ACERTIJO DE POSICIÓN DE CORREDORES EN LA OLIMPIADA. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
La química orgánica
1. La Química Orgánica
¿Qué es la química orgánica?
La química orgánica es la química del carbono y de sus compuestos.
Importancia de la química orgánica
Losseres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas,
ácidosnucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya
baseprincipal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes entodos
los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, losjabones,champús,
desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios decocina, la comida, etc.
Desarrollo sostenible y la química organica
Losproductosorgánicos han mejorado nuestra calidad y esperanza de vida.
Podemoscitar una familia de compuestos que a casi todos nos ha salvadola
vida,los antibióticos. En ciertos casos, sus vertidos hancontaminadogravemente
2. el medio ambiente, causando lesiones,enfermedades e inclusola muerte a los
seres humanos. Fármacos como la Talidomida, vertidoscomo el de Bhopal en la
India ponen de manifiesta la parte más negativade de la industria química.
¿Cómo se construyen las moléculas?
Laparte más importante de la química orgánica es la síntesis demoléculas. Los
compuestos que contienen carbono se denominaronoriginalmente orgánicos
porque se creía que existían únicamente en losseres vivos. Sin embargo, pronto
se vio que podían prepararsecompuestos orgánicos en el laboratorio a partir de
sustancias quecontuvieran carbono procedentes de compuestos inorgánicos. En
el año1828, Friedrech Wöhler consiguió convertir cianato de plomo en urea
portratamiento con amoniaco acuoso. Así, una sal inorgánica se convirtióen un
producto perteneciente a los seres vivos (orgánico). A día dehoy se han
sintetizado más de diez millones de compuestos orgánicos.
Grupos funcionales en química orgánica
Estaweb comienza con el estudio de los alcanos, los compuestos más simplesde
la química orgánica, formados sólo por carbono e hidrógeno. Sedescribe su
3. nomenclatura, propiedades físicas y reactividad. Despuésse estudian los
cicloalcanos, especialmente el ciclohexano. En el temade estereoisomería se
consideran las distintas formasespaciales queloscompuestos pueden adoptar y
las relaciones queexisten entreellos.Continuamos el estudio de la química
orgánica condosreaccionesbásicas: sustitución y eliminación, que son la base
paralaobtención degran parte de los compuestos orgánicos. A partir
deestepunto sedescriben los principales tipos de
compuestosorgánicosclasificadossegún su reactividad: alquenos,
alquinos,alcoholes,éteres, aldehídos,cetonas, benceno, ácidos
carboxílicos,haluros dealcanoilo, anhídridos,ésteres, nitrilos,
amidas,aminas........
Biografías en química orgánica
Enesteapartado encontrarás biografías de los científicos
quemáscontribuyeronal desarrollo de la química orgánica,
VictorGrignard,George Wittig,Diels - Alder, Friedel - Crafts.
Compuestos orgánicos importantes
Existenmultitudde compuestos orgánicos con gran influencia
sobrenuestrasvidas:colesterol, nicotina, cafeína, etc. En este punto
sedescribenlaspropiedades y aplicaciones de estas moléculas orgánicas,así
comosusmodelos moleculares.
5. Alcoholes
Alcoholes son aquellos compuestos orgánicos en cuya estructura se encuentra
el grupo hidroxilo (-OH), unido a un carbono que solo se acopla a otro carbono o
a hidrógenos.
Pueden ser alifáticos (R-OH) o aromáticos (Ar-OH) estos últimos se conocen
como fenales.
Son un grupos de compuestos muy importantes, no solo por su
utilidadindustrial, de laboratorio, teórica, o comercial, si notambién, porque se
encuentran muy extensamente en la vidanatural.
Cuando en la molécula del alcohol hay mas de un grupo hidroxilo se les llama
polioles o alcoholes polihídricos. Si son dos grupos hidroxilos se llaman glicoles,
tres, gliceroles, cuatro tetrioles y así sucesivamente.
