segue a regra de Markovnikov 
(geralmente não se formam álcoois primários). 
 
CH3 C CH2 CH3 C
OH
CH3
+ HOH CH3
CH3
H+
25°C
2-metil-propeno
álcool-t-butílico
 
 
Mecanismo 
CH3 C CH2
CH3 C
HCH3
+
HOH
CH3
CH3
..
.. H+
H
H HO
+
(meio ácido)
+
+ O..
H
CH3 C CH3
CH3
+O
H H
CH3 C
CH3
CH3
OH+
H
H HO
+
H
O
H
..
 Etapa predominante
 da velocidade da reação
(formação de carbocátion)
 
Reação importante na conversão de frações de petróleo em 
álcoois. 
 
 Oxidação = Os alquenos sofrem reações de oxidação da ligação 
dupla carbono-carbono. 
 
12 
O permanganato de potássio (KMnO4) e o tetróxido de ósmio 
(OsO4), podem ser usados para promover a oxidação de alquenos a 
glicóis (equivalente à adição de 2 grupos hidroxila à ligação dupla) 
 
CH3CH CH2
OH
CH3
CH2 CH2 + KMnO4
CH2 CH2
OH
a frio
OH
-
 Eteno
(etileno) Etileno glicol
OsO4
Na2SO4
OH
CH CH2
OH
 Propeno
(propileno) Propileno glicol
 
 
Mecanismos 
 
O
CH2 CH2 + CH2 CH2
O
Mn
O
O
O
O
-
Mn
O O
OH
CH2 CH2
OH
H2O
+ MnO2
Cis-1,2-diol
 
Os alquenos também podem ser oxidados com perácidos 
(RCOOOH). 
O
CH2 CH2 + CH2 CH2C
O
O
OH
CH2 CH2
OH
Trans-1,2-diol
R
HO
 -
 + H
+
O
H
H
..
 
 
É possível controlar estereoespecificamente a hidroxilação. 
 
13 
 Halogenação de dienos conjugados = Os dienos conjugados 
tendem a sofrer reações de adição mais facilmente do que os não-
conjugados. 
 
Ex: Bromação do butadieno 
 
CH2 CH CH CH2
H
+
CH2 CH CH CH2
H
+
CH2 CH CH CH2
H
+
CH2 CH CH CH2
H
CH2 CH CH CH2
H
Br-
Br
Br
(adição 1,2)
(adição 1,4)
Protonação favorecida
 (carbocátion secundário
estabilizado por conjugação)
 
 
A presença de conjugação não torna obrigatória a adição 1,4 
apenas a possibilita. 
 
Adição 1,2  Tende a ocorrer a temperaturas baixas e solventes 
apolares. 
Adição 1,4  Tende a ocorrer a temperaturas elevadas e solventes 
polares. 
 
14 
ALCINOS 
 
Os alcinos se comportam de maneira similar aos alcenos. Nos 
alcinos, duas moléculas do reagente podem reagir com cada 
ligação tripla. 
 
Hidrogenação do etino 
C HC C CH
H22
Ni, Pd
HH
H
H
H
HAlquino
Alcano
 
 
Utilizando-se condições apropriadas, a reação pode ficar limitada ao 
primeiro estágio da reação e formar alcenos. 
C C
Na, Li
 NH3
H2
C C
H
H
R
R
R'
R'
C C
H H
R R'
Trans
Cis
H2
Catalisador de Lindlar
 (Pd/CaCO3)
 
 
Estas reações são estereosseletivas. 
 
A estereoespecificidade dos alcenos é extremamente importante 
em sistemas biológicos e é particularmente evidente na ação de 
feromonas (compostos produzidos por um organismo com o fim de 
comunicar-se com outro organismo da mesma espécie: para atrair 
indivíduos do sexo oposto, para lançar o alarme, para assinalar 
pistas de alimentos) 
15 
 
O isômero Z “puro” é totalmente inativo. 
 
