Alcinos

Os alcinos são hidrocarbonetos de cadeia aberta, ramificada ou não, que possuem uma ligação tripla entre os carbonos. Possuem fórmula geral C_nH_2n-2. Entre os hidrocarbonos acíclicos, são os que possuem maior caráter polar, já que a ligação tripla é mais eletronegativa, mas também são os mais reativos, por conta da maior presença dos elétrons π. O etino é o principal alcino comercializado, visto que é um importante gás para a solda, além de ser precursor químico de diversos produtos de interesse comercial, como alguns polímeros.

Veja também: Critérios de classificação das cadeias carbônicas

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre alcinos
• 2 - O que são alcinos?
• 3 - Propriedades e características dos alcinos
• 4 - Nomenclatura dos alcinos
• 5 - Aplicação dos alcinos
• 6 - Obtenção dos alcinos
• 7 - Exercícios resolvidos sobre alcinos

Resumo sobre alcinos

• Os alcinos são hidrocarbonetos de cadeia aberta, ramificados ou não, que possuem a presença de uma ligação tripla entre carbonos.

• Entre os hidrocarbonetos acíclicos, são os de maior caráter polar, além de serem os mais reativos por conta da maior presença de elétrons π.

• Em termos de nomenclatura, por serem hidrocarbonetos, possuem o mesmo sufixo da classe, mas com a variação no infixo (-in-) para indicar a ligação tripla.

• Destaca-se o alcino etino, por conta da sua utilização como combustível para solda e também como precursor químico de produtos de interesse comercial.

• Para a síntese de alcinos, a reação mais comum é a de eliminação, mais especificamente a de desidroalogenação de dialetos vicinais.

O que são alcinos?

Os alcinos são hidrocarbonetos de cadeia aberta (acíclica) que possuem uma ligação tripla carbono-carbono. Essa cadeia aberta pode ser ramificada ou não. Sua a fórmula molecular geral é C_nH_2n-2.

Importante: Cadeias carbônicas acíclicas ramificadas ou não com duas ligações triplas são, segundo a Iupac, chamadas de alcadiinos. Com três ligações triplas, alcatriinos, e assim sucessivamente.

Propriedades e características dos alcinos

Composta por uma ligação sigma (σ) e duas ligações pi (π), a ligação tripla dos alcinos possui geometria linear, com um ângulo de ligação de 180°, já que os carbonos que a compõem possuem hibridização do tipo sp.

Aliás, em comparação aos carbonos de hibridização sp³ e sp², os carbonos de hibridização sp são um pouco mais eletronegativos, já que há maior influência do subnível s. Essa maior eletronegatividade, inclusive, explica o porquê de a ligação C≡C ser mais curta que as ligações C–C e C=C.

Apesar da maior eletronegatividade da ligação tripla, os alcinos possuem uma polaridade irrisória e, por isso, assim como alcanos e alcenos, apresentam solubilidade em solventes orgânicos de baixa polaridade (como outros hidrocarbonetos, tetracloreto de carbono etc.). Contudo, esse maior caráter polar garante aos alcinos temperaturas de fusão e ebulição ligeiramente maiores se comparados aos alcanos e alcenos.

Outra consequência da maior eletronegatividade do carbono sp é o fato de o hidrogênio ligado a esse tipo de carbono ser mais ácido que quando ligado a carbonos sp² e sp³. Contudo, tal acidez não é tão grande se olharmos para outras funções orgânicas. Por exemplo, os alcinos são menos ácidos que os álcoois e a água. Além disso, a insaturação dos alcinos também os torna mais reativos que alcenos e alcanos.

Nomenclatura dos alcinos

Segundo a Iupac, todos os hidrocarbonetos devem possuir o sufixo “–o”. Os alcinos, porém, possuem o diferencial da presença da ligação tripla. As regras de nomenclatura sistemática indicam que as insaturações são representadas pelo infixo, e para ligações triplas, o infixo utilizado é “–in–”.

No caso da molécula anterior, temos:

• et–: prefixo para indicar que existem dois carbonos na cadeia.

• –in–: infixo para indicar a presença da ligação tripla.

• –o: sufixo de hidrocarboneto.

A partir de 4 carbonos na cadeia, a ligação tripla possuirá mais de uma possibilidade de posição. Sendo assim, nesses casos, a posição da ligação tripla deve constar no nome oficial, da seguinte maneira:

No caso de uma cadeia ramificada, a insaturação possui prioridade sobre a ramificação e, por isso, a contagem da cadeia principal deve iniciar pelo carbono da extremidade mais próximo da ligação tripla:

Até certo tempo, a Iupac tinha a determinação de que a insaturação deveria ficar na cadeia principal, mesmo que a cadeia com a ligação tripla não fosse a maior possível. Porém, isso mudou, e a partir de agora, a maior cadeia sempre será a principal, tendo insaturação ou não. O 4-etinil-heptano, o exemplo a seguir, era chamado pela regra antiga de 3-propil-hex-1-ino.

