Reações de hidratação em alcinos

As reações de hidratação em alcinos são reações de adição que ocorrem quando esses compostos são colocados em um meio que possui água (H₂O) e ácido sulfúrico (H₂SO₄). Nesse caso, o ácido atua como catalisador.

Durante esse tipo de reação, há a quebra de uma das ligações pi existentes na ligação tripla. Essa quebra faz surgir uma valência livre em cada um dos carbonos que estavam realizando a tripla ligação.

Quebra da ligação tripla no alcino

Logo em seguida, o hidrônio (H⁺) e o ânion hidróxido (OH^-), que formavam a água, são adicionados em cada uma das valências livres obtidas após a quebra da ligação pi.

Adição dos íons hidrônio e hidróxido nas valências livres dos carbonos

O resultado da adição dos íons na hidratação do alcino é a formação de um enol, composto orgânico bastante instável, o qual sempre sofre o fenômeno da tautomerização. Nesse fenômeno, o hidrogênio da hidroxila é deslocado para o carbono da dupla ligação, enquanto a ligação pi da dupla ligação é deslocada para entre o carbono e o oxigênio.

Tautomerização do enol formado na adição do alcino

Os produtos originados em uma reação de hidratação em alcinos podem ser aldeídos ou cetonas. A seguir, conheça alguns exemplos desse tipo de reação:

1º Exemplo: Reação de hidratação do etino

Fórmula estrutural do etino

Quando uma das ligações pi, entre os carbonos 1 e 2, é rompida, forma-se uma valência livre em cada um desses carbonos, e, consequentemente, ocorre a adição do hidrônio (H⁺) no carbono 1 e do hidróxido (OH^-) no carbono 2. Assim, há a formação do enol etenol.

Rompimento da ligação pi e adição no etino

Como os carbonos da tripla ligação são iguais, a adição dos íons após a quebra pode ocorrer em qualquer carbono.

O composto formado nessa reação é um enol (composto instável) e, por isso, ocorre a tautomerização, na qual o hidrogênio do hidróxido é transferido para o carbono 1, e a ligação pi entre os carbonos 1 e 2 é transferida para entre o carbono 2 e o oxigênio, resultando em uma cetona.

Tautomerização no etenol formando um aldeído

2º Exemplo: Reação de hidratação do propino

Fórmula estrutural do propino

Quando uma das ligações pi, entre os carbonos 1 e 2, é rompida, ocorre a formação de uma valência livre em cada um desses carbonos. Dessa forma, acontece a adição do hidrônio (H⁺) no carbono 1 e do hidróxido (OH^-) no carbono 2. Nesse processo, é formado o enol prop-1-en-2-ol.

Rompimento da ligação pi e adição no propino

Nessa reação, como os carbonos da tripla ligação são diferentes, a ligação dos íons a esses carbonos é realizada de acordo com a regra de Markovnikov (hidrônio no carbono mais hidrogenado e o hidróxido no carbono menos hidrogenado).

O composto formado é um enol (composto instável) e, por causa disso, ocorre a tautomerização, em que o hidrogênio do hidróxido é transferido para o carbono 1, e a ligação pi entre os carbonos 1 e 2 é transferida para entre o carbono 2 e o oxigênio, resultando em uma cetona.

Tautomerização no prop-1-en-2-ol formando uma cetona

3º Exemplo: Reação de hidratação do pent-2-ino

Fórmula estrutural do pent-2-ino

Quando uma das ligações pi, entre os carbonos 2 e 3, é rompida, há a formação de uma valência livre em cada um desses carbonos. Consequentemente, ocorre a adição do hidrônio (H⁺) no carbono 2 e do hidróxido (OH^-) no carbono 3. Assim, forma-se o enol pent-2-en-3-ol.

Rompimento da ligação pi e adição no pent-2-ino

Nessa reação, como nenhum dos carbonos apresenta hidrogênio, não podemos utilizar a regra de Markovnikov para determinar a adição dos íons. A referência para essa adição é o carbono ligado ao menor radical (o qual possui um efeito indutivo menor, logo maior densidade eletrônica).

Como o composto formado é um enol (composto instável), ocorre a tautomerização, em que o hidrogênio do hidróxido é transferido para o carbono 2, e a ligação pi entre os carbonos 2 e 3 é transferida para entre o carbono 3 e o oxigênio, resultando em uma cetona.

Tautomerização no pent-2-en-3-ol formando uma cetona