Coloque cada um dos seguintes grupos de moléculas em ordem crescente de reatividade S_{N} 2. E indique qual é o fator atuante que determina a ordem escolhida.
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2} \mathrm{CHCH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl},\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2} \mathrm{CHCH}_{2} \mathrm{Cl},\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2} \mathrm{CHCl}

Passo 1

O enunciado pede para ordenar três haletos de alquila segundo a reatividade em S_{N}2 e identificar o fator que controla essa ordem. Vamos usar os conceitos de mecanismo S_{N}2 e efeito estérico.

Passo 2

No mecanismo S_{N}2 a variação da velocidade de reação está fortemente ligada ao impedimento estérico no carbono que contém o grupo abandonador ( \mathrm{Cl}). Em geral vale a sequência de reatividade
\text{primário não ramificado} > \text{primário ramificado em \beta} > \text{secundário} > \text{terciário}.áãááá

Passo 3

Classificação de cada substrato:
  • \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCl} é um haleto secundário (o cloro está em carbono secundário).
  • \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{Cl} é um haleto primário, mas com ramificação no carbono \beta (efeito neopentílico leve).
  • \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{Cl} é um haleto primário com substituição longe do centro reacional ( \gamma), portanto menos impedido.

Passo 4

Aplicando o critério de impedimento estérico ao ataque nucleofílico:
  • Haleto secundário é o mais impedido \to menor reatividade em S_{N}2.
  • Haleto primário com ramificação \beta sofre impedimento intermediário \to reatividade maior que o secundário, mas menor que o primário não ramificado.
  • Haleto primário com ramificação a distância ( \gamma) apresenta o menor impedimento \to maior reatividade.

Passo 5

Portanto, em ordem crescente de reatividade S_{N}2 temos:
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCl} \;<\; \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{Cl} \;<\; \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{Cl}

Resposta

\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCl} < \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{Cl} < \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{Cl}
Fator atuante: impedimento estérico ao ataque nucleofílico (grau de substituição do carbono ligado ao cloro e ramificação na posição \beta).

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