Substituicao-Nucleofilica-e-Eliminacao-Exercicios-Resolvidos-e-Praticas

1 RESPOSTAS SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFILICA ELIMINAÇÃO PRATICANDO 1 Estabilidade de carbocátion PRATICANDO 2 SN2 ocorre em posições não impedidas com grupo abandonador adequado SN1 ocorre em posições que fornecem carbocátion estável com grupo abandonador adequado 2 PRATICANDO 3 a Substrato terciário favorece SN1 b Substrato primário favorece SN2 c Substrato é um haleto de arila que não forma carbocátion estável e portanto não é reativo em reações de substituição d Substrato terciário favorece SN1 e Substrato benzílico que favorece tanto SN1 carbocátion estabilizado por ressonância como SN2 f Substrato é um haleto de vinila que não forma carbocátion estável e portanto não é reativo em reações de substituição g Substrato alílico que favorece tanto SN1 carbocátion estabilizado por ressonância como SN2 PRATICANDO 4 exercício 618 h Carbocátion secundário pode sofrer rearranjo por migração de hidreto formando carbocátion terciário i Carbocátion terciário não há possibilidade de se tornar mais estável por rearranjo j Carbocátion terciário o rearranjo por migração de metila leva a um carbocátion alílico mais estável devido à ressonância k Carbocátion secundário não há possibilidade de sofrer rearranjo a carbocátion terciário l Carbocátion secundário rearranjo por migração de hidreto leva a um carbocátion terciário mais estável m Carbocátion secundário rearranjo por migração de metila para formar carbocátion terciario mais estável n Carbocátion primário rearranjo por deslocamento de hidreto fornece um carbocátion secundário estabilizado por ressonância 3 o Carbocátion terciário estabilizado por ressonância não há rearranjo PRATICANDO 4 exercício 720 a Perda de grupo abandonador forma carbocátion terciário não há possibilidade de rearranjo para forma mais estável b Para este substrato sofrer reação SN1 devem existir condições ácidas para formação de um bom grupo abandonador por protonação do OH H2O A perda deste grupo abandonador forma um carbocátion secundário que pode sofrer rearranjo por deslocamento de metila levando a um carbocátion terciário c Mesmo raciocínio do item b o carbocátion secundário formado após saída do grupo abandonador sofre rearranjo por deslocamento de hidreto formando carbocátion terciário d Mesmo raciocínio do item b no entanto o carbocátion secundário não irá sofrer rearranjo e Perda do grupo abandonador forma carbocátion terciário não há possibilidade de rearranjo para forma mais estável f Perda do grupo abandonador forma carbocátion secundário não há possibilidade de rearranjo para forma mais estável PRATICANDO 5 PRATICANDO 6 exercício 755 a b 4 c d PRATICANDO 6 exercício 756 O diânion possui 2 centros nucleofílicos o eletrófilo possui 2 centros eletrofílcos Assim os compostos podem reagir através de duas reações SN2 consecutivas sendo a segunda uma reação intramolecular que resulta no composto cíclico de fórmula C4H8O2 denominado 14dioxano PRATICANDO 7 exercício 757 A reação envolve um nucleófilo forte e substrato primário indicando uma reação SN2 No entanto o centro eletrofílico possui um vizinho C ligado a 3 metilas que promovem um impedimento estérico e tornam a reação mais lenta A protonação do grupo OH forma um excelente grupo abandonador H2O Em uma reação SN1 o carbocátion secundário sofre rearranjo por deslocamento de hidreto formando carbocátion terciário que reage formando o racemato Nucleófilo forte cianeto CN em solvente aprótico DMSO e C secundário como substrato indica reação SN2 Ocorre inversão de configuração 5 PRATICANDO 7 exercício 758 a Substrato primário indica reação SN2 b Reações SN2 são muito sensíveis à força do nucleófilo a água é um nucleófilo fraco e portanto a reação é lenta c O íon hidróxido é um nucleófilo forte e portanto a reação SN2 ocorre de forma rápida DESAFIO 1 exercício 767 Substrato terciário nucleófilo fraco reação SN1 Há rearranjo de carbocátion por deslocamento de hidreto formando carbocátion terciário estabilizado por ressonância O mecanismo abaixo