Aplicação dos alcinos

Os alcinos, como já dito, são muito reativos. Por isso, apenas o etino (acetileno, C₂H₂) é mais comumente encontrado e é também o alcino de maior aplicação. O gás combustível foi descoberto por acidente, por Edmundo Davy, em 1836, ao tentar obter potássio com maior rendimento, porém sua produção industrial só se iniciou em 1892, por meio dos trabalhos de Thomas Wilson.

Inicialmente utilizado como gás de lamparina, dado o seu potencial luminoso, maior que do carvão, o acetileno foi perdendo espaço, com o avanço da indústria de petróleo, mas a possibilidade desse composto produzir derivados de petróleo por rotas alternativas e também ser matéria-prima de diversos produtos fez com que sua produção não se tornasse obsoleta.

Do acetileno, por exemplo, pode-se obter diversos produtos de interesse comercial, como precursores dos polímeros de poliacrilato, polietileno, policloreto de vinila (PVC), poliacetileno e polivinil.

Sem contar, obviamente, com o uso na metalurgia e siderurgia, pois o acetileno (comercialmente vendido sobre o nome de oxiacetileno) é aplicado como combustível para solda de metais e corte do aço, além de moldagem e tratamento de metais. Sua chama chega a incríveis 3300 °C, sendo ele o combustível de chama mais quente entre os mais comuns.

O gás propino (C₃H₄) se apresenta como um bom substituto para o etino. Sua principal vantagem é o fato de poder ser facilmente liquefeito, sem a necessidade de armazenamento criogênico, facilitando o seu transporte. Também já foi estudado como combustível de foguete.

Obtenção dos alcinos

A grande reatividade da ligação tripla dificulta o encontro de alcinos na natureza. Alguns, entretanto, são encontrados em compostos polifuncionais, como é o caso da dactilina, um produto natural marinho que é inibidor do metabolismo do pentobarbital (anestésico).

Os alcinos podem ser obtidos por reações de eliminação de dialetos vicinais (quando os átomos de halogênio se encontram em átomos de carbono que são vizinhos). No caso, primeiramente, deve-se fazer adição de halogênio a um alceno, como veremos no exemplo a seguir.

Depois, esse dialeto pode ser submetido a uma reação de desidroalogenação (uma eliminação) dupla com uma base forte, assim produzindo o alcino.

Leia também: Alcadienos — hidrocarbonetos de cadeia aberta que possuem duas duplas ligações entre carbonos

Exercícios resolvidos sobre alcinos

(Uern 2015) Hidrocarbonetos são compostos que apresentam em sua composição átomos de carbono e hidrogênio. Um caso de hidrocarboneto são os alcinos que apresentam cadeias alifáticas insaturadas por uma tripla ligação. Considere o alcino apresentado na figura.

Afirma-se que o composto está INCORRETO, pois

A) possui 1 carbono a menos.

B) o nome não está adequado.

C) não poderia ser representado por linhas.

D) o ângulo entre os carbonos que possuem a tripla não está correto.

Resolução:

Alternativa D

Os carbonos de hibridização sp (como é o caso do que faz uma ligação tripla e uma ligação simples) possuem geometria linear. Sendo assim, o but-1-ino, respeitando-se os ângulos de ligação, deve ser representado da seguinte forma se na fórmula em bastão.

(Uerj 2015) Um processo petroquímico gerou a mistura, em partes iguais, dos alcinos com fórmula molecular C₆H₁₀. Por meio de um procedimento de análise, determinou-se que essa mistura continha 24 gramas de moléculas de alcinos que possuem átomo de hidrogênio ligado a átomo de carbono insaturado. A massa da mistura, em gramas, corresponde a:

A) 30

B) 36

C) 42

D) 48

Resolução:

Alternativa C

A mistura contém partes iguais dos alcinos de fórmula C₆H₁₀. Deve-se, então, apresentar a estrutura de todos os alcinos possíveis. São possíveis 7 alcinos, e, destes, apenas 4 possuem átomo de hidrogênio ligado a carbono insaturado (ou seja, quando a tripla ligação está na ponta).

Atenção: Os alcinos, para melhor visualização, não estão obedecendo à geometria molecular correta.

Se quatro alcinos correspondem a 24 gramas da mistura, então a massa total da mistura é calculada da seguinte forma:

                        4 alcinos ------------------- 24 gramas

                        7 alcinos ------------------- x

\(4\cdot x=24\cdot 7\)

\(x=\frac{24\cdot7}4\)

\(x=6\cdot7→x=42\ gramas\)

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química