Los alquenos ( olefinas , hidrocarburos de etileno ) son hidrocarburos acíclicos insaturados que contienen un doble enlace entre los átomos de carbono , formando una serie homóloga con la fórmula general C n H 2n .
Los átomos de carbono en el doble enlace están en estado de hibridación sp 2 y tienen un ángulo de enlace de 120°. El alqueno más simple es el etileno (C 2 H 4 ). Según la nomenclatura de la IUPAC , los nombres de los alquenos se forman a partir de los nombres de los alcanos correspondientes reemplazando el sufijo " -an " por " -ene "; la posición del doble enlace se indica mediante un número arábigo.
Los radicales de hidrocarburos derivados de alquenos tienen el sufijo "-enilo" . Nombres triviales: CH 2 \u003d CH - "vinilo" , CH 2 \u003d CH - CH 2 - "alilo" .
Los alquenos, cuyo número de átomos de carbono es superior a dos (es decir, además del etileno) tienen sus propios isómeros . Los alquenos se caracterizan por la isomería del esqueleto de carbono, posiciones de doble enlace, interclases y geométricas. Por ejemplo, el único isómero del propileno es el ciclopropano (C 3 H 6 ) por isomería entre clases. A partir del butileno , existen isómeros por la posición del doble enlace (buteno-1 y buteno-2), por el esqueleto carbonado (isobutileno o metilpropileno), e isómeros geométricos (cis-buteno-2 y trans-buteno- 2). Con un aumento en el número de átomos de carbono en una molécula, el número de isómeros aumenta rápidamente.
Serie homóloga de alquenos:
Eteno ( etileno ) | C 2 H 4 |
Propeno ( propileno ) | C 3 H 6 |
Buteno ( butileno ) | C 4 H 8 |
penten | C 5 H 10 |
Hexagonal | C 6 H 12 |
hepteno | C 7 H 14 |
octeno | C 8 H 16 |
noneno | C 9 H 18 |
deceno | C 10 H 20 |
Los alquenos pueden existir como isómeros espaciales o geométricos .
Distinguir:
La IUPAC recomienda nombrar los isómeros geométricos utilizando la siguiente nomenclatura:
De acuerdo con la teoría de la hibridación , se forma un doble enlace debido a la superposición a lo largo de la línea de enlace C-C de los orbitales híbridos sp 2 de los átomos de carbono ( enlace σ ) y la superposición lateral de los orbitales p de carbono (enlace π ).
En el estado de hibridación sp 2 , el estado electrónico del átomo de carbono se puede representar de la siguiente manera:
Todos los átomos de etileno se encuentran en el mismo plano y el valor del ángulo del enlace CH es prácticamente de 120°. Los centros de los átomos de carbono en el etileno están a una distancia de 0,134 nm, es decir, la longitud del doble enlace es algo más corta que C-C .
Según la teoría de los orbitales moleculares , una combinación lineal de dos orbitales atómicos 2p del carbono forma dos orbitales moleculares π del etileno [1] :
El primer potencial de ionización del etileno es de 10,51 eV [2] , lo que permite que el electrón salga con relativa facilidad (interacción electrofílica) del orbital molecular ocupado más alto (HOMO). Al mismo tiempo, el orbital molecular de enlace más bajo (LUMO) del etileno tiene una energía bastante baja: −1,6–1,8 eV, lo que explica la relativa facilidad de unión de electrones para formar aniones [2] (interacción nucleófila).
La adición de un sustituyente metilo reduce el potencial de ionización de los electrones π entre 0,6 y 0,8 eV y aumenta la energía LUMO en 0,2 eV y la energía HOMO en 0,7 eV [2] .
El etileno fue obtenido por primera vez en 1669 por el químico y médico alemán I. I. Becher por la acción del ácido sulfúrico sobre el alcohol etílico . El científico descubrió que su “aire” es más activo químicamente que el metano, pero no pudo identificar el gas resultante y no le asignó un nombre [3] .
Secundariamente y de la misma manera, el "aire de Becher" fue obtenido y descrito por los químicos holandeses J.R. Deiman , Potts-van-Troostvik, Bond y Lauwerenburg en 1795 . Lo llamaron "gas de oxígeno" porque al interactuar con el cloro , formó un líquido aceitoso: dicloroetano (esto se conoció más tarde). Francés para "aceitoso" es oléfiant . El químico francés Antoine Fourcroix introdujo este término en la práctica, y cuando se descubrieron otros hidrocarburos del mismo tipo, este nombre se volvió común para toda la clase de olefinas (o, en la nomenclatura moderna, alquenos) [4] .
