Traccia D5
Illustrare le reazioni di addizione al doppio legame negli alcheni.
Le reazioni di addizione sono quelle reazioni in cui due reagenti si sommano per
formare un solo prodotto in modo che non avanzino atomi. Le reazioni di
addizione possono essere di tue tipi: polare e non polare. Le polari si suddividono
in:
•
•
Addizione elettrofila: reazione in cui i reagenti sono generalmente
idrocarburi insaturi.
Addizione nucleofila: reazione in cui un legame
creazione di due legami covalenti.
viene rimosso attraverso la
Mentre le reazioni di addizione non polare sono:
•
•
Addizione radicalica: reazione in cui da un reagente debole si formano,
tramite la scissione, due radicali liberi.
Reazione periciclica: reazione concentrata cioè che avviene in un unico
passaggio.
Gli alcheni, composti organici facenti parte del gruppo degli idrocarburi, sono
costituiti semplicemente da atomi di carbonio e idrogeno con doppio legame.
Possono presentarsi con proprietà chimiche e fisiche differenti ma con la
medesima composizione, cioè con un’isomeria cis o trans. Ciò è dovuto al fatto
che accanto al legame C=C è ostacolata la libera rotazione.
Un esempio caratteristico è il dicloroetene che può esistere nelle due forme
differenti di cis e trans:
Le reazioni di addizione degli alcheni avvengono generalmente con un
meccanismo elettrofilo o in determinati casi radicalico. Le reazioni possono essere
di diversi tipi:
1. Addizione di acidi alogenidrici : reazione in cui questi acidi (HCl, HBr e HI), si
sommano agli alcheni per formare gli alogeno-alcani. Questa reazione segue
la regola di Markovnikov. Tale regola afferma che l’idrogeno si lega al
carbonio più idrogenato presente nel doppio legame.
Il meccanismo dell’addizione elettrofila di HCl all’etilene. La reazione si sviluppa
in due stadi:
• L’atomo di idrogeno dell’acido
HCl è attaccato dagli elettroni
del doppio legame,
formando un nuovo legame CH. Due elettroni si spostano dal
legame H-Cl sul cloro, dando
uno ione cloruro.
• Lo ione cloruro cede una
coppia di elettroni all’atomo di
carbonio carico positivamente,
formando un legame C-Cl e
portando al prodotto di
addizione neutro.
2. Addizione di acqua: reazione in cui gli alcheni reagiscono con l’acqua in un
ambiente acido per formare gli alcoli, composti organici simili agli alcani in cui
un atomo di idrogeno viene sostituito dal gruppo (-OH). Questa reazione segue
la regola di Markovnikov.
3. Il meccanismo dell’addizione di acqua negli alcheni si sviluppa in differenti
stadi:
• Un atomo di idrogeno viene
attaccato dagli elettroni del
doppio legame, facendo si
che si formi un nuovo legame
C-H e sull’altro atomo di
carbonio rimanga la carica
positiva. Due elettroni del
legame H-O si spostano
sull’ossigeno, formando una
molecola neutra di acqua.
• La molecola H2O cede una
coppia di elettroni all’atomo di
carbonio carico positivamente
formando il legame C-O e
lasciando una carica positiva
sul prodotto di addizione.
• L’acqua si comporta da base e
rompe H+, riproducendo H3O+ e
arrivare al prodotto finale di
addizione.
4. Alogenazione: reazione in cui gli alogeni, elementi del VII gruppo della tavola
periodica, reagiscono con gli alcheni per far si che si formino i dialogenoalcani.
5. Formazione di aloidrine, reazione in cui alogeni ed alcheni, in ambiente
acquoso, formano aloidrine.
6. Idrogenazione catalitica: reazione che può avvenire soltanto in presenza di un
catalizzatore (Pt, Pd, Ni). Il metallo assimila sia l’idrogeno che l’alchene in
maniera che si leghino in modo opposto con la superficie del metallo.
7. Addizione radicalica di HBr: in cui Hbr si può aggregare con gli alcheni in due
modi differenti, per via ionica o radicalica. Per via ionica, seguendo la regola di
Markovnikov, si ottiene eseguendo la reazione in assenza di perossidi, al buio e
a temperatura ambiente. Per via radicalica, si realizza con la presenza di fonti
di calore e perossidi. La reazione si svolge in tre momenti differenti: inizio,
propagazione e terminazione non dando origine a trasposizioni.
