química orgánica i - DePa - UNAM

Manual de Prácticas de Química Orgánica 1 (1311) 2012-2
OBJETIVOS
PRÁCTICA No 10 ISOMERÍA GEOMÉTRICA
a) Realizar una reacción de isomerización a través de un reflujo.
b) Llevar a cabo la transformación del anhídrido maleico al ácido fumárico
mediante catálisis ácida.
c) Comprobar que la reacción se llevó a cabo mediante la comparación de los
puntos de fusión.
INFORMACIÓN
En un alqueno, los dos orbitales p que forman el enlace π deben ser paralelos
para que el traslape resulte máximo, por lo que no hay rotación respecto a un enlace
doble. Por esa razón, un alqueno disustituido puede existir en dos formas distintas: los
hidrógenos unidos a los carbonos sp 2 están en el mismo lado (isómero cis) o en lados
opuestos (isómero trans) del enlace doble. También se le llama isomería geométrica.
Téngase en cuenta que los isómeros cis-trans tienen la misma fórmula molecular, pero
son distintos en la forma en que sus átomos se orientan en el espacio. Para que ocurra
una rotación alrededor de un enlace doble, se debe romper temporalmente el enlace π.
Un ejemplo de lo anterior lo tenemos en la reacción de isomerización del ácido maleico
(isómero cis) al ácido fumárico (isómero trans), catalizada con ácido.
REACCIÓN
Un mecanismo sencillo (Figura 1) que nos puede explicar esta isomerización es
el siguiente:
a) Si se parte del anhídrido maleico (más comercial), ocurre primero una
hidrólisis al protonarse un oxígeno y entrar una molécula de agua en el
carbono del grupo carboxilo, formándose el ácido correspondiente (ácido
maleico, cis).
b) El ácido maleico se protona, lo que provoca un desplazamiento de electrones
desde el enlace doble, lo que deja un enlace sencillo, con lo cual se gira
inmediatamente, debido a la repulsión entre los grupos carboxilo,
adquiriendo ahora forma trans, más estable.
MECANISMO DE LA REACCIÓN
a) Hidrólisis del anhídrido maleico.
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