Nomenclatura
Es común que los alcoholes se nombren usando la palabra alcoholcomo nombre, y
con el "apellido" del grupo correspondiente a los alcanosbásicos que le dan
lugar, esta nomenclatura se ilustra acontinuación.
También existe la denominación de laIUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry) queresulta necesaria para los alcoholes con estructura mas
compleja.
Según la IUPAC para nombrar los alcoholes se utiliza la terminación -ol al final
de la nomenclatura raíz del homólogo correspondiente de los alcanos. Por
ejemplo:
CH4 CH3OH
Metano Metanol
CH3CH3 CH3CH2OH
Etano Etanol
Esta nomenclatura de la IUPAC es particularmente útil para losalcoholes mas
complejos, así tenemos que la posición delgrupo hidroxilo (-OH) se señala con
6. un número, estenúmero corresponde al carbono de la cadena recta mas
largaencontrada, y contado a partir del extremo mas cercano al carbono
quetiene el grupo hidroxilo. Los ejemplos de la figura 1 sirven paracomprender:
Observe que el
número se coloca
delante del nombre
del radical a que
hace referencia.
Es decir con la
terminación -ol
para el radical
Figura 1
hidroxilo y metil
para el radical
metilo -CH3.
Los alcoholes también pueden tener anillos cerrados en la estructura, en este
caso se les coloca el prefijo ciclo delante del nombre.
A su vez los alcoholes pueden ser primarios, secundarios o terciarios, en
dependencia de la cantidad de carbonos acoplados a aquel que tiene el grupo
hidroxilo. Veamos:
Observe que el
etanoltiene solo un
grupo metilo
acoplado al carbono
donde está elgrupo
hidroxilo, por lo que
se convietre en un
alcohol primario.
Sin embargo el
isopropílico tiene
dos, y el 1-
butílicotres, por lo
que son alcoholes Figura 2
secundario y
terciario
respectivamente.
7. Algunos alcoholes superiores de cadena recta han recibido nombrescomunes
derivados del aceite o grasa natural donde se encuentran comoésteres.
Propiedades físicas de los alcoholes.
El punto de fusión y ebullición de los alcoholes, como enlos hidrocarburos,
crece con el aumento del tamaño de lamolécula.
En términos generales los alcoholes con 12 o menos átomosde carbono en la
estructura son líquidos a temperatura ambiente,ya con mas de 12 son sólidos.
La solubilidad en agua (con raras excepciones) se reduce con elaumento del
peso molecular, de esta forma, el metanol, etanol ypropinol son solubles en agua
en cualquier proporción, a partirde 4 o mas átomos de carbono la solubilidad
comienza a disminuirde modo que, a mayor peso molecular, menor solubilidad.
Fuentes naturales y usos de los alcoholes.
Durante la destilación del petróleo se recuperan ciertas cantidades de mezclas
de alcoholes en el rango C3 hasta C5, que se utilizan principalmente como
materias primas para la producción de otros compuestos.
Se obtienen alcoholes diversos también como subproductos deprocesos de
síntesis de otros compuestos orgánicos.
Cantidades importantes de glicerina, unalcohol con tres grupos hidroxilo, se
obtienen en la saponificación de las grasas naturales para la producciónde
jabón. La glicerina se usa extensamente en lapreparación de cremas y
productos cosméticos.
Durante la fermentación natural de soluciones dulces, (melazas oazúcares en
agua, jugo de frutas dulces, etc.) se puede obteneruna disolución de etanol
hasta del 12% de concentración,que luego puede ser concentrada por
destilación directa hasta el95%. En condiciones especiales o con el uso de sales
deshidratadoraspuede incluso aumentarse la concentración hasta obtener
etanoltécnicamente puro.
Los mostos, desechos de la destilación primaria para laseparación del etanol,
contienen diferentes tipos de alcoholessuperiores y fenoles que pueden ser
separados.
