Estabilidad de los alquenos sustituidos por dialquilo

Question

El orden de estabilidad de los alquenos sustituidos por alquilo con respecto al calor de hidrogenación se dio como

$$\ce{R_2C=CH2} > \ce{RHC=CHR}~(\textit{trans}) > \ce{RHC=CHR}~(\textit{cis}).$$

Aunque entiendo que trans El alqueno es generalmente más estable que el cis No entiendo por qué $\ce{R_2C=CH2}$ es la más estable. ¿No debería haber una repulsión entre los grupos alquilos voluminosos, lo que conduce a una disminución de la estabilidad?

Answer 1

A continuación se muestra una imagen de efecto hiperconjugador . Podemos ver un $\ce{\sigma}$ -par de electrones deslocalizadores orbitales con un $\ce{\pi^\ast}$ - orbital.

La explicación a su problema puede darse decidiendo si el efecto es "centralizado" o "descentralizado". Te lo explico con un ejemplo.

Una escena rápida :

Supongamos que tú y tu amigo estáis sentados en un barco ( $\ce{C_{you}=C_{friend}}$ ) en medio de un río, y ambos tienen que llegar pronto a cualquiera de las dos orillas (un proceso similar a la deslocalización, probablemente). Supongamos que los grupos de metilo son los remos que necesitan para cruzar el río.

En $\ce{R2C_{you}=C_{friend}H2}$ , los dos remos están con usted . Así, sólo tú puedes remar la barca y, por tanto, ambos podéis llegar pronto a la orilla. Técnicamente, el $\ce{\beta-H}$ están en un carbono, por lo que el efecto sólo puede producirse en él, de ahí que esté "centralizado" y sea superrápido.

Pero, en $\ce{RHC_{you}=C_{friend}HR}$ , ambos tienen los remos . Así, ambos pueden remar el bote y por lo tanto ambos llegarán a cualquiera de las orillas a un poco más tarde . Técnicamente, el $\ce{\beta-H}$ se distribuyen por igual entre los carbonos, por lo que el efecto puede producirse en cualquiera de los dos lados, de ahí que sea "descentralizado" y no tan rápido como en el caso anterior.

En cuanto a su preocupación por los factores estéricos, debe saber que el "alquilo" se refiere a una cadena recta de hidrocarburos, y no es tan voluminoso como para crear un "obstáculo estérico".

Supongo que eso tiene algún sentido :)

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EDITAR: Lo anterior explica que el primer isómero es el más estable. Anteriormente había dicho que los "efectos estéricos" no importan, pero en el caso de cis y trans isómeros, importa y es lo único que los diferencia (junto con la polaridad). Debido a esto, cis es el menos estable de los tres.

Tabla de referencia de $\ce{\Delta H^°_f}$ : http://ursula.chem.yale.edu/~chem220/chem220js/STUDYAIDS/thermo/heats-formation.html#Alquenos (en #C = 4)