usa a água com função de base para promover a desprotonação do intermediário e a formação do produto 6 DESAFIO 1 exercício 773 Em meio ácido aquoso o grupo OH do álcool é protonado formando um grupo abandonador A perda deste grupo abandonador forma um carbocátion estabilizado por ressonância que sofre ataque nucleofilico da água O mecanismo abaixo usa a água com função de base para promover a desprotonação do intermediário e a formação do produto DESAFIO 2 a O composto 2 funciona como um nucleófilo que ataca o substrato Examinando a estrutura do produto da reação podese concluir que o átomo de O vizinho ao grupo tbutila é atacado pelo nucleófilo O grupo abandonador é um íon acetato que é estabilizado por ressonância b O processo reverso envolveria um íon acetato funcionando como nucleófilo e a expulsão do composto 2 como grupo abandonador no entanto o composto 2 não é um bom grupo abandonador ácido conjugado deste grupo seria um alcano que é um ácido muito fraco o composto 2 é uma base muito forte que não atua como grupo abandonador Portanto a reação é irreversível c O grupo alcóxido RO deve primeiro ser protonado para formar um bom grupo abandonador No mecanismo SN2 o nucleófilo ataca a posição menos impedida C secundário 7 No mecanismo SN1 o grupo abandonador se dissocia formando um carbocátion terciário neste caso o produto indicado é o grupo abandonador ciclopropanol d Conforme item c o produto secundário em qualquer das vias é o tbutanol PRATICANDO 8 exercício 89 a b c PRATICANDO 8 exercício 810 a 8 b c PRATICANDO 9 a b c d Uso de base volumosa produto menos substituído é favorecido Uso de base volumosa produto menos substituído é favorecido 9 e f PRATICANDO 10 a b c PRATICANDO 11 exercício 854 a Um carbocátion terciário é mais estável que um carbocátion primário sendo formado mais facilmente Portanto um substrato terciário será mais reativo em reações E1 em relação a um substrato primário b O primeiro composto é um haleto de alquila secundário levando à formação de um carbocátion secundário O outro composto é secundário alílico e portanto origina um carbocátionalílico mais estável estabilizado por ressonância Portanto o haleto alílico é mais reativo nas reações E1 Todas as posições são idênticas Todas as posições são idênticas 10 PRATICANDO 11 exercício 834 a b c d DESAFIO 3 exercício 881 Em condições ácidas o grupo OH é protonado e convertido de um grupo abandonador ruim para um bom grupo abandonador Em ácido sulfúrico aquoso podese considerar H3O como fonte de prótons A perda do grupo abandonador forma um carbocátion secundário que pode sofrer rearranjo por deslocamento de metila fornecendo um carbocátion terciário mais estável Um segundo rearranjo por deslocamento de hidreto resulta em um carbocátion terciário alílico mais estável estabilizado por ressonância A água funciona como base para remover o próton e gerar o produto 11 DESAFIO 3 exercício 884 As condições de reação favorecem processos E1 e SN1 O primeiro e o segundo produtos podem ser formado através de uma reação SN1 iniciando com a perda do grupo abandonador OTs que gera um carbocátion estabilizado por ressonância cada centro eletrofílico sofre o ataque do nucleófilo resultando nos produtos indicados Primeiro produto Segundo produto O terceiro produto é resultado de uma reação E1 A saída do grupo abandonador forma um cátion estabilizado por ressonância com o etanol atuando como base para remover o próton PRATICANDO 12 1 12 2 3 PRATICANDO 13 O substrato é terciário e o reagente é uma basenucleófilo fraco Portanto esperase que todos os produtos sejam formados via reações unimoleculares SN1 ou E1 Em ambos os casos a primeira etapa é a saída do grupo abandonador com formação de carbocátion que neste caso é estabilizado por ressonância Após a formação do carbocátion podemos ter a água funcionando como nucleófilo e atacando qualquer uma das duas posições eletrofílicas resultando nos produtos A e B Ou a água pode funcionar como base e promover a retirada de um próton reação E1 formando os produtos C e D Assim Produto A 13 Produto B Produto C Produto D