Para os pares de reações
a seguir, indique que reação ocorre mais rápido. Explique.
ou
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra comparar a velocidade de duas reações SN2:
- CH₃–CHBr–CH₃ + HO⁻
- CH₃–CH₂–CBr₂ + HO⁻
O conteúdo é Mecanismo de Substituição Nucleofílica Bimolecular (SN2) e, pra resolver, vamos precisar entender duas coisas principais:
• Como funciona o ataque nucleofílico no SN2.
• Como o grau de impedimento estérico (hindered) e o efeito indutivo afetam a velocidade.
Passo 2
Antes de mais nada, lembra do SN2? É uma reação de única etapa onde o nucleófilo (aqui HO⁻) ataca o carbono ligado ao halogênio por trás (ataque “backside”), formando um estado de transição pentacoordenado, e a saída do Br⁻ ocorre simultaneamente.
Teoria que vamos usar:
– Quanto mais livre for o acesso desse carbono (menor impedimento estérico), mais rápida a reação SN2.
– Carbonos primários reagem bem, secundários têm taxa intermediária e terciários praticamente não reagem por causa do bloqueio estérico.
Teoria que vamos usar:
– Quanto mais livre for o acesso desse carbono (menor impedimento estérico), mais rápida a reação SN2.
– Carbonos primários reagem bem, secundários têm taxa intermediária e terciários praticamente não reagem por causa do bloqueio estérico.
Passo 3
Vamos olhar cada substrato:
- CH₃–CHBr–CH₃ é um haleto de carbono secundário (dois grupos orgânicos + 1 Br).
- CH₃–CH₂–CBr₂ é um haleto de carbono terciário? Na verdade, esse carbono tem três substituintes: um etil e dois bromo, então o acesso do nucleófilo tá muito mais bloqueado.
No SN2 o fator estérico geralmente vale mais que efeito eletrônico. Mesmo que dois Br puxem elétrons (efeito indutivo atraindo o nucleófilo), o apertamento ao redor do C–Br em 2) dificulta demais o ataque do HO⁻.
Passo 4
Comparando:
– Substrato 1 (secundário) permite um ataque razoável, taxa intermediária.
– Substrato 2 (“terciário” com dois Br) tem impedimento estérico altíssimo, praticamente inviabiliza o SN2.
– Substrato 1 (secundário) permite um ataque razoável, taxa intermediária.
– Substrato 2 (“terciário” com dois Br) tem impedimento estérico altíssimo, praticamente inviabiliza o SN2.
Portanto, a primeira reação é bem mais rápida.
Resposta
A reação CH₃–CHBr–CH₃ + HO⁻ (haleto secundário) é mais rápida que CH₃–CH₂–CBr₂ + HO⁻, pois no SN2 o bloqueio estérico no carbono com dois bromo é muito maior e atrasa demais o ataque do nucleófilo.