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• Allison Aldoradin Reyes

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ALQUINOS Alquinos Definición: También se les denomina ACETILÉNICOS, son hidrocarburos insaturados que se caracterizan porque en su estructura existe por lo menos un enlace triple covalente carbono-carbono (C ≡C). En este tipo de compuestos orgánicos observamos la presencia de los híbridos sp3. Ejemplo: H H – C ≡C – H

H

H – C ≡C – C – H

H – C ≡C – C – C – H H H 1-butino

H Propino

Etino

H

Fórmula general:

CnH2n-2

Donde: n = número de carbonos del compuesto

Nomenclatura:  Sistema Común: Raras veces se usan nombres comunes, salvo para tres alquinos sencillos: etino, propino e isopentino. La mayoría se designa por medio del sistema IUPAC. Ejemplo: CH ≡CH

CH ≡C – CH3

CH3 – CH – C ≡CH CH3

Etino

Propino

isopentino

 Sistema IUPAC: Para nombrar a los alquinos se sigue las reglas dadas por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) 1. Se escoge como cadena principal aquella cadena carbonada continua y más larga que contenga al triple enlace. 2. Se enumera la cadena principal, empezando por el extremo más cercano al triple enlace 3. Identificar los sustituyentes y nombrar en orden alfabético, indicando previamente el # del carbono al que están unidos. 4. En caso que el mismo sustituyente se halle varias veces, se usará delante de éste el prefijo: di, tri, tetra, etc. según el caso. 5. Los números se separan entre sí por comas y los números de las palabras por guiones, al final va el número que describe la posición del triple enlace con el nombre base del alquino, el cual está determinado por el Nº de carbonos de la cadena principal. En caso de existir dos triple enlaces terminará en DIINO, en caso que contenga tres enlaces triples terminará en TRIINO y así sucesivamente. Ejemplo: Nombrar el compuesto representado por la siguiente fórmula estructural: CH3 CH3 – C –C ≡C CH3

CH2 CH3

Rpta: 2, 2 – dimetil – 3 – hexino Propiedades Físicas: En general, los alquinos poseen propiedades semejantes a las de los alquenos y los alcanos.  Estado Físico: (a temperatura ambiente) Gases : desde C1 (etino) hasta C4 (butino) Líquidos : desde C5 (pentino) hasta C17 (heptadecino) Sólidos : desde C18 (octadecino) hacia adelante.  Punto de ebullición. Se incrementa gradualmente conforme aumenta el número de carbonos.  La densidad de los alquinos es menor que la del agua

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Propiedades Químicas (Reacciones Químicas): La presencia del triple enlace en los alquinos da origen a un enlace sigma () firme y dos débiles enlaces pi (), en consecuencia, es de esperar que la reacción implique la ruptura de estos enlaces débiles formándose en su lugar cuatro enlaces sigma. a. Combustión Los alquinos son buenos combustibles. Al contacto con la llama y el oxígeno del aire se incendian desprendiendo CO2 y H2O, además de abundante calor.

CnH2n-2 +

(3n - 1) 2

O2  n CO2 + (n –1) H2O + Energía

Ejemplo: C2H2 + 5/2 O2  2 CO2 + H2O ó 2C2H2 + 5 O2  4 CO2 + 2 H2O C3H4 + 4 O2  3 CO2 + 2 H2O b. Adición de Hidrógeno – Hidrogenación catalítica (H2) Los alquinos se pueden hidrogenar para convertirse en alquenos o alcanos, en presencia de un catalizador metálico que puede ser Ni, Pt o Pd. Ejemplo: Nii Nii  CH2 = CH2   CH3 – CH3 CH ≡CH + H2  Etino Eteno Etano CH3 – C ≡C – CH3 + 2 H2 2-butino

Pd

 

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Butano

c. Adición de Halógenos (Cl2, Br2, etc. ) Los alquinos reaccionan principalmente con halógenos, principalmente cloro y bromo. La reacción es fotoquímica.

X hv

X



ó

R – C ≡C H + X2/CCl4    R – C – CH X

X

Donde: R, puede ser cualquier radical alquilo. El tetracloruro de carbono, CCl4 sólo actúa como disolvente, pues no reacciona, por ser inerte. Ejemplo: CH3 – C ≡CH + Br2/CCl4

Br Br hv

 

CH3 – C = CH + Br2/CCl4

hv

 

Br Br

CH3 – C – CH Br Br

d. Adición de Halogenuros de Hidrógeno (HBr, HCl, HI)

R –C ≡C H

+ HX/CCl4

 R – C = CH X

+

H

R – C = CH H

X

Markovnikov( >%) (antiMarkovnikov)

Ejemplo:

Br

CH3 – CH – C ≡CH + HBr 

Br

CH3 – CH – C = CH2 + HBr  CH3 – CH – C – CH3 CH3

CH3

CH3 Br Producto Principal (Regla Markovnikov)

e. Adición de agua

R – C ≡C H

+ H2O/HgSO4

 R – C – CH3 O 14

Nota: Este tipo de reacción cumple la regla de Markovnikov. Ejemplo:

O

CH3 – C ≡C – CH3 + H2O/HgSO4  CH3 – C – CH2 – CH3 f.

Sustitución del Hidrógeno de los 1-alquinos

R – C ≡C H

+ Na

 R – C ≡C- Na+

Ejemplo: CH ≡CH + Na  CH ≡C-Na+ Acetileno acetiluro de sodio CH3 – CH2 – C ≡CH + Na  CH3 – CH2 – C ≡C-Na+ Preparación de Alquinos: Laboratorio a. Preparación de Acetileno CaO  cal viva

C + coque

CaC2 + CO carburo de calcio

CaC2 + H2O  CH ≡CH + Ca(OH)2 Acetileno b. Acoplamiento de haluros alquílicos con acetiluros

R – C ≡C-Na+

+ R’ - X

 R – C ≡C – R’ + NaX

Ejemplo: CH3 – CH – C ≡C-Na+ + CH3 – CH2 – CH2 – Br  CH3 – CH – C ≡C – CH2 – CH2 – CH3 CH3

CH3

c. Deshalogenación de dihaluros vecinales

R – CH – C H – R Br

Br

+ a) KOH/alcohol  R – C ≡C – R b) KNH2 ó NaNH2

Ejemplo: CH3 – CH2 – CH – CH2 + a) KOH/etanol b) NaNH2  CH3 – CH2 – C ≡CH Br

Br

También es posible la obtención directa: CH3 – CH2 – CH2 – CHBr2 + NaNH2 CH3 – CH2 – C ≡CH A Nivel Industrial Muchos de los alquinos se pueden obtener a escala industrial en el proceso de destilación fraccionada del petróleo y del gas natural. Ejercicios Propuestos 1. Dar Nombre IUPAC a los siguientes compuestos: a. b. CH3 – CH – C ≡CH CH3 ...................................................................

CH3 CH3 – (CH2)5 – CH – CH – CH3 C ≡CH ...................................................................

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d. c.

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3 – C – C ≡C – CH – CH2

CH – CH3

C ≡CH

CH3 – C – CH2 – C – CH2 – CH2 – CH3

CH3

CH3

...................................................................

CH – CH – CH3

...................................................................

2. Dibuja las estructuras moleculares correspondientes a los compuestos orgánicos que te presentamos a. Acetileno

d. 1-cloro-2-butino

b. 6-etil-5-isobutil-7-metil-3-octino

e. 3-cloro-3-metil-1-butino

c.

f.

4-octino

3,3-dimetil-1-butino

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