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Química Orgânica I
Caio Lima Firme
Alcenos 
Nomenclatura e propriedades
Aula 12
Alceno e sua nomenclatura
 Alcenos são hidrocarbonetos cujas moléculas contém ligação dupla C=C.
 Os alcenos tem fórmula geral igual a dos cicloalcanos: CnH2n
 A nomenclatura IUPAC de alcenos é dada substituindo a terminação –ano, dos
alcanos, por –eno. O etileno é um sinônimo aceitável para eteno no sistema IUPAC.
Mas, propileno, isobutileno, e outros nomes comuns terminando em –ileno não são
nomes IUPAC aceitáveis. A numeração da cadeia do alceno é dada na direção que
dá aos carbonos vinílicos menores números. O número que antecede o -eno é do
primeiro carbono vinílico.
 Quando houver ramificação, a prioridade na escolha do sentido da numeração é
aquela que priorize a menor numeração para os carbonos vinílicos.
 O fragmento contendo a ligação dupla do alceno tem estrutura plana, pois os
carbonos da ligação dupla (vinílicos) têm hibridização sp2.
 A ligação dupla é mais forte que a simples porque tem uma ligação sigma e uma pi,
enquanto a simples tem apenas uma sigma. Consequentemente, a ligação dupla é
mais curta que a simples (1,54Å para C-C e 1,34Å para C=C)
3-metil-but-1-enouBut-1-enou Hex-2-enou 6-bromo-3-propil-hex-1-enou
Isomerismo em alcenos
 Há quatro alcenos isoméricos de fórmula molecular C4H8:
 O par de isômeros designados cis- e trans-but-2-eno têm a mesma constituição,
com a ligação dupla conectando C2 e C3 e têm uma cadeia carbônica não-
ramificada. Eles se diferem um do outro em que o isômero cis têm ambos grupos
metila no mesmo lado da ligação dupla, mas os grupos metila no isômero trans
estão em lados opostos. O cis-but-2-eno e trans-but-2-eno têm a mesma
constituição, mas se diferem no arranjo de seus átomos no espaço e são
classificados como estereoisômeros. O cis-but-2-eno e trans-but-2-eno podem ser
interconvertidos por rotação ao redor da ligação dupla apenas por reação de
isomerização, aquecimento ou incidência de luz.
 Na nomenclatura E-Z, quando os átomos de números atômicos maiores estão em
lados opostos da ligação dupla, é usada a configuração E.
But-1-eno 2-metilpropeno cis-but-2-eno trans-but-2-eno 
maior maior maior
maiormenor menor menor
menor
Configuração Z Configuração E
Substituintes de maior valor estão
no mesmo lado da ligação dupla
Substituintes de maior valor estão
em lados opostos da ligação dupla
Isomerismo em alcenos
 Dê todos isômeros de C6H8:
 Primeiro comece mudando a ligação dupla de lugar e verificando quando há
isômeros cis-trans.
 Em seguida, comece a ramificar a cadeia, metila por metila.
ciclohexano
u
Hex-1-enou cis-hex-2-enou
trans-hex-2-enou
trans-hex-3-enou cis-hex-3-enou
2-metil-pent-1-enou 2,3-dimetil-but-1-enou
cis-3-metil-pent-2-enou
trans-3-metil-pent-2-enou
2,3-dimetil-but-2-enou
trans-4-metil-pent-2-enou cis-4-metil-pent-2-enou 2-metil-pent-2-enou
Alcenos
Visão de cima Visão lateral
A representação em traço dos alcenos é mostrada abaixo. Dê a nomenclatura: 
sp2-ssp2-s
sp2-s
p p s
s
sp2-s
sp2sp2
s
s
sp2-sp2
sp2
sp2 sp2
sp2
H
H
H
C
H
H
C
H
H
C C
H
π (p-p)
Orbitais atômicos Orbitais moleculares
Força da ligação pi e sigma
 A força da ligação covalente é dada pela força eletrostática
2
carga dos prótons
 carga dos elétrons
 distância entre p e e
el
Q
Qq
F K q
d
d 


  
 

 Na ligação sigma, os elétrons estão no eixo da ligação.
