O que deve acontecer para que ocorra uma reação de substituição em um álcool terciário?
Passo 1
Beleza, a pergunta é: “O que deve acontecer para que ocorra uma reação de substituição em um álcool terciário?”
Isso tá dentro de Química Orgânica, mais precisamente em Mecanismos de Substituição (SN1 vs SN2).
O que vamos precisar saber:
Isso tá dentro de Química Orgânica, mais precisamente em Mecanismos de Substituição (SN1 vs SN2).
O que vamos precisar saber:
- Por que o –OH é um péssimo grupo de saída;
- Como transformá-lo num bom grupo de saída (protonação em meio ácido ou conversão em tosilato, por exemplo);
- O mecanismo SN1 (formação de carbocátion em álcool terciário).
Passo 2
Teoria do grupo de saída
Em Substituição, nunca esquece: para um átomo ou grupo sair da molécula, ele precisa ser um “bom grupo de saída” (LG, leaving group). O –OH é um LG muito ruim, porque OH⁻ não gosta de ficar solto (ele é básico e quer estar preso ao carbono). Então, se você tentar simplesmente trocar –OH por algum nucleófilo, quase não vai rolar.
Em Substituição, nunca esquece: para um átomo ou grupo sair da molécula, ele precisa ser um “bom grupo de saída” (LG, leaving group). O –OH é um LG muito ruim, porque OH⁻ não gosta de ficar solto (ele é básico e quer estar preso ao carbono). Então, se você tentar simplesmente trocar –OH por algum nucleófilo, quase não vai rolar.
Passo 3
Protonação do –OH
Para contornar isso, a gente coloca o álcool em meio fortemente ácido (HCl, H₂SO₄, etc.). O ácido doa um próton para o oxigênio do –OH, transformando-o em , que é água ligada ao carbono:
Para contornar isso, a gente coloca o álcool em meio fortemente ácido (HCl, H₂SO₄, etc.). O ácido doa um próton para o oxigênio do –OH, transformando-o em
Agora
Passo 4
Formação do carbocátion (mecanismo SN1)
Com ligado, ele se desprende rapidinho como
:
Com
Isso gera um carbocátion terciário (
Passo 5
Ataque do nucleófilo
Uma vez gerado o carbocátion, qualquer nucleófilo presente no meio (Cl⁻, Br⁻, H₂O, ROH, etc.) pode atacar esse centro positivo:
Uma vez gerado o carbocátion, qualquer nucleófilo presente no meio (Cl⁻, Br⁻, H₂O, ROH, etc.) pode atacar esse centro positivo:
E pronto: você trocou –OH por Nu, ou seja, houve substituição!
Resposta
Para que um álcool terciário sofra reação de substituição, é preciso:
- estar em meio ácido para protonar o –OH e transformá-lo em
(bom grupo de saída); - ocorrer saída de água, formando um carbocátion terciário (mecanismo SN1);
- o nucleófilo atacar esse carbocátion, entregando o produto de substituição.