REAÇÕES ORGÂNICASINTRODUÇÃO A SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA

Sn2 - PARTE I

Giseli Menegat e Maira Gazzi Manfrogiseli.menegat@caxias.ifrs.edu.brmaira.manfro@caxias.ifrs.edu.br

RUPTURA DE LIGAÇÃO

A ruptura das ligações é causada por grupos intermediários, ou seja, de existência transitória, que ficam pouco tempo formados. Nesses grupos o carbono não efetua as quatro ligações, pode efetuar mais ou menos. As rupturas podem ser Homolítica ou Heterolítica.

Figura 1. Representação de uma ruptura de ligação.

RUPTURA DE LIGAÇÃO - HOMOLÍTICA

Resulta na formação de RADICAIS LIVRES, esses radicais livres tem elétrons desemparelhados e tem CARGA ELÉTRICA = 0.

Frequentemente ocorre com moléculas APOLARES, ou com BAIXA DIFERENÇA DE ELETRONEGATIVIDADE que originam em ALTA ENERGIA. Exemplo:

Figura 2. Fórmula geral. Figura 3. Exemplo de ruptura com o Br.

RUPTURA DE LIGAÇÃO - HETEROLÍTICA

A ruptura deixa um átomo com o par de elétrons . Assim há a formação de ÍONS.

Frequentemente ocorre com moléculas POLARES em presença de SOLVENTES POLARES a custo de BAIXA ENERGIA. Exemplo:

Figura 4. Fórmula geral. Figura 5. Exemplo de ruptura heterolítica.

Quando geramos carga negativa no carbono chamamos ele de CORBOÂNION e quando geramos carga positiva chamamos de CARBOCÁTION.

REAGENTE ELETRÓFILO (E)

* Espécie que tem AFINIDADE POR ELÉTRONS;

* Pode ser um CÁTION ou uma MOLÉCULA DEFICIENTE EM ELÉTRONS (orbital livre).