Buscar

REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFIDICA

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 50 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 50 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 50 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Resumo das aulas de 
Química Orgânica II
Reações de Substituição Nucleofílica
e de Eliminação
Haletos de alquila, álcoois, 
éteres, e etc.
Parte 1
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
ao carbono saturado
- Mecanismos (SN1 e SN2)
- Estereoquímica
- Grupo de saída e estrutura do substrato
- Nucleofilicidade
- Intermediários e estabilidade
- Influência do solvente
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
ao carbono saturado
C GS C + GS:
C + Nu: C Nu
R-GS + Nu:- R-Nu + GS:-Reação geral
Possíveis mecanismos
A) Em duas etapas
Etapa 1:
Etapa 2:
B) Em uma etapa
C GSNu: + C Nu + GS:
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN1
Cl + H2O
acetona
OH + HCl
Experimentos cinéticos: a velocidade da reação não depende do nucleófilo
mas somente da concentração do cloreto de terc-butila
Veloc. = k1[Me3CCl] ; logo: reação de 1a. ordem
Substituição Nucleofílica Monomolecular = SN1
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN1
Cl
+ H2O
Etapa lenta
carbocátion
intermediário
+ Cl
OH2 OH + H
Cl
δ δ
δ
δ
1
OH2
2
R
I
PH P
estado de transição da
etapa lenta
estado de transição
da 2a. etapa
Substituição Nucleofílica Monomolecular
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN1 Substituição Nucleofílica Monomolecular
1
R
2
I
PH+ P
E
CR
Perguntas:
1) Porque nas reações de haletos de alquila que ocorrem pelo mecanismo mostrado,
a adição de sais do haleto diminui a velocidade ?
2) Para a reação mostrada no slide anterior, que mudanças na velocidade são esperadas
quando: a) dobra-se a quantidade de água; b) dobra-se a quantidade de haleto de alquila;
c) usa-se metade da quantidade de haleto de alquila ?
3) Dada a reação abaixo responda porque a velocidade não aumenta com o uso de um nucleófilo
melhor como o etóxido de sódio.
Me3CBr + [C2H5OH ou C2H5O-Na+] Me3COC2H5
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN2
Cl + H2O OH + HCl
não reage
Veloc. = k1[EtCl][HO-] ; logo: reação de 2ª. ordem
Substituição Nucleofílica Bimolecular = SN2
Ao contrário da reação anterior,
o cloreto de etila não reage 
rapidamente com água
Por outro lado, a adição de hidróxido de sódio à solução 
fornece o produto de hidrólise
Cl OH + HCl
H2O+ HO
Experimentos demonstraram que a velocidade depende da concentração do
haloalcano e do hidróxido (de 1ª. ordem para cada reagente):
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN2
O mecanismo proposto para esta reação é um mecanismo em que
no estado de transição o carbono está parcialmente
ligado ao grupo de saída e ao nucleófilo. 
A ligação C-GS é rompida ao mesmo tempo em que a
ligação C-Nu é formada.
Cl
OH + Cl
HO +
H3C H
H
HO Cl
δ
δ
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN2
ClHO +
H3C H
H
HO Cl
δ
δDiagrama de energia
OH + Cl
E
n
e
r
g
i
a
Coordenada de reação
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Mecanismo SN2
Algumas perguntas:
4) A reação do brometo de benzila com azida de sódio ocorre via SN2
a) Escreva a reação e sua equação de velocidade
b) Que mudanças na velocidade de reação são esperadas: dobrando a 
quantidade de azida de sódio; dobrando a quantidade de brometo de benzila;
dobrando a quantidade de ambos; dimuinuindo à metade a quantidade 
de ambos; com metade da concentração de brometo de benzila e 
com o dobro da quantidade de azida de sódio ?
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Estereoquímica
O que ocorre se o substrato (R-GS) for oticamente ativo – se o carbono
que sofre substituição for assimétrico (aquiral)?
