Substituição Nucleofílica em Carbono Saturado - SN1 e SN2

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Reação de Substituição Nucleofílica em Carbono Saturado
Parte 2 – Química Orgânica 2
2 eventos limítrofes: 
> Mecanismo concertado: adição de nucleófilo e saída do eletrófilo, em uma única etapa. Somente um estado de transição. Cinética biomolecular, por isso é um mecanismo SN2. 
> Mecanismo dissociativo: os eventos acontecem em momentos diferentes. Dois estados de transição. Cinética Unimolecular, por isso é um mecanismo SN1, onde k2>>>>k1
> o mecanismo predominante precisa ser o concertado.
> Como saber qual mecanismo é operante em uma determinada substituição? E, como as variáveis: as estruturas de R, de X, de Nu e do solvente impactam em cada uma das sequências de eventos moleculares anteriores?
> grupo R = eletrófilo (grupos que estão ligados ao carbono ligado ao grupo abandonador); grupo X = grupo abandonador; Nu = nucleófilo.
Estrutura e Influência de “R”
No Mecanismo SN1:
> mecanismo dissociativo. Ocorre em 2 etapas e tem 2 estados de transição.
> se no estado de transição A é mais estável do que o de B, significa que A tem menor energia.
> para a formação de carbocátion a reação é endergônica, ou seja, necessita de absorção de energia. Logo, do ponto de vista cinético, esse mecanismo só depende da etapa de ionização. 
> lembrando: nesse mecanismo ocorre a formação de um carbocátion, cuja etapa é a mais importante da reação, ou seja, é a etapa elementar. Essa etapa (k1) depende de uma alta absorção de energia, por isso é mais lenta.
> se a estrutura do estado de transição da primeira etapa estiver mais próxima do reagente, então esta será mais parecida com a estrutura do reagente. Isso ocorre em reações exergônicas. 
> mas, como estamos falando sobre a formação de um carbocátion, a reação analisada deve ser a endergônica. 
> se a estrutura do estado de transição da primeira etapa estiver mais próxima do produto (carbocátion), então esta será mais parecida com a estrutura do produto, ou seja, do carbocátion. Isso ocorre em reações endergônicas.
> isso é importante para se estimar os efeitos que ocorrem no estado de transição, e para poder ter uma noção de suas características predominantes, para sua estabilização.
> qualquer estabilização do carbânion pode ser vista no estado de transição.
> Postulado de Hammond: em reações endergônicas a estrutura do estado de transição se assemelha à estrutura do produto (o carbocátion), logo, os fatores que influenciam na estabilidade do produto têm influência na estabilização do estado de transição que lhe dá origem. Assim, pode-se dizer que os fatores que estabilizam o carbocátion estabilizam também o estado de transição da primeira etapa.
 > Estabilidade do carbocátions: Afinidade por hidreto:
> Hidreto: são compostos inorgânicos binários que apresentam na sua constituição o elemento hidrogênio acompanhado de outro elemento químico qualquer. O hidrogênio quase sempre possui um nox igual a -1, o que o torna, em alguns hidretos, o elemento mais eletronegativo. A H2O e a NH3 são exemplos que fogem a essa ocorrência.
> quanto maior a energia necessária para clivar o R-H, mais difícil é a formação do carbocátions, e, menos estável é o carbocátion.
> o R tem influência direta na estabilidade de carbocátions. Quanto mais substituído for o cátion maior será sua estabilidade. Por outro lado, menor será a sua afinidade por hidreto.
> os grupos alquila estabilizam os carbocátions pela doação de densidade eletrônica para o carbono com carga positiva, dessa maneira dispersando a carga.
> esta ordem de estabilidade dos carbocátions está relacionada com o Efeito Indutivo (possibilidade de dispersão da carga positiva) e com o Efeito Hiperconjugativo.
> quanto maior o número de grupos alquilas ligados ao carbono positivo, maior será a dispersão desta carga. Os grupos alquilas adquirem parte da carga positiva e estabilizam o carbocátion. 
> a energia de afinidade por hidreto (Dhidr) em um carbocátion mais substituído diminui, facilitando a formação de um carbocátion porque precisa de menor fornecimento de energia.
