reações 2 (1)

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Universidade Federal de Alfenas
Aluna: Janaína Gabriele dos santos
Curso: química licenciatura
Como você poderia provar experimentalmente que uma reação ocorre através do mecanismo
SN2? E sn1?
Há dois tipos de substituição nucleofílica ao carbono saturado, a de primeira ordem (SN1) e a de segunda ordem (SN2). • Na reação SN2 a velocidade da reação depende da concentração do substrato e do nucleófilo.A velocidade da reação depende da natureza do grupo abandonador. A velocidade da reação depende da natureza do nucleófilo.A velocidade da reação depende da natureza do substrato. SN1: A velocidade da reação depende da natureza do substrato, mas não do nucleófilo.Quanto mais estável o carbocátion formado, mais rápida a reação SN1. • Quanto mais substituído o carbocátion, mais estável: hiperconjugação.Alguns exemplos de reações SN1.Carbocátions podem ser estabilizados por ressonância.carbocátions podem sofrer rearranjo.Em uma reação SN2 o nucleófilo ataca o orbital LUMO da ligação C-X pelo lado oposto.Impedimento estérico aumenta a energia de ativação da reação. • Este fator explica a variação de mecanismo com a mudança do substrato.
SN1 ocorre com racemização.SN2 ocorre com inversão de configuração
Mostre o mecanismo da reação SN2 e SN1.
A segunda possibilidade, mostra que a única forma de o átomo de carbono aceitar elétrons é ele perder elétrons ao mesmo tempo. Este mecanismo chama-se SN2 e a quebra da ligação com o GA ocorre ao mesmo tempo da formação da ligação com o Nu.Neste mecanismo ocorre a clivagem da ligação C-GA como primeira etapa, formando intermediário carregado positivamente (Carbocátion – C+ ).
Como o GA é mais eletronegativo que o carbono, ele sai com os elétrons da antiga ligação deixando o carbono com deficiência de elétrons. A segunda etapa é o ataque do nucleófilo ao carbocátion e a formação do produto. A etapa mais lenta da reação é a primeira etapa, pois forma uma espécie carregada a partir de uma neutra. Além disto, por ser muito reativo, o carbocátion reage rapidamente com o Nu. Por isto, a segunda etapa é a etapa rápida. Por ser a mais lenta, a primeira etapa é a determinante da velocidade.A reação que ocorre através de mecanismo SN1 é UNIMOLECULAR
 Pois no ET determinante da velocidade, somente o substrato participa (somente uma espécie participa). Como a etapa determinante da velocidade não envolve o nucleófilo, adicionar maior quantidade desta espécie não faz com que a reação seja mais rápida. Observando a equação da velocidade, vemos que a cinética da reação é de primeira ordem em relação ao substrato da reação SN1, ou seja, proporcional a concentração desta espécie. Uma vez, que somente o substrato está envolvido na etapa lenta e determinante da velocidade. 
O mecanismo SN2 ocorre em uma etapa sem a formação de intermediários. A ligação com o GA é rompida ao mesmo tempo que a nova ligação com o Nu é formada. O estado de transição (ET) é como se fosse a metade do caminho entre o material de partida e o produto. A ligação com o nucleófilo está parcialmente formada e a ligação com o grupo abandonador (GA), parcialmente rompida. A energia necessária para quebrar a ligação C-GA é suplantada pela formação simultânea da ligação C-Nu. Orbital p do carbono tem ligações parciais: O ET tem um orbital p no carbono do meio, este compartilha um par de elétrons entre a velha e a nova ligação com um ângulo de 1800 . Após ET, o GA é expelido e carbono fica tetracoordenado novamente.A reação SN2 é BIMOLECULAR, pois conta com o Nucleófilo e com o Substrato no Estado de Transição (ET). Além disto, o mecanismo é de segunda ordem global. Primeira ordem em relação ao substrato e primeira ordem em relação ao nucleófilo.