 Adição de halogênios 
C C C C
X2
C C HH
X
XX
X
X
X2
X
(X2=Cl2 ; Br2)
 
Ex: 
C C C C
Br2 C C H
Br
CH3 H HCH3
Br
BrBrBrBr
Br2
CH3
 
 
O intermediário formado é um cátion vinílico: C CCH3 H
+ 
 
A adição de ácidos próticos aos alquinos produz-se praticamente à 
mesma velocidade dos alquenos. 
 
16 
Frente à adição de halogênios, os alquinos são consideravelmente 
menos reativos que os alquenos. 
 
Nos alquenos forma-se um cátion halônio. Nos alquinos é mais 
difícil se formarem estes intermediários cíclicos. 
 
 Hidratação = Os alquinos adicionam água facilmente quando a 
reação é catalisada por ácidos fortes e íons mercúrio (Hg++). Pode 
ocorrer tautomeria. 
 
O álcool vinílico que é produzido inicialmente é geralmente instável, 
e se rearranja rapidamente a um aldeído ou cetona. 
 
C C C+ H2O
HgSO4
H2SO4
OH
CH
álcool vinílico
C
O
C
H
H
aldeído ou cetona
 
O rearranjo envolve o deslocamento do próton para o carbono 
adjacente. 
 
 “Tautomeria ceto-enólica” 
C
O
C C
O
C
H
H
H ....
+
+
..
..
Forma enol Forma ceto
* Existe efetivamente um equilibrio entre
 as duas estruturas, mas geralmente
 deslocado em favor da forma cetônica
 
 
 Oxidação = Alcinos tratados com permanganato de potássio 
básico, sofrem quebra oxidativa, do mesmo modo que os alcenos. 
 
Os produtos da reação são ácidos carboxílicos. 
 
17 
Os ácidos carboxílicos são facilmente identificáveis e a partir deles 
é possível localizar a posição da ligação tripla de um alcino. 
 
Ex: hex-3-ino 
(1) KMnO4
OH
-
, 25°C
CH3CH2C CCH2CH3
(2) H+
CH3CH2COOH2
ácido propanóico 
 
Hex-1-ino 
(1) KMnO4
OH
-
, 25°C
CH3CH2CH2CH2C CH
(2) H+
CH3CH2CH2CH2COOH + CO2
áciodo pentanóico 
 
Propriedades físicas 
 
As propriedades físicas são muito semelhantes às dos alcenos e 
dos alcanos. 
 
Apenas ligeiramente solúveis em água. Solúveis em solventes de 
baixa polaridade (tetracloreto de carbono, éter e alcanos). 
 
Como os alcanos e alcenos, são menos densos que a água. 
 
Os três primeiros alquinos são gases à temperatura ambiente. 
 
18 
HIDROCARBONETOS CÍCLICOS 
 
Possuem anéis constituídos por átomos de carbono. 
 
O cicloalcano mais simples possui três átomos de carbono. 
CH
2
CH
2
CH
2
Propano na forma de anel
 
O ciclopropano, um gás incolor de aroma adocicado, é um 
anestésico largamente usado que age rapidamente,mas que pode 
ser explosivo quando misturado com oxigênio. 
 
Cicloalcanos 
Fórmula molecular Nome Fórmula estrutural 
 
C3H6 
 
Ciclopropano 
CH
2
CH
2
CH
2
 
 
C4H8 
 
Ciclobutano 
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
 
 
C5H10 
 
Ciclopentano 
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
 
 
 
C6H12 
 
 
Ciclo-hexano 
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
(*)
 
 
O anel de 6 membros, representa o tamanho e a forma de anel 
mais comum em moléculas orgânicas encontradas nos seres vivos. 
 
19 
Os cicloalcanos, especialmente os menores, são muito reativos 
porque as ligações estão “tensas”. Os ângulos internos são 
menores do que o ângulo normal (109,5°) do carbono tetraédrico. 
 
Reações de adição de moléculas de hidrogênio para formar 
alcanos lineares. 
CH
2
CH
2
CH
2
+ H2 CH3CH2CH3
Ciclopropano
Propano
 
 
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
+ H2 CH3CH2CH2CH3
Ciclobutano
Butano

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