Indique qual o produto majoritário formado quando cada um dos haletos de alquila abaixo é tratado com: (1)
; (2)
; (3)
. Se não for possível identificar o produto majoritário, indique os múltiplos produtos que seriam obtidos na mistura. Indique os mecanismos envolvidos para cada caso e explique suas escolhas.
Passo 1
O substrato é o haleto terciário 1-cloro-1-metilciclopentano (SMILES: CC1(Cl)CCCC1). Vamos tratá-lo com três bases/nucleófilos diferentes e prever o produto majoritário e o mecanismo em cada caso. Usaremos princípios de quiralidade de haleto terciário, força e estericamente do nucleófilo/base para decidir entre SN1, SN2, E1 e E2.
Passo 2
Tratamento com
(acetato de sódio):
- O acetato é um nucleófilo relativamente forte, mas uma base fraca (pKa do ácido acético
). - Haleto terciário não sofre SN2 por estérico; forma-se carbocátion via SN1.
- O acetato ataca o carbocátion terciário, dando o éster por substituição.
Mecanismo: SN1. Produto majoritário:(ou “acetato de 1-metilciclopentila”).
Passo 3
Tratamento com
(metóxido de sódio):
- Metóxido é base forte e nucleófilo moderado. Em haleto terciário, SN2 é inviável.
- Dois caminhos concorrentes: SN1/E1 (carbocátion) ou E2.
- Como a base é forte e o substrato é terciário, E2 domina sobre SN1/E1.
- Há β-hidrogênios nos carbonos adjacentes (C2 e C5), que são equivalentes por simetria do anel, levando ao mesmo alceno.
Mecanismo: E2. Produto majoritário:
Passo 4
Tratamento com
(t-butóxido de potássio):
- Base muito forte e volumosa, nucleófilo pobre.
- Em haleto terciário, SN1/E1 competem pouco; E2 é fortemente favorecida.
- Eliminação também ocorre nos mesmos β-hidrogênios, gerando o mesmo alceno.
Mecanismo: E2 (Hoffmann na prática, mas só há um β-ambiente significativo). Produto majoritário:
Resposta
(1) Produto: 1-acetoxi-1-metilciclopentano; mecanismo: SN1.
(2) Produto: 1-metilciclopent-1-eno; mecanismo: E2 (base forte).
(3) Produto: 1-metilciclopent-1-eno; mecanismo: E2 (base volumosa).
(2) Produto: 1-metilciclopent-1-eno; mecanismo: E2 (base forte).
(3) Produto: 1-metilciclopent-1-eno; mecanismo: E2 (base volumosa).