Aldeídos ou cetonas podem ser formados, por tautomerização, pela hidratação de alcinos. Dê o produto da hidratação do 4-metil-pent-2-ino em meio ácido. Mostre o mecanismo.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede: a hidratação ácida de um alcino (o 4-metil-pent-2-ino) gera primeiro um enol, que depois se rearranja (tautomera) pra um aldeído ou cetona. O tópico aqui é “hidratação de alcinos em meio ácido” e “tautomização enol-cetona”. Para resolver a gente vai usar:
- Protonação do triplo (forma cátion vinílico)
- Adição de água (ataque nucleofílico)
- Desprotonação (forma o enol)
- Tautomerização enol → cetona (migração de próton + rearranjo de ligações)
Passo 2
Protonação do alcino
O primeiro lance é o ácido doar um próton ao triplo, gerando um cátion vinílico no carbono mais estável (o mais substituído). Nosso alcino é:
O primeiro lance é o ácido doar um próton ao triplo, gerando um cátion vinílico no carbono mais estável (o mais substituído). Nosso alcino é:
Em meio ácido, H^+ se liga a um dos carbonos do triplo. Segundo Markovnikov, o H vai para o carbono menos substituído (C2) e o cátion fica no C3 (mais substituído):
Passo 3
Ataque de água no cátion vinílico
O oxigênio da água (que tem par de elétrons) ataca o carbono C3 que está com carga positiva. Isso forma um intermediário onde o C3 agora está ligado a –OH₂^+:
O oxigênio da água (que tem par de elétrons) ataca o carbono C3 que está com carga positiva. Isso forma um intermediário onde o C3 agora está ligado a –OH₂^+:
Passo 4
Desprotonação para formar o enol
Esse OH₂^+ passa um próton pra outra água do meio, virando apenas –OH. O resultado é o enol (composto com dupla C=C e grupo –OH):
Esse OH₂^+ passa um próton pra outra água do meio, virando apenas –OH. O resultado é o enol (composto com dupla C=C e grupo –OH):
Esse é o enol, chama-se 4-metil-pent-2-en-3-ol.
Passo 5
Tautomerização enol → cetona
Enóis não são muito estáveis, então rapidamente rola uma migração de próton e a dupla sai do C=C pra virar C=O. É assim que surge a cetona. Em essência:
Enóis não são muito estáveis, então rapidamente rola uma migração de próton e a dupla sai do C=C pra virar C=O. É assim que surge a cetona. Em essência:
- O H do OH migra para o carbono CH da dupla.
- A dupla C=C vira C=O.
O produto final é a cetona correspondente:
Que se chama 4-metilpentan-3-ona.
Resposta
O produto da hidratação ácida do 4-metil-pent-2-ino é a cetona 4-metilpentan-3-ona, via enol intermediar.