A principios del siglo XIX, el químico francés J. Gay-Lussac descubrió que el etanol se compone de gas "oleoso" y agua. También encontró el mismo gas en el cloruro de etilo [5] . En 1828, J. Dumas y P. Bulley sugirieron que el etileno es una base que puede dar sales como el amoníaco . Jakob Berzelius adoptó esta idea, nombrando el compuesto "etherine" y designándolo con la letra E [6] .
Habiendo determinado que el etileno se compone de hidrógeno y carbono , durante mucho tiempo los químicos no pudieron escribir su fórmula real. En 1848, Kolbe escribió la fórmula del etileno como C 4 H 4 y Liebig era de la misma opinión . J. Dumas determinó correctamente la composición de la sustancia, pero su estructura todavía se describió incorrectamente: C 2 HH 3 [5] .
En 1862, el químico orgánico alemán E. Erlenmeyer sugirió la presencia de un doble enlace en la molécula de etileno, y en 1870, el conocido científico ruso A. M. Butlerov reconoció este punto de vista como correcto, confirmando su naturaleza experimentalmente [7] .
Los alquenos acíclicos prácticamente no se encuentran en la naturaleza [8] . El representante más simple de esta clase de compuestos orgánicos, el etileno (C 2 H 4 ) , es una hormona para las plantas y se sintetiza en ellas en pequeñas cantidades.
Uno de los pocos alquenos naturales, la muscalura ( cis -tricoseno-9) es un atrayente sexual de la mosca doméstica hembra ( Musca domestica ).
Los alquenos inferiores en altas concentraciones tienen un efecto narcótico . Los miembros superiores de la serie también provocan convulsiones e irritación de las mucosas de las vías respiratorias [9] .
Representantes individuales:
Propiedades físicas de los alquenos [10] | |||||
---|---|---|---|---|---|
No. | Nombre | Fórmula | punto de fusión ºC | Punto de ebullición, °C | Densidad, d20 4 |
una | Etileno | C 2 H 4 | −169,1 | −103,7 | 0.5700* |
2 | propileno | C 3 H 6 | −187,6 | −47,7 | 0.5193* |
3 | Buteno-1 | C 4 H 8 | −185,3 | −6,3 | 0.5951* |
cuatro | cis - buteno-2 | CH 3 -CH \u003d CH-CH 3 | −138,9 | 3.7 | 0.6213 |
5 | trans - buteno-2 | CH 3 -CH \u003d CH-CH 3 | −105,5 | 0.9 | 0.6042 |
6 | 2-metilpropeno-1 | CH3 - C(CH3 ) = CH2 | −140,4 | −7,0 | 0.5942* |
7 | penten-1 | CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 3 | −165,2 | 30.1 | 0.6405 |
ocho | Hexen-1 | CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 | −139,8 | 63.5 | 0.6730 |
9 | Hepteno-1 | C 7 H 14 | −119,0 | 93.6 | 0.6970 |
diez | octeno-1 | C 8 H 16 | −101,7 | 121.3 | 0.7140 |
… | Heptadeceno [11] | C 17 H 34 | 4.1 | 284.4 | 0.7811 |
* Valores medidos en el punto de ebullición.
Los alquenos son químicamente activos. Sus propiedades químicas están determinadas en gran medida por la presencia de un doble enlace. Para los alquenos, las reacciones de adición electrófila y las reacciones de adición de radicales son las más características . Las reacciones de adición nucleófila generalmente requieren un nucleófilo fuerte y no son típicas de los alquenos.
Una característica de los alquenos son también las reacciones de cicloadición y metátesis .
Los alquenos entran fácilmente en reacciones de oxidación , se hidrogenan con agentes reductores fuertes o hidrógeno bajo la acción de catalizadores , y también son capaces de sustitución por radicales .
En estas reacciones , la partícula atacante es un electrófilo.
