PRINCIPAIS REAÇÕES DOS ALCANOS

1- Craque ou Pirólise
2- Halogenação
3- Nitração
4- Sulfonação

          1- Craque ou Pirólise

          Os alcanos, quando convenientemente aquecidos, sofrem ruptura homolítica na cadeia, simétrica ou não, resultando outros alcanos e alcenos de cadeias menores. Essa reação é muito usada para se obter gasolina (mistura de octanos) a partir de querosene e óleo diesel (alcanos com mais de 16 carbonos). O alcano passa através de uma câmara aquecida a cerca de 400 a 600^o C, utilizando geralmente um catalisador formado por óxidos metálicos. Essas reações também produzem certa quantidade de hidrogênio.

          2- Halogenação

          A halogenação de um alcano se dá por substituição de um átomo de hidrogênio por um halogênio, resultando em um haleto de alquila. Por exemplo, na cloração do metano e do etano os produtos são, respectivamente, cloro metano e cloro etano. Para alcanos com mais de dois carbonos existe mais de uma possibilidade para o halogênio se posicionar. Deste modo o produto da reação será uma mistura de isômeros de posição. Entretanto, as quantidades dos isômeros formados diferem-se na mistura. A reação ocorre via radicais livres.

          Tomemos como exemplo a bromação do propano. As quantidades de 1- bromo propano e 2- bromo propano obtidas dependem das velocidades relativas a que os radicais n-propil e isopropil se formam. Se os radicais isopropil se formarem mais rapidamente será também o 2- bromo propano o que se formará mais rapidamente e o que constitui, portanto, a maior parte dos produtos da reação. Devemos então comparar as velocidades relativas em que os hidrogênios primários e secundários são subtraídos do propano. Para se calcular a porcentagem de cada um dos produtos devemos usar a seguinte regra:

           Velocidades relativas de subtração do hidrogênio:

           H primário = 1,0
           H secundário = 3,8
           H terciário = 5,0

           O propano tem seis hidrogênios primários e dois hidrogênios secundários, portanto:

           para H primário:   6 x 1,0 = 6,0
           para H secundário:   2 x 3,8 = 7,6

total:  6,0 + 7,6 = 13,6

           13,6 corresponde a 100% das velocidades relativas. Logo, por regra de três simples, temos que 7,6 (H primário) corresponde a aproximadamente 55,9% e que 6,0 (H secundário) corresponde a 44,1%. Essas porcentagens são as quantidades relativas dos radicais n-propil e isopropil formados e, consequentemente, também dos produtos formados. Percebe-se então que o radical substituído no carbono secundário, isto é, o radical isopropil, forma-se mais rapidamente que o n-propil, o que leva a uma maior rapidez na formação do 2-bromo propano.

           Essa regra funciona bem para a monohalogenação dos alcanos e os resultados são geralmente porcentagens não muito discrepantes entre si, pois na maioria dos alcanos o número de hidrogênios menos reativos é maior, quer dizer, a menor reatividade está compensada por um fator de probabilidade de ataque mais alto e disto resulta que se obtenham quantidades apreciáveis de todos os isômeros.

Veja aqui alguns aspectos estereoquímicos da halidrificação de alcenos.

          3- Nitração

          Os alcanos podem ser nitrados utilizando-se ácido nítrico concentrado em condições enérgicas (aprox. 400^o C), produzindo nitro-compostos:

          4- Sulfonação

          Os alcanos podem ser sulfonados utilizando-se ácido sulfúrico concentrado a altas temperatura, produzindo ácidos sulfônicos:

Química 2000 - Wagner Xavier Rocha, 1999