Coloque os compostos de cada série em ordem descrescente de reatividade frente à reação de
e explique os motivos da sua ordem.
1-bromo-3-metilbutano,2-bromo-2-metilbutano,3-bromo-2-metilbutano
1-bromo-3-metilbutano,2-bromo-2-metilbutano,3-bromo-2-metilbutano
Passo 1
O enunciado pede para ordenar, em ordem decrescente de reatividade em reação de
, três brometos de cadeia aberta:
- 1-bromo-3-metilbutano
- 2-bromo-2-metilbutano
- 3-bromo-2-metilbutano
O conteúdo envolvido é o mecanismo, cuja velocidade depende fortemente do impedimento estérico ao ataque do nucleófilo no carbono ligado ao halogênio.
Passo 2
Vamos primeiro classificar cada substrato segundo o tipo de carbono funcional (primário, secundário ou terciário):
- 1-bromo-3-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono primário (só um grupo alquila ao C–Br).
- 3-bromo-2-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono secundário (dois grupos alquila ao C–Br), sendo um deles um metil vizinho.
- 2-bromo-2-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono terciário (três grupos alquila ao C–Br, dois metilas e um etila).
- 1-bromo-3-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono primário (só um grupo alquila ao C–Br).
- 3-bromo-2-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono secundário (dois grupos alquila ao C–Br), sendo um deles um metil vizinho.
- 2-bromo-2-metilbutano: o bromo está ligado a um carbono terciário (três grupos alquila ao C–Br, dois metilas e um etila).
Passo 3
No mecanismo
ocorre um ataque de retaguarda do nucleófilo ao carbono ligado ao halogênio, formando um estado de transição pentacoordenado. Quanto maior o impedimento estérico em torno desse carbono, mais difícil é o ataque e menor a velocidade da reação.
Passo 4
Comparando o grau de impedimento estérico:
- Carbono primário (caso 1) é o menos impedido, facilita o ataque de retaguarda.
- Carbono secundário (caso 3) tem impedimento moderado, retarda mais que o primário mas ainda permite razoavelmente.
- Carbono terciário (caso 2) é o mais impedido, praticamente inviabiliza o ataque de retaguarda e quase não reage por .
- Carbono primário (caso 1) é o menos impedido, facilita o ataque de retaguarda.
- Carbono secundário (caso 3) tem impedimento moderado, retarda mais que o primário mas ainda permite
- Carbono terciário (caso 2) é o mais impedido, praticamente inviabiliza o ataque de retaguarda e quase não reage por
Passo 5
Logo, a reatividade em
decresce na ordem:
Resposta
1-bromo-3-metilbutano > 3-bromo-2-metilbutano > 2-bromo-2-metilbutano,
porque o mecanismo favorece carbons menos impedidos estéricamente (primário > secundário > terciário).
porque o mecanismo