HalogenaciónLa halogenación de alquenos, que tiene lugar en ausencia de iniciadores de reacciones radicales, es una típica reacción de adición electrófila . Se realiza en un entorno de disolventes inertes no polares (por ejemplo: CCl 4 ):
La reacción de halogenación es estereoespecífica : la adición se produce desde lados opuestos en relación con el plano de la molécula de alqueno [1]
El mecanismo de reacciones de este tipo en forma general:
Hidrohalogenación
La adición electrófila de haluros de hidrógeno a los alquenos se produce de acuerdo con la regla de Markovnikov :
Sin embargo, en presencia de peróxidos, la adición procede predominantemente en contra de esta regla ( el efecto Harasz ) [1] :
Esto se explica por el hecho de que la reacción en este caso procederá según el mecanismo radical y la adición del radical Br . va a lo largo del átomo de carbono terminal estéricamente más accesible del doble enlace:
Hidroboración
La adición de hidruros de boro a los alquenos y su posterior desdoblamiento en un medio alcalino, descubierta por G. Brown en 1958 , es una reacción tan importante que el científico fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1979 por su descubrimiento y estudio [12] .
La adición ocurre en muchas etapas con la formación de un complejo activado cíclico intermedio, y la adición de boro ocurre en contra de la regla de Markovnikov , al átomo de carbono más hidrogenado:
En la síntesis, normalmente no se utiliza el diborano en sí , sino su complejo donador-aceptor con un éter simple:
Los alquilboranos se escinden fácilmente. Entonces, bajo la acción del peróxido de hidrógeno en un medio alcalino, se forman alcoholes :
La reacción de hidroboración es una reacción de adición syn: da como resultado aductos cis .
HidrataciónLa reacción de adición de agua a alquenos procede en presencia de ácido sulfúrico [13] :
La reacción transcurre según la regla de Markovnikov.
AlquilaciónLa adición de alcanos a alquenos en presencia de un catalizador ácido ( HF o H 2 SO 4 ) a bajas temperaturas conduce a la formación de un hidrocarburo con un peso molecular más alto y se usa a menudo en la industria [14] :
Esta reacción también puede proceder de acuerdo con el mecanismo de radicales libres en ausencia de un catalizador a alta temperatura (500 °C) y presión (15-30 MPa) [13] .
Otras reacciones de adición electrofílicaLos alquenos también se caracterizan por las siguientes reacciones de adición electrofílica [13] :
En condiciones propicias para la escisión del enlace homolítico (alta temperatura, irradiación, presencia de radicales libres, etc.), la adición a los alquenos se produce por un mecanismo de radicales [16] .
según la regla de Markovnikov.
etc.
Mecanismo de reacción:
Carbenos CR 2 : - partículas de vida corta altamente reactivas que pueden agregarse fácilmente al doble enlace de los alquenos [17] . Como resultado de la reacción de adición de carbeno, se forman derivados de ciclopropano :
Los carbenos en estado singulete , que es más característico de ellos , reaccionan para dar productos de adición sin estereoespecíficos [ 13 ] .
Además del propio carbeno, sus derivados también pueden entrar en tales reacciones [13] :
etc.
A menudo, las reacciones de adición de carbenos ocurren sin evidencia directa de su presencia libre, es decir, ocurre transferencia de carbeno . Para este caso, y también si se duda de la generación de un carbeno libre, se utiliza el término carbenoide [18] .
En la práctica de laboratorio, la reacción de Simmons-Smith [19] se utiliza a menudo :
Para más información sobre métodos de obtención de carbenos, ver el artículo Carbenos .
La hidrogenación de alquenos directamente con hidrógeno ocurre solo en presencia de un catalizador . El platino , el paladio y el níquel sirven como catalizadores de hidrogenación heterogéneos [20] .
La hidrogenación también se puede llevar a cabo en fase líquida con catalizadores homogéneos (por ejemplo: catalizador de Wilkinson ((C 6 H 5 ) 3 P) 3 Rh Cl) [20] .
La diimida (NH=NH), el diborano (B 2 H 6 ) y otros pueden actuar como reactivos de hidrogenación [21] .
A altas temperaturas (más de 400 °C), se suprimen las reacciones de adición de radicales reversibles. En este caso, es posible llevar a cabo la sustitución del átomo de hidrógeno en la posición alilo manteniendo el doble enlace:
La reacción es radical y procede de manera similar a la cloración de alcanos.
La bromación de alilo generalmente se lleva a cabo con N-bromosuccinimida ( reacción de Wohl-Ziegler ) [22] en presencia de peróxido de benzoilo en tetracloruro de carbono o en una mezcla binaria de dimetilsulfóxido y agua [20] :
La oxidación de los alquenos puede ocurrir, dependiendo de las condiciones y tipos de reactivos oxidantes, tanto con la ruptura del doble enlace como con la preservación del esqueleto carbonado.
Oxidación con agentes oxidantes inorgánicos
En la primera etapa, se agrega óxido de osmio al alqueno, luego, bajo la acción de un agente reductor ( Zn o NaHSO 3 ), el complejo resultante pasa al diol ( reacción de Kriege ).
De manera similar, la reacción transcurre en un medio neutro o ligeramente alcalino bajo la acción de KMnO 4 ( reacción de Wagner ) [23] :
(cetona)
Oxidación en presencia de sales de paladio
En presencia de sales de paladio , el etileno se oxida a acetaldehído [1] :
La reacción tiene lugar en un ambiente ácido y es un método industrial para obtener acetaldehído.
De manera similar, la acetona se forma a partir de propeno .
EpoxidaciónBajo la acción de los ácidos peroxicarboxílicos sobre los alquenos, se forman epóxidos ( reacción de Prilezhaev ) [24] :
La reacción de epoxidación se utiliza para producir industrialmente óxido de etileno . El oxígeno del aire actúa como agente oxidante; el proceso tiene lugar en un catalizador de plata a 200–250 °C bajo presión.
OzonólisisLa ozonólisis de los alquenos se suele realizar a bajas temperaturas (de -80 a -30 °C) en un disolvente inerte ( hexano , tetracloruro de carbono , cloroformo , acetato de etilo , etc.). Los productos directos de la ozonólisis no se aíslan, sino que se someten a una mayor hidrólisis, oxidación o reducción [23] .
En la primera etapa, se agrega ozono para formar ozónido . Además, bajo la acción de un agente reductor (por ejemplo: Zn + CH 3 COOH ), el ozónido se descompone:
Si tomamos un agente reductor más fuerte, por ejemplo, hidruro de litio y aluminio , el producto de reacción serán alcoholes .
En este caso, la descomposición del ozónido se produce bajo la acción de agentes oxidantes ( peróxido de hidrógeno , óxido de plata , peroxiácidos, etc. [23] ).
Los alquenos en presencia de un catalizador, alta temperatura y presión agregan CO y H 2 para formar aldehídos [25] :
La reacción de CO y H 2 O procede de manera similar con la formación de ácidos carboxílicos [25] :
Si se usa alcohol en lugar de agua , el producto final de la reacción será un éster [25] :
La polimerización de alquenos puede proceder tanto por radicales libres como por mecanismos de catión-anión .
Según el primer método, se obtiene polietileno de alta presión :
La reacción es catalizada por peróxidos.
El segundo método implica el uso de ácidos como catalizadores (polimerización catiónica), compuestos organometálicos ( catalizadores Ziegler-Natta , polimerización aniónica). La ventaja del método es la posibilidad de obtener polímeros estereoselectivos.
Reacciones de adición de radicales libres
Este tipo de reacción se descubrió por primera vez a mediados del siglo pasado cuando se estudiaba la polimerización del etileno , y luego se utilizó en 1966 para la síntesis industrial de buteno-2.
En 1967, N. Calderon, H. Yu Chen y C. V. Scott describieron la metátesis de los alquenos (en la literatura rusa, a menudo se usa el término reacción de dismutación del alqueno , en otras palabras, la reacción de intercambio de átomos manteniendo la estructura general del alqueno y su doble enlace) bajo catálisis cloruro de tungsteno (VI):
La reacción demostró ser tan importante en el campo de la química preparativa práctica que el grupo de investigación de Robert Grubbs , que desarrolló una nueva clase de catalizadores (complejos de alquilideno de rutenio) para la metátesis de olefinas, recibió el Premio Nobel de Química de 2005 [26] . Este premio también fue recibido por el francés Yves Chauvin en 1971, quien propuso la teoría del carbeno del mecanismo de la reacción de metátesis [27] , y el estadounidense Richard Schrock , quien creó el primer catalizador organometálico para la metátesis de alquenos en 1990 [28] .