Z
GS
Y
W
Z
Nu
Y
W
Nu
+ GS RETENÇÃO DE CONFIGURAÇÃO
Z
GS
Y
W Nu
Z
GS
Y
W 2Nu
Nu
Z
Y
W
+ GS INVERSÃO DE CONFIGURAÇÃO
Z
Nu
Y
W
Nu
Z
Y
W
+ 2GS2 + RACEMIZAÇÃO
Possibilidades
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Estereoquímica
Z
GS
Y
X 2Nu
Z
Nu
Y
X
Nu
Z
Y
X
+ 2GS2 + RACEMIZAÇÃO
retenção inversão
OBS (veremos detalhes/exemplos no decorrer do curso) :
Na racemização teríamos igual quantidade de retenção e de inversão
Nem sempre isso ocorre
Na maioria das reações tem-se, normalmente,
racemização e inversão em diferentes graus (raramente o produto é
“verdadeiramente” racêmico; [α]D = 00)
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 - Estereoquímica
Nas reações de SN de 2a. ordem não temos intermediário. 
Temos um estado de transição em que a ligação C-GS é rompida 
ao mesmo tempo (ou quase) em que a ligação C-Nu é formada. 
Normalmente estas reações apresentam um alto grau de estereosseletividade
com INVERSÃO DE CONFIGURAÇÃO.
Z
GS
Y
W
Nu Nu
Z
Y
W
+ GSNu GS
YW
Z
δδ
=
O nucleófilo se aproxima pela face oposta a do grupo de saída de modo a
minimizar interações espaciais desfavoráveis
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 - Estereoquímica
Exemplos de experimentos que demonstram a 
existência do mecanismo SN2
Reação: 2-iodooctano + íon iodeto em acetona (solvente)
1) Substrato oticamente ativo Perda da atividade ótica durante a reação
2) Condições idênticas usando iodeto radioativo como Nu (128I-)
A perda da atividade ótica é uma reação de segunda 
ordem (1a. ordem no iodo-alcano e 1a. ordem no iodeto)
com constante de velocidade Ka
Neste experimento pode-se determinar a velocidade de troca entre
o iodo “normal” e o iodo radioativo com constante 
de velocidade Kr
Constatou-se que a velocidade da reação Kr é metade da velocidade
de perda da atividade ótica (racemização): Ka/Kr = 2
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 – Estereoquímica –
experimentos mecanismo
Constatou-se que a velocidade da reação Kr é metade da velocidade
de perda da atividade ótica (racemização): Ka/Kr = 2
Quando uma molécula de 2-bromo-octano reage forma, via SN2, o seu enantiômero
I
H3C H
(R)-2-iodooctano
I
H CH3
128
(S)-2-iodooctano
I128
A rotação ótica de uma molécula do produto “cancela” a 
rotação ótica de uma molécula do reagente.
Pergunta: 5) Qual seria a relação Ka/Kr se a reação ocorresse através 
do mecanismo SN1 (inversão de configuração)?
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 – Estereoquímica –
experimentos mecanismo
OH
Bz
H3C
H
Bz = Benzil
+ SCl
O
O
Piridina, 250C
S
O
O
= Ts = Tosilato (-OTS é bom grupo de saída)
OTs
Bz
H3C
H
cloreto de p-toluenosulfonila
N
H
+
Cl(S)-1-fenil-2-propanol
α = + 33,00
(S)
α = + 31,10
OTs
Bz
H3C
H
O
O
K
acetato de potássio
Acetona
SN2
AcO
Bz
H
CH3
(R)
α = - 7,060
+ K OTs
O
Bz
H
CH3
O
K OH
reação de substituição
à carbonila
(últimos topicos da Org II)
H2O, ∆ CH3COO K + HO
Bz
H
CH3
(R)-1-fenil-2-propanol
α = -33,00
(R)
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 – Estereoquímica
Algumas perguntas:
6) Para a seqüência de reações abaixo e baseando-se no mecanismo da
substittuição nucleofílica, dê uma explicação para a esteroquímica dos produtos.
Cl
H3C
H
NaN3
acetona N
C6H5
H3C
H
N
N
1) LiAlH4/Et2O
2)H3O+ H2N
C6H5
H3C
H
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN2 – Estereoquímica
7) Desenhe as estruturas tridimensionais de todas as substâncias envolvidas
na conversão do (R)-1-deuteroetanol ao (S)-1-deuteroetanol.