Del proceso de destilcacíon seca de madera para obtenercarbón vegetal se
pueden recuperar cantidades importantes demetanol, por este motivo el
metanol se conoce también comoalcohol de madera.
8. Los alcoholes primarios saturados de cadena recta en el rango C12 - C18, son
muy importantes en la facturación de detergentes y se obtienen de la
hidrogenación de las grasas naturales.
Propiedades químicas de los alcoholes.
Los alcoholes pueden reaccionar de manera que retengan el oxígeno o que lo
pierdan. Son bastante reactivos y susreacciones básicas son las siguientes:
Reacción con los metales alacalinos y alcalinos-térreos.
Los alcoholes reaccionan con estos metales igualmente como lo hace elagua,
pero con menos violencia, para formar lo que se conoce como alcóxidos
(equivalentes a los hidróxidos que forma el agua).
Na + CH3CH2OH ---------------> CH3CH2ONa + ½H2
Los alcoholes primarios reaccionan con mas fuerza que los secundarios, y estos
a su vez, con más que los terciarios.
Reacción con los ácidos.
Los alcoholes reaccionan con los ácidos orgánicos e inorgánicos fuertes para
formar los ésteres.Los ésteres obtenidos de ácidos inorgánicos esfrecuente
encontrarlos como ésteres inorgánicos.
CH3OH + SO4H2 ---------------> CH3O-SO2-OCH3
Metanol + Ácido sulfurico -----------------> Sulfato de metilo.
Deshidrogenación de los alcoholes.
Los alcoholes primarios y secundarios cuando se calientan en contactocon
ciertos catalizadores, pierden átomos de hidrógeno paraformar aldehídas o
cetanas.
Si esta deshidrogenación se realiza en presencia de aire (O) elhidrógeno
sobrante se combina con el oxígeno para dar agua.
9. Escrito por quimicalandia el 29/11/2009 15:06 | Comentarios (0)
Alquinos.
Los alquinos son hidrocarburos quese caracterizan por poseer un grupo
funcional del tipo triple enlacecarbono-carbono. La fórmula general de los
alquinos es CnH2n-2.El acetileno, H-C C-H, que es elalquino más simple, , fue
ampliamente usado en la industria como materia primapara la elaboración de
acetaldehído, ácido acético, cloruro de vinilo y otrosproductos químicos, pero
ahora son más comunes otros procesos más eficientes enlos que se usa etileno
como materia prima.
Los átomos de carbono de los alquinostienen hibridación sp, y el triple enlace
está formado por un enlacesigma ( ) sp-sp y dos pi p-p. Existen
relativamente pocosmétodos generales para la síntesis de alquinos. En éste
capítulo comentaremosalgo acerca de su estructura, preparación y reacciones
de los mismos.
Un triple enlace carbono-carbono resultade la superposición de dos átomos de
carbono con hidridación sp.Recuérdese que los orbitales híbridos sp del
carbono adoptan un ángulode 180º entre sí, a lo largo de un eje perpendicular a
los ejes de los dosorbitales no híbridos 2py y 2pz. Cuando doscarbonos con
hibridación sp se aproximan uno a otro para enlazarse, laconfiguración
geométrica es adecuada para que se forme un enlace sp-sp y dos enlaces p-
p; es decir, un triple enlace.De este modo el acetileno, C2H2, es una molécula
linealcon ángulos de enlace H-C-C de 180º.
10. Formación de un triple enlacecarbono-carbono por superposición de dos
carbonos con hibridación sp.
Los alquinos tienen puntos de ebulliciónmuy similares a los de los
correspondientes alcanos y alquenos. El etino(acetileno) es singular por el
hecho de no tener punto de ebullición a presiónatmosférica: sublima a -84 ºC.
El propino (p.e. -23.2 ºC) y el 1-butino (p.e.8.1 ºC) son gases, mientras que el 2-
butino es prácticamente líquido (p.e. 27 ºC)a temperatura ambiente. Los
alquinos de tamaño medio son líquidos destilables.