En 2008, químicos polacos demostraron una reacción de metátesis en solución acuosa utilizando un catalizador de rutenio disponible en el mercado [29] .
Los aspectos tecnológicos de la metátesis de alquenos se analizan en el artículo: Metátesis de olefinas: un camino moderno hacia el polipropileno .
El principal método industrial para la obtención de alquenos es el craqueo catalítico y a alta temperatura de hidrocarburos de petróleo y gas natural . Para la producción de alquenos inferiores también se utiliza la reacción de deshidratación de los alcoholes correspondientes .
En la práctica de laboratorio , se suele utilizar el método de deshidratación de alcoholes en presencia de ácidos minerales fuertes [1] , deshidrohalogenación y deshalogenación de los derivados halogenados correspondientes; síntesis de Hoffmann, Chugaev, Wittig y Cope [30] .
Para obtener más detalles, consulte las secciones correspondientes a continuación.
Este es uno de los métodos industriales para la obtención de alquenos [31] [32] . Temperatura: 350-450 °C, catalizador - Cr 2 O 3 . También se utilizan catalizadores de aluminio-molibdeno y aluminio-platino [33] . Para obtener trans-alquenos se utiliza MOH/EtOH, para derivados cis, NaNH 2 /NH 3
La eliminación de halógenos de los dihaloalcanos se produce en presencia de zinc [34] :
La deshidrohalogenación se lleva a cabo cuando se calienta por la acción de soluciones alcohólicas de álcalis [35] :
Cuando se elimina el haluro de hidrógeno , se forma una mezcla de isómeros , el predominante de los cuales está determinado por la regla de Zaitsev : la eliminación de un protón se produce a partir de un átomo de carbono menos hidrogenado.
La deshidratación de alcoholes se lleva a cabo a temperatura de baño elevada en presencia de ácidos minerales fuertes [34] :
En la práctica moderna, los alquenos de alcoholes secundarios y terciarios también se obtienen utilizando un reactivo deshidratante, el reactivo de Burgess [19] :
La hidrogenación parcial de alquinos requiere condiciones especiales y la presencia de un catalizador (por ejemplo, paladio desactivado - catalizador de Lindlar ) [34] :
( isómero cis )
( isómero trans )
La reacción de Wittig es una síntesis estereoselectiva de alquenos por la interacción de compuestos carbonílicos y alquilidenfosforanos (iluros de sales de fosfonio) [36] :
Para convertir las sales de fosfonio en iluros , se utilizan butillitio , hidruro, amida o alcóxido de sodio, así como algunas otras bases fuertes.
Puede reaccionar una amplia variedad de compuestos carbonílicos, incluidos aldehídos y cetonas aromáticos y alifáticos , incluidos los que contienen enlaces dobles y triples y varios grupos funcionales .
En la práctica de laboratorio, a menudo se utiliza una modificación más moderna ( 1959 ) de la reacción de Wittig : la reacción de Horner-Wadsworth-Emmons [37] :
La ventaja de usar fosfonatos es que los fosfatos formados durante la reacción se eliminan fácilmente con agua. Además, la reacción permite elegir la dirección óptica de eliminación, produciendo isómeros trans (control termodinámico) o cis (control cinético) [19] .
La reacción de Knoevenagel es la condensación de aldehídos o cetonas con compuestos que contienen un grupo CH 2 activo [19] :
La reacción tiene una gama muy amplia de aplicaciones, mientras que además de los ésteres del ácido malónico, también pueden entrar en la reacción otros compuestos, por ejemplo: CH 3 CN, CH 3 NO 2 , LiCH 2 COOC 2 H 5 , etc. [ 13] .
La reacción de Chugaev es la interacción de alcoholes con CS 2 y NaOH , seguida de metilación y posterior pirólisis de los S-metilxantatos resultantes [38] :
La metilación exhaustiva de Hoffmann es la descomposición de bases de amonio cuaternario en alqueno, amina terciaria y agua [39] :
En la primera etapa de la reacción, la amina se convierte por acción del yoduro de metilo en yoduro de amonio cuaternario, que luego se convierte en hidróxido por acción del óxido de plata, y finalmente, la última etapa, la descomposición, se lleva a cabo a 100 –200 °C, a menudo a presión reducida [40] .