> a adição de fenila ao carbocátion estabiliza essa molécula devido ao efeito de ressonância, já que a carga vai “rodear” a molécula.
Gráfico de estabilidade: O custo da formação de um cátion metila é muito alto nesta coordenada. Assim como também de um cátion primário. Esta coordenada dissociativa tem maior probabilidade de ser operante quando o cátion formado for secundário e principalmente terciário.
> a adição de uma ligação dupla (elétrons pi) estabilizam melhor o cátion do que os elétrons sigma. Por isso, os elétrons não ligantes do oxigênio e nitrogênio estabilizam o cátion, formando uma ligação dupla, após preencher o orbital p vazio desse carbocátion. 
n = elétrons não ligantes
σ = ligação sigma
p+ = carga positiva no orbital p do carbocátion. 
> Hiperconjugação: é uma das maneiras existente para descrever a deslocalização eletrônica nas moléculas. É descrita como a interação entre orbitais eletrônicos, onde um deles corresponde a ligação sigma. A interação tem que estar estabilizando um sistema, onde o orbital de mais alta energia tem que estar vazio ou parcialmente vazio (1 elétron), enquanto o outro de menor energia tem que estar parcialmente preenchido. Hiperconjugação é a interação de ligações σ com uma rede pi.
> Conjugação: se refere à deslocalização de elétrons em sistemas conjugados. Conjugação é a sobreposição de orbitais p através de uma ligação σ.
> os carbocátions terciários e com ligações duplas e elétrons não ligantes do lado, serão mais estáveis.
> Exercício: Qual dos dois substratos abaixo reage mais rapidamente através de um mecanismo Sn1?
> o segundo carbocátion é mais estável. Esse carbocátion é plano, por isso o nucleófilo pode interagir com ele por uma face ou por outra.
> se o carbono que formou o carbocátion for um centro de quiralidade, e esteja enantiomericamente puro, esta pureza é perdida pela existência do carbocátion como intermediário. O produto da reação é racêmico. Se a molécula for (R) essa estrutura se perde. Isso se dá pelo possível ataque do nucleófilo em ambas as faces da molécula. Assim, cria-se uma mistura racêmica, com 50% de R e 50% de S. Essa perda de informação Estereoquímica R é uma consequência do mecanismo SN1, o que pode ser um problema para substâncias. 
> conclusão sobre o mecanismo SN1: uma coordenada reacional em que um carbocátion é um intermediário terá uma velocidade mais alta para substratos: Terciários > Secundários > Primários > Metila, e ocorrerá com racemização no caso de reações em centros de quiralidade. O carbono terciário dá pouca assistência para o nucleófilo no mecanismo SN1. O carbocátion terciário é mais estável. O carbono secundário, com centro de quiralidade, sofrerá racemização, sendo o produto 50% de cada enantiômero. 
O estado de transição em SN1 é parecido com o carbocátion. Estabilizando esse cátion por doação de elétrons livres (n), ou por ligação sigma, ou por pi, também ocorre a estabilização do estado de transição.
No Mecanismo SN2:
> mecanismo concertado. Ocorre em uma única etapa e apresenta 1 estado de transição.
> nucleófilo só é importante em SN2
> qual a influência do grupo R na coordenada concertada?
> para entendermos a influência do grupo R no mecanismo concertado temos que olhar para 2 Trabalhos/artigos centrais no entendimento desta reação: 
1) Artigo 1: 
> nesse trabalho foram utilizados os seguintes substratos:
> reação de substituição intramolecular, onde o nucleófilo (carbono com elétrons, na segunda molécula da primeira e segunda reação), e o eletrófilo (carbono circulado em azul) estão na mesma molécula. 
> o primeiro substrato possui uma molécula, o CH2, que é ácida. Então, na presença de uma base (B-) ele forma um cabânion (no meio), espécie de carbono rica em elétrons, pode ser então, classificada como nucleófilo. Agora, o carbono eletrofílico (circulado em azul) que sofrerá a substituição será o que está ligado ao oxigênio. Vale ressaltar que o grupo ligado ao carbono eletrofílico é o grupo X, o grupo abandonador. O par de elétronsdo carbânion vai atacar o grupo de carbono, transferindo-o para essa extremidade. E, a ligação do carbono com o oxigênio (grupo abandonador) será rompida. O mesmo acontece com a reação debaixo. 