Por analogía con los alquenos, el relativocarácter s de los orbitales híbridos del
carbono de los alquinossustituidos se traduce en la presencia de momentos
dipolares, excepto en elcaso en que los sustituyentes se encuentren
distribuidos de forma totalmentesimétrica.
= 0.74 D = 0.80 D =0D
Por las mismas razones, los alquinosterminales son más ácidos que los alcanos o
alquenos homólogos. El pKa deletino, por ejemplo, es de 25, marcadamente bajo
comparado con los del eteno (pKa= 44) y del etano (pKa = 50).
Hidridación: sp sp2 sp3
11. pKa: 25 44 50.
Propiedades físicas.
Comopodría esperarse,las propiedades físicas de los alquinos son muysimilares a las de los
alquenos y los alcanos.Los alquinos son ligeramente solubles en agua aunque son algo más
solubles que los alquenos y los alcanos.A semejanza de los alquenos y alcanos, los alquinos son
solubles en disolventes de baja polaridad,como tetracloruro de carbono,éter y alcanos.Los
alquinos, al igual que los alquenos y los alcanos son menos densos que el agua.
Los tres primeros alquinos son gases a temperatura ambiente.
Síntesis.
Existen tres procedimientos para la obtención de alquinos:
Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo vecinales.
Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo geminales (gem-dihalogenuros).
Alquilación de alquinos.Se produce debido a la acidez del H en los alquinos
terminales.Mediante esta reacción se sintetizan alquinos internos a partir de alquinos
terminales.Tiene lugar en dos etapas:
12. Para que se produzca esta última reacción es necesario utilizar haloalcanos primarios.
Escrito por quimicalandia el 29/11/2009 14:53 | Comentarios (1)
Éteres.
Nomenclatura
de éteres.
Lanomenclatura de los ésteres consiste en nombrar alfabéticamente losdosgrupos alquilo que
parten del oxígeno, terminando el nombre enéter. Veamos algunos ejemplos:
Estructura y enlace en éteres
y epóxidos
Los éteres son moléculas de estructura similar al agua y alcoholes. El ángulo entre los enlaces
C-O-C es mayor que en el agua debido a las repulsiones estéricas entre grupos voluminosos.
13. Propiedades físicas de
los éteres
Loséteres presentan unos puntos de ebullición inferiores a losalcoholes,aunque su solubilidad
en agua es similar. Dada suimportanteestabilidad en medios básicos, se emplean como
disolventesinertes ennumerosas reacciones.
Escrito por quimicalandia el 29/11/2009 03:49 | Comentarios (0)
Cicloalcanos.
Nomenclatura de
Cicloalcanos
Los cicloalcanos son alcanos que tienen los extremos de la cadenaunidos,
formando un ciclo. Tienen dos hidrógenos menos que el alcanodel que derivan,
por ello su fórmula molecular es CnH2n. Se nombran utilizando el prefijo ciclo
seguido del nombre del alcano.
14. Es frecuente representar las moléculas indicando sólo su esqueleto. Cada
vértice representa un carbono unido a dos hidrógenos.
Las reglas IUPAC para nombrar cicloalcanos son muy similares a las estudiadas
en los alcanos.
Regla 1: En cicloalcanos con un solo sustituyente, setoma el ciclo como cadena
principal de la molécula. Es innecesaria lanumeración del ciclo.
Si la cadena lateral es compleja, puede tomarse como cadena principalde la
molécula y el ciclo como un sustituyente. Los cicloalcanos comosustituyentes se
nombran cambiando la terminación –ano por –ilo.
Regla 2.- Si el cicloalcano tiene dos sustituyentes,se nombran por orden
alfabético. Se numera el ciclo comenzando por elsustituyente que va antes en
el nombre.
