Previsão de Produtos: S_N1 vs. S_N2

As reações de substituição nucleofílica de haletos de alquila podem prosseguir por meio deum mecanismo SN 1 ou SN 2 comresultados estereoquímicos distintos.

Fatores como a estrutura do substrato, a força do nucleófilo e a natureza do solvente promovem um mecanismo sobre o outro.

Nas reações SN2, o nucleófilo ataca o substrato simultaneamente à medida que o grupo de saída parte. Portanto, substituintes volumosos no substrato impedem que o nucleófilo de entrada forme uma ligação. Consequentemente, substratos menos prejudicados favorecem as reações S_N2.

Nas reações S_N1, o substrato primeiro se dissocia para dar o intermediário do carbocátion, estabilizado por efeito indutivo e hiperconjugação.

O efeito indutivo de liberação de elétrons dos grupos alquila estabiliza a carga no cátion. Na hiperconjugação, os orbitais sp³ preenchidos dos grupos alquila e o orbital p vago do carbocátion se sobrepõem para estabilizar o carbocátion.

Portanto, o aumento da substituição de alquila estabiliza o carbocátion, tornando os haletos terciáriosmais adequados para reações SN1.

As leis de velocidade dos mecanismos sugerem que a natureza e a concentração dos nucleófilos afetam apenas as taxas de reação S_N2.

Enquanto as reações são relativamente rápidas na presença de nucleófilos fortes como o íon hidróxido, nucleófilos fracos como aágua retardam as reações SN 2.

Nas reações SN1, os nucleófilos não participam da etapa de determinação da taxa e, portanto, tanto os nucleófilos fortes quanto os fracos são eficazes.

Nas reações S_N2, os solventes próticos polares influenciam negativamente a taxa de reação, pois enjaulam os nucleófilos por meio de ligações de hidrogênio, retardando sua aproximação em direção ao substrato.

Os solventes apróticos polares, ao contrário, desestabilizam os nucleófilos, diminuindo assim a energia de ativação e aumentando a taxa de reação.

Nas reações S_N1, os solventes próticos polares facilitam a partida do grupo de saída, estabilizando os íons por meio da solvatação.