Para cada reação abaixo, indique se deve ocorrer por SN1 ou SN2 (justifique):
d) 1-cloro-2,2-dimetilpropano (+H₂O)
d) 1-cloro-2,2-dimetilpropano (+H₂O)
Passo 1
O enunciado nos dá o haleto de alquila 1-cloro-2,2-dimetilpropano (neopentil cloreto) reagindo com água e pede que decidamos entre mecanismo
ou
. O conteúdo é substituição nucleofílica, e vamos usar argumentos de estrutura do substrato, força e natureza do nucleófilo e possibilidade de formação de carbocátion ou estereo
química de ataque.
química de ataque.
Passo 2
Analisamos a estrutura do substrato: o carbono que possui o cloro é primário, mas está rodeado por três grupos metil no carbono vizinho. Essa vizinhança volumosa impede o acesso do nucleófilo no ataque de retropolarização que define
.
No mecanismo , o nucleófilo atacaria simultaneamente ao C–Cl a partir do lado oposto, porém a congestão estérica (quatro grupos metil próximos) torna a barreira energética desse ataque muito alta. Logo,
é desfavorecido.
No mecanismo
Passo 3
No mecanismo
, inicialmente ocorreria a ionização para gerar um carbocátion primário, o qual é extremamente instável. Contudo, esse carbocátion sofre rearranjo por migração de metila, formando um carbocátion terciário (mais estável). Em seguida, a água, mesmo sendo um nucleófilo fraco, ataca o carbocátion terciário e gera o álcool.
Passo 4
Como a água é um solvente prótico que estabiliza bem íons e o rearranjo do carbocátion primário em terciário é rápido, a via
com rearranjo se torna o caminho preferencial.
Resposta
Ocorre por
(com rearranjo do carbocátion primário para terciário antes do ataque da água).