Dê a nomenclatura (R/S) para as substâncias A e B
CH3CHDOH A B
(R) (S)
C6H5SO2Cl CH3CO2-Na+ NaOH/H2O
 CH 3 CHDOH
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFFReações SN1
• Estas reações ocorrem em duas etapas com a formação de um 
carbocátion intermediário na etapa lenta.
• O carbocátion possui hibridação sp2-planar e o nucleófilo pode se 
ligar ao orbital p vazio em uma de suas faces (alfa ou beta - ver 
desenho) com (à princípio) igual probabilidade
O resultado esperado seria o produto “racêmico” no carbono que sofre a 
substituição (se este for assimétrico)
R1
R3
R2
GS
R1
R3
R2
GSδ−
δ+ R1
R3
R2
GS−+
1
Nu-
R1
Nu
R1
Nu
R3
R3
R2
R2
Retenção
+
Inversão
= Racemização
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Reações SN1
• A racemização nem sempre é completa e pode ocorrer com 
diferentes graus de inversão e retenção de configuração
• Dependerá da estabilidade do carbocátion, do solvente e do 
nucleófilo
Exemplos
Br
Oticamente ativo
*
MeOH
(metanólise)
1-metoxi-1-feniletano
(27% de inversão e 73 % de racemização)
2-bromo-heptano
óticamente ativo
EtOH/H2O 2-etoxi-heptano
(87 % de inv. e 14 % de retenção)
+ 2-heptanol
(84% de inv. e 16% de retenção)
8) Qual o excesso enantiomérico em cada uma das misturas acima?
% Pureza óptica = 100 [α]mistura / [α]amostra pura
% e.e. = 100 ([R]-[S]) / ([R]+[S])
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Reações SN1
- Produto racêmico: igual probabilidade do nucleófilo se ligar nas duas faces do 
carbocátion
- Estabilidade do carbocátion, solvatação do carbocátion e do grupo de saída
H3C
Br
H
C6H5 + MeOH
C6H5 H
CH3
H
O
H3C
O
H
CH3
+ Br-
C6H5 H
CH3
H
O
H3C
+ Br-
Resultado: racemização - inversão
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Variáveis na SN em carbono sp3
• Grupos de saída
• Nucleófilos
• Carbono a sofrer a 
substituição
• Solvente
• SN1 X SN2
• Reações competitivas
• Participação de grupos 
vizinhos
• SN X Eliminação
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Grupo de Saída 
Estabilidade - bases conjugadas de ácidos fortes
Péssimos36
49
NH2-
CH3-
Ruins15,7
15
HO-
MeO-
Razoáveis
9,1
9,2
10
10 
10,6
CN-
NH3
C6H5O-
RNH2, R3N
EtS-
0,2
2
3,2
4,8
CF3CO2-
H2PO4-
F-
CH3CO2-
Bons grupos de saída
< 0
p-MeC6H4SO3-
I-, Br-
H2O
Me2S
Cl-
Pka do ácido 
conjugado
Grupo de saída
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Grupo de Saída 
Perguntas:
9) Coloque as espécies abaixo em ordem crescente de melhor grupo de saída
a)
b) 
c)
10) Dê uma explicação para os seguintes resultados:
H2O, H3C SO3- , O- O-, O2N
CH3OH, CF3O-, CH3O-, CF3CO2-, CH3CO2-
H-, Cl-, Br-, CH3CO2-, HO-
(CH3)3COH + NaCl não ocorre reação
(CH3)3COH + NaCl (CH3)3CCl
H2O
H2O/HCl
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Nucleófilo
Importante somente em SN2
- Bons nucleófilos = bons doadores de elétrons = bases de Lewis (nem sempre)
Nucleofilicidade vs Basicidade:
mesmo átomo doador 
ou átomos da mesma linha da TP
N vs OO-nucleófilosN-nucleófilos
H2N-
HO-
H3N
H2O
C2H5O-
HO-
C6H5O-
CH3CO2-
H2O
H2N-
C2H5NH2
H3N
C6H5NH2
p-NO2C6H4NH2
Nucleofilicidade Basicidade
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Nucleófilo
Importante somente em SN2
Nucleofilicidade vs Basicidade
Velocidade de reação com 
um átomo de carbono
vs
Fenômeno de equilíbrio com H+ (H2O)
I-
Br-
Cl-
F-
RS-
RO-
R3P
R3N
Grupo VIIGrupo VIGrupo V Basicidade
Nucleofilicidade
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Nucleófilo
Nucleofilicidade vs Basicidade
RS-
RO-
Grupo VI
HO S
O
O
HO S
O
O
HO S
O
OH
H+
RCOH
HO S
O
O
CH
O
R
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Nucleófilo
Velocidades relativas de substituição nucleofílica em SN2
Exemplos para a reação
Nu: + CH3I Nu-CH3
MeOH
5,6x105
6x105
6x105
2x106
5x106
1x107
1x107
2x107
8x107
C6H5O-
N3-
Br-
MeO-
CN-
Et2NH
(C6H5)3P
I-
C6H5S-
1
5x102
2x104
2,3x104
1,6x105
1,7x105
3,2x105
3,5x105
5x105
5x105
MeOH
F-
CH3CO2-
Cl-
(MeO)3P
C5H5N
NH3
Me2S
C6H5NH2
C6H5SH
Κ2(rel.)Nu:Κ2(rel.)Nu:
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Nucleófilo –
impedimento espacial 
H3C O C O
CH3
H3C
CH3
Nucleofilicidade vs Basicidade
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
11) Muitos nucleófilos são ânions mas alguns ânions não são nucleofílicos. 
