Para cada molécula abaixo, identifique se ela agirá como nucleófilo ou eletrófilo. Justifique sua resposta.
\mathrm{KOC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}

Passo 1

O enunciado pede: para a molécula \mathrm{KOC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}, identificar se ela atuará como nucleófilo ou como eletrófilo e justificar a resposta.
Informações dadas/observáveis na fórmula: a espécie é o sal de potássio do alcóxido terciário (conhecido como tert‑butóxido de potássio). Podemos separar mentalmente em íons: o cátion \mathrm{K^{+}} e o ânion \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-}.

Passo 2

O que é nucleófilo e o que é eletrófilo (explicação didática, sem pular etapas).
  • Um nucleófilo é uma espécie rica em elétrons que “procura” um centro pobre em elétrons para doar um par eletrônico e formar uma ligação. Em outras palavras, nucleófilos doam elétrons. Exemplos simples: \mathrm{OH^{-}}, \mathrm{NH_3}, \mathrm{Cl^{-}}.
  • Um eletrófilo é o oposto: é pobre em elétrons (tem carga positiva parcial ou total, ou um orbital vazio) e aceita pares de elétrons. Exemplos: carbocátions ( \mathrm{R-CH_2^+}), \mathrm{H^{+}}, halogênios ligados a carbono polarizado ( \mathrm{C^{\delta+}-Br^{\delta-}}).
    Importante: a mesma espécie pode ser nucleófila e também base de Brønsted (doa pares de elétrons para formar ligações com átomos de hidrogênio). Ser nucleófilo está ligado a doação de par eletrônico a centros eletrófilos; ser base está ligado a retirar prótons.

Passo 3

Fatores que tornam uma espécie um bom nucleófilo (ensinando o que olhar numa prova):
  • Carga: íons negativos tendem a ser nucleófilos melhores que as espécies neutras (mais densidade eletrônica).
  • Pares livres: átomos com pares de elétrons não ligantes (lone pairs) podem doar esses pares.
  • Eletronegatividade: quanto menos eletronegativo o átomo doador, mais disponível ficam os elétrons para doação (ex.: \mathrm{O} é mais eletronegativo que \mathrm{S}, então em média tiofenóxidos são mais nucleofílicos em solventes próticos por polarizabilidade — mas não vamos complicar demais agora).
  • Polarizabilidade: átomos maiores e mais polarizáveis podem ser nucleófilos fortes em solventes apróticos/protos — detalhe avançado para depois.
  • Estericidade (impedimento estérico): grupos volumosos ao redor do átomo doador dificultam o acesso ao centro eletrofílico, reduzindo a taxa de ataque nucleofílico (mesmo que a espécie seja muito básica).
  • Solvente: solventes próticos podem “solvatar” íons negativos e reduzir sua nucleofilicidade; solventes apróticos favorecem nucleofilicidade de ânions.
    Na hora da prova, olhe primeiro para carga e pares livres; depois avalie impedimento estérico para decidir se a espécie realmente atacará um carbono por SN2 ou se preferirá agir como base.

Passo 4

Análise estrutural específica de \mathrm{KOC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}.
  • Separe em íons: \mathrm{K^{+}} (contra‑íon grande, geralmente inerte) e \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-} (íon tert‑butóxido).
  • No ânion \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-}, o oxigênio carrega carga negativa e possui pares não ligantes (lone pairs). Portanto tem alta densidade eletrônica e capacidade de doar um par — característica típica de um nucleófilo.
  • Logo, por carga e pares livres, a espécie é (em princípio) um nucleófilo: é rica em elétrons e pode doar.

Passo 5

Discutindo basicidade vs nucleofilicidade (explicando a diferença e a consequência prática).
  • O íon tert‑butóxido é também um forte base de Brønsted (ou seja, aceita prótons com facilidade). Isso porque o oxigênio carregado é desfavorável e tende a abstrair H+ para formar o álcool correspondente.
  • Em reações orgânicas, bases fortes volumosas, como \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-}, frequentemente promovem eliminações do tipo \mathrm{E2} em substratos R–X (principalmente quando o substrato for secundário ou terciário), porque a abstração de um próton β é mecanisticamente fácil mesmo quando o ataque nucleofílico a um carbono muito impedido é difícil.

Passo 6

Efeito do impedimento estérico (por que isso importa na prática de prova).
  • O grupo terc‑butílico ao redor do oxigênio é volumoso; embora o oxigênio tenha elétrons para doar, o acesso físico ao centro eletrofílico (por exemplo, um carbono quaternário ou secundário impedido) fica dificultado.
  • Consequência: em reações SN2 com substratos muito impedidos (secundários/terciários) o tert‑butóxido é um nucleófilo pobre — a reação SN2 é lenta ou não ocorre. Em vez disso, ele atua como base e gera eliminação \mathrm{E2}.
  • Em substratos pouco impedidos (metílicos, alguns primários não muito substituídos) o tert‑butóxido pode nucleofilicamente substituir ( \mathrm{SN2}), mas frequentemente há competição com abstração de prótons.

Passo 7

Resumo prático para a prova (o que escrever rapidamente ao responder):
  • Classificação primária: \mathrm{KOC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3} contém o ânion \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-}, que é uma espécie carregada negativamente com pares livres no oxigênio → portanto é um nucleófilo (doa elétrons).
  • Observação crucial: por ser bastante volumoso e muito básico, na prática ele tende a se comportar mais como uma base forte (promovendo \mathrm{E2}) do que como nucleófilo em substratos muito impedidos (onde \mathrm{SN2} é desfavorecida).
  • O cátion \mathrm{K^{+}} é apenas espectador e não altera essa conclusão.

Resposta

Nucleófilo: o ânion \mathrm{OC}\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3}^{-} é rico em elétrons (par não ligante e carga negativa) e, portanto, doa elétrons. Na prática, por ser muito volumoso e forte base, costuma atuar preferencialmente como base promovendo \mathrm{E2} em substratos impedidos, embora seja conceitualmente um nucleófilo.

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