 Na ligação pi, os elétrons estão fora do eixo da ligação.
 A força da ligação sigma é maior que a força da ligação pi.
 A distância entre elétrons e prótons (d) é maior na ligação pi do que na sigma.
Orbital pi (VB)
Orbital sigma (VB)
Interações intramoleculares nos alcenos
 Dos alcenos até cinco átomos de carbono, dois apresentam interações
inttramoleculares: cis-buteno e 2-metil-but-2-eno.
 Alcenos com ligação dupla terminal e de cadeia igual ou maior adotam uma
conformação mais fechada como a de menor energia, numa possível interação entre
o hidrogênio metilênico terminal e a ligação dupla.
Propriedades dos alcenos
 Ponto de fusão e ebulição são propriedades macroscópicas (extrínsecas), ou seja,
dependem de mais de uma molécula.
 Ponto de fusão e ebulição dependem das interações intermoleculares (van der
Waals).
 O tipo de empacotamento influencia no ponto de fusão porque interfere
diretamente como haverá interações intermoleculares.
 A ligação dupla C=C altera algumas propriedades físicas dos alcenos em
comparação com a dos alcanos, mas não todas.
 Os pontos de ebulição dos alcenos são muito similares àqueles dos correspondentes
alcanos. Por exemplo, o eteno, propeno e buteno são gases à temperatura
ambiente, assim como o etano, propano e butano.
 Contudo, o ponto de fusão dos alcenos é bem diferente dos alcanos
correspondentes.
 O ponto de fusão depende, em parte, do modo de empacotamento das moléculas no
rede cristalina, que depende, por sua vez, da forma molecular.
 As distâncias interatômicas no empacotamento do alceno trans são menores que
aquelas no empacotamento cis. Então, as interações intermoleculares em trans são
mais fortes que aquelas da cis e, consequentemente, o ponto de fusão do alceno
trans é maior que o ponto de fusão do alceno cis.
d1
d2 d1 < d2
Fel= K Q.q / d
2
Fel (trans) > Fel (cis)
Pe/f (trans) > Pe/f (cis)
Ponto de ebulição dos alcenos
Molecule Ponto de ebulição (oC)
ethene -103.7
propene -47.6
Cis-butene 3.7
Trans-butene 0.9
2-methyl-propene -6.9
But-1-ene -6.5
Pent-1-ene 30
Hex-1-ene 63
2-methyl-but-2-ene 39
Trans-pentene 37
Trans-hex-2-ene 68
Molecule
Complex 
formation 
entalphy
Boiling point
propene -0.003 -47.6
Cis-butene -0.0045 3.7
Trans-butene -0.0041 0.9
Trans-pentene -0.0058 37
But-1-ene -0.0041 -6.5
Pent-1-ene -0.0051 30
Hex-1-ene -0.006 63
R² = 0.9603
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
-0.007 -0.006 -0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0B
o
il
in
g
 p
o
in
t
Complex formation enthalpy
 A entalpia de formação de complexos de 
alcenos ramificados não correlaciona com 
seus respectivos pontos de ebulição.
Ponto de ebulição dos alcenos
 O trans-buteno e but-1-eno têm as mesmas quantidades de interações. Mas, os
tipos são diferentes. No trans-buteno há 1 ligação H-H, 2 interações C-H e 1 C-C. No
but-1-eno há 2 ligações H-H e duas interações C-H.
 O cis-buteno têm mais interações que o trans-buteno.
 No pent-1-eno e hex-1-eno somente há ligações H-H. O número de ligações H-H no
hex-1-eno é maior que no pent-1-eno, como esperado.
 O pent-1-eno tem mais interações intermoleculares que o cis-buteno.
Complexo 
But-1-eno
Complexo 
Trans-buteno
Complexo 
Pent-1-eno
Complexo 
Cis-buteno
Ponto de fusão dos alcenos
 Não há estrutura cristalográfica (.CIF) disponível dos alcenos, pelo menos, dos mais 
simples alcenos que foram estudados nesse trabalho.
