ALQUINOS Definición y usos: Son hidrocarburos que contienen triples enlaces carbono carbono; son llamados también acetilenos porque son derivados del acetileno. Su fórmula general es CnH2n-2.

No son tan frecuentes en la naturaleza, algunas plantas los utilizan como sustancias de protección contra enfermedades o depredadores; por ejemplo: la cicutoxina es un compuesto tóxico que se encuentra en la cicuta. No es tan frecuente en fármacos, aunque hay algunos como la parsalmida (analgésico), etinil estradiol (anticonceptivo), dinemicina (antibacteriano y antitumoral). Además, el acetileno permite la obtención de otros productos químicos para la producción de polímeros, como el cloruro de vinilo (H2C=CHCl) que se polimeriza a poli (cloruro de vinilo) PVC. Nomenclatura: Reglas básicas:

1. Se busca la cadena más larga que incluya al triple enlace. 2. Se numera la cadena a partir del extremo más próximo al triple enlace. 3. A los sustituyentes se les hace corresponder con números para indicar sus

localizaciones. Ejemplo:

Cuando hay dobles y triples enlaces: 1. Se escoge la cadena que contenga los dobles y triples enlaces. 2. Se numera de tal forma que den los números más bajos, no importa si se

comienza con alqueno o alquino. 3. El doble enlace siempre se nombra primero quitando la “o” y dejando “en”. Ejemplo:

Pent-3-en-1-ino

Cuando el alquino es un sustituyente: CH3

CH12

1-metil-2-(2-propinil)ciclohexeno Hibridación: Los alquinos presentan hibridación sp, lo cuál les da una estructura lineal en donde no hay posibilidad de isomería cis-trans como en los alquenos. El ángulo de enlace es de 180° y la longitud del triple enlace carbono carbono es de 1.06 Amstrongs, menor que la

CH3CHCHC

Cl Br

CCH2CH2CH31 2 3 4 5 6 7 8

3-bromo-2-clorooct-4-ino

CHC

CH3

de los alquenos y alquinos debido al mayor carácter s. Los orbitales s son de menor longitud y los electrones que se encuentran en él están más próximos al núcleo que aquellos con orbitales sp2 y sp3.

El triple enlace de los alquinos posee un enlace sigma (σ) que se forma con el traslape de los orbitales híbridos sp; y contiene también dos enlaces pi (π) que se forman cuando los dos orbitales p se traslapan.

Propiedades físicas: Son semejantes a las de los alcanos y alquenos:

Relativamente no polares. Prácticamente insolubles en agua. Solubles en la mayoría de los disolventes orgánicos: acetona, éter, cloruro de

metileno, cloroformo, alcoholes. De la serie homóloga, los primeros 3 son gases a temperatura ambiente; de 4-18

átomos de carbono son líquidos; y de más de 18 átomos de carbono son sólidos a temperatura ambiente.

Acetileno: Es la materia prima industrial más importante; es un gas de olor desagradable, incoloro que se oxida con el aire; se usa como combustible en sopletes oxiacetilénicos ya que tiene la energía suficiente para fundir acero en las soldaduras. Se obtiene de la siguiente manera:

C CaO3 + +CaC2 CO

Coque óxido de calcio carbeno de calcio

H C C H Ca(OH)2CaC2 + 2 H2O +

Acidez: El hidrógeno de los alquinos terminales tiene propiedades ácidas que se deben a la polaridad del enlace C-H (pKa =26). Una base fuerte como la sodamida (NaNH2) puede abstraer ese protón ácido y formar el ión acetiluro.

CH3 C C H + NaNH2 CH3 C C:- Na+ + NH3 Los alquinos ácidos reaccionan con ciertos metales pesados principalmente plata (Ag+) y cobre I (Cu+) para formar acetiluros insolubles. La formación de un precipitado al añadir un alquino a una solución de AgNO3 en alcohol, es un indicio de hidrógeno unido a un carbono con triple enlace. Esta reacción puede utilizarse para diferenciar alquinos terminales de los no terminales.

CH3 C C H + Cu+CH3 C C Cu + H+

+ +CH3 CH2 C C Cu HCl CH3 CH2 C C H CuCl

Síntesis de alquinos:

1. Eliminación de dihalogenuros de alquilo.

2. Alquilación de acetiluros metálicos (SN2).

Propiedades químicas: La química de los alquinos es similar en muchos aspectos a la química de los alquenos. Se someten a las mismas reacciones de adición. Pero tienen una química única, asociada con el enlace C H.

1. Hidrogenación catalítica. La adición de H2 catalizado con metales (Pd, Pt, or Ni) reduce los alquinos completamente a alcanos.

2. Usando el catalizador de Lindlar’s convierte los alquinos a cis-alquenos.

3. La reacción de los alquinos con sodio o litio en amoniaco líquido forma trans-alqueno.

Mecanismo de reacción

4. Adición de halogenuros de hidrógeno (HX)

CH3 C C H CH3 C CH2

BrHBr HBr

CH3 C CH3

Br

Br

La adición de HX con peróxidos a alquinos forma el compuesto antiMarkovnikov

5. Adición de X2.

CH3C CH CH3C CH

Br

Br

CH3C CCH3

Br

Br Br

Br

Br2CH2Cl2

Br2CH2Cl2

6. Adición de agua. a. Catalizada con Mercurio II (Hg2+) (producto Markovnikov).

b. Hidroboración (producto antiMarkovnikov).

7. Oxidación.

a. Una disolución neutra y diluida de KMnO4 oxida a los alquinos a dicetonas.

CH3 CO

CO

CH2 CH3H2O, neutral

KMnO4CH3 C C CH2 CH3

b. Una disolución basica KMnO4 rompe el triple enlace. c. La ozonólisis, seguida de una hidrólisis rompe el triple enlace.

HO CO

CH2 CH3CH3 CO

OHH2O(2)

O3(1)CH3 C C CH2 CH3 +

Bibliografía:

Morrison, R.T. y Boyd, R.N.; Química Orgánica, 5ª. Edición, Ed. Addison Wesley Longman de México, S.A. de C.V., México, 1998.

Wade, L.G. Jr.; Química Orgánica, 2ª. Edición, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. de C.V., México, 1993.

McMurry, J.; Química Orgánica, 6ª. Edición, Ed. International Thomson Editores, S.A. de C.V., México, 2001.

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