La eliminación según Hoffmann conduce a la formación de los alquenos menos sustituidos (en contra de la regla de Zaitsev).
El método se utiliza principalmente para obtener algunos alquenos cíclicos y en la química de alcaloides [40] .
La reacción de Cope es la descomposición de N-óxidos de aminas terciarias [40] :
Reacción de Bourda : eliminación del grupo bromo y etoxi de los éteres de bromoalquiletilo bajo la acción del polvo de zinc [41] :
Síntesis a partir de tosilhidrazonas
Los alquenos se pueden obtener por descomposición de tosilhidrazonas bajo la acción de bases ( reacción de Bamford-Stevens y reacción de Shapiro ) [42] :
La reacción de Bamford-Stevens y la reacción de Shapiro siguen el mismo mecanismo. En el primer caso se utilizan sodio , metóxido de sodio, hidruros de litio o sodio, amida de sodio, etc.. En el segundo: alquilitio y reactivos de Grignard . En la reacción de Bamford-Stevens se forman más alquenos sustituidos y en la reacción de Shapiro los alquenos menos sustituidos [43] .
Reacción de PerkinLa reacción de Perkin es la interacción de aldehídos aromáticos con anhídridos de ácidos carboxílicos en presencia de catalizadores básicos (sales alcalinas de ácidos carboxílicos, aminas terciarias, etc.) [44] :
La descarboxilación posterior del ácido resultante puede dar el alqueno correspondiente.
Síntesis de Corey-WinterOlefinación Julia-Lijo
A menudo, la reacción de Wagner se usa para identificar alquenos : decoloración de una solución de permanganato de potasio en un medio ligeramente alcalino (oxidación de alquenos a glicoles). Otra opción es la decoloración de una solución de bromo en tetracloruro de carbono en ausencia de desprendimiento de bromuro de hidrógeno ( reacción de adición ) [45] .
Estas químicas son muy generales, no selectivas y no se puede garantizar que detecten alquenos. Para confirmar la presencia de un doble enlace en un compuesto, se utilizan métodos de espectroscopia.
Los espectros de masas de los alquenos contienen picos M + más intensos en comparación con los alcanos [46] . Existe un método express eficaz para el estudio espectrométrico de masas de la estructura de los alquenos, que consiste en estudiar los espectros de masas de los alcanos correspondientes formados durante la hidrogenación en fase gaseosa de alquenos en un flujo de hidrógeno (cat. Pt , Pd ) en un microrreactor situado entre un cromatógrafo de gases y un espectrómetro de masas [47 ] .
Los alquenos con dobles enlaces aislados tienen una amplia banda de absorción intensa (ε de 6500 a 12000) debido a la transición π→π en la región de 165–200 nm. La presencia de sustituyentes alquilo desplaza esta banda a la región de longitud de onda larga [48] .
Los espectros IR de los alquenos tienen bandas características presentadas en la tabla, causadas por vibraciones de estiramiento de los enlaces C=C y CH [49] :
Tipos de vibraciones y grupos | Rango, cm −1 | Nota |
---|---|---|
Vibraciones de estiramiento de los enlaces C-H | ||
R2C = CH2 _ | 3095-3075 | Se pueden ver multipletes |
R2C = CHR | 3045-3010 | La diferenciación de los isómeros cis y trans no es posible |
Vibraciones de deformación de los enlaces C–H | ||
RCH= CH2 | 990, 910 | |
R,RC=CH 2 | alrededor de 890 | |
R,RC=CHR | 840-790 | |
trans -RCH=CHR | alrededor de 950 | |
cis −RCH=CHR | 730-665 | |
Vibraciones de estiramiento de enlaces C=C | ||
trans −RCH=CHR | alrededor de 1675 | Bandas de intensidad moderada y alta, adecuadas para la identificación de sistemas acíclicos y no estresados |
cis −RCH=CHR | alrededor de 1660 | |
RCH=CR 1 R 2 | alrededor de 1670 | |
R2C = CH2 _ | alrededor de 1650 | |
RCH= CH2 | alrededor de 1640 | |
C=C−C=C | 1645-1600 | La posición de la banda, que es más intensa que la de los alquenos, depende de la geometría del sistema conjugado. |
C=C−C=O | 1660-1580 | |
C=C−(C=C)n | 1650-1580 | Las bandas tienen una estructura multiplete y, en general, se fusionan en una banda ancha. |
ArC=C | alrededor de 1630 | La posición de la banda depende de la posición y naturaleza de los sustituyentes. |
Los métodos espectroscópicos de RMN para el análisis de alquenos permiten identificar las señales de los átomos de hidrógeno de los alquenos, obteniendo así información importante sobre la estructura de los hidrocarburos. Estas señales se encuentran en el rango de 4-8 ppm. Existe una dependencia empírica que permite calcular con precisión los desplazamientos de protones en los alquenos [50] :
δ C=CH = 5.25 + Z hemo + Z cis + Z trans
donde Z-parámetros de selección aditivos de los sustituyentes correspondientes.