 Ponto de fusão dos alcenos não segue a mesma tendência dos pontos de ebulição.
 Ao comparar as conformações dos complexos hextuplo com do complexo simples,
podemos observar que as conformações dos alcenos são diferentes. Veja as
comparações entre os dois complexos do trans-buteno e cis-buteno. O cis-buteno
tem maior ponto de ebulição enquanto o trans-butano tem maior ponto de fusão.
Essas diferenças entre ponto de ebulição e fusão dos alcenos podem ser
racionalizadas em termos das diferentes conformações adotadas para os alcenos
em fase condensada e fase sólida. Desta forma, as interações acabam por serem
diferentes e isso pode explicar a falta de correlação entre ponto de fusão e ponto de
ebulição dos alcenos.
Molecule Ponto de ebulição (oC) Ponto de fusão (oC)
Ethene -103.7 -169.2
propene -47.6 -185.2Cis-butene 3.7 -138.9
Trans-butene 0.9 -105.5
2-methyl-propene -6.9 -140
But-1-ene -6.5 -185.3
Pent-1-ene 30 -134
Hex-1-ene 63 -165.2
2-methyl-but-2-ene 39 -139.8
Ponto de fusão dos alcenos
Complexo hextuplo do trans-buteno
Complexo simples do trans-buteno
 O complexo hextuplo é uma tentativa de representar a possível estrutura cristalográfica.
Ponto de fusão dos alcenos
Complexo hextuplo do cis-buteno
Complexo simples do cis-buteno
 O complexo hextuplo é uma tentativa de representar a possível estrutura cristalográfica.
Estabilidade dos isômeros cis e trans
 O isômero trans é, em média, 1 kcal mol-1 mais estável que o isômero cis.
Provavelmente, por causa da tensão angular nos carbonos vinílicos do cis para
afastar ao máximo os grupos volumosos (distância interatômicas C-C das metilas
em cis é bem maior que a distância C-H entre metila e H vizinhos – veja figura). O
maior distanciamento entre as metilas em cis diminui a repulsão estérica, mas deve
levar a um aumento da tensão angular nos carbonos vinílicos no isômero cis
(checar ângulos). Ainda sim, o cis é estabilizado por uma ligação H-H entre grupos
vizinhos no exemplo do cis-buteno.
Estado de transição (2º ordem) Estado de transição (1ª ordem)
Estabilidade
 A estabilidade é uma propriedade
termodinâmica e deve ser sempre usada
de forma comparativa entre isômeros
ou moléculas que possuam mesmo
grupo funcional. A estabilidade é
sempre relativa a uma determinada
reação, em que as moléculas a serem
comparadas devem passar pela mesma
reação. Não se pode avaliar a
estabilidade de forma absoluta de
nenhuma molécula. A estabilidade é um
parâmetro relativo e termodinâmico
associado a uma reação química em
comum entre moléculas que possuem,
no mínimo, grupo funcional em comum.
Reaction Energy change of reaction (kcal/mol)
TiCl2 + 2CpLi  Cp2Ti + 2 LiCl -41,3
FeCl2 + 2CpLi  Cp2Fe + 2 LiCl -88,0
C
al
o
r 
d
e 
co
m
b
u
st
ão
1307,5 
kcal/mol
1306,3 
kcal/mol
1304,6 
kcal/mol
1303 kcal/mol
+12,5 O2
+12,5 O2
+12,5 O2
+12,5 O2
8 CO2 + 9 HO2
Global reaction Energy change of reaction (kcal/mol)
TiCl4+ 2IndLi + 2MeLi  Ind2TiMe2 + 4LiCl -42,5
TiCl4+ 2CpLi + 2MeLi  Cp2TiMe2 + 4LiCl -50,0
Estabilidade dos alcenos
 Os carbonos sp2 de um alceno são mais eletronegativos do que os carbonos sp3 e são
estabilizados por substituintes alquila que removem parte da densidade eletrônica da ligação ,
diminuindo a repulsão eletrônica nela. Quanto maior o grau de substituição de grupos alquila na
ligação dupla, maior a estabilidade dos alcenos.
