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Química Orgânica 4ª Edição Paula Yurkanis Bruice ALCENOS São hidrocarbonetos que apresentam uma ou mais ligações duplas. São,denominados olefinas. Os alcenos são largamente encontrados em diversos organismos animais e vegetais, ressaltando-se que muitos deles apresentam importantes atividades biológicas. Emprego do etileno e propileno na síntese de vários compostos PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ALCENOS E ALCINOS Nome p.f. ( o C) p.eb. ( o C) Densidade d4 20 (g mL -1 ) Eteno 169 104 0,384 Propeno 185 47 0,514 1-Buteno 185 6,3 0,595 cis-2-Buteno 139 3,7 0,621 trans-2-Buteno 106 0,9 0,604 1-Penteno 165 30 0,641 2-Metil-1-butano 138 31 0,650 1-Hexeno 140 63 0,673 1-Hepteno 119 94 0,697 Constantes físicas dos alcenos Hidrocarbonetos que contêm ligações duplas Alcenos Alceno não-cíclico: CnH2n Alceno cíclico: CnH2n–2 Fórmula Molecular de Alceno CH3CH2=CH2 Nomenclatura Sistemática de Alcenos • A cadeia contínua mais longa que contém o grupo funcional • Cite os substituintes em ordem alfabética • Se o mesmo número para o sufixo do grupo funcional no alceno for obtido para ambas as direções, o nome correto é o nome que contém o menor número para o substituinte • Em alcenos cíclicos, um número não é necessário para denotar a posição do grupo funcional Nomenclaturas Especiais A Estrutura dos Alcenos Isômeros dos Alcenos Momentos de Dipolo de Isômeros de Alcenos Como não há rotação em torno da ligação C=C, há a possibilidade da existência de estereoisômeros. Por exemplo, o 2-buteno pode existir em duas formas diferentes: Cis-2-buteno Trans-2-buteno CARACTERÍSTICA DOS ALCENOS: ISOMERIA GEOMÉTRICA CIS-TRANS Cis-2-penteno Trans-2-penteno E-2-buteno Z-2-buteno (E) 2-metil-3-penteno Mecanismo C CH2 CH3 H3C H O H H + slow H3C C H2C CH3 H H O H+ + C CH3 H3C CH3 + H O H+ fast H3C C CH3 CH3 H O H + H O H+ fast H O HH + +H3C C CH3 CH3 H O H + H3C C CH3 CH3 O H Etapa 1 Etapa 3 Etapa 2 Um alqueno recebe um próton e forma um carbocátion terciário, mais estável O carbocátion reage com uma molécula de água e forma um álcool protonado A transferência de um próton para uma molécula de água leva ao produto, álcool ter-butílico. MECANISMO Íon bromônio Íon brometo Etapa 1 Etapa 2 A molécula de bromo se polariza ao se aproximar do alqueno. A molécula de bromo, polarizada, transfere um átomo de bromo positivo (com os seis elétrons na camada de valência) para o alqueno, o que leva à formação de um íon bromônio. O íon brometo ataca um átomo de carbono (ou o outro) do íon bromônio, provacando a abertura do anel e a formação do dibromoetano. Proponha um mecanismo para a reação entre 2-metilpropeno e HBr. H3C C CH2 CH3 HBr ? EXERCÍCIO C C H O S OH O O + CC H + + O S OH O O CC HHO3SO Carbocation Hydrogen sulfate ion Alkyl hydrogen sulfateAlkene Sulfuric acid Soluble in sulfuric acid O mecanismo é semelhante ao da adição HX (HCl, HBr, etc.) ADIÇÃO DE ÁCIDO SULFÚRICO AOS ALCENOS C CH2 H3C H H OSO3H C CH2 H3C H H OSO3H + CH3C H CH3 OSO3H 2 o Carbocaion Isopropyl hydrogen sulfate (more stable carbocation) Polímeros são substâncias constituídas de várias subunidades que se repetem. As subunidades moleculares utilizadas para sintetizar os polímeros são chamadas de monômeros, e as reações através das quais os monômeros são unidos são chamadas de polimerizações. Muitas polimerizações são iniciadas por radicais. Polimerização dos Alcenos A) Via Radicar Polímeros de Crescimento da Cadeia m CH 2 = CH 2 -CH 2 CH 2 -(CH 2 CH 2 ) n -CH 2 CH 2 - Polimerização Etileno (monômero) Polietileno (polímero) unidades monoméricas Polimerização do Etileno via Radical 1. Iniciação da Cadeia peróxido de diacila C O OR C O O R C O O2 R 2 CO 2 + 2 R R + CH 2 =CH 2 R CH2CH2 2. Propagação da Cadeia R CH 2 CH 2 + n CH 2 =CH 2 RCH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 2 3. Finalização da Cadeia 2 RCH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 2 [RCH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 2 ] 2 combinação desproporcionamento RCH 2 CH 2 ) n CH=CH 2 + RCH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 3 Outros polímeros de crescimento de cadeia comum Monômero Polímero Nomes Polipropileno Policloreto de vinila (PVC) Poliacrilonitrila (Orlon) Politetrafluoreteno (Teflon) CH 2 =CHCH 3 CH2CH)n CH 3 CH 2 =CHCl CH 2 CH) n Cl CH 2 =CHCN CH 2 CH) n CN CF 2 =CF 2 CF 2 CF 2 ) n Polimerização Catiônica de Alcenos CH2 C CH3 CH3 H + CH3 C + CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3 C C + CH3 CH3 H H CH3 C CH3 CH3 C C + CH2 CH3 H H H etc. B- a CH3 C CH3 CH3 CH2 C CH2 CH3 b + CH3 C CH3 CH3 C CH3 CH3 CH desprotonação a desprotonação b CH2 C CH3 CH3 CH2 C CH2 CH3 H n -1 Poliisobutileno (PIB): empregado na fabricação de câmaras de ar Polimerização Aniônica de Alcenos CH2 C C COCH3 N O OH - HOH2C C - C COCH3 N O HOH2C C C COCH3 N O - HOH2C C C COCH3 N - O CH2 C C COCH3 N O HOH2C C CN C O OCH3 CH2 C - CN COCH3 O etc. 2-ciano-propenoato de metila a-ciano-acrilato, Supercola.