Chimica organica - gli alcheni

Alcheni e legami doppi carbonio-carbonio

Suffisso -ene

Trovare la catena carboniosa più lunga che contenga anche il doppio legame e denominare il composto servendosi della desinenza -ene.

H₃C CH₂ CH₂ CH₃
C C C C
H H H H

CH₃ CH CH CH CH₃
2-pentene
NO esene

Numerazione degli atomi di carbonio

Numerare gli atomi di carbonio della catena incominciando dall’estremità più prossima al doppio legame. Se quest’ultimo è equidistante dalle due estremità, si incominci dall’estremità più prossima al primo punto di ramificazione.

CH₃ CH₂ CH₂ CH
5 2 1 3 6 4 3
C C C C

CH₃ CH CH₂ CH₃
2 3 2 2

Indicazione della posizione del doppio legame

Indicare la posizione del doppio legame mediante il numero del primo carbonio alchenico.

H₃C CH₂ CH₃
5 2 1 6 4 3
C C
CH₃ CH CH₂ CH₃

• 2-esene
• 2-metil-3-esene
• 2-etil-1-pentene

Denominazione dei cicloalcheni

In maniera simile si denominano i cicloalcheni, non esistendo però in essi il punto di inizio di una catena, si denominano in modo che il doppio legame si trovi tra C₁ e C₂ e che il primo sostituente abbia il più piccolo numero possibile.

CH₃H C₃ H C₃

• 1-metilcicloesene
• 1,5-dimetilciclopentene

CH = CH = CH- CH = CH-CH₂

• metilene
• allile
• vinile

Isomeria cis-trans negli alcheni

L'isomeria cis-trans può verificarsi ogni qual volta entrambi gli atomi di carbonio del doppio legame siano congiunti con due gruppi differenti. Se, però, uno di tali atomi di carbonio è legato a due gruppi identici, l'isomeria cis-trans non è possibile.

H C CH H C H₃
H H H CH₃

• trans-2-butene
• cis-2-butene

H H Cl H Cl Cl H Cl

• cis-1,2-dicloroetene
• trans-1,2-dicloroetene

Regole di successione: notazione E, Z

Il sistema di nomenclatura E, Z si basa su regole di successione che assegnano la priorità ai gruppi sostituenti congiunti con un doppio legame. Se i gruppi a priorità più alta presenti sull’uno e sull’altro carbonio si trovano dalla stessa parte del doppio legame, l’alchene si designa Z (= insieme). Se i gruppi a priorità più alta si trovano da parti opposte l’alchene si designa E (= opposto).

alta H CH H Cl₃
alta alta alta H C Cl H C CH₃

• (Z)-2-cloro-butene
• (E)-2-cloro-butene

Assegnate la configurazione E, Z ai seguenti alcheni:

Cl CH CH H C CH OH ₂
H CO CH CH CH H CH C Cl_{3 2}

• Z
• E

H C CH₃ H CNCOOH H C CH NHCH OH_{3 2}

• Z
• E

Reazioni degli alcheni

Gli alcheni si comportano da nucleofili. Il doppio legame carbonio-carbonio è ricco di elettroni e può donarne una coppia ad un elettrofilo nel corso di una reazione di addizione elettrofila.

Addizione di HX (acidi alogenidrici) agli alcheni

HH Br-H C H BrH C₃ δ δ 3 H C H₃H Br H C HH C H₃H C H₃3 2-metilpropene carbocatione intermedio

Il carbocatione intermedio è esso stesso un elettrofilo in grado di accettare una coppia di elettroni dal nucleofilo ione bromuro. L'elettrofilo H è attaccato dagli elettroni del doppio legame e si forma un nuovo legame semplice, e, di conseguenza, un prodotto di addizione neutro. Ciò lascia sull'altro atomo di carbonio una carica positiva (carbocatione) e un orbitale p vuoto.

Regola di Markovnikov

Secondo la regola di Markovnikov, nell’addizionarsi di HX ad un alchene, H si lega al carbonio che reca il minor numero di sostituenti ed X al carbonio che reca il maggior numero di sostituenti.

Reazione tra HCl e 1-metilcicloesene

Quale prodotto vi attendereste dalla reazione fra l’HCl e l’1-metilcicloesene?

• Due alchili sul carbonio 1
• Un alchile sul carbonio 2

H C H₃ 1-metilcicloesene

Secondo la regola di Markovnikov, l’idrogeno dovrebbe addizionarsi...