Considerando a reação SN 2 :
O que ocorre se:
b) trocarmos o nucleófilo por
O que ocorre se:
b) trocarmos o nucleófilo por
Passo 1
O enunciado original mostrou a reação (uma substituição)
A pergunta (parte b) é: o que ocorre se trocarmos o nucleófilo por
?\n
Informações relevantes fornecidas:
Informações relevantes fornecidas:
Passo 2
Vamos lembrar, passo a passo, o que acontece numa substituição do tipo SN2 (isso é importante para entender a diferença entre nucleófilos). Em SN2:
- O nucleófilo ataca o carbono ligado ao grupo saída por trás (ataque “backside”) e, ao mesmo tempo, o grupo saída sai.
- É um único passo (concertado): formação parcial da nova ligação C–Nu e quebra parcial da ligação C–LG no estado de transição.
- A velocidade (taxa) da reação depende diretamente da concentração do nucleófilo e do substrato (mecanismo bimolecular).
Para o substrato(um carbono metílico), não há impedimento estérico: SN2 é muito favorecida.
Passo 3
Agora precisamos entender a diferença entre os nucleófilos
e
. Antes de qualquer conta, dois conceitos importantes:
- Basicidade é a tendência de uma base em aceitar um próton (
). Geralmente correlaciona com o pKa do ácido conjugado: ácido mais fraco (pKa maior) → base conjugada mais forte. Exemplos: o pKa do metanol é aproximadamente ; o pKa do metanotiol é aproximadamente . Isso significa que é, de fato, uma base mais forte que . - Nucleofilicidade é a habilidade de atacar um centro eletrofílico (como o carbono ligado ao cloro). Nem sempre segue exatamente a basicidade: fatores como tamanho (raio), polarizabilidade e solvatação influenciam muito.
Passo 4
Comparação física-química direta (essa é a parte didática que cai em prova):
- Tamanho e polarizabilidade:
é maior e mais polarizável que . Um ânion mais polarizável distribui melhor sua carga e pode interagir mais facilmente com centros positivos, facilitando ataques em transição. - Solvatação em solventes próticos (por exemplo, álcool, água): íons oxigenados (
) formam ligações de hidrogênio fortes com o solvente e ficam fortemente “solvatados” — isso diminui sua disponibilidade para atacar o carbono. Íons tioato ( ) são menos solvatados porque o enxofre faz ligações de hidrogênio muito fracas; portanto, em solventes próticos permanece “mais livre” para reagir. - Em solventes apróticos (por exemplo, DMSO, acetona), a solvatação diferencial diminui: então a tendência de nucleofilicidade volta a seguir mais a basicidade (aqui
pode ser competitivo ou até mais reativo).
Resumo prático que cai em prova: em solventes próticos a ordem típica é
em termos de nucleofilicidade. Em solventes apróticos a ordem pode inverter e seguir mais a basicidade.
Passo 5
Aplicando ao caso concreto com
:
- O mecanismo continua a ser SN2:
faz ataque nucleofílico ao carbono metílico, o cloro sai como . O produto é o éter tioélico (tioéter) conhecido como sulfeto dimetílico:
- Taxa reacional: se você estiver em solvente prótico, a reação com
tende a ser mais rápida do que com , por causa da menor solvatração e maior polarizabilidade de . Em solvente aprótico, pode reagir tão rápido ou mais rápido, porque aí a basicidade importa mais. - Estereoquímica: para um carbono metílico não há centro estereogênico, então a questão de inversão é trivial aqui (mas o mecanismo SN2 envolve inversão para centros quaternários/assimétricos).
- Concorrência por eliminação: com substrato metílico não há eliminação (E2) possível, então praticamente todo ataque leva ao substituído.
Passo 6
Dicas de prova e resumo mental (leve e prático):
- Se a questão pedir comparar rapidez, pergunte mentalmente: qual é o solvente? Em prótico:
normalmente é o nucleófilo mais rápido. Em aprótico: atue pela basicidade e espere que seja tão bom ou melhor. - Memorize a regra curta: “tioatos (RS⁻) são nucleófilos fortes em próticos por menor solvatação; oxigenados (RO⁻) são bases mais fortes.”