> Entretanto, o questionamento colocado é se o nucleófilo ataca o carbono eletrofílico da sua própria molécula (intramolecular) ou ele ataca o carbono de outra molécula (intermolecular)? Essas duas reações sozinhas não são capazes de responder isso. Mas, se em um mesmo recipiente, coloca-se quantidades equimolares do primeiro substrato com o segundo substrato, é possível responder esse questionamento. Isso porque, se a reação acontecer dentro da própria molécula, todo o produto sem deutério da primeira reação vai continuar assim, o mesmo acontece com a segunda reação (todo o produto com deutério permanecerá com deutério). Por outro lado, se a reação for intermolecular, teremos o nucleófilo de um substrato reagindo com o eletrófilo de outro substrato. Assim, ocorre a transferência de um CD3 para uma molécula que não o tinha, que é o caso da primeira.
> ele não finalizou, mas acho que então, ocorre intermolecular.
> esse trabalho afirma que a ciclização intramolecular não acontece, nesse caso. Porque não tem a trajetória possível para que a ciclização ocorra.
> Regras de Baldwin: defini uma ciclização fácil e difícil. Ou seja, essas regras são um conjunto de diretrizes que descrevem o relativo favoritismo das reações de fechamento de anel em compostos alicíclicos.  Ele classificou os fechamentos de anéis de três formas: 
1) o número de átomos em novos anéis formados
2) em fechamentos de anel exo e endo, dependendo do local onde a ligação se quebra durante o fechamento do anel:
Exo: se a ligação que se quebra está fora do anel.
Endo: se a ligação que se quebra está fora do anel
3) em tet, trig e dig, dependendo de se o carbono eletrofílica, o que sofre o ataque do nucleófilo, é:
sp3 = tet, carbono com todas as ligações sigmas, tetraédrico.
sp2 = trig, carbono que faz ligação dupla, trigonal.
sp = dig, carbono que faz uma ligação tripla e uma simples, ou duas duplas, diagonal. 
 > existem as combinações para a formação de um anel (ciclização) que não são favoráveis:
> o carbono que se cliva aqui, na reação desse trabalho, está numa posição endo, dentro do ciclo. É 6-endo-tet, portanto, ela não ocorre, porque a trajetória para essa formação é muito difícil. 
> apesar das reações intramoleculares serem mais fáceis, esse artigo mostra que a ciclização nesse caso não acontece. Isso porque, a trajetória necessária precisa ser acessível para que a ciclização ocorra; o que não é o caso.
> o estado de transição dessa molécula do trabalho é cíclico, podendo aplicar a regra de Bowman, mas a molécula não sofre ciclização de fato.
2) Artigo 2:
> foi computada a energia de ativação de alguns estados de transição mediante aos componentes dessa transição.
> todas as reações ocorrem com o cloreto. 
> na primeira reação entre o cloreto (Cl-) com o cloreto de metila, determinou-se o estado de transição, com um ângulo de 180° (ideal) e o comprimento da ligação carbono – cloro é de 2.316 (A).
> já a molécula do estado de transição (7) do cloreto com o cloreto de etila (substrato primário) é diferente. O ângulo passa a ser 155°, e, o comprimento de ligação carbono – cloro aumenta. Isso significa que o nucleófilo (Cl-) está interagindo menos com o carbono. Dessa forma, a energia de ativação aumenta. 
> a molécula do estado de transição do cloreto com o cloreto de isopropila (carbono terciário), vemos que o comprimento de ligação carbono – cloro aumenta mais ainda (2.4 A). Assim, a energia de ativação é mais alta.
> podemos afirmar que, num mecanismo concertado, o nucleófilo auxilia na clivagem da ligação do eletrófilo com o grupo abandonador. 