Los valores Z para los sustituyentes individuales se presentan en la tabla [50] :
Diputado | joya Z | Zcis _ | trans Z |
---|---|---|---|
H | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
alquilo | 0,45 | -0.22 | -0.28 |
Alquilo (ciclo)* | 0,69 | -0.25 | -0.28 |
CH 2 Ar | 1.05 | -0.29 | -0.32 |
CH 2 X (X:F, Cl, Br) | 0.70 | 0.11 | -0.04 |
CH2OH _ _ | 0,64 | -0.01 | -0.02 |
CH2NH2 _ _ _ | 0.58 | -0.10 | -0.08 |
C=C (aislado) | 1.00 | -0.09 | -0.23 |
C=C (conjugado) | 1.24 | 0.02 | -0.05 |
Arkansas | 1.38 | 0.36 | -0.07 |
cl | 1.08 | 0.18 | 0.13 |
hermano | 1.07 | 0,45 | 0,55 |
O | 1.22 | -1.07 | -1.21 |
OC(O)R | 2.11 | -0.35 | -0.64 |
CHO | 1.02 | 0,95 | 1.17 |
COOH | 0.97 | 1.41 | 0.71 |
COORDINADOR | 0.80 | 1.18 | 0,55 |
* - El doble enlace y el alquilo están incluidos en el ciclo
Los alquenos son las materias primas químicas más importantes.
El etileno se utiliza para producir una variedad de compuestos químicos: cloruro de vinilo , estireno , etilenglicol , óxido de etileno , etanolaminas , etanol , dioxano , dicloroetano , acetaldehído y ácido acético [34] . La polimerización del etileno y sus derivados directos produce polietileno , acetato de polivinilo, cloruro de polivinilo , cauchos y aceites lubricantes .
La producción mundial de etileno es de unos 100 millones de toneladas al año [51] (según datos de 2005: 107 millones de toneladas [52] ).
El propileno se utiliza en la industria principalmente para la síntesis de polipropileno (62% del volumen total producido [53] ). También produce cumeno , óxido de propileno, acrilonitrilo , isopropanol , glicerina , aldehído butírico [34] .
Actualmente, la capacidad de producción mundial de propileno es de unos 70 millones de toneladas al año [53] . Según las previsiones de los expertos, la necesidad de propileno en un futuro próximo superará significativamente el volumen de su producción, y se espera que para 2010 el volumen de su producción mundial alcance los 90 millones de toneladas [54] .
Los butilenos se utilizan para la producción de butadieno , isopreno , poliisobutileno , caucho butílico , metiletilcetona , etc. [55] .
Isobutileno - materia prima para la producción de caucho butílico, isopreno , terc-butanol ; utilizado para la alquilación de fenoles en la síntesis de tensioactivos. Sus copolímeros con butenos se utilizan como aditivos para aceites y selladores.
Los alquenos superiores C 10 -C 18 se utilizan en la síntesis de tensioactivos , así como para la obtención de alcoholes superiores.
hidrocarburos | |
---|---|
alcanos | |
alquenos | |
alquinos | |
dienos | |
Otros insaturados | |
cicloalcanos | |
cicloalquenos | |
aromático | |
Policíclico | Calcomanía |
Aromáticos policíclicos | |
|
Clases de compuestos orgánicos | |
---|---|
hidrocarburos | |
que contiene oxígeno | |
Nitrógeno | |
Azufre | |
que contienen fósforo | |
haloorgánico | |
organosilicio | |
organoelemento | |
Otras clases importantes |