Como funcionam as reações de SN1 e SN2 de acordo com os tipos de substrato? Nesse sentido, explique porque existem haletos de alquila primários que não fazem SN2.

Passo 1

Beleza, o exercício quer que a gente entenda como rolam as reações de substituição nucleofílica SN1 e SN2 dependendo do substrato (tipo de haleto de alquila) e, em especial, por que alguns haletos primários NÃO fazem SN2. O conteúdo é química orgânica – mecanismos de substituição. Para resolver, a gente vai precisar revisar:
  1. Mecanismo básico de SN1 e SN2;
  2. O papel da estabilidade de carbocátion (SN1) e da interferência estérica (SN2);
  3. Exemplos de haletos primários com muito impedimento estérico.

Passo 2

SN1 (Substituição Nucleofílica Unimolecular)
  • Como funciona: primeiro o grupo de saída (por exemplo ) se desprende, formando um carbocátion; depois o nucleófilo ataca esse carbocátion.
  • Taxa da reação: depende só da concentração do substrato , daí o “1” em unimolecular.
  • Quando acontece melhor? Em substratos que formam carbocátions estáveis, ou seja, terciários >> secundários >> primários (quase não acontece).
  • Teoria envolvida: estabilidade de carbocátions, efeito indutivo e hiperconjugação.

Passo 3

SN2 (Substituição Nucleofílica Bimolecular)
  • Como funciona: ataque simultâneo do nucleófilo ao carbono ligado ao haleto, empurrando o grupo de saída. É concertado (sem intermediário).
  • Taxa da reação: depende tanto da [substrato] quanto da [nucleófilo] (“2” em bimolecular).
  • Influência do substrato: mais fácil em metílico e primário (pouca barreira estérica), complicado em secundário e quase inviável em terciário (muita “muvuca” ao redor do carbono).
  • Teoria envolvida: barreira estérica, energia de ativação, e orientação de ataque (inversão de Walden).

Passo 4

Ligando substrato x mecanismo
  • Metílicos e primários pouco impedidos → SN2 é rápido.
  • Secundários podem ir por SN2 (em condições fortes de nucleófilo) ou SN1 (em solventes polares próticos e nucleófilos fracos).
  • Terciários quase nunca fazem SN2 (muita estérica), mas preferem SN1 (estabilidade do carbocátion).

Passo 5

Por que certos haletos primários NÃO fazem SN2?
O lance é impedimento estérico vizinho. Mesmo sendo “primário”, se o carbono vizinho tiver grupos volumosos, o nucleófilo não consegue atacar de trás. Exemplo clássico: neopentil haleto
(CH3)3CCH2X
a cadeia bruta é primária em , mas o carbono vizinho é gigantesco, criando uma parede estérica. Resultado: ataque SN2 praticamente nulo.
Além disso, nesses casos o mecanismo SN1 também não rola direito, pois o carbocátion neopentílico seria muito instável.

Resposta

As reações SN1 acontecem quando o substrato forma um carbocátion estável (terciários favorecem), e SN2 quando o substrato é pouco impedido (metílicos e primários “leves”). Entretanto, alguns haletos primários — como o neopentil haleto — têm vizinhança tão volumosa que bloqueiam o ataque nucleofílico de SN2, tornando essa via inviável mesmo sendo um haleto primário.

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