Reações de hidratação em alcinos

A hidratação de alcinos ocorre por meio da quebra de uma ligação pi e a consequente adição de uma molécula de água, o que origina compostos orgânicos de funções diferentes.

A acetona é uma substância produzida a partir da hidratação de um alcino

Os alcinos podem sofrer as chamadas sínteses (reações químicas) orgânicas (utilizando compostos orgânicos), nas quais eles reagem com determinadas substâncias (como a água) para originar compostos orgânicos de funções e características diferentes.

É importante relembrarmos que os alcinos apresentam na sua constituição uma ligação tripla, ou seja, possuem duas ligações pi e uma ligação sigma entre dois átomos de carbono. Por essa razão, as reações químicas que eles sofrem rotineiramente são as reações de adição.

Para realizar uma adição em uma molécula de um alcino, é necessário que a ligação pi seja clivada (quebrada) para que cada um dos carbonos da ligação pi necessite de realizar uma nova ligação para estabilizar-se.

Representação da quebra de uma pi de um alcino

Como eles apresentam duas ligações pi, se as duas forem rompidas, cada átomo de carbono que as envolve necessitará de duas ligações para ser estabilizado.

Representação da quebra ddas duas pi de um alcino

Um exemplo de adição que os alcinos podem sofrer é a chamada reação de hidratação. Nessa reação o reagente que é colocado para reagir com a molécula do alcino é a água. Nela temos a presença de um hidrônio (H⁺) e de uma hidroxila (OH^-), já que a água sofre autoionização. A seguir temos a equação de autoionização da água:

Equação da autoionização da água

Assim, quando o alcino reage com a água, apenas uma molécula de água reage com uma molécula do alcino, o que faz com que apenas uma ligação pi entre dois átomos de carbono do alcino seja rompida. Dessa forma, o hidrônio é adicionado a um átomo de carbono em que a ligação pi foi quebrada, e a hidroxila é adicionada a outro átomo de carbono dessa ligação pi. A equação a seguir demonstra a quebra de uma das ligações pi de um alcino qualquer e a adição de uma molécula de água na sua estrutura:

Equação que representa uma hidratação de um alcino qualquer

OBS₁.: a adição do hidrônio e da hidroxila ao alcino irá obedecer a regra de Markovnikov, ou seja, o hidrônio será adicionado ao carbono mais hidrogenado da tripla ligação e a hidroxila será adicionado ao carbono menos hidrogenado da tripla ligação. Veja um exemplo desta regra abaixo:

Equação que representa uma hidratação de um alcino qualquer utilizando a regra de Markovnikov

Como é possível observar na equação acima, durante a hidratação de um alcino, uma molécula de enol é formada. O detalhe interessante é que o enol é uma molécula orgânica extremamente instável. Sendo assim, essa molécula formada sofre uma transformação intramolecular (na sua própria molécula) e origina um novo composto mais estável. A equação a seguir demonstra a transformação do enol produzido pela hidratação do alcino em um composto mais estável.

Representação da transformação do enol em cetona (composto mais estável)

Obs.: Esse processo de transformação que os enóis sofrem por serem instáveis é conhecido como tautomeria. A tautomeria de um enol forma um aldeído ou uma cetona.

O produto final de uma hidratação de um alcino dependerá então do enol que for originado como produto intermediário, podendo ser, então, um aldeído ou uma cetona. Como regra geral, para que uma cetona seja formada, é necessário que o alcino possua ligação tripla obrigatoriamente entre carbonos secundários (carbono ligado a dois outros átomos de carbono) ou entre um carbono primário (carbono ligado a outro átomo de carbono) e um secundário. As fórmulas moleculares a seguir são exemplos de alcinos com as características descritas:

Ex₁.: Alcino com tripla entre um carbono primário e outro secundário

H₃C — C ≡ CH

Ex₂.: Alcino com tripla entre um carbono secundário e outro secundário

H₃C — C ≡ C — CH₃

Obs.: O único alcino que produz aldeído como produto de sua hidratação é o etino.

Depois de todas essas descrições, agora podemos representar algumas hidratações de alcinos diferentes, visualizando o produto final de cada uma delas: