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Substituição Nucleofílica Alifática Componente Curricular: Reatividade dos compostos orgânicos Monitora: Giovanna de Fátima Abrantes Oliveira Haletos Orgânicos 2 O átomo um halogênio de um haleto de alquila está ligado a carbono com hibridização sp3. Os haletos de alquila são classificados como: Reações de substituição nucleofílica 3 As reações de substituição podem ser representadas da seguinte maneira: O nucleófilo substitui o grupo abandonador na molécula que sofre substituiçãoComo é o mecanismo da reação? SN2 SN1 Grupo abandonador Um bom grupo abandonador é um substituinte que pode sair do substrato como uma molécula ou íon fracamente básico e relativamente estável; 4 Alguns grupos de saída saem na forma de moléculas neutras, como uma molécula de água ou de um álcool: Reação de substituição nucleofílica bimolecular – SN2 5 Ocorre a inversão na configuração 𝐕 ∝ 𝐒𝐮𝐛𝐬𝐭𝐫𝐚𝐭𝐨 [𝐧𝐮𝐜𝐥𝐞ó𝐟𝐢𝐥𝐨] Reação de segunda ordem global Reação sincronizada Possui estado de transição Reação de substituição nucleofílica unimolecular – SN1 6 Etapa mais lenta determina a velocidade 𝐕 ∝ 𝐒𝐮𝐛𝐬𝐭𝐫𝐚𝐭𝐨 Reação de primeira ordem global Reação em etapas Ocorre formação de intermediários Reação de substituição nucleofílica unimolecular – SN1 7 8 Fonte: SOLOMONS, T. W. Graham; Fryhle, Craig B. Química Orgânica, vol. 10 ed. LTC, 2013 A estrutura do Carbocátion O orbital p de um carbocátion não contém elétrons, mas ele pode aceitar um par de elétrons quando o carbocátion sofre uma reação posterior. 9 Estabilidade relativa dos carbocátions: Estabilidade explicada pela Hiperconjugação Estabilidade do Carbocátion 10 Carbocátion 1º Carbocátion 3º Carbocátion 2º Resposta: A < C < B Carbocátion 1ºCarbocátion 3º Carbocátion 2º Resposta: B < C < A Fatores que afetam a velocidade das reações 11 A estrutura do substrato ✘ SN1 Os carbocátions terciários são estabilizados porque as ligações sigma nos 3 carbonos adjacentes contribuem com a densidade eletrônica do orbital p. ✘ SN2 Ordem de reatividade dos haletos de alquila: 12 SN2 SN2 SN2 SN2 SN2 Fatores que afetam a velocidade das reações 13 Efeito da força do nucleófilo ✘ SN1 ✘ SN2 Nucleófilos fortes favorecem SN2 Um nucleófilo carregado negativamente é sempre um nucleófilo mais reativo do que o seu ácido conjugado Os compostos de oxigênio, por exemplo, mostram a seguinte ordem de reatividade: Quando os átomos nucleofílicos são diferentes, as nucleofilicidades podem não se assemelhar às basicidade Fatores que afetam a velocidade das reações 14 Efeitos do solvente Solventes próticos favorecem a velocidade das reações de SN1 Solventes apróticos favorecem a velocidade das reações de SN2 Fatores que afetam a velocidade das reações 15 A natureza do Grupo Abandonador Os melhores grupos abandonadores são aqueles que se transformam em um ânion relativamente estável. Bases fortes são grupos abandonadores ruins Resumo 16 THANK U! 17 (83) 99649-4440 giovanna.abrantes@academico.ufpb.br
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