Estabilidades Relativas dos Alcenos

A energia liberada quando um alceno reage com o hidrogênio é chamada de calor da hidrogenação.

A estabilidade relativa dos alcenos é determinada pela comparação de seus calores de hidrogenação. Quanto menor o calor da hidrogenação, maior a estabilidade do alceno.

Verifica-se que o aumento da substituição através da ligação dupla diminui o calor da hidrogenação, revelando que o alceno tetrassubstituído é mais estável do que os alcenos tri-, di e monossubstituídos.

A razão é que os alcenos mais substituídos têm uma proporção maior de ligações sp 2-sp 3 do que ligações sp^{3-sp 3}. A ligação sp^{2-sp 3} é mais baixa em energia e mais forte do que a ligação sp^{3-sp 3}, pois tem uma maior contribuição de elétrons s, que são mais baixos em energia.

Outro fator responsável pela estabilidade dos alcenos substituídos é a interação estabilizadora, chamada hiperconjugação, entre a densidade eletrônica deslocalizada da ligação pi e as ligações sigma carbono-hidrogênio nos substituintes.

Os substituintes alquil fornecem hiperconjugação adicional e levam a mais estabilidade. Portanto, o 2,3-dimetil-2-buteno, com quatro substituintes na ligação dupla, é mais estável do que o propeno, que possui apenas um substituinte.

Além disso, a estereoquímica dos substituintes em torno das ligações duplas também contribui para a estabilidade dos alcenos. Os transalcenos normalmente têm um calor de hidrogenação mais baixo e são mais estáveis do que os isômeros cis.

A razão está na deformação estérica produzida pela interação entre os substituintes presentes no mesmo lado da ligação dupla no isômero cis.