15. Regla 3.- Si el anillo tiene tres o más sustituyentes,se nombran por orden
alfabético. La numeración del ciclo se hace deforma que se otorguen los
localizadores más bajos a los sustituyentes.
En caso de obtener los mismos localizadores al numerar comenzando
pordiferentes posiciones, se tiene en cuenta el orden alfabético.
Tensión anular en Cicloalcanos
En la naturaleza son muy abundantes los compuestos con ciclos de cinco y seis
eslabones.
Modelo de la Penicilina G
Sin embargo, los ciclos de tres y cuatro miembros aparecen muy rara vez en
productos naturales.
Estabilidad en cicloalcanos
Estos hechos experimentales sugieren la mayor estabilidad de los ciclosde
cinco o seis miembros con respecto a los de tres o cuatro.
En el año 1885, el químico alemán Adolf von Baeyer propuso que lainestabilidad
de los ciclos pequeños era debida a la tensión de losángulos de enlace. Los
carbonos sp3tienen unos ángulos de enlace naturales de 109,5º, en el
ciclopropanoestos ángulos son de 60º, lo que supone una desviación de 49,5º.
Estadesviación se traduce en tensión, que provoca inestabilidad en lamolécula.
16. El ciclobutano es más estable puesto que sus ángulos de enlace son de90º y la
desviación es de sólo 19,5º. Baeyer aplicó este razonamientoal resto de
cicloalcanos y predijo que el ciclopentano debería ser másestable que el
ciclohexano.
Tensión angular
Obsérvense los ángulos de enlace de los diferentes cicloalcanos:
Como el ángulo natural de un carbono sp3 es de 109,5º,von Baeyer razonó que el
cicloalcano más estable era el ciclopentano.Si embargo, sabemos que Baeyer
estaba equivocado ya que el cicloalcanode menor energía (más estable) es el
ciclohexano. El error de Bayerestá en suponer que los cicloalcanos son planos y
que el único tipo detensión que presentan es debido a los ángulos de enlace.
Tipos de tensión anular
Existen tres tipos de tensión que desestabilizan los compuestos cíclicos:
1.- La tensión del ángulo de enlace, debida a ángulos que difieren de los 109,5º.
2.- Tensión de eclipsamiento, debida a átomos o grupos de átomos próximos,
que sufren repulsiones (tensión estérica).
Escrito por quimicalandia el 29/11/2009 03:35 | Comentarios (0)
Alcanos
Los alcanos son hidrocarburos saturados, están formados exclusivamente por
carbono e hidrógeno y únicamente hay enlaces sencillos en su estructura.
Fórmula general: CnH2n+2 donde “n” represente el número de carbonos del
alcano.
17. Esta fórmula nos permite calcular la fórmula molecular de un alcano. Por
ejemplo para el alcano de 5 carbonos: C5H [(2 x 5) +2] = C5H12
Serie homóloga: Es una conjunto de compuestos en los cuales cada uno difiere
del siguiente en un grupo metileno (-CH2-), excepto en los dos primeros.
Serie homóloga de los alcanos
Fórmula
Nombre Fórmula semidesarrollada
molecular
Metano
Etano
Propano
Butano
Pentano
Hexano
Heptano
Nonano
Decano
La terminación sistémica de los alcanos es ANO.Un compuestos con esta
terminación en el nombre no siempre es unalcano, pero la terminación indica
que es un compuesto saturado y porlo tanto no tiene enlaces múltiples en su
estructura.
Propiedades y usos de los alcanos:
El estado físico de los 4 primeros alcanos: metano, etano, propano y
butanoes gaseoso. Del pentano al hexadecano (16 átomos de carbono)
sonlíquidos y a partir de heptadecano (17 átomos de carbono) son sólidos.
El punto de fusión, de ebullición y la densidad aumentan conforme aumenta el
número de átomos de carbono.
Son insolubles en agua
18. Pueden emplearse como disolventes para sustancias poco polares como grasas,
aceites y ceras.