Explique porque BF4- (tetrafluoreto de boro) não é um nucleófilo.
12) Para os pares abaixo indique qual o melhor nucleófilo para a reação com 
brometo de metila em metanol
a) Me3B ou Me3P; b) CH3OH ou CH3SH; c) C6H5OH ou C6H5O-; d) n-C4H9O- ou t-C4H9O-;
e) MeNH2 ou Me2NH; f) H3N ou H4N+; g) p-NO2C6H4O- ou p-MeC6H4O-
h) Et3N ou N
Mais perguntas:
Continua......
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
13) Dê uma explicação para a ordem de reatividade mostrada abaixo
14) A velocidade da reação do álcool terc-butílico com HBr ou HCl é a mesma. No entanto, ao 
reagir o álcool com quantidades iguais de HBr e HCl tem-se o brometo de terc-butila como 
produto principal. Explique.
N
R
N
R
I
N
Me
N N Me N MeMe N CMe3
Me
2,3 1,0 0,5 0,04 0,0002
+ CH3I
velocidade 
relativa:
Mais perguntas:
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Estrutura do substrato
1
1
12
1,2 x 106
CH3-
CH3CH2-
(CH3)2CH-
(CH3)3C-
Κ1(rel.)R
R-Br + H2O ROH
SN1 SN2
R-X + Nu: R-Nu
30
1
0,4
0,002
0,001
0,00001
CH3-
CH3CH2-
RCH2CH2-
(CH3)2CH-
(CH3)3C-
CH3)3CCH2-
Κ2(rel.)R
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Estrutura do substrato
1,2 x 10-4
0,04
0,08
1
1
300
3 x 106
> 109
CH3CH2-
CH2=CHCH2-
C6H5CH2-
C6H5CH(CH3)-
(CH3)3C-
(C6H5)2CH-
(C6H5)3C-
CH3CH2OCH2-
Κ1(rel.)R
R-Cl + C2H2OH ROC2H5
SN1
EtOH CH3CH2OCH2-Cl
CH3CH2O-CH2+ + Cl-
..
..
CH3CH2O=CH2..
+
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Estrutura do substrato
SN2 – pouco efeito de 
estabilização do ET CNu GS
δ- δ-δ+
SN2 – impedimento espacial
Nu: Nu:
1
40
100
120
400
CH3CH2-
CH2=CHCH2-
CH3CO2CH2
C6H5CH2-
CH3OCH2-
Κ2(rel.)R
terc-butil-GS neopentil-GS
XX
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Exercícios
15) a) Proponha um mecanismo que explique porque a hidrólise da 
clorometildimetilamina é muito rápida
b) Porque alfa-cloroaminas hidrolisam mais rapidamente do que os 
correspondentes alfa-cloroéteres?
16) Haletos de propila primários sofrem SN2 cerca de 40 vezes mais 
rápido do que haletos de etila primários. Explique através de 
desenhos tridimensionais.
17) Coloque as substâncias seguintes em ordem crescente de 
reatividade.