- Essa conclusão é obtida pelo seguinte fato: Quando adicionamos outra metila (no lugar do hidrogênio) na primeira molécula, Cl- + MeCl, aumentando o volume do grupo R ligado ao carbono, o comprimento de ligação carbono – cloro (nucleófilo) aumenta, sendo muito fraca, e há um desvio no ângulo ideal. Isso significa que o nucleófilo (Cl-), está interagindo menos com o eletrófilo (carbono). Assim, mais lenta será a reação do mecanismo concertado.
> podemos concluir que: A energia de ativação quando o grupo ligado ao carbono que sofre a substituição aumenta para metila < primário < secundário < terciário. Nesse mesmo momento, a interação (distância) do nucleófilo com o carbono também aumenta, num estado de transição. O nucleófilo não consegue auxiliar muito na expulsão do grupo abandonador, dificultando o mecanismo concertado (SN2).
> obs.: não está discutindo se o carbono que sofre substituição é primário, secundário ou terciário, mas sim, o volume do grupo ligado a esse carbono. Se o volume é de um carbono primário, secundário ou terciário. 
> o volume do grupo ligado ao carbono (grupo R) que sofre a substituição atrapalha a entrada do nucleófilo, e ele vai ter dificuldade de expulsar o grupo abandonador. Assim, ocorre aumento da energia de ativação e a reação é superlenta.
> como a ligação C – Nu é fraca quando o grupo R é volumoso, significa que o nucleófilo está auxiliando pouco na expulsão do grupo abandonador. Assim a reação fica mais lenta. Por isso aumenta a energia de ativação mesmo que uma ligação comprida seja mais fraca.
> outra observação experimental: cada evento de substituição ocorre com inversão de configuração. 
> a velocidade de incorporação do iodeto radioativo (I*) nessa reação = velocidade de inversão de configuração. 
> Conclusão: ambos os trabalhos mencionados chegam à mesma conclusão: a trajetória do nucleófilo com relação ao grupo abandonador é linear e pelo lado oposto. 
> as interações orbitalares do mecanismo SN2 ocorrem da seguinte maneira:
- O nucleófilo com orbitais ligantes (orbital de maior energia - o HOMO) interage com o orbital antiligante do carbono (do eletrófilo), ou seja, este é onde está vazio (o de menor energia, que são chamados de orbital de fronteira, são o LUMO). Para interagir com esse orbital, as interações precisam ser lineares.
> lembrando que: HOMO: Orbital molecular de maior energia que foi ocupado por elétrons. LUMO: Orbital molecular de menor energia ainda não ocupado por elétrons
> conclusão sobre o mecanismo SN2: Uma coordenada reacional de substituição nucleofílica concertada terá uma velocidade mais alta para substratos: Metila > primário > secundário > terciário, devido ao volume do grupo R, que provocarão pouco bloqueio estérico. No mecanismo concertado a trajetória ideal para o ataque do nucleófilo ao carbono eletrofílica é linear pelo lado oposto ao ocupado pelo grupo abandonador. Se o carbono que sofre a substituição for um centro de quiralidade, tal trajetória impõe a inversão de configuração deste centro. A presença de substituintes, como grupos alquila, ligados diretamente ao centro reacional diminui a velocidade da reação, pois aumenta o volume. Grupo alquila é o grupo R, que fica do lado do carbono, como por exemplo: -CH3.
Quanto maior o volume do grupo R, a ligação é mais longa e menor a interação dele com o nucleófilo. 
Metila e carbono primário fazem com que a velocidade da reação no mecanismo SN2 seja mais rápida. O ataque do nucleófilo ocorre por trás do grupo abandonador, de forma linear, por isso há troca de inversão.
A velocidade de reação depende da concentração do haleto de alquila e do nucleófilo (segunda ordem SN2). 
A velocidade de reação depende da reatividade do nucleófilo (nucleofilicidade). 
Nucleófilo aniônico é mais forte.
Nucleófilos fracos favorecem SN2, porque esse depende dele (são bases muito fracas para arrancar o próton alfa). A não ser que o substrato seja terciário.
> Exercício: O Brometo de Etila ao ser aquecido em solução aquosa, sofre uma reação solvolítica lentamente. Escreva a reação e proponha um mecanismo: (obs.: reação solvolítica é uma reação induzida por solvente)
- Já que o carbono é primário, a reação será SN2.
> a presença de substituintes, como grupo alquila, ligados diretamenteao centro reacional diminui a velocidade da reação no mecanismo SN2.
> substrato terciário = SN1
> resumindo a influência de R nos mecanismos concertado (SN2) e dissociativo (SN1):
Influência do grupo abandonador “X”:
> A energia necessária para o rompimento da ligação C-X é um componente importante da energia de ativação destas reações. Quanto mais difícil for o rompimento, maior será a energia de ativação e mais difícil será o ataque do nucleófilo. 
> quando mais forte ligação C-X, mais difícil para sair. 
> o rompimento da ligação C-X no mecanismo concertado SN2 é auxiliado pelo nucleófilo e ocorre na etapa lenta, a única. 
> o rompimento da ligação C-X no mecanismo dissociativo SN1 é a etapa lenta, que controla a velocidade da reação. A assistência do nucleófilo, se existente, é muito menor (reações solvolítica).
> para avaliar essa força do grupo abandonador, tem que analisar uma reação em que a substituição do substrato ocorra através do mecanismo SN1, já que esta não depende do auxílio do nucleófilo. Assim, o nucleófilo não vai “atrapalhar” a análise e será possível analisar a capacidade abandonadora do grupo X.
> dois trabalhos são importantes para essa análise:
1) o substrato utilizado para a reação de substituição foi o: 
Onde GA são os diferentes grupos abandonadores. 
> todos os grupos abandonadores (X) bons são bases conjugadas fracas derivadas de um ácido forte.
I- > Br- > Cl- > F-: para ambos SN1 e SN2 (quanto mais fraca a base, depois da partida do grupo, melhor será o grupo abandonador)
> o OH- (hidroxila – álcool) é uma base forte (pka = 15.7), cujo ácido conjugado é a água, fraco. Portanto, não é um bom grupo abandonador. 
> Exercício: Considerando a estrutura abaixo, identifique aqueles centros susceptíveis à reações de substituição segundo um mecanismo Sn1 ou Sn2.
- Podemos começar analisando se o carbono que sofrerá a substituição é primário ou terciário. Onde, para SN1 = terciário e SN2 = primário. 
- Quando retirado, o NH2 formará uma base muito forte, portanto, não é um bom grupo abandonador. A metila também não, o que veremos mais para a frente.
> visto que a Hidroxila não é um bom grupo abandonador, temos que ter estratégias para ativar este grupo ruim e transformá-lo em um bom grupo abandonador.
1) ao transformar o OH em seu ácido conjugado, adicionando um próton, formando um cátion, tornamos ele um grupo abandonador bom, visto que quando o nucleófilo o ataca ele vai formar a água, que tem como ácido conjugado super forte, o H3O+.
 
2) também pode-se adicionar ao OH um grupo abandonador ruim neutro, como o segundo, formando um cátion que será atacado pelo nucleófilo. 
3) pode-se transformar grupo abandonador ruim noutra função onde ele (o oxigênio, no caso) agora é um bom grupo abandonador.
> grupos abandonadores: halogênios, esteres, sulfonatos.
- A capacidade abandonadora do grupo cresce em direção ao iodo, na tabela periódica, ou seja, para baixo. Quanto mais forte o ácido conjugado do grupo abandonador, maior sua capacidade abandonadora.
Nucleófilo em reações biomoleculares:
> Nucleofilicidade: refere-se ao caráter nucleofílico de uma substância. É um conceito cinético. São espécies ricas em elétrons que reagem com um determinado eletrófilo. É a medida da velocidade relativa com que os nucleófilos reagem com um determinado eletrófilo, e mais comumente este eletrófilo é de carbono. A basicidade está relacionada a nucleofilicidade, entretanto, este é um conceito de equilíbrio. 
- Velocidade relativa: é relativa porque precisa de uma referência. Sugere a possibilidade da existência de uma escala de nucleofilicidade. A questão é: quem é o zero da escala/referência? O estabelecimento desta escala requer o estabelecimento de nucleófilos e condições reacionais de referência em relação a qual a nucleofilicidade será medida. A escala/referência mais usada é a Escala de Swain-Scoot.
