Há quatro isômeros constitucionais com a fórmula molecular
(desconsidere estereoisômeros).
(a) Desenhe suas estruturas e classifique-os em haletos primários, secundários e terciários;
(b) Coloque-os em ordem crescente de reatividade por um mecanismo
. Explique suas escolhas;
(c) Qual desses isômeros apresenta a maior reatividade por um mecanismo
? E a qual apresenta a menor reatividade? Justifique.
(a) Desenhe suas estruturas e classifique-os em haletos primários, secundários e terciários;
(b) Coloque-os em ordem crescente de reatividade por um mecanismo
(c) Qual desses isômeros apresenta a maior reatividade por um mecanismo
Passo 1
O enunciado pede para os quatro isômeros constitucionais de
:
• Desenhar suas estruturas e classificá-los em haletos primários, secundários e terciários.
• Ordená-los em ordem crescente de reatividade por mecanismo .
• Indicar qual tem a maior e qual a menor reatividade por mecanismo .
• Desenhar suas estruturas e classificá-los em haletos primários, secundários e terciários.
• Ordená-los em ordem crescente de reatividade por mecanismo
• Indicar qual tem a maior e qual a menor reatividade por mecanismo
Conteúdo usado: classificação de haletos orgânicos, influência do impedimento estérico no
e estabilidade de carbocátions no
.
Passo 2
Os quatro isômeros são:
-
1-bromobutano (n-butil brometo)
– o carbono ligado ao bromo tem dois hidrogênios → primário. -
1-bromo-2-metilpropano (isobutil brometo)
– o carbono do também tem dois hidrogênios → primário, mas com ramificação no carbono vizinho. -
2-bromobutano (sec-butil brometo)
– o carbono ligado ao bromo tem um hidrogênio e duas ligações a carbonos → secundário. -
2-bromo-2-metilpropano (tert-butil brometo)
– o carbono ligado ao bromo está ligado a três grupos metila → terciário.
Passo 3
Reatividade em
:
• A etapa lenta é o ataque do nucleófilo no carbono com o haleto. Quanto mais impedido, mais lenta a reação.
• Ordem de impedimento: terciário > secundário > primário; e entre primários, o isobutil (ramificação interna) é mais impedido que o n-butil.
• A etapa lenta é o ataque do nucleófilo no carbono com o haleto. Quanto mais impedido, mais lenta a reação.
• Ordem de impedimento: terciário > secundário > primário; e entre primários, o isobutil (ramificação interna) é mais impedido que o n-butil.
Portanto, em ordem crescente de reatividade
:
Passo 4
Reatividade em
:
• A etapa lenta é a formação do carbocátion. Quanto mais estável o cátion, mais rápida a reação.
• Estabilidade de carbocátion: terciário > secundário > primário; entre primários simples, o n-butil e o isobutil geram cátions primários semelhantes (o isobutil só tem ramificação no carbono adjacente, sem formar cátion secundário), mas ambos são muito menos estáveis que o secundário.
• A etapa lenta é a formação do carbocátion. Quanto mais estável o cátion, mais rápida a reação.
• Estabilidade de carbocátion: terciário > secundário > primário; entre primários simples, o n-butil e o isobutil geram cátions primários semelhantes (o isobutil só tem ramificação no carbono adjacente, sem formar cátion secundário), mas ambos são muito menos estáveis que o secundário.
Logo, o mais reativo em
é o tert-butil brometo e o menos reativo é o 1-bromobutano.
Resposta
(a)
-
: primário -
: primário -
: secundário -
: terciário
(b) Ordem crescente de reatividade
:
tert-butil brometo < 2-bromobutano < isobutil brometo < 1-bromobutano
tert-butil brometo < 2-bromobutano < isobutil brometo < 1-bromobutano
(c) Em
, maior reatividade: tert-butil brometo.
Menor reatividade: 1-bromobutano.
Menor reatividade: 1-bromobutano.