Um professor de Química Orgânica passou para seus alunos uma reação inclusa nos conteúdos de substituição e eliminação. Analisando os reagentes, como esse aluno saberá se deve montar um mecanismo de SN1, SN2, E1 ou E2?

Passo 1

O enunciado pergunta como, ao olhar para os reagentes de uma transformação orgânica, você decide se a reação vai seguir SN1, SN2, E1 ou E2.
Conteúdo: mecanismos de substituição (SN1, SN2) e eliminação (E1, E2).
O que vamos precisar:
  • Classificar o substrato (primário, secundário, terciário).
  • Identificar nucleófilo vs base (força e estericidade).
  • Verificar o grupo de saída (boa vs má saída).
  • Olhar o solvente e a temperatura.

Passo 2

Classificando o substrato
  1. Substrato primário (R–X, X = haleto): tem pouco espalhamento de carga, forma carbocátions instáveis.
  2. Substrato secundário: estabilidade intermediária de carbocátion.
  3. Substrato terciário: favorece carbocátion estável.
    Por que isso importa?
  • Mecanismos SN1 e E1 formam carbocátions, então substratos que formem carbocátions estáveis (secundário/terciário) favorecem esses caminhos.
  • Mecanismo SN2 ocorre com ataque direto (colisão) e sofre com impedimento estérico, então substratos primários ou secundários (com nucleófilo forte) são melhores.
  • E2 também é “ataque de base” direto, mas canibaliza um próton β; substratos secundários e terciários podem fazer E2 se a base for forte o suficiente.

Passo 3

Identificando nucleófilo vs base
  • Nucleófilo forte e não muito volumoso (e.g. ): favorece SN2 em substratos acessíveis.
  • Base forte e volumosa (e.g. ): tende a eliminar (E2), porque é difícil encaixar no carbono eletrofílico para substituição.
  • Nucleófilos fracos (e.g. ): não atacam bem, favorecem SN1/E1 se o carbocátion for estável.

Passo 4

Grupo de saída e solvente
  • Grupo de saída deve ser bom (e.g. , sulfonatos) para qualquer mecanismo.
  • Solventes próticos (e.g. água, álcoois) estabilizam carbocátions e íons, então favorecem SN1/E1.
  • Solventes apróticos polares (e.g. DMSO, acetona) não solvatam bem nucleófilos, tornando-os mais reativos → SN2.

Passo 5

Temperatura
  • Temperaturas mais altas favorecem eliminação (E1/E2) por causa do ganho de entropia na formação de dois produtos (alceno + base).

Passo 6

Juntando tudo (árvore de decisão básica)
  1. O substrato é terciário?
    • Sim → Se nucleófilo/base forte → E2; se fraco → SN1/E1 (temperatura alta → E1).
  2. O substrato é secundário?
    • Nucleófilo forte e pequeno, em solvente aprótico → SN2.
    • Base forte e volumosa → E2.
    • Nucleófilo/base fraco em solvente prótico → SN1/E1 (temperatura define se E1).
  3. Substrato primário ou metílico?
    • Nucleófilo forte, pouco volumoso → SN2.
    • Base forte volumosa → E2 (se extremamente forte, mas raramente em primários dá E2).
    • Nucleófilo fraco → praticamente nada acontece via SN1/E1 (carbocátion instável).

Resposta

Para decidir SN1, SN2, E1 ou E2, siga estes passos:
  1. Classifique o substrato (1°, 2°, 3°).
  2. Veja se o reagente é nucleófilo forte/pequeno (SN2) ou base forte/volumosa (E2) ou fraco (SN1/E1).
  3. Confira solvente (prótrico → SN1/E1; aprótico → SN2).
  4. Ajuste pela temperatura (mais alta favorece E1/E2).
Assim, combinando tipo de substrato + força/volume do reagente + solvente + T°, você já sabe qual mecanismo usar.

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