Reação de referencia para a Escala de Swain-Scoot:
> todo produto dessa reação é oriundo somente do mecanismo SN2. Isso porque, o mecanismo SN1 forma um carbocátion, e, um carbocátion metila não pode ser formado, porque é muito instável. Além disso, sabemos que o SN1 ocorre mais rápido com carbonos terciários. É preciso que o nucleófilo participe dessa reação porque queremos medir a nucleofilicidade dele, então tem que ser SN2. O mecanismo SN2 depende totalmente da concentração do nucleófilo, diferentemente do SN1 que depende também do eletrófilo, não dando exclusividade ao nucleófilo para a análise da nucleofilicidade. 
> nucleófilo só é importante em SN2
> essa reação é para medir a capacidade do nucleófilo de atacar o eletrófilo, ou seja, a nucleofilicidade dele.
> escolheu o metanol (MeOH) para ser o solvente para poder solubilizar todos. Este é o solvente mais fraco.
> o metanol é o zero da escala nessa reação padrão. Ao resolver o log da reação (dado na imagem), o valor final será zero, encontrando o zero da escala.
> o metanol é o nucleófilo de referência, nenhum nucleófilo mais fraco que o MeOH pode ser estudado.
> o solvente metanol também vai atuar como nucleófilo, sendo o nucleófilo mais fraco da reação. Ou seja, a reação vai ocorrer entre o eletrófilo iodeto de metila e o nucleófilo metanol.
> o nucleófilo tem que ser mais forte que o metanol para ele poder reagir ao invés do metanol. 
> o metóxido (CH3O-), base conjugada do metanol. Ele é milhões de vezes mais nucleofílico do que o metanol, por ter mais elétrons, auxiliando melhor na expulsão do grupo abandonador. 
· O hidróxido (OH-) é mais nucleofílico do que a água, que é sua base conjugada. 
· O acetato (C₂H₃O₂⁻), base conjugada, é mais nucleofílico que do que seu ácido, o ácido acético (CH₃COOH).
· Entre o fenóxido ou monóxido de sódio: fenóxido.
· O hidreto H-1, não tem um ácido conjugado forte (o H2), por isso ele não tem quase nem chance de sair. Diferente do brometo.
· A base conjugada é sempre mais nucleofílica do que o ácido. 
> Análise dos nucleófilos oxigenados:
- Quando o átomo nucleofílico que comparamos é o mesmo (neste caso, o oxigênio), ou estão no segundo período, a nucleofilicidade acompanha a basicidade, ou seja, quanto mais básico for o nucleófilo, maior o seu caráter nucleofílico. 
- A medida que se desce na tabela periódica, no mesmo grupo, nucleofilicidade aumenta. O átomo vai ficando maior, e a sua polarizabilidade vai amentar; assim, mais nucleofílico será o átomo. 
- No segundo período (C > N > O > F), em direção do carbânion, a basicidade aumenta e a nucleofilicidade aumenta. 
> quando menor e mais linear o nucleófilo for, melhor para seu ataque em trajetória linear e do lado oposto do grupo abandonador no mecanismo SN2.
Efeito do Solvente:
> tem grande influência, não estão está lá só para dissolver.
Efeito no mecanismo SN1: 
> por que ocorre a clivagem da ligação entre o carbono e o grupo abandonador? 
- Porque, após ocorrer a dissociação do carbono com o grupo abandonador e haver a formação de íons, o solvente é capaz de estabilizar os íons formados na reação desse mecanismo. 
> Solvente polar prótico: é uma molécula formada pela ligação com um heteroátomo, que formam ligação de hidrogênio. Os solventes polares prótico são capazes de estabilizar o ânion abandonador facilitando o processo de ionização no mecanismo SN1. Esses solventes solvatam cátions e ânions.
H-S representa solventes prótico como:
> essas ligações de hidrogênio do solvente polar prótico vão estabilizar as espécies ionizadas, a partir da solvatação dos íons (ânion). Assim, esses solventes induzem e permitem a clivagem da ligação carbono-grupo abandonador. 
 > os solventes que não tem essa capacidade de fazer ligação de hidrogênio, não estabilizam os íons formados, então, a ionização não será boa para clivar. 
