Prof. Luciano Fernandes Química Orgânica 1Curso: Engenharia Química

Alcenos

Hidrocarbonetos

Saturados Insaturados

Alcanos

Cadeia aberta Cíclicos

Cadeia linear Cadeia ramificada

Estruturas e Propriedadesdos ALCENOS

Hidrocarbonetos

Saturados

Alcanos: ligações simples, carbonos sp3

Insaturados

Alcenos: ligações duplas, carbonos sp2

Alcinos: ligação tripla, carbono sp

• A ligação Pi () entre C é o grupo funcional

• A ligação Pi é mais reativa do que a ligação SIGMA ()

• Energias de dissociações:

C=C 146 kcal/molC-C -83 kcal/molligação Pi 63 kcal/mol

Grupo Funcional

• As ligações SIGMA do C são sp2

• Os ângulos são de aproximadamente 120o

• A molécula é planar ao longo da ligação dupla

• A ligação Pi é formada pela sobreposição de orbitais p paralelos

num plano perpendicular ao da molécula.

Estrutura dos Alcenos

Quatro sp3 Três sp2 p

Alcanos Alcenos

Dois orbitais sp2 se sobrepõem para formar uma ligação sigma entre os dois

átomos de carbono

Sobreposição dos orbitais no etenoSobreposição dos orbitais no eteno

Dois orbitais 2p se sobrepõem para formar uma ligação sigma entre os

dois átomos de carbono

Orbitais s no hidrogênio se sobrepõem com os orbitais sp2 no carbono para

formar as ligações C-H

A forma resultante é planar com ângulos de ligação de

120º

Ângulos e comprimentos

Orbitais sp2 tem mais característica s.A sobreposição PI aproxima os átomos.O ângulo de ligação aumenta:

ângulo C=C-H é 121.7 ângulo H-C-H é 116. 6

NOMENCLATURA IUPAC

• A cadeia principal é a maior cadeia que contenha a ligação dupla

• ano muda para eno. (ou dieno, trieno, tetreno)

• Ao numerar os carbonos, tente deixar o menor número possível para a dupla.

• Em um anel, a ligação dupla é assumida entre o C#1 e C#2

Dê o nome IUPAC

CH2 CH CH2 CH3

CH3 C

CH3

CH CH3

CH3

CHCH2CH3H3C

1-buteno

2-metil-2-buteno

3-metil-ciclopenteno

2-sec-butil-1,3-ciclohexadieno

3-propil-1-hepteno

1

3

1

3

2

Substituintes alcênicos

= CH2

metileno(metilideno ou metenil)

- CH = CH2

vinila(etenil)

- CH2 - CH = CH2

alila(2-propenil)

Nomes Comuns

Usuais para moléculas pequenas.

Exemplos:

etileno propileno isobutileno

ISOMERISMO ESTRUTURAL E

GEOMÉTRICO

ISOMERISMO NOS ALCENOS

ISOMERISMO ESTRUTURAL NOS ALCENOSISOMERISMO ESTRUTURAL NOS ALCENOS

Diferentes estruturas são possíveis porque...

Diferentes posições para a ligação dupla

1-penteno 2-penteno

Ramificando…

3-metil-1-buteno

RESTRIÇÃO DE ROTAÇÃO DAS LIGAÇÕES C=C

Ligações simples podem rotacionar facilmente. O que parece ser diferentes estruturas, NÃO são.

Todas estas estruturas são as mesmas porque ligações C-C tem rotação livre

ROTAÇÃO RESTRITA DAS LIGAÇÕES C=C

Ligações C=C tem rotação restrita, assim os grupos de cada lado da ligação dupla estão “congelados” numa posição.

Isto produz duas possibilidades. As duas estruturas não podem se interconverter facilmente, logo os átomos nas duas moléculas ocupam diferentes posições no espaço.

Isomeria CIS-Trans

• encontrado em alguns, mas não todos, alcenos• ocorre devido a RESTRIÇÃO DE ROTAÇÃO das ligações C=C• duas formas....

CISGrupos/atomos estão do

mesmo lado da dupla ligação

TRANSGrupos/atomos estão do

Lado oposto da dupla ligação

Isômeros - tem diferentes propriedades físicas – p.ex.. Ponto de ebulição, densidade - tem propriedades químicas semelhantes - na maioria dos casos

ISOMERISMO GEOMÉTRICO NOS ALCENOSISOMERISMO GEOMÉTRICO NOS ALCENOS

Dois tipos de isomerismo são encontrados nos alcenos

trans-2-pentenocis-2-penteno

Isomerismo no buteno

Há 3 isômeros estruturais de C4H8 que são alcenos. Destes somente um exibe isomeria geométrica (cis-trans).

1-BUTENO 2-METILPROPENOTrans-2- BUTENOCis-2-BUTENO

ISOMERIA CIS-TRANSISOMERIA CIS-TRANS

Dê o nome IUPAC:

C CCH3

H

H

CH3CH2

C CBr

H

Br

H

trans-2-penteno cis-1,2-dibromo-eteno

Nomenclatura E-Z:

• Use as regras de sequência (Cahn-Ingold-Prelog) para atribuir prioridades para cada grupo ligado nos C da dupla.

• Se os grupos de maior prioridade estão do mesmo lado = Z (zusammen - juntos).

• Se os grupos de maior prioridade estão em lados opostos = E ( entgegen - opostos).

Alta Prioridade

Alta PrioridadeAlta PrioridadeAlta Prioridade Baixa Prioridade

Baixa PrioridadeBaixa Prioridade Baixa Prioridade

Regras de sequência (Cahn-Ingold-Prelog):

1) Classifique o primeiro átomo diretamente ligado ao C, em ordem

decrescente de número atômico. Prioridade Br > Cl > O > N > C > H

2) Caso primeiro átomo seja igual, analise o segundo átomo ligado...

2º 2º 2º 1º

ISÔMERO Z ISÔMERO E

1º 1º 1º 2º

Z-1-bromo-2-cloropropeno E-1-bromo-2-cloropropeno

1º 2º 2º 2º

3) Átomos ligados por ligações múltiplas são considerados

equivalentes ao mesmo número de ligações simples.

ISÔMERO Z ISÔMERO E

Exemplo, E-Z

C C

H3C

H

Cl

CH2C C

H

H

CH CH3

Cl1

2

1

2

2Z

2

1

1

2

5E

(2Z, 5E)-3,7-dicloro-2,5-octadieno

Curiosidade: Química da Visão

http://intra.vila.com.br/revista2003/Lucas%20e%20Tatiana/site/quimica_visao.htmhttp://alkimia.tripod.com/curiosidades/visao.htmhttp://curiosidadesdaquimicas.blogspot.com.br/

Propriedades Físicas

Ponto de ebulição: aumenta com o peso molecular maior o número de átomos na estrutura maior as forças intermoleculares.

Ramificações diminuem ponto de ebulição.

Os alcenos de baixo peso molecular são gases a temperatura ambiente e pressão atmosférica. O cicloexeno é líquido.

C2H4 (-104 °C) C3H6 (- 48°C) C6H10 (83°C)

Ponto de fusão: aumenta com o peso molecular mas de uma maneira menos uniforme que o ponto de ebulição.

Solubilidade: Alcenos são apolares imiscíveis com a água e miscíveis com a maioria dos solventes orgânico.