Dieno

1,3-butadiene

Em química orgânica, um dieno (DY-een) (diolefina (dy-OH-lə-fin) ou alcadieno) é um composto covalente que contém duas ligações duplas, geralmente entre átomos de carbono. Eles contêm, portanto, duas unidades de alceno, com o prefixo padrão di da nomenclatura sistemática. Como uma subunidade de moléculas mais complexas, os dienos ocorrem em produtos químicos sintéticos e naturais e são usados na síntese orgânica. Os dienos conjugados são amplamente utilizados como monômeros na indústria de polímeros. As gorduras poliinsaturadas são de interesse para a nutrição.

Aulas

Os dienos podem ser divididos em três classes, dependendo da localização relativa das ligações duplas:

1. Mortos acumulados ter as ligações duplas compartilhando um átomo comum. O resultado é mais especificamente chamado de um alieno.
2. Dienes conjugados conjugaram laços duplos separados por um único vínculo. Os dienos conjugados são mais estáveis do que outros dienos por causa da ressonância.
3. Dienes não conjugados ter os títulos duplos separados por dois ou mais títulos únicos. Eles geralmente são menos estáveis do que os dienos conjugados isoméricos. Isso também pode ser conhecido como um isolado diene.

Alguns morrem: A: 1,2-Propadieno, também conhecido como allene, é o dieno mais simples cumulado. B: Isopreno, também conhecido como 2-metil-1,3-butadieno, o precursor da borracha natural. C: 1,3-Butadiene, precursor de polímeros sintéticos. D: 1.5-Cyclooctadieno, um dieno não conjugado (visto que cada dupla ligação é dois carbonos longe do outro). E: Norbornadiene, um bicíclico tenso e unconjugated diene. F: Dicyclopentadiene.

De acordo com a definição do Gold Book, um "diene" poderia incluir um ou mais heteroátomos que substituem átomos de carbono insaturados, dando estruturas que poderiam ser mais especificamente chamadas de heterodienos.

Compostos que contêm mais de duas ligações duplas são chamados de polienos. Polienos e dienos compartilham muitas propriedades.

Síntese de dienos

Em escala industrial, o butadieno é preparado por craqueamento térmico de butanos. Em um processo igualmente não seletivo, o diciclopentadieno é obtido a partir de alcatrões de hulha.

No laboratório, são empregados processos mais direcionados e delicados, como desidroalogenações e condensações. Uma miríade de métodos foi desenvolvida, como a reação de Whiting. Famílias de dienos não conjugados são derivadas da oligomerização e dimerização de dienos conjugados. Por exemplo, 1,5-ciclooctadieno e vinilciclohexeno são produzidos por dimerização de 1,3-butadieno.

Os ácidos graxos contendo dieno são biossintetizados a partir da acetil CoA.

α,ω-Dienos têm a fórmula (CH₂)_n(CH=CH₂)₂. Eles são preparados industrialmente por etenólise de dienos cíclicos. Por exemplo, 1,5-hexadieno e 1,9-decadieno, úteis agentes de reticulação e intermediários sintéticos, são produzidos a partir de 1,5-ciclooctadieno e cicloocteno, respectivamente. O catalisador é derivado de Re₂O₇ em alumina.

Reatividade e usos

Polimerização

A reação mais praticada de alcenos, incluindo dienos, é a polimerização. O 1,3-butadieno é um precursor da borracha usada em pneus e o isopreno é o precursor da borracha natural. O cloropreno está relacionado, mas é um monômero sintético.

Cicloadições

Uma reação importante para dienos conjugados é a reação de Diels-Alder. Muitos dienos especializados foram desenvolvidos para explorar essa reatividade para a síntese de produtos naturais (por exemplo, dieno de Danishefsky).

Outras reações de adição

Os dienos conjugados adicionam reagentes como bromo e hidrogênio pelas vias de adição 1,2 e adição 1,4. A adição de reagentes polares pode gerar arquiteturas complexas:

Reações de metátese

Dienos não conjugados são substratos para reações de metátese de fechamento de anel. Essas reações requerem um catalisador de metal:

Acidez

A posição adjacente a uma ligação dupla é ácida porque o ânion alilo resultante é estabilizado por ressonância. Este efeito torna-se mais pronunciado à medida que mais alcenos estão envolvidos para criar maior estabilidade. Por exemplo, a desprotonação na posição 3 de um 1,4-dieno ou na posição 5 de um 1,3-dieno fornece um ânion pentadienil. Um efeito ainda maior é visto se o ânion for aromático, por exemplo, desprotonação do ciclopentadieno para dar o ânion ciclopentadienil.

O ligante dieno simétrico C2 usado na catálise assimétrica.

Como ligantes

Os dienos são ligantes quelantes amplamente utilizados na química organometálica. Em alguns casos, eles servem como ligantes substitutos, sendo removidos durante um ciclo catalítico. Por exemplo, os ligantes ciclooctadieno ("cod") em bis(ciclooctadieno)níquel(0) são lábeis. Em alguns casos, os dienos são ligantes espectadores, mantendo-se coordenados ao longo de um ciclo catalítico e influenciando a distribuição dos produtos. Dienes quirais também foram descritos. Outros complexos de dieno incluem (butadieno)ferro tricarbonil, ciclobutadieneiron tricarbonil e dímero de cloreto de ródio ciclooctadieno.