 Substituintes grupos alquila em posição cis desestabilizam o alceno por causa tensão angular
nos isômeros cis.
1-buteno 2-metilpropeno cis-2-buteno trans-2--buteno 
E
n
er
g
ia
Reação de combustão dos alcenos isoméricos: alceno + O2  CO2 +H2O
Estabilidade dos alcenos
Molecule ΔGhyd / kcal.mol
-1 ΔHhyd / 
kcal.mol-1
DI
(CC)
Wiberg
Bond 
index
AIM 
properties 
(B3LYP) 
CC Bond length
/Å
B3LYP G4 G4 q (C)/au. B3LYP G4
Ethene -23.91 -24.05 -32.48 1.90 2.04 -0.043 1.328 1.327
Propene -19.80 -20.77 -29.31 1.84 1.97 -0.058/-0.021c 1.331 1.329
trans-butene -17.04 -18.74 -27.04 1.79 1.92 -0.035 1.332 1.331
cis-butene -18.04 -19.79 -28.35 1.79 1.92 -0.033 1.336 1.333
2-methylpropene -16.99 -18.75 -27.53 1.79 1.90 -0.065/-0.015d 1.334 1.332
2-methyl-2-butene -14.72 -17.39 -26.42 1.75 1.85 -0.038/-0.022d 1.339 1.337
2,3-dimethyl-2-
butene
-12.23 -16.71 -26.81 1.72 1.80 -0.032 1.346 1.344
Fluoroethene -21.76 -22.26 -30.71 1.80 1.96 0.001/0.444e 1.320 1.321
1,2-difluoroethene -23.92 -24.06 -33.00 1.69 1.87 0.528 1.323 1.324
1,1,2-trifluoroethene -29.17 -30.68 -39.20 1.60 1.80 0.631e/1.071f 1.322 1.324
Tetrafluoroethene -39.18 -41.45 -49.65 1.55 1.73 1.168 1.322 1.323
Estabilidade dos alcenos
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2 CH2
CH2
> > ≈ > > >
F
CH2 F
F
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
F F
F
F F
F
F
>  > >>
> >  > >>
>
J. Molec. Model. (2013), 19, 5267-5276
Sistemas conjugados
 A molécula com ligações duplas intercaladas com ligações simples (elétrons 
conjugados) é chamado de sistema conjugado ou molécula com ligações
conjugadas (molécula conjugada).
 Exemplos de moléculas conjugadas são butadieno, hexatrieno, octatetraeno,
ciclobutadieno, ciclooctatetraeno, etc.
 O benzeno não é um sistema conjugado!
 Nenhum composto aromático é um sistema conjugado.
butadieno hexatrieno
ciclooctatetraeno ciclobutadieno
Sistemas conjugados
Sistemas não-conjugados
1-buteno 1,5-hexadieno
ciclooctadieno ciclobuteno
Moléculas cíclicas conjugadas
são consideradas não-aromáticas
20
Compostos conjugados - terpenos
Alcinos
 Os hidrocarbonetos que contêm uma ligação tripla carbono-carbono são chamados
alcinos e têm fórmula molecular CnH2n-2.
 A ligação tripla carbono-carbono é um grupo funcional, reagindo com muitos dos
mesmos reagentes que reagem com as ligações duplas dos alcenos.
 A geometria do fragmento alcino é linear com carbono da ligação tripla sp. As
ligações C-C e C-H se tornam menores e mais forte em relação àquelas do alceno.
 Alcinos terminais: possuem hidrogênios acetilênicos (H-C).
 Alcinos internos: não têm hidrogênios acetilênicos. Só há átomo de carbono ligado
aos C(sp).
 Alcinos terminais têm comportamento reacional diferente dos alcinos internos.
 Para nomear os alcinos de acordo com a IUPAC, basta substituir o sufixo –ano pelo
sufixo –ino. Tanto acetileno quanto etino são nomes IUPAC aceitáveis para C2H2.
Propino But-1-ino But-2-ino 4,4-dimetil pent-2-ino 
Eteno Acetileno 
Propino Propeno