7.6 : Introducción a las reacciones de adición electrofílica de alquenos.

El doble enlace en un alqueno simple no conjugado es una región de alta densidad electrónica que puede actuar como una base débil o un nucleófilo. El orbital π lleno (HOMO) del doble enlace puede interactuar con el LUMO vacío de un electrófilo. Una interacción de enlace ocurre cuando el electrófilo ataca entre los dos carbonos; Luego, el electrófilo acepta un par de electrones del enlace π y sufre una adición a través del doble enlace, produciendo un solo producto.

Se puede considerar que las reacciones de adición y eliminación existen en un equilibrio dependiente de la temperatura, lo que puede entenderse mejor a partir del cambio en la energía libre de Gibbs (ΔG) de la reacción. En reacciones adicionales, se rompe un enlace π y se forman dos enlaces σ. Estas reacciones suelen ser exotérmicas porque los enlaces σ son más fuertes que los enlaces π; por tanto, el término de entalpía (ΔH) es negativo. El término de entropía (−TΔS) siempre es positivo: el número de moléculas disminuye, lo que lleva a un ΔS negativo, y T siempre es positivo en la escala Kelvin, por lo que el negativo de ese producto es un término positivo en general. En consecuencia, el valor de ΔG depende de la temperatura del sistema y las reacciones de adición se favorecen a bajas temperaturas.

Cuando un alqueno sufre halogenación, se forman enlaces entre el carbono y los halógenos más electronegativos; así, los átomos de carbono se oxidan. La dihidroxilación, la formación de halohidrina y la epoxidación también son reacciones de oxidación. Por el contrario, la adición de hidrógeno a través del doble enlace de los alquenos es una reacción de reducción que produce los alcanos correspondientes. En las reacciones de hidratación e hidrohalogenación, uno de los átomos de carbono se oxida mientras que el otro se reduce; como resultado, no se clasifican como reacciones de oxidación o reducción. En la hidrobromación del but-2-eno, el protón ácido del HBr acepta un par de electrones del enlace π. El protón se transfiere a uno de los carbonos del doble enlace, mientras que el otro carbono adquiere una carga positiva, lo que da como resultado un intermediario carbocatión secundario. Luego, el ion bromuro reacciona con el centro positivo para producir una mezcla racémica de 2-bromobutano.