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Substituição vs Eliminação SN2 vs E2 ●Efeito estérico no substrato Quanto mais impedido for o centro eletrofílico (carbono ligado ao grupo de saída – halogênio), maior a dificuldade em ocorrer o ataque nucleofílico e, consequentemente, maior quantidade de produto de eliminação tende a ser formada. Substratos primários Substratos secundários Substratos terciários Competição entre substituição (obrigatoriamente via SN1) e eliminação (podendo ser do tipo E1 ou E2, dependendo, especialmente, da base utilizada). Não é possível ocorrer SN2 devido ao impedimento estérico do substrato ●Efeito da temperatura O aumento da temperatura do meio reacional favorece as reações de eliminação: O aquecimento favorece as reações de eliminação por estas possuírem energias livres de ativação maiores que as das reações de substituição, uma vez que está envolvido um maior número de quebra e formação de ligações (pode ser relacionado com as variações de entalpia). Tal fato é exemplificado abaixo através de um diagrama de energia em função da coordenada de reação para uma competição SN2/E2. 25 oC (-NaBr) As reações de eliminação também são entropicamente mais favorecidas que as de substituição, pois os produtos de uma reação de eliminação são maiores em número do que os dos reagentes (i.e. reações de substituição entre dois reagentes formam dois produtos e em reações de eliminação, dois reagentes geram três produtos). Ainda, o aumento da temperatura intensifica o efeito da entropia (AG = AH – TAS). ●Efeito do tamanho da base/nucleófilo Quanto maior o tamanho da base/nucleófilo, maior a dificuldade do ataque nucleofílico (impedimento estérico) e, consequentemente, maior a probabilidade de ocorrer reações de eliminação, pois os hidrogênios, de modo geral em regiões mais periféricas, são de mais fácil acesso. Tomemos como exemplo uma competição SN2 vs E2: E c.r. R PElim. PSubst. Br 14 CH3ONa CH3OH, 65 oC O 14 + 14 99% (SN2) 1% (E2) Br 14 (CH3)3CONa (CH3)3COH, 40 oC O 14 + 14 15% (SN2) 85% (E2) Força/polarizabilidade da base/nucleófilo Bases fortes e levemente polarizáveis, (NH2 - , CH3O - ) especialmente quando impedidas ((CH3)3CO - ), tendem a favorecer as reações de eliminação bimolecular (E2). Bases fracas (Cl - , CH3COO - ) e altamente polarizáveis (Br - , RS - ) aumentam a probabilidade de reações de substituição bimolecular (SN2). Abaixo segue um exemplo re reação SN2 entre o íon carboxilato e brometo de i-propila: SN1 vs E1 RESUMOS Resumo 1 Com relação à natureza da base: C C X H - X- C C H Nu: (a) eliminação E1 a b (b) substituição SN1 C C C C Nu H Bases fortes pouco impedidas SN2 impedidas E2 Bases fracas pouco impedidas SN1 impedidas E1 Obs. SN1 vs E1 é uma competição mais acirrada. Resumo 2 Com relação à natureza do substrato: Resumo 3 Relação base/substrato: CH3X RCH2X R2CHX R3CX SN2/E2 SN2/E2, SN1/E1 SN1/E1, E2 SN2 Principalmente SN2, exceto quando na presença de uma base forte impedida, levando a E2 (t-BuO - ). Principalmente SN2 com bases fracas (I - , NC - , AcO - ), e principalmente E2 com bases fortes (RO - ). SN1 e E1 são possíveis se o carbocátion tiver estabilidade suficiente. Impossível ocorrer SN2. Solvólise gera competição SN1/E1. Baixas temperaturas favorece SN1. Altas temperaturas favorece E1. Bases fortes favorecem E2. Substratos pouco impedidos SN2 / E2 impedidos SN1 / E2 / E1 Resumo 4 Sumário geral:
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