Quais dos seguintes haletos de alquila formam produto de substituição SN1 e que são diferentes do produto de substituição formado numa reação SN2?
f.
f.
Passo 1
O enunciado dá a cadeia em SMILES:
CC1(Br)CCCCC1. Peguei essa informação do SMILES enviado. A pergunta é: esse haleto de alquila forma produto de substituição por via SN1 que seja diferente do produto que se formaria por via SN2? Em outras palavras: (i) o substrato favorece SN1; e (ii) o produto obtido por SN1 seria distinto do produto que viria de SN2 (por exemplo por diferença de configuração)?Passo 2
Identificar a estrutura real do SMILES. A string
CC1(Br)CCCCC1 corresponde ao composto conhecido como 1‑bromo‑1‑metilciclohexano (ou seja, um anel ciclohexano com, no carbono 1, um bromo e um grupo metila). Portanto o carbono portador do bromo está ligado a três carbonos (dois carbonos do anel + um metila) e ao bromo.Passo 3
Classificar o carbono que sai o haleto. O carbono com o Br está ligado a três outros carbonos → é um carbono terciário. Regra prática importante (explicação didática curta):
- Substratos terciários tendem a favorecer mecanismo SN1 porque o carbocátion formado após perda do grupo de saída é relativamente estável (estabilização por efeitos indutivos/hiperconjugação).
- Ao mesmo tempo, substratos terciários são muito impedidos estéricamente, o que torna o ataque direto por trás (o caminho típico do SN2) muito desfavorecido.
Passo 4
Explicar a diferença típica de produtos entre SN1 e SN2 (aula curta):
- SN2: ataque nucleofílico ocorre simultaneamente com a saída do grupo saindo; existe ataque “backside” e, se o centro for estereogênico, ocorre inversão de configuração (como virar um punho).
- SN1: primeiro sai o grupo deixando um carbocátion planar; o nucleófilo pode atacar de ambos os lados e, se o centro for estereogênico, resulta em mistura racêmica (ou parcialmente racemizada) — além disso, SN1 permite rearranjos se houver possibilidade de formar carbocátions mais estáveis.
Portanto, para que o produto de SN1 seja diferente do de SN2 em termos observáveis, normalmente precisamos que o centro de reação seja estereogênico (então SN2 dá inversão e SN1 dá racemização) ou que ocorra rearranjo no SN1 gerando outro produto constitucional.
Passo 5
Aplicar isso ao nosso caso concreto: analisar se o carbono com o Br é um centro quiral (estereogênico) e se há possibilidade de rearranjo.
- Substituintes do carbono: Br, metila, e dois ramos do anel (o caminho em sentido horário e o caminho em sentido anti‑horário no anel).
- No caso de 1‑substituição em um ciclohexano simples, os dois ramos do anel ligados ao carbono 1 são equivalentes por simetria do anel (há um plano de simetria que troca os dois lados do anel). Assim, os dois “ramos do anel” não são substituintes diferentes no sentido esterequímico — o carbono não tem quatro grupos distintos.
Conclusão: o carbono que carrega o Br em 1‑bromo‑1‑metilciclohexano não é estereogênico (não é quiral).
Também verificar rearranjo: a saída do Br gera um carbocátion terciário no carbono 1, que já é relativamente estável; não há motivo forte para rearranjo que mude a conectividade do esqueleto do anel (não há um hidrogênio adjacente que leve a um carbocátion muito mais estável por deslocamento plausível), então não se espera produto constitucional diferente por rearranjo.
Passo 6
Juntar tudo:
- O substrato é terciário → favorece SN1 (formação de carbocátion) e SN2 é desfavorecido por impedimento estérico.
- Porém o centro de substituição não é quiral → não haverá diferença observável de configuração entre um ataque por SN2 (se ocorresse) e o produto de SN1 (não há inversão vs racemização a considerar).
- Também não há rearranjo esperado que dê produto constitucional diferente.
Portanto, embora o composto tenda a reagir por SN1, o produto de substituição por SN1 não será diferente (nem em estereo nem em constituição) do produto que seria obtido por SN2 se este acontecesse teoricamente.
Passo 7
Resumo prático para a prova (como aplicar rapidamente): ao ver
CC1(Br)CCCCC1, reconheça "terciário (1‑bromo‑1‑metilciclohexano) → SN1 favorecido; verifique se o carbono é quiral (aqui não é). Se não for quiral e não há rearranço, não espere produto diferente entre SN1 e SN2 — a diferença prática é só no mecanismo e nas condições, não no produto final.)Resposta
Não — é um haleto terciário (1‑bromo‑1‑metilciclohexano) que favorece SN1, mas o carbono não é quiral e não há rearranjo relevante; portanto o produto de substituição por SN1 não é diferente do que seria por SN2.