A reação de brometo de (S)-2-butan-2-il com NaCN (em DMSO) resulta em (S)- ou ®-2metilbutanonitrila? Explique.
Passo 1
O enunciado traz o brometo de 2-butanoalquilo quiral, especificamente o brometo de (S)-2-butano, e pergunta qual a configuração do produto quando esse composto reage com NaCN em DMSO, gerando a nitrila correspondente, a 2-metilbutanonitrila. O conteúdo é reação de substituição nucleofílica e vamos precisar distinguir entre os mecanismos SN1 e SN2 e como eles afetam a configuração do centro quiral.
Passo 2
Em DMSO (solvente polar aprótico) o cátion N
fica bem solvatado mas o ânion C
fica livre e fortemente nucleofílico. Além disso, o substrato é secundário, não formando carbocátion com facilidade. Portanto o mecanismo favorecido é SN2, que se caracteriza por ataque direto do nucleófilo ao carbono ligado ao grupo de saída e expulsão simultânea do brometo.
Passo 3
No mecanismo SN2 o nucleófilo ataca sempre pelo lado oposto (backside) ao grupo de saída, levando a uma inversão absoluta da configuração do centro quiral. Como o brometo de partida é (S), a substituição via SN2 inverte essa configuração.
Passo 4
Logo, o produto — a 2-metilbutanonitrila — terá configuração invertida em relação ao reagente. Assim, sai o (S) e entra o ®.
Resposta
®-2-metilbutanonitrila