Indique se cada um dos solventes abaixo favorecem uma reação via S_{N} 1 ou S_{N} 2.
HMPA

Passo 1

O enunciado pede para classificarmos o solvente HMPA quanto ao mecanismo de substituição nucleofílica que ele favorece: \mathrm{S_N1} ou \mathrm{S_N2}. O conteúdo envolvido é a influência do tipo de solvente (proticidade e polaridade) na velocidade de cada mecanismo.

Passo 2

No mecanismo \mathrm{S_N1} ocorre primeiro a formação de um carbocátion, e depois a captura do nucleófilo. Para acelerar a etapa lenta (formação do carbocátion), precisamos de um solvente que estabilize cargas positivas e negativas resultantes da ionização, ou seja, um solvente polar e prótico, capaz de fazer forte solvatação por ligações de hidrogênio ao íon que sai.

Passo 3

No mecanismo \mathrm{S_N2} há ataque direto do nucleófilo ao centro eletrofílico, com transição de estado onde tanto o nucleófilo quanto o grupo de saída estão parcialmente ligados. A velocidade depende fortemente da força do nucleófilo: quanto menos ele for solvado, mais livre fica para atacar. Solventes polares apróticos (que não doam ligações de hidrogênio) solvatam bem contra-íon (cátions) mas não o nucleófilo (ânion), deixando este mais reativo e acelerando \mathrm{S_N2}.

Passo 4

O HMPA (hexametilfosforamida) é um solvente polar aprótico, pois possui alta constante dielétrica mas não tem prótons ácidos para formar ligações de hidrogênio estáveis com nucleófilos. Logo, ele não “segura” o nucleófilo e mantém sua reatividade, favorecendo reações \mathrm{S_N2}.

Resposta

HMPA favorece \mathrm{S_N2}.

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