V = K [Substrato] [Nucleófilo] Com isto, a velocidade depende tanto do substrato quanto do nucleófilo. Concentração e natureza das espécies interferem. Deve-se olhar: impedimento estérico do substrato, habilidade do GA e força do nucleófilo.Como o mecanismo SN2 ocorre em uma etapa, o Nu ataca diretamente o substrato (na face anti). Portanto, os melhores substratos devem ter pouco impedimento estérico ao redor do átomo de carbono para facilitar este ataque.Para SN2 tem-se que: Metila ligada a GA, grupos alquila primários – ótimos substratos: pouco impedidos (H pequeno).
Compostos alquílicos secundários: podem reagir – menor velocidade que o anterior Compostos terciários: não reagem Substratos alílicos e benzílicos: reagem rapidamente - carbono pouco impedido e conjugação estabiliza ET.compostos alílicos e benzílicos reagem rapidamente por SN2, pois tem o GA ligado a carbono pouco impedido. Além disto, a dupla ligação em compostos alílicos pode estabilizar o ET por conjugação. O grupo benzila age do mesmo modo que o grupo alila, utilizando o sistema π do benzeno para conjugação com o orbital p do estado de transição.Substratos biciclos com GA em cabeça de ponte também não reagem por SN2, pois tem a face anti impedida. Assim como substratos vinílicos e arílicos
Mostre as reações que ocorrem e explique
Ocorrem através da inversão, ou seja, ao passar pelo SN1 o valor sobre um processo de inversão até chegar na SN2 e cria o carbocátion, fazendo que seja criado outros processos compostos mais sem alterar o valor inicial
Quais os produtos das reações SN1 e SN2, com relação a esteroquímica? Porque?
 Geram apenas um único isômero como produto resultante do mecanismo reacional e da estereoquímica do material de partida. Não existe outra escolha de caminho reacional. A reação leva a um diastereoisômero específico do produto para cada estereoisômero do material de partida. A relação é o eixo de rotação: Uma rotação-reflexão, também chamado eixo espelho, ou eixos impróprios consiste em uma rotação seguida de uma reflexão através do plano perpendicular do eixo de rotação. Por exemplo, se girarmos um molécula que contém 3 carbonos por 2/4 sobre o eixo destes três átomos e então refletirmos através do plano perpendicular contendo o átomo de carbono central, o resultado seria uma rotação imprópria S4.
Prever as reações no haletos de Alquila na reação SN2
Os haletos de alquila simples exibem a seguinte ordem de reatividade:
METILA > PRIMÁRIO > SECUNDÁRIO ≥ TERCIÁRIO
O haletos de metila reagem com maior velocidade e os haletos terciários tão 
lentamente que não chegam a formar produtos pelo mecanismo SN
2. 
Um fator importante subjacente a esta ordem de reatividade é o efeito estérico. Uma 
reação SN2 exige que o átomo de carbono que suporta o grupo que vai ser deslocado 
esteja desempedido. Os substituintes volumosos neste átomo de carbono, ou 
próximos deste átomo, têm efeito inibidor notável
Formação de carbocatíon, solvatação do carbocatíon e transferência do próton como mostra na imagem:
Quando um haleto de alquila pode sofrer tanto uma reação SN1 quanto uma reação SN2, Como
favorecer cada uma delas?
Mas precisamos lembrar que o mecanismo SN1 depende da formação de um carbocátion. Ou seja, necessita-se a formação de carbono com 3 elétrons que nunca é simples de ocorrer. Portanto, sempre que possível, a reação de substituição procederá por SN2 a não ser que for dada amplas condições do carbocátion ser formado. E substituindo uma reação por outra
Quais os produtos das reações SN1 e SN2, com relação a esteroquímica? Porque?
Álcoois terciários reagem rápido na presença de HBr
Álcoois primários reagem lentamente na presença de HBr, porém são convertidos aos respectivos haletos na presenção de PBr3 .
A velocidade da reação depende apenas desta etapa
Onde K é a constante de velocidade. Esta reação mostrou ser de segunda ordem, ou seja, dependente da concentração de ambos os reagentes.