A) na solvólise via SN1: (p-CH3OC6H5)3CCl; 2-cloro-2,3-
dimetilbutano; 2-cloropropano; 3-cloro-2-metilpropeno; 
clorodifenilmetano
B) na substituição por iodeto em acetona (SN2): 2-cloropropano; 
clorofenilmetano; 1-cloro-2,2-dimetilpropano; clorometano; 
clorometil metil éter. 
18) A solvólise da substância abaixo ocorre cerca de 600 vezes mais 
rápido do que a solvólise do cloreto de terc-butila. Explique.
Cl
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Efeito do solvente
Me2SO (DMSO)
MeCN
HCONMe2 (DMF)
(Me2N)3PO (HMPT)
Me2CO
THF
Et2O
n-C5H12, C6H6, CCl4
81
59
45
38
37
33
30
24
23
18
11
7
6
4
2
H2O
HCO2H
MeOH
EtOH
Me2CHOH
Me3COH
CH3CO2H
Solventes 
apróticos
Constante 
dielétrica (25oC)
Solventes 
próticos
apolar
polar
P
o
d
e
r
 
i
o
n
i
z
a
n
t
eRosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Efeito do solvente
Solvólise do brometo de terc-butila
EtOHH2O
0
50
60
80
100
1200
60
29
10
1
100
50
40
20
0
Velocidade 
relativa
Solvente
R+ + GS:-
R-Nu + GS:-
R-Nu+ + GS:-
R-Nu + GS:
Produtos
grande aumento
pequena diminuição
grande aumento
grande diminuição
R-L
Nu:- + R-GS
Nu: + R-GS 
Nu:- + R-GS+
SN1
SN2
SN2
SN2
Efeito na velocidadeReagentesMecanismo
Efeito do aumento do poder ionizante do solvente
SN1: estabilização do intermediário, 
diminuição da energia do ET da EL
SN2: depende do substrato e do Nu
- dispersão de carga no ET
- formação de carga no ET
- destruição de carga no ET
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Efeito do solvente
M
..
RO:
H
:OR
H
..+
HOR..
..
Solvatação de cátions e ânion por álcoois
MeI + NaN3 MeN3 + NaI
k2
DMF = 3 x 103
MeOH = 3 x 10-2
Nu:
- H-OR
H-ORH-OR
Remoção da camada 
de solvatação
∆G’
3ROH + Nu:-
RX
∆G”
Nu.......R......Xδ- δ-
∆G = ∆G’ + ∆G”
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Substituição nucleofílica
Efeito do solvente
Solvatação de cátions e ânion por álcoois
Cl- Br- I-
DMSO, DMF
Polar-H
carga localizada = pte-H mais forte
velocidade
velocidade
Complexação de cátions (contra-íon do Nu:-): ex. éteres em coroa O
O
O
O
O
O
K+
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Resumo SN1 x SN2
EliminaçãoEliminação e rearranjoReações 
competitivas
Normalmente básicasNormalmente ácidasCondições 
reacionais
InversãoRecemização a inversãoEstereoquímica
Efeito pequeno; pte de H 
desfavorece
Solventes polares favorecemSolvente
Impedimento espacial 
desfavorece
CH3 > prim > sec >> terc
Estabilização por ressonância 
favorece
terc >> sec > prim
Estrutura do 
substrato
Controla a velocidadeNão é importanteNucleofilicidade
do reagente
Segunda ordemPrimeira ordemCinética
Uma etapa
RGS + Nu:- R-Nu + GS:-
Duas etapas
R-GS R+ R-Nu
Mecanismo
SN2SN1
Nu:-
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
19) O solvente afeta a velocidade de reação/energia de ativação através 
da modificação dos níveis de energia relativos entre os reagentes e os 
estados de transição. Considerando a hidrólise do brometo de terc-butila
em EtOH-H2O, desenhe um diagrama de energia vs coordenada de 
reação comparativo para esta reação em 3:7 e 7:3 de EtOH:H2O, 
respectivamente.
20) a) A solvólise do 1-bromo-1-feniletano oticamente ativo em MeOH
ocorre com 27 % de inversão de configuração. Já a solvólise em água 
resulta em aproximadamente 17 % de inversão. Explique.
b) a mesma reação quando feita em metóxido de sódio em MeOH
fornece somente o produto de inversão de configuração. Explique.
