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El eteno y el propeno, los dos alquenos más simples, están
entre los productos químicos industriales más importantes producidos en los
Estados Unidos. Cada año, la industria química produce más de 30 millones de
libras de eteno y alrededor de 15 millones de libras de propeno. El eteno se
utiliza como material de partida para la síntesis de muchos compuestos
industriales, incluyendo etanol, óxido de etileno, etanal, y polietileno
polimérico. El propeno se utiliza en la fabricación del polipropileno polimérico
y, además de otros usos, el propeno es el material de partida para una síntesis
de acetona y cumeno.
El eteno también ocurre en la naturaleza como una hormona
vegetal. Es producido naturalmente por frutas como tomates y plátanos y está involucrado
en el proceso de maduración de estos frutos. Hoy en día se hace mucho uso de
eteno en la industria comercial de frutas para lograr la maduración de los
tomates y plátanos escogidos porque las frutas verdes son menos susceptibles a
los daños durante el envío.
El alquino más simple es etino (también llamado acetileno).
Los alquinos se producen en la naturaleza y se pueden sintetizar en el
laboratorio. Dos ejemplos de alquinos entre miles que tienen un origen
biosintético son la capilina, un agente antifúngico y el dactyiine, un producto
natural marino que es un inhibidor del metabolismo pentobarbital. El
etinilestradiol es un alquino sintético cuyas propiedades parecidas a los
estrógenos han encontrado uso en anticonceptivos orales.
Estructura
y nombre base del hidruro progenitor
Un alqueno designa a dos carbonos que poseen un enlace doble
entre ellos C=C, este enlace no puede girar, lo cual crea isómeros de
conformación estructural que deben tenerse en cuenta. Para el nombre base de un
alqueno lineal lo que vamos a hacer es asumirlo como si se tratara de un
sustituyente, que se encuentra ubicado justo en el primer carbono que está
involucrado en el enlace doble. La dirección de conteo será la que le asigne a
este primer carbono doble enlace el número de posición más bajo. El nombre de sustituyente es eno y se
remplaza por el ano de los alcanos.
Existe dos maneras de ensamblar el nombre, en la forma vieja
el indicador de posición va antes del nombre base, mientras que, en la forma
nueva, el indicador de posición va después del nombre que indica la cantidad de
carbonos de la cadena más larga.
3.1
(Izquierda) (IUPAC viejo) trans-2-penteno; (IUPAC nuevo) trans-Pent-2-eno.
(Derecha) (IUPAC viejo) cis-2-penteno; (IUPAC nuevo) cis-Pent-2-eno.
Tenga en
cuenta que la nomenclatura IUPAC antigua aunque no es actualmente aconsejada
por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada es la nomenclatura
preferente en los libros de texto.
Grupos
alquilo como sustituyentes
El detalle importante es, que desde que no existan
sustituyentes con mayor rango, la numeración siempre se realiza con respecto al
doble enlace, lo que implica que solo existe un marco de referencia en los
alquenos. Las ramificaciones normales son grupos alquilo, y esa nomenclatura la
tratamos ya. Ubicar la posición de los sustituyentes (ramificaciones) y
nombrarlas, según la nomenclatura de los grupos alquilo o grupos alquilo
ramificados, según sea el caso. Luego se colocan los nombres de las ramificaciones
y se las ordena en el nombre igual que como se hace con los alcanos
ramificados.
3.2
(IUPAC viejo) 2-metil-2-penteno;
(IUPAC nuevo) 2-metilpent-2-eno.
El 2-metilpent-2-eno es una molécula interesante pues la distinción
entre isómeros y trans se hace confusa, ya que desde el punto de vista del
carbono 2, los sustituyentes de cadena son ambos grupos metil, y por ende las
moléculas al mismo tiempo recta y torcida. Es por esto que los químicos
orgánicos han desarrollado una alternativa diferente a la nomenclatura Cis/Trans,
siendo esta la nomenclatura E/Z. La nomenclatura E/Z tiene una serie de reglas
bastante complejas para poder asignar la prioridad, sin embargo en palabras
sencillas,
👉 sí 2 sustituyentes o cadenas
pesadas quedan en una posición cis, entonces la posición del doble enlace se
marca con una Z,
👉 si 2 sustituyentes o cadenas
pesadas quedan en una posición trans entonces la posición del doble enlace se
marca con una letra E. Si hay un empate perfecto entre las 2 posibilidades
significa que no existe diastereoisómero.
