Questão 35

Sobre o penta-2,3-dieno, é correto afirmar que:

O nome penta-2,3-dieno indica uma cadeia de cinco carbonos com duas duplas ligações adjacentes, em $\ce{C2}$–$\ce{C3}$ e $\ce{C3}$–$\ce{C4}$. Duplas que partilham um mesmo carbono formam um dieno acumulado — um aleno — e essa é a chave de toda a questão, porque o aleno tem geometria e reatividade completamente distintas das de um dieno conjugado.

Hibridização e geometria. O carbono central ($\ce{C3}$) faz duas ligações $\sigma$ e duas $\pi$: é $sp$, linear. Cada carbono vizinho ($\ce{C2}$ e $\ce{C4}$) faz três ligações $\sigma$ e uma $\pi$: são $sp^2$, trigonais planos. As metilas das pontas são $sp^3$.

O carbono $sp$ central dispõe de dois orbitais $p$ puros, e eles são obrigatoriamente perpendiculares entre si. Cada um forma uma ligação $\pi$ com um vizinho, de modo que os dois planos $sp^2$ das extremidades ficam girados de $90^\circ$ um em relação ao outro:

Analisando as alternativas:

(A) Falsa. Justamente por causa desses $90^\circ$, o penta-2,3-dieno é quiral: cada carbono $sp^2$ terminal carrega dois grupos diferentes ($\ce{H}$ e $\ce{CH3}$), e a molécula não possui plano nem centro de simetria. Trata-se de quiralidade axial — o aleno é o exemplo clássico de substância opticamente ativa sem carbono assimétrico. A molécula e sua imagem especular não são superponíveis, logo há isomeria óptica.

(B) Falsa. A reação de Diels-Alder exige um dieno conjugado capaz de assumir a conformação s-cis; um dieno acumulado não tem os quatro orbitais $p$ paralelos exigidos pelo estado de transição cíclico. Além disso, mesmo quando ocorre, a cicloadição $[4+2]$ entre dieno e alceno gera um cicloalceno (o ciclo-hexeno), que conserva uma insaturação — nunca um cicloalcano.

(C) Falsa. É exatamente o oposto: os dois orbitais $p$ do carbono central são perpendiculares, não paralelos. Não há, portanto, sistema $\pi$ estendido nem deslocalização eletrônica entre as duas duplas — os alenos não são conjugados.

(D) Falsa. São apenas dois carbonos $sp^2$ ($\ce{C2}$ e $\ce{C4}$). O terceiro carbono insaturado, o central $\ce{C3}$, é $sp$; e $\ce{C1}$ e $\ce{C5}$ são $sp^3$.

(E) Verdadeira. A ozonólise rompe cada ligação dupla, substituindo-a por duas ligações $\ce{C=O}$. Como as duas duplas compartilham o carbono central, ele é cortado dos dois lados e, não tendo nenhum hidrogênio, termina com dois oxigênios: vira $\ce{CO2}$. Cada extremidade $\ce{CH3-CH=}$ vira $\ce{CH3-CHO}$, o etanal:

O balanço confere: $\ce{C5H8}$ fornece $2\times \ce{C2H4O} + \ce{CO2}$, ou seja, $5$ carbonos e $8$ hidrogênios de cada lado.