21) Os resultados das reações de solvólise abaixo foram divididos entre os 
componentes SN1 e SN2 de cada reação conforme o solvente usado. 
Explique os resultados através do efeito do solvente e efeitos estruturais.
0,2
1,7
EtOH
MeOH
C6H5CH(CH3)Cl
0,002
0,1
EtOH:H2O, 4:1
EtOH:H2O, 3:2
Me2CHBr
SN1/SN2SolventeSubstrato
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN – Grupos de saída mais comuns
R-Cl, R-Br, R-ICl-, Br-, I-
H2O R-OH2
+
ROH R-OR
H
+
-O
O
R' O
O
R'R
HO
O
R' O
O
R'R
H
+
-OSO3H OSO3HR
OSO2R'R
-OSO2R'
OSOClR-OSOCl
-OPCl2 OPCl2R
OPBr2R-OPBr2
N N N NR
+
SR'2 R SR'2
R NR'3
+
+
NR'3
GS Substrato GS Substrato
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
R-Cl, R-Br, R-ICl
-, Br-, I-
H2O, OH- R-OH
ROH, RO- R-OR
-O
O
R' O
O
R'RHO
O
R'
SR'2 R SR'2
R NR'3
+
+
NR'3
Nucleófilo Produto Nucleófilo Produto
H2S, SH- R-SH
RSH, RS- R-SR
NH3, R'NH2, R'2NH RNH2, RNHR', RNR'2
NH2NH2 RNHNH2
NO2-
RNO2
N3-
R N N N
+ -
PR'3
R PR'2
+
O
C-
O
C R
R'3C-
R'3C R
R'C C RR'C C-
CN- CNR
LiAlH4 HR
SN – Nucleófilos e Produtos
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Reações competitivas
SN1 : Eliminação e rearranjo
+
C C
Nu:-
H
C
Nu
C
H
+
C C
R
C
R
+
C
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Reações competitivas
SN1 : Eliminação e rearranjo
Br EtOH
+
OEt
19 %
81 %
OH
+ HBr
+
Br
+
Br
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN - Reações competitivas
SN2 : Eliminação
C C
GS
Nu:-
H
C
Nu
C
H
Br + EtO-Na+
OEt
+
21 % 79 %
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN – Participação de grupos vizinhos - SNi
HO
Cl
Ca(OH)2 -O
Cl
O
Cl
NH2
KOH/H2O
H
N
Anéis de 5 ou 6 membros: entropia favorável (10000 a 1000000 mais rápido do que intermolecular)
3 membros: 100 a 1000 vezes mais rápido
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
SN – Participação de grupos vizinhos - SNi
S
Cl + H2O
k
S
OH
Cl + H2O
k' OH
k/k' = 3 x 103
Br
O
OH
H
NaOH dil./ H2O
HO
O
OH
H
Explique os resultados acima
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
22) Explique o resultado através do mecanismo
OH
OH
ou
HCl, ∆
Cl
produto principal
23) Diga quais devem ser os produtos e explique 
Cl Cl
ou
NaOH/H2O mistura de dois produtos
24) Explique (use desenhos em perspectiva) 
eritro-3-cloro-2-butanol + NaOH aq. meso-2,3-butanodiol
treo-3-cloro-2-butanol + NaOH aq. dl-2,3-butanodiol
25) Dê o mecanismo: 
Et2NCH2CHCH2CH3 + H2O Et2NCHCH2CH3
Cl CH2OH
Rosângela de A. Epifanio, IQ-UFF
Bibliografia utilizada:
- Sites já citados na home-page do curso;
- S.H. Pine, J.B.Hendrickson, D.J. Cram, G.S. Hammond, Em: Organic
Chemistry, 4a. Ed., McGraw-Hill;
- K.P.C. Vollhardt, N.E. Schore, Em Organic Chemistry, 2a. Ed., W.H. Freeman
and Company;
- T.W.G. Solomons, Em: Organic Chemistry, 5a. Ed., John Wiley and Sons, 
Inc.;
- R.T. Morrison, R.N. Boyd, Em: Organic Chemistry, 6a. Ed., Prentice Hall, Inc.

Outros materiais