> o éter não será um bom solvente em mecanismos SN1 porque ele não forma uma ionização. Mas, se ele reage e forma a água (solvente polar prótico), então ele facilitará a ionização.
> a iteração do solvente com os íons tem que ser maior do que a interação dos íons entre si.
> o solvente tem que ser capaz de separar cargas,com uma constante elétrica alta. Assim como a água.
> um solvente bom é capaz de solvatar.
> no mecanismo SN1 ocorre a formação de R+ e X-, porque o solvente polar prótico permitiu a ionização a partir da salvação dessa reação. 
> em SN1 a etapa é rápida, então se o solvente prótico atrapalha essa reação, cineticamente não é tão vista assim. A energia do carbocátion é muito grande para relevar isso.
> Solvólise: lise mediada por solvente. Onde o próprio solvente é o nucleófilo. A maioria das reações SN1 são solvolíticas. Isso porque, porque a energia do carbocátion é tão alta que a primeira molécula aniônica que aparecer, ele vai reagir com ela, e, como o solvente é a espécie que está mais abundante, será a substância perfeita.
> como o solvente está em maior quantidade em uma reação, para estabilizar mais rapidamente o carbocátion, ele vai reagir com o carbocátion ao invés de um nucleófilo mais forte, que esteja em bem menor quantidade. 
Efeito no mecanismo SN2: 
> em SN2 as reações de interação do nucleófilo com o eletrófilo e a saída do grupo abandonador acontecem ao mesmo tempo.
> o solvente polar prótico também estabiliza o grupo abandonador que está saindo aniônico (-), visto no estado de transição. Entretanto, ele faz o mesmo com o nucleófilo, o que dificulta a reação. 
> o ciclo azul indica a solvatação.
> o solvente polar prótico vai atrapalhar o nucleófilo se ele também for aniônico, apesar de ajudar o grupo abandonador. Nesse caso, a escolha do metanol se torna importante.
> quanto mais solvatado o nucleófilo estiver, maior será a energia fornecida a ele necessária para dessolvatá-lo. Assim, vai aumentar muito a energia de ativação da reação. Isso fará com que pareça que esse nucleófilo é ruim (nucleofilicidade baixa), mas, não é, é só por causa da solvatação que ele sofreu. É o que acontece com o fluoreto.
> quando o metanol está solvatando o fluoreto, ele fará com que esse nucleófilo tenha uma nucleofilicidade baixa (de forma mascarada, porque não é baixa tão baixa na realidade), promovendo uma reação lenta, devido à alta energia de ativação para dissociar essa solvatação.
> por exemplo, olha essa reação do iodeto de metila com o nucleófilo sendo o metanol o solvente, e a tabela de nucleofilicidade de outros haletos numa reação com o metanol:
> o iodeto apresenta a maior nucleofilicidade dessa tabela na presença de metanol.
> o fluoreto é o que apresenta menor nucleofilicidade. Ele é muito pequeno e muito eletronegativo, ou seja, apresenta uma alta densidade de carga, então a ligação com o hidrogênio do metanol é muiitooo intensa. Ou seja, a energia necessária para dissociá-lo deve ser muito alta.
> já o iodeto (I-) é um íon grande, portanto a ligação dele com o hidrogênio não é tão forte. Por esse motivo, a sua nucleofilicidade não é mascarada, e a energia para dessolvatá-lo é menor; parecendo então, que ele tem uma nucleofilicidade bem maior do que os outros haletos. 
> Solvente polar aprótico: são polares, mas não doam hidrogênio.
- eles solvatam cátions mais não solvatam ânions (nucleófilos)
> a energia de ionização na reação de iodeto em água é igual na reação em DMSO e DMF (solvente aprótico), porque a ligação é fraca (nucleofilicidade alta) 
> Já para o cloreto, isso muda muito, visto que o valor de ΔG é 11 para cloreto, indicando que sua ligação com os solventes apróticos (DMSO e DMF) não é muito boa. Se essa energia subiu, significa que água interagia muito mais com o cloreto do que o DMSO e DMF, ou seja, esse solvente não está interagindo com ele. (11 Kcal/mol acima da água de energia, isso não é bom).