El gas de uso doméstico es una mezcla de alcanos, principalmente propano.
El gas de los encendedores es butano.
El principal uso de los alcanos es como combustibles debido a la gran cantidad
de calor que se libera en esta reacción. Ejemplo:
Nomenclatura de alcanos:
Las reglas de nomenclatura para compuestos orgánicose inorgánicos son
establecidas por la Unión Internacional de Químicapura y aplicada, IUPAC (de
sus siglas en inglés).
A continuación se señalan las reglas para lanomenclatura de alcanos. Estas
reglas constituyen la base de lanomenclatura de los compuestos orgánicos.
1.- La base del nombre fundamental, es la cadena continua más larga de átomos
de carbono.
2.- La numeración se inicia por el extremo más cercano a una ramificación.En
caso de encontrar dos ramificaciones a la misma distancia, seempieza a
numerar por el extremo más cercano a la ramificación de menororden
alfabético. Si se encuentran dos ramificaciones del mismo nombrea la misma
distancia de cada uno de los extremos, se busca una terceraramificación y se
numera la cadena por el extremo más cercano a ella.
3.- Si se encuentran dos o más cadenas con el mismo número de átomos de
carbono, se selecciona la que deje fuera los radicales alquilo más sencillos.En
los isómeros se toma los lineales como más simples. El n-propil esmenos
complejo que el isopropil. El ter-butil es el más complejo de losradicales alquilo
de 4 carbonos.
4.- Cuando en un compuestos hay dos o más ramificaciones iguales,no se repite
el nombre, se le añade un prefijo numeral. Los prefijos numerales son:
Número Prefijo
19. 2 di ó bi
3 tri
4 tetra
5 penta
6 hexa
7 hepta
6.- Se escriben las ramificaciones en orden alfabético yel nombre del alcano
que corresponda a la cadena principal, como unasola palabra junto con el último
radical. Al ordenar alfabéticamente,los prefijos numerales y los prefijos n-,
sec- y ter- no se toman en cuenta.
7.- Por convención, los números y las palabras se separan mediante un guión, y
los números entre si, se separan por comas.
La comprensión y el uso adecuado de las reglas señaladas facilitan la escritura
de nombres y fórmulas de compuestos orgánicos.
Escrito por quimicalandia el 29/11/2009 03:14 | Comentarios (0)
Alquenos.
Losalquenos son hidrocarburos con undoble enlace carbono-carbono. El
dobleenlace es un enlace más fuerte que elenlace sencillo, sin
embargo,paradójicamente el doble enlace carbono-carbonoes mucho más
reactivo. Adiferencia de los alcanos, que generalmente muestranreacciones
más bienno específicas, el doble enlace es un grupo funcional en elque
tienenlugar muchas reacciones con marcado carácter específico.
Históricamente,los hidrocarburos con undoble enlace se conocían con el
nombre deolefinas. Este nombre, másbien raro, proviene del latín oleum, aceite,
y ficare, hacer,producir, y surgió porque los derivados de tales compuestos
tenían, a menudo,apariencia oleaginosa.
Enel presente capítulo abordaremos unpequeño resumen de sus reacciones
ymétodos sintéticos, resaltando losmecanismos más importantes en cadacaso,
se finaliza con los problemaspropuestos.
20. Laestructura geométrica del etileno, el alqueno mássencillo, esampliamente
conocida gracias a los experimentos espectroscópicos ydedifracción. La
molécula es plana y de acuerdo con la estructura deLewis deletileno, el doble
enlace de caracteriza por ser una región condos pares deelectrones.
Según la descripción orbitálistica de lasmoléculas, se necesita un orbital por
cada par de electrones.
Es decir, senecesitan dos orbitales entre ambos carbonos para alojar el
número total deelectrones de un doble enlace.
