Dê os produtos das reações abaixo, se ocorrerem via S_{N} 1 e via S_{N} 2 :
trans-1-bromo-4-metilcliclohexano + metóxido de sódio/metanol;

Passo 1

O enunciado dá o trans-1-bromo-4-metilciclohexano reagindo com metóxido de sódio em metanol. O conteúdo é substituição nucleofílica via S_N1 (carbocátion intermediário, ataque de ambos os lados) versus via S_N2 (ataque atrás do grupo saindo, inversão de configuração). Para resolver, precisamos analisar a conformação do brometo e o tipo de ataque em cada mecanismo.

Passo 2

No trans-1-bromo-4-metilciclohexano o metil no C-4 está em posição equatorial “para cima” e o bromo no C-1, por ser trans, fica axial “para baixo”. Essa conformação axial do Br é essencial: em S_N2 ela permite o ataque traseiro do metóxido, e em S_N1 gera um carbocátion planar que pode ser atacado por qualquer face.

Passo 3

Via S_N2 o metóxido ataca por trás do C–Br axial. Isso inverte a configuração no C-1, levando o substituinte OMe a ficar equatorial “para baixo”. Como o Me no C-4 permanece equatorial “para cima”, o produto é o trans-1-metoxi-4-metilciclohexano único, com configuração invertida em C-1.

Passo 4

Via S_N1 o brometo sai formando um carbocátion planar no C-1. O ataque do metóxido pode ocorrer por cima ou por baixo do plano:
  • Ataque pelo mesmo lado de saída do Br (face de baixo) gera OMe equatorial “para baixo” → mantém a relação trans em relação ao Me no C-4.
  • Ataque pelo lado oposto (face de cima) gera OMe axial “para cima” → só possível se o OMe ficar axial e aí fica cis em relação ao Me.
Como equatorial é mais estável, o isômero trans-OMe (equatorial) será majoritário e o cis-OMe (axial) minoritário.

Resposta

Via S_N2: exclusivamente o trans-1-metoxi-4-metilciclohexano com OMe em posição equatorial (inversão completa).
Via S_N1: mistura de dois diastereômeros
• majoritário: trans-1-metoxi-4-metilciclohexano (OMe equatorial “para baixo”)
• minoritário: cis-1-metoxi-4-metilciclohexano (OMe axial “para cima”)

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