Dá lista de reagentes abaixo, escolha aqueles que favorarem a reação SN2 com um haleto de alquila primário, reação E2 com haleto de alquila primário, Sn2 com haleto de alquila secundário, E2 com haleto de alquila secundário.
KCN in DMSO
KCN in DMSO
Passo 1
O que o enunciado pede: dado o reagente “KCN in DMSO”, escolher quais dessas quatro situações ele favorece:
- SN2 com haleto de alquila primário;
- E2 com haleto de alquila primário;
- SN2 com haleto de alquila secundário;
- E2 com haleto de alquila secundário.
Informações fornecidas:
- Reagente nucleofílico/base: KCN (fornece o ânion
). - Solvente: DMSO (dimetilsulfóxido), um solvente aprótico polar.
Passo 2
Conceito e sinais rápidos do mecanismo SN2 (aula curta e prática)
- O que é: SN2 é uma substituição nucleofílica bimolecular em que o nucleófilo ataca o carbono ligado ao halogênio por trás (ataque “backside”) e o haleto sai no mesmo passo (mecanismo concertado).
- Quando é favorecido (regras práticas para prova):
- Substrato pouco impedido (preferência: primário > secundário >> terciário).
- Nucleófilo forte e não volumoso (ânions pequenos e de alta densidade eletrônica).
- Solvente aprótico polar aumenta a nucleofilicidade de ânions (como DMSO, DMF, acetona).
- Temperatura moderada; aumento de temperatura pode favorecer concorrência com E2 em alguns casos.
- Por que importa: se você ver um nucleófilo forte em DMSO atacando um primário, a bandeira vermelha é “SN2 muito provável”.
Passo 3
Conceito e sinais rápidos do mecanismo E2 (aula curta e prática)
- O que é: E2 é uma eliminação base-assistida bimolecular, onde uma base retira um próton β enquanto o grupo saíd a sai, formando uma dupla ligação em um único passo concertado.
- Quando é favorecido (regras práticas):
- Bases fortes e, especialmente, volumosas (ex.:
) favorecem E2. - Substratos mais impedidos (secundário e principalmente terciário) favorecem E2 porque dificultam SN2.
- Solventes e temperatura: bases fortes e temperaturas mais altas favorecem eliminação.
- Bases fortes e, especialmente, volumosas (ex.:
- Para haletos primários, E2 só acontece com bases muito fortes e volumosas (Hoffmann), caso contrário é raro.
Passo 4
Propriedades do nucleófilo/base
e do solvente DMSO
-
: é um nucleófilo forte e relativamente não volumoso. É uma base moderada, mas não tão forte quanto alcóxidos ( ) ou hidreto. Em resumo: excelente nucleófilo, base média. - DMSO: é um solvente aprótico polar — isso não solvatiza fortemente ânions, logo aumenta a velocidade de ataque de ânions nucleófilos (bom para SN2).
- Consequência prática:
em DMSO é um par clássico que favorece SN2 (ataque nucleofílico rápido), não é um conjunto que favoreça E2, porque para E2 normalmente queremos bases mais básicas/volumosas ou substratos muito impedidos.
Passo 5
Aplicando as regras ao caso: haleto primário
- SN2 com haleto primário: favorecido.
- Por quê: haleto primário é pouco impedido → SN2 rápido;
é um nucleófilo forte e pequeno; DMSO favorece nucleofilicidade. Exemplo concreto: 1-bromobutano + KCN (DMSO) → butanonitrila por SN2.
- Por quê: haleto primário é pouco impedido → SN2 rápido;
- E2 com haleto primário: não favorecido.
- Por quê:
não é uma base forte/voluminosa suficiente para causar eliminação em primários; além disso, substrato primário não favorece E2 a menos que a base seja muito forte/volumosa.
- Por quê:
Passo 6
Aplicando as regras ao caso: haleto secundário
- Competição SN2 vs E2 em secundários: depende de nucleófilo/base e condições.
- Para
em DMSO: - Tendência para SN2:
é bom nucleófilo, DMSO aumenta nucleofilicidade, e não é especialmente básico/volumoso → favorece SN2 sobre E2. - E2 com haleto secundário: possível se a base for bem forte e/ou a temperatura alta; com
esse caminho é menos provável.
- Tendência para SN2:
- Conclusão prática: para secundários com KCN/DMSO a reação preferida é SN2; E2 não é a principal via.
Passo 7
Resumo didático rápido (como pensar na prova)
- Regra de bolso: substrate primário + nucleófilo forte e solvente aprótico → SN2.
- Substrato secundário: comparar força da base vs nucleófilo e estabilidade do carbocátion; nucleófilos não-básicos em solvente aprótico (como
em DMSO) tendem a SN2. - Se a base for muito forte e volumosa (ex.:
) e/ou temperatura alta → E2 ganha terreno, especialmente em secundários/terciários. - Use esses passos mentalmente em prova: (1) substrate; (2) nucleófilo vs base; (3) solvente; (4) escolha SN2 ou E2.
Resposta
SN2 com haleto primário: favorece.
E2 com haleto primário: não favorece.
SN2 com haleto secundário: favorece (mais provável que E2 com KCN/DMSO).
E2 com haleto secundário: não favorece.
E2 com haleto primário: não favorece.
SN2 com haleto secundário: favorece (mais provável que E2 com KCN/DMSO).
E2 com haleto secundário: não favorece.