El modelo orbitálico del etileno comprende doshíbridos sp2 de cada carbono
que se usa para formar unsencillo Csp2-Csp2. Hasta ahora, se hautilizado el
orbital s y dos de los orbitales p de cada carbono,pero cada carbono aún posee
un orbital p. Estos orbitales psonperpendiculares al plano de los seis átomos,
son paralelos entre síy tienenzonas de solapamiento por encima y por debajo
del planomolecular.
Este tipo deunión en la que hay dos zonas de enlace, por encima y por debajo
del planonodal, se llama enlace . Estanotación se usa para distinguirla de la del
tipo que corresponde alsolapamiento de dos orbitales sp2. Dicho enlace carece
denodos y se denomina enlace .
PROPIEDADES FÍSICAS.
Las propiedades físicas de los alquenosson similares a las de los
alcanoscorrespondientes. Los alquenos más pequeñosson gases a
21. temperaturaambiente. Comenzando por los compuestos C5,los alquenos
sonlíquidos volátiles. Los alquenos isómeros tienen puntos deebulliciónparecidos
y las mezclas sólo pueden ser separadas medianteunadestilación fraccionada
realizada con mucho cuidado y con columnasde graneficacia.
Los momentos dipolares son pequeños en elcaso de los hidrocarburos, pero
permite una distinción entre los isómeros cisy trans. Por ejemplo, el cis-2-
buteno tiene un momento dipolarpequeño mientras que el trans-2-buteno tiene
un momento dipolar nulodebido a su simetría.
22. ESTABILIDAD DE LOS ALQUENOS
Aunque la interconversión cis-transde los isómeros de alquenos noocurre de
manera espontánea, puede inducirse encondicionesexperimentales apropiadas,
como tratamiento con un catalizadorácidofuerte. Si se interconvierte el cis-2-
buteno con el trans-2-butenoy sepermite que alcancen el equilibrio, se halla
que no tienen lamismaestabilidad. En el equilibrio, la relación de isómeros es de
76%trans y24% cis. Los alquenos cis son menos estables que sus
isómerostransdebido a la tensión estérica entre los dos
sustituyentesvoluminosos en elmismo lado en el doble enlace.
Trans (76%)
Cis (24%)
No hay tensión Hay tensión
estérica estérica
Un incremento en el grado de sustitucióneleva más la estabilidad.
Comoregla general, los alquenos siguen el orden deestabilidad que sepresenta
enseguida:
Tetrasustituido> Trisustituido > Disustituido > Monosustituido
Sehan propuesto dos explicaciones para el orden deestabilidad observado.La
mayoría de los químicos consideran que el orden sedebeprincipalmente a la
hiperconjugación, un efectoestabilizador queresulta de la superposición entre
el orbital picarbono-carbonodesocupado y un orbital sigma carbono-hidrógeno
lleno en unsustituyentevecino. A mayor número de sustituyentes, más
oportunidadesexisten para la hiperconjugacióny más estable es el alqueno.
23. Ademásdel efecto de hiperconjugación,también puede utilizarse un
argumentosencillo de energía de enlace paraexplicar el orden de
estabilidadobservado en los alquenos. Un enlace entrecarbono sp2 y un carbono
sp3 es algo másfuerte que un enlace entre dos carbonos sp3. Así, al comparar1-
buteno y 2-buteno, el isómero monosustiutido tiene dos enlaces sp3-sp3y otro
sp3-sp2, mientras que el isómero disustituidotiene dos enlaces sp3-sp2. Los
alquenosaltamente sustituidos siempre tienen mayor proporción de enlaces sp3-
sp2sobre enlaces sp3-sp3 que los alquenosmenos sustituidos, y por tanto son
más estables.
Además de los DHºde hidrogenación de alguna manera confirman los
doshechos anteriores,dado que a medida que se va aumentando el grado
desustitución delalqueno el DHºdehidrogenación va disminuyendo, lo que
confirma de alguna manera elgrado deestabilidad, es decir la estabilidad de los
alquenos aumentacon el gradode sustitución.
