Los Dieno, son alquenos que contienen dos dobles enlaces carbono–carbono, por lo que tienen esencialmente lasmismas propiedades que estos hidrocarburos. Un dieno es un compuesto orgánico que tiene dos enlaces dobles. Propiedades físicas Dependiendo de su posición relativa se distinguen tres tipos de compuestos: CH2=C=CH2 CH2=CHCH2CH=CH2 CH2=CHCH=CH2 Dieno acumulado Dieno aislado Dieno conjugado (aleno) Los dienos aislados no tienen propiedades especiales y se comportan como alquenos normales. Los alenos tienen propiedades estructurales especiales. Pero los más interesantes son los conjugados, que tienen una reactividad muy característica. Los dienos aislados no tienen propiedades de enlace diferentes de los alquenos. Los dienos acumulados y conjugados sí tienen propiedades especiales. 1-.Dienos acumulados (alenos) El carbono central de los dienos acumulados (alenos) se encuentra en hibridación sp. Los alenos pueden ser quirales: Aunque los alenos no poseen ningún estereocentro, los que tienen dos sutituyentes distintos en los extremos tienen un eje quiral que ocasiona que objeto e imagen no sean superponibles. Por tanto el 2,3-pentadieno tiene dos estructuras enantioméricas. Para determinar la configuración de un aleno se numeran los sustituyentes, primero los del carbono de delante y despues los de detrás, siguiendo las reglas de prelación habituales. Se dibuja un tetraedro tal y como se muestra en la figura, se sitúa el sustituyente de menor prelación hacia atrás y se observa el sentido de giro necesario para ir de 1 á 2 y á 3. 2-. Dienos conjugados El enlace central de los dienos conjugados tienen un carácter doble parcial. La longitud del enlace central es intermedia entre la de uno simple y uno doble. El solapamiento lateral de los cuatro orbitales atómicos p produce cuatro orbitales moleculares. El orbital p1 deslocaliza la densidad electrónica a lo largo de los cuatro átomos implicados en un dieno conjugado. Esto explica el carácter doble parcial del enlace central.La pequeña contribución de las formas resonantes con separación de cargas también explican que el enlace central tenga un pequeño carácter doble. Ejemplo de propiedades físicas de dienos. El 1,3 – butadieno o divinilo es un gas fácilmente licuable (a – 5°C). El – 2 – metil – 1,3 – butadieno, o isopreno es un líquido de fácil ebullición. Propiedades químicas Los hidrocarburos diénicos, disponiendo de dobles enlaces en las moléculas, causan reacciones de adición corrientes, por ejemplo, decoloran el agua debromo, adicionan los a haluros de hidrógeno, etc. Sin embargo, las reacciones de adición tienen sus peculiaridades. Los dienos conjugados difieren de los alquenos simples en tres aspectos: 1.Son más estables. 2.Sufren adición 1,4. 3.Son más reactivos en la adición de radicales libres. 1. Combustión C H + O →4CO + 4H O 4 8 2 2 2 2. Hidrogenación CH =CH-CH=CH + 2H = CH -CH -CH -CH 2.1 Dienos aislados: 2 2 2 3 2 2 3 Los dobles enlaces reaccionan independientemente, como si estuvieran en moléculas diferentes. excepto que se usa la terminación “dieno” con dos números para indicar las posiciones de ambos dobles enlaces. de acuerdo con la distribución de sus dobles enlaces:Los dienos son di-alquenos.Por deshidrogenación del alcanos.Obtención 1. Esta estabilidad se debe primordialmente a la deslocalización de electrones pi :La conformación que adquiere un dieno conjugado también hace relación con la estabilidad del mismo. si los dobles enlaces quedan en posiciones opuestas a este enlaces. Entre los dienos y alquinos.Pentadieno 2 2 2 Isomería Se puede producir isomería: Por la ramificación del esqueleto.4 . Ejemplos: CH = CH − CH = CH → 1.3 – Butadieno o divinilo 2 2 CH = CH − CH − CH = CH → 1. Se dice que el s-trans es más estable que el s-cis (la letra "s" se refiere al enlace sencillo que separa los dobles enlaces. Su clasificación es la siguiente: 1-Dienos aislados : Los dobles enlaces están separados por uno o más átomos de carbono con hibridación sp (hay dos a más enlaces sencillos entre los dobles enlaces). Se conocen tambien como alenos. 2. si estan al mismo lado. Por la posición de dos enlaces. cis):La posición alílica la ocupa el carbono adyacente a un doble enlace . Ejemplo: H C=CH--CH=CH 2 2 Los dienos conjugados son más estables que los aislados por 3 a 4 kcal/mol. (un enlace sencillo separa ambos dobles enlaces).Por el proceso de deshidratación y desdidrogenación de alcohol etílico. Nomenclatura Artículo principal: Nomenclatura de hidrocarburos acíclicos Los dienos se nombran por medio del sistema IUPAC en la misma forma que los alquenos. Ejemplo: H C=C=CH 2 2 3-Dienos conjugados : Los dobles enlaces están unidos por un enlace sencillo. Clasificación Los dienos se dividen en tres clases importantes. 3. Estos pueden describirse de acuerdo a la relación que exista entre los dos dobles enlaces. se denomina trans. formando una cadena contínua de orbitales.Mediante el cracking de hidrocarburos. 3 Ejemplo: H C=CH--CH -CH=CH 2 2 2 2-Dienos acumulados : Los dobles enlaces comparten un átomo en común. Adición Directa y Conjugada Dos formas de reacción son posibles cuando los dienos conjugados sufren reacciones de adición: adición directa o adición1. compuesto con un doble o triple enlace. que ocurre en un sólo paso. conocido como aducto. con HBr se genera primordialmente el producto de adición 1. la propiedad de experimentar considerables deformaciones elásticas actuando una fuerza relativamente pequeña. si el dienofilo tiene grupos que atraigan electrones la reacción se favorece. la adición está sujeta a control termodinámico o de equilibrio. En el caso de la reacción a temperatura ambiente o más altas. de la savia lechosa de algunas plantas de hevea originaria del Brasil. por ejemplo. en la reacción de 1. La propiedad más importante del caucho es su elasticidad. Así. o sea. contraerse y seguidamente restablecer la forma inicial después de haber cesado la acción de la fuerza. mientras que el producto de adición 1. alargarse. éstos no se equilibran o se interconvierten. la distribución de los productos la gobierna la estabilidad relativa de éstos.2 y adición conjugada o adición 1.El dieno debe tener una conformación s-cis. El producto. es un ciclohexeno.4 a temperatura de -80°C.Require de un dieno conjugado y un dienofilo. en el que la proporción de los productos de la reacción está gobernada por la rapidez relativa de formación de éstos: se forma primero el producto generado por el intermediario más estable. La reacción es estereoselectiva. sin intermediarios e involucra la redistribución cíclica de seis electrones de enlace. En ambos casos. H C=CH-CH=CH . Una vez formado los productos. Los productos están en equilibrio entre sí.2 es el producto principal a 40°C: 2 2 Reacción Diels-Alder Reacción pericíclica. lo que implica que el aducto retiene la estereoquímica que posee el dienofilo. Dieno . por ejemplo. de ahí su estabilidad: Los carbocationes y los radicales alílicos son más estables que los carbocationes y radicales libres alquílicos. independientemente de cuál se forma más rápido. es decir.3 butadieno. Una propiedad importante del caucho es también su impermeabilidad para el agua y los gases. la reacción de adición electrofílica a un dieno conjugado está sujeta a control cinético. Usos El Caucho es uno de los dienos de mayor aplicación: El caucho natural se obtiene del látex. o sea.4: A bajas temperaturas.Los carbocationes y los radicales libres alílicos son dos intermediarios importantes por el grado de estabilidad que reflejan. la estabilidad se debe a la deslocalización de electrones a lo largo del enlace pi que se genera por el solapamiento de los orbitales "p" : Esta deslocalización permite la resonancia. pero predomina el más estable. Aquí. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros. . iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula. Clasificación de los isómeros en Química orgánica.Información general Serie química: Hidrocarburos semejantes a los alquenos. Por ejemplo. pero con más de un doble enlace. La isomería es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con igual fórmula química. el alcohol etílico o etanol y el éter dimetílico son isómeros cuya fórmula molecular es C2H6O. presentan estructuras moleculares distintas y. es decir. Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente fórmula estructural y. por ello. diferentes propiedades. diferentes propiedades. por tanto. es decir las cadenas carbonadas son diferentes. Hay varios ejemplos de isomeria como la de ionización. que tienen la misma fórmula molecular (C6H12).Es la de aquellos compuestos en los que sus grupos funcionales o sus grupos sustituyentes están unidos en diferentes posiciones. pentan-2-ol y pentan-3-ol. donde existen tres isómeros de posición: pentan-1ol. del cual. Debido a esto se pueden presentar 3 diferentes modos de isomería: • Isomería de cadena o esqueleto. Un ejemplo simple de este tipo de isomería es la del pentanol. es decir la estructura de éste. Un ejemplo es el ciclohexano y el 1-hexeno. Isomería en Química Orgánica Isomería constitucional o estructural Forma de isomería. geometría y óptica.. al contrario de lo que ocurre en laestereoisomería. la diferente conectividad de los átomos. existen muchos isómeros. enlace. donde las moléculas con la misma fórmula molecular.Los isómeros de este tipo tienen componentes de la cadena acomodados en diferentes lugares. Por ejemplo el C4H10 corresponde tanto al butano como al metilpropano (isobutano ó terc-butano): . coordinación. pero el ciclohexano es un alcano cíclico o cicloalcano y el 1-hexeno es un alqueno.Aquí.] Isomería de cadena u ordenación Varía la disposición de los átomos de C en la cadena o esqueleto carbonado. tienen una diferente distribución de los enlaces entre sus átomos. no es exclusiva de ésta pues también la presentan algunos compuestos inorgánicos. puede generar diferentes grupos funcionales en la cadena. que puede ser lineal o tener distintas ramificaciones. presentan distinto esqueleto o estructura. • Isomería de grupo funcional.Aunque este fenómeno es muy frecuente en Química orgánica... como los compuestos de los metales de transición. Un ejemplo es el pentano. pero los más conocidos son el isopentano y el neopentano • Isomería de posición. CH3-CH2-CH2-CH2OH CH3-CH2-CHOH-CH3 1-butanol. Isomería de posición La presentan aquellos compuestos que poseen el mismo esqueleto carbonado pero en los que el grupo funcional o el sustituyente ocupa diferente posición. 2 Por ejemplo tres metámeros de fórmula molecular C402H8 son: HCOO-CH2-CH2-CH3 CH3-COO-CH2-CH3 CH3-CH2-COO-CH3 Metanoato de propilo Etanoato de etilo Propanoato de metilo Este tipo de isomería era más usado en el pasado que en la actualidad. conservando el esqueleto carbonado. Por ejemplo el C3H6O puede la Propanona (función cetona). Isomería de función Varía el grupo funcional. la fómula molecular C4H10O puede corresponder a dos sustancias isómeras que se diferencian en la posición del grupo OH: el 1-butanol y el 2-butanol. Se aplicaba incluso a aldehídos-cetonas. metilbutano (isopentano) y dimetilpropano (neopentano). El número de isómeros de cadena crece rápidamente al aumentar el número de átomos de carbono. Por ejemplo. CH3-CH2-CH0 corresponder a la molécula CH3-CO-CH3 de propanal (función aldehído) o a . Butan-1-ol o n-butanol 2-butanol. Butan-2-ol o sec-butanol Isomería de compensación o por compensación A veces se llama isomería de compensación o metamería la de aquellos compuestos en los cuales una función corta la cadena carbonada en porciones de longitudes diferentes.Butano n-butano Metilpropano iso-butano ó terc-butano Para la fórmula C5H12.3 a los que hoy se suelen considerar isómeros de función. tenemos tres posibles isómeros de cadena: pentano. y también los aldehídos y cetonas. Isomería cis-trans La isomería cis-trans (o isomería geométrica) es un tipo de estereoisomería de los alquenos y cicloalcanos. en el que están en el lado opuesto del doble enlace o en caras opuestas del cicloalcano. y el isómero trans. 1 cis-2-buteno. en el que los sustituyentes están en el mismo lado del doble enlace o en la misma cara del cicloalcano.2-dimetilciclopentano. los ácidos y ésteres. trans-2-buteno. Se distingue entre el isómero cis. .2-dimetilciclopentano y trans-1. cis-1.Propanal (función aldehído) Propanona (función cetona) Esta isomería la presentan ciertos grupos de compuestos relacionados como: los alcoholes y éteres.