Para cada um dos pares abaixo, identifique qual a substância reage mais rapidamente em uma reação S_{N} 2. Em cada caso explique a sua escolha.
Cl

Cl

Cl

Passo 1

O enunciado pede para comparar a velocidade de reação por mecanismo S_{N}2 de três cloretos distintos, dados pelos SMILES abaixo:
\mathrm{ClC1CCCCC1} (ciclohexilcloreto),
\mathrm{CC1(Cl)CCCCC1} (1-metilciclohexilcloreto) e
\mathrm{CCCCl} (1-cloropropano).
O conteúdo envolvido é o mecanismo S_{N}2, que é favorecido por menor impedimento estérico no carbono que sofre ataque nucleofílico.

Passo 2

Classificamos cada carbono ligado ao cloro em primário, secundário ou terciário, pois em S_{N}2 a dificuldade do ataque aumenta com o grau de substituição:
\mathrm{ClC1CCCCC1}: o carbono ligado ao Cl está ligado a dois outros carbonos do anel, logo é secundário.
\mathrm{CC1(Cl)CCCCC1}: o carbono ligado ao Cl está ligado a dois carbonos do anel e a um grupo metil, logo é terciário.
\mathrm{CCCCl}: o carbono ligado ao Cl está ligado a apenas um outro carbono (cadeia propil), logo é primário.

Passo 3

Comparação entre \mathrm{ClC1CCCCC1} (secundário) e \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1} (terciário):
Em S_{N}2 o nucleófilo ataca o carbono ligado ao haleto por trás, e o impedimento estérico (grupos volumosos ao redor) dificulta esse ataque. Carbonos terciários são bastante impedidos, enquanto secundários são menos.
Portanto, \mathrm{ClC1CCCCC1} reage mais rápido que \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1}.

Passo 4

Comparação entre \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1} (terciário) e \mathrm{CCCCl} (primário):
Carbonos primários quase não oferecem impedimento estérico ao nucleófilo, enquanto terciários oferecem muito. Logo, \mathrm{CCCCl} reage muito mais rápido em S_{N}2 que \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1}.

Passo 5

Comparação entre \mathrm{ClC1CCCCC1} (secundário) e \mathrm{CCCCl} (primário):
Seguindo a mesma lógica, primários ( \mathrm{CCCCl}) reagem mais rapidamente que secundários ( \mathrm{ClC1CCCCC1}) em S_{N}2.

Resposta

– Entre \mathrm{ClC1CCCCC1} e \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1}, o cloreto de menor impedimento ( \mathrm{ClC1CCCCC1}) reage mais rápido.
– Entre \mathrm{CC1(Cl)CCCCC1} e \mathrm{CCCCl}, o primário ( \mathrm{CCCCl}) reage mais rápido.
– Entre \mathrm{ClC1CCCCC1} e \mathrm{CCCCl}, o primário ( \mathrm{CCCCl}) também reage mais rápido.

Exercícios relacionados