Dieno

En química orgánica , un dieno ( / ˈd aɪ iː n / DY -een ) ; también diolefina , / d aɪ ˈoʊ l ə f ɪ n / dy- OH -lə-fin ) o alcadieno ) es un compuesto covalente que contiene dos enlaces dobles , generalmente entre átomos de carbono . ^[1] Por lo tanto, contienen dos unidades de alqueno, con el prefijo estándar di de la nomenclatura sistemática . Como subunidad de moléculas más complejas, los dienos se encuentran en productos químicos naturales y sintéticos y se utilizan en síntesis orgánica . Los dienos conjugados se utilizan ampliamente como monómeros en la industria de los polímeros . Las grasas poliinsaturadas son de interés para la nutrición .

Los dienos se pueden dividir en tres clases, dependiendo de la ubicación relativa de los dobles enlaces: ^[1]

1. Los dienos acumulados tienen enlaces dobles que comparten un átomo común. El resultado se denomina más específicamente aleno .
2. Los dienos conjugados tienen enlaces dobles conjugados separados por un enlace simple. Los dienos conjugados son más estables que otros dienos debido a la resonancia.
3. Los dienos no conjugados tienen los enlaces dobles separados por dos o más enlaces simples. Suelen ser menos estables que los dienos conjugados isoméricos . También se los conoce como dienos aislados .

Según la definición del Libro de Oro , un "dieno" podría incluir uno o más heteroátomos que reemplazan átomos de carbono insaturados, dando estructuras que podrían llamarse más específicamente heterodienos . ^[1]

Los compuestos que contienen más de dos enlaces dobles se denominan polienos . Los polienos y los dienos comparten muchas propiedades.

A escala industrial, el butadieno se obtiene mediante craqueo térmico de butanos . En un proceso similar, no selectivo, el diciclopentadieno se obtiene a partir de alquitranes de hulla .

En el laboratorio se emplean procesos más dirigidos y delicados como las deshidrohalogenaciones y las condensaciones . Se han desarrollado innumerables métodos , como la reacción de Whiting . Las familias de dienos no conjugados se derivan de la oligomerización y dimerización de dienos conjugados. Por ejemplo, el 1,5-ciclooctadieno y el 4-vinilciclohexeno se producen por dimerización del 1,3-butadieno .

Los ácidos grasos que contienen dienos se biosintetizan a partir de acetil CoA .

Los α,ω-dienos tienen la fórmula (CH ₂ ) _n (CH=CH ₂ ) ₂ . Se preparan industrialmente mediante la etenólisis de dienos cíclicos. Por ejemplo, el 1,5-hexadieno y el 1,9-decadieno, agentes de reticulación útiles e intermediarios sintéticos, se producen a partir del 1,5-ciclooctadieno y el cicloocteno , respectivamente. El catalizador se deriva del Re ₂ O ₇ sobre alúmina. ^[2]

La reacción más practicada de los alquenos, incluidos los dienos, es la polimerización . El 1,3-butadieno es un precursor del caucho que se utiliza en los neumáticos, y el isopreno es el precursor del caucho natural . El cloropreno es un compuesto relacionado, pero es un monómero sintético.

Una reacción importante para los dienos conjugados es la reacción de Diels-Alder . Se han desarrollado muchos dienos especializados para aprovechar esta reactividad para la síntesis de productos naturales (por ejemplo, el dieno de Danishefsky ).

Los dienos conjugados agregan reactivos como bromo e hidrógeno mediante vías de adición 1,2 y 1,4. La adición de reactivos polares puede generar arquitecturas complejas: ^[3]

Los dienos no conjugados son sustratos para reacciones de metátesis de cierre de anillo . Estas reacciones requieren un catalizador metálico :c

La posición adyacente a un doble enlace es ácida porque el anión alilo resultante se estabiliza por resonancia. Este efecto se vuelve más pronunciado a medida que intervienen más alquenos para crear una mayor estabilidad. Por ejemplo, la desprotonación en la posición 3 de un 1,4-dieno o la posición 5 de un 1,3-dieno da un anión pentadienilo . Se observa un efecto aún mayor si el anión es aromático, por ejemplo, la desprotonación de ciclopentadieno para dar el anión ciclopentadienilo .

Los dienos son ligandos quelantes ampliamente utilizados en la química organometálica . En algunos casos, sirven como ligandos de reserva, siendo eliminados durante un ciclo catalítico. Por ejemplo, los ligandos de ciclooctadieno ("cod") en bis(ciclooctadieno)níquel(0) son lábiles. En algunos casos, los dienos son ligandos espectadores, permaneciendo coordinados a lo largo de un ciclo catalítico e influyendo en las distribuciones de productos. También se han descrito dienos quirales . ^[5] Otros complejos de dienos incluyen (butadieno)hierro tricarbonilo , ciclobutadienohierro tricarbonilo y ciclooctadieno-cloruro de rodio dímero .