> se esses solventes não interagem com os ânions, como eles facilitam a estabilização? É porque como o nucleófilo vai ficar mais livre na presença desses solventes apróticos, a reação acontecerá de maneira mais rápida. 
O fato desses solventes polares apróticos não interagirem com os ânions se deve à característica do DMF de ter o centro deficiente em elétrons impedido espacialmente, o que dificulta sua interação com o ânion. Isso porque, a aproximação do ânion ao carbono carbonílico também o coloca mais próximo às duas metilas. Por outro lado, o polo negativo (oxigênio) da molécula está mais exposto, podendo interagir livremente com o cátion (contra-íon do nucleófilo aniônico). Essa característica torna os ânions mais disponíveis para o ataque nucleofílico aos substratos das reações de SN2, aumentando a nucleofilicidade dos ânions, e, acelerando as reações, em comparação com um solvente polar prótico.
> os cátions são mais solvatado por esses solventes apróticos do que pela água, visto que o ΔG para eles é bem baixo.
> o par de elétrons do oxigênio do DMSO interagem muito bem com o Na+, o mesmo acontece com o DMF.
> se ocorrer uma reação de FNa, o solvente polar aprótico vai separar/romper o fluoreto do sódio, deixando o fluoreto livre para reagir e solvatando o sódio. Assim o fluoreto (F-) fica livre para fazer a substituição.
> ou seja, os solventes polares apróticos solvatam cátion, mas não ânions.
> o iodeto é um bom nucleófilo em metanol e em DMSO e DMF. Mas, o cloreto é mais nucleofílico em metanol.
> podemos dizer que o metanol mascara a nucleofilicidade do fluoreto. E o DMSO e DMF trazem essa nucleofilicidade de volta.
> quando o solvente é polar prótico, a ordem de nucleofilicidade muda.
> em solventes polares próticos como a água, esta vai solvatar o cloreto, por isso ele fica com baixa nucleofilicidade em água. 
> SN2 totalmente conduzida em solvente aprótico, ao contrário de em SN1, que fica bem ruim.
> a interação entre o íon e o solvente é uma interação fraca, e, quando isto ocorre, libera energia a. A solvatação diminui a energia potencial do nucleófilo, diminuindo a sua reatividade
> Exercício: Determine se a reação abaixo se processa preferencialmente por um mecanismo Sn1 ou Sn2:
- Substrato secundário: pode ser SN1 ou SN2.
(no metila não da pra formar cabocation de jeito nenhum 01:47)
- O sódio não é bom pra solvatar ânion. Mas usando DMSO, a condução de ionização da molécula é feita pelo mecanismo SN2.
- O enxofre (nucleófilo) ataca por trás já que brometo (grupo abandonador) está na frente. Além disso, ele vai mudar a configuração da molécula porque o carbono é quiral.
- o ataque frontal, do mesmo lado que o grupo abandonador, não acontece. No SN2 só há uma trajetória possível para o nucleófilo pelo lado oposto do grupo abandonador. 
> o nucleófilo tem afinidade pelo carbono secundário e não pelo primário porque é o único que tem o grupo abandonador para ocorrer a substituição. 
	SN1
	SN2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
LISTA 1: substituição 
15) a reaçao se passa ppor mecanismo SN1 ou SN2? A SN1 não depende do nucleofio, diferente da SN2. Determina ai entao qual mecanismo é. Já que o solvente é aprotico, pode dizer que o mecanismo é SN2. DMSO maximiza a nucleofilicidade do brometo, apostando em SN2. 
> aula passada: influencia de R em SN1 e SN2: procura isso no google porque acho que no resumo não ta bem claro.
> procurar interconjugação 
> interconjugação: ele deu na ultima aula, procura ai
> slide 22: trabalho 1, demosntra que a reação intramolecular não é possível
VER NA AULA QUANDO ELE POSTAR 
Como transformar agua, ácido conjugado do OH- (um grupo abandonador ruim, em um grupo abandonador bom? O OH tem como ácido conjugado um ácido fraco.
O solvente polar aprótico permite que o aníon nucleofílico empurre o grupo abandonador.