Acidez de 1-Alcinos

Em comparação com alcanos e alcenos, 1-alcinos ou alcinos terminais têm valores de pK_a mais baixos.

Lembre-se de que quanto menor o pK_a, mais forte é o ácido. Assim, os alcinos terminais são mais ácidos do que outros hidrocarbonetos.

Entre o etano, o etileno e o acetileno, o acetileno é 10²⁶ mais ácido que o etano e 10¹⁹ mais forte que o etileno.

O que torna os alcinos terminais mais ácidos do que os alcanos ou alcenos? A resposta está na relativa estabilidade dos carbânions formados pela desprotonação do hidrocarboneto correspondente.

Essa estabilidade depende da natureza do orbital hibridizado no carbono carregado negativamente. No etano, o par solitário reside em um orbital sp³, enquanto no etileno ocupa o orbital sp² e um orbital sp no acetileno.

Um orbital sp³ tem 25% do caráter "s", em comparação com 33% em um orbital sp² e 50% em um orbital sp.

Como os orbitais s estão mais próximos do núcleo carregado positivamente do que os orbitais p, os elétrons em um orbital híbrido com um caractere "s" mais alto experimentarão uma atração eletrostática mais forte.

Portanto, o ânion acetilídeo será o mais estável e prontamente formado na presença de uma base adequada.

Como escolher uma base adequada?

Para que uma base desprotona um ácido, o pK_a do ácido conjugado da base deve ser pelo menos 10 unidades maior que o pK_a do ácido.

Os alcinos terminais têm um pK_a de 25. Aqui, a base escolhida é tal que seu ácido conjugado tem um pK_a de pelo menos 35.

Com amida de sódio como base, os alcinos terminais formam acetileto de sódio e amônia como ácido conjugado. Como o pK_a da amônia é maior que 35, o equilíbrio favorece a formação de acetilídeo de sódio, tornando a amida de sódio uma base adequada para a reação de desprotonação.

Em contraste, o hidróxido de sódio forma água como seu ácido conjugado. Como o pK_a da água é menor que 35, o equilíbrio favorece os reagentes. Portanto, os alcinos terminais não podem ser desprotonados usando hidróxido de sódio.