👉 Las 2 cadenas a comparar para conseguir la analogía cis/trans → E/Z siempre deberán ser las más pesadas.
3.3
(Izquierda) (IUPAC viejo) (Z)-3-metil-3-penteno.
(Derecho) (IUPAC viejo) (E)-3-metil-3-penteno.
Más
de un doble enlace
En caso de que existan más de un doble enlace, se expresa
esto mediante el uso de prefijos di, tri, tetra etc. En caso de que existan dos
dobles enlaces, se empieza a numerar en la punta más próxima al doble enlace
más cercano, de modo tal que el primer número sea el más pequeño posible. Lo
mismo si tenemos tres dobles enlaces o más. Adicionalmente el nombre que indica
la cantidad de carbonos deberá venir acompañado de una vocal: met(a), et(a),
prop(a), pent(a) .... non(a) etc. Esta vocal solo aparece cuando el nombre que
indica la cantidad de enlaces (eno, ino) viene precedido de prefijos de
repetición como en (dieno).
3.4
(IUPAC viejo) 4-metil-1,3-pentadieno;
(IUPAC nuevo) 4-metil-pent-1,3-dieno.
En caso de que existan tres dobles enlaces y dos de ellos
estén equidistantes a cualquiera de las puntas, se escoge la dirección de
conteo que de los números más pequeños.
Hasta ahora, hemos considerado la isomería cis/trans en
alquenos que contienen solo un doble enlace carbono-carbono. Para un alqueno
con un doble enlace carbono-carbono que puede mostrar isomería cis/trans, son
posibles dos estereoisómeros. Para un alqueno con n dobles enlaces
carbono-carbono, cada uno de los cuales puede mostrar isomería cis/trans, son
posibles 2n estereoisómeros.
La molécula isomérica del hept-2,4-dieno tiene dos dobles
enlaces carbono-carbono, cada uno de los cuales muestra isomería cis, trans, lo
cual implica que existen
cuatro isómeros. Hola para estos casos es útil la nomenclatura E/Z, en este
caso al interior del paréntesis colocamos un coeficiente que indica la posición
del carbono donde se encuentra la isomería E/Z.
3.5
(2E,4E)-2,4-heptadieno o;
(2E,4E)-hept-2,4-dieno.
3.6
(2Z,4E)-2,4-heptadieno o; (2Z,4E)-hept-2,4-dieno.
3.7
(2E,4Z)-2,4-heptadieno o; (2E,4Z)-hept-2,4-dieno.
3.9
(2Z,4Z)-2,4-heptadieno o;
(2Z,4Z)-hept-2,4-dieno.
Tenga en
cuenta que algunos de los estereoisómeros pueden ser difíciles de distinguir de
estructuras que son completamente homólogas pero organizadas geométricamente de
manera diferente, es por esto que para situaciones complejas es conveniente
emplear instrumentos electrónicos automatizados como la app KingDraw.
Ciclo
alquenos
En caso de tener un anillo cíclico con un doble enlace y sin
ramificaciones, no es necesario indicar la posición del doble enlace, por
convención se sabe que los carbonos del doble enlace son el 1 y el 2, aun en
cicloalquenos con ramificaciones, nunca se señala la posición del doble enlace.
Se lo nombra igual que los cicloalcanos, pero cambiando la terminación ano por
eno.
3.9
De izquierda a
derecha: ciclobuteno; ciclopenteno; ciclohexeno. En caso de tener un clicloalqueno
con ramificaciones, se escoge el carbono 1 y la dirección de conteo de modo que
las ramificaciones adquieran los números más pequeños.
3.10
3-metilciclohexeno.
3.11
6-ciclohexil-4-undeceno.
Cuando hay más de una ramificación se cuenta en la dirección
que otorgue a los dobles enlaces los números más pequeños, pero el carbono 1 y
el carbono 2 siempre deben ser el doble enlace.
3.12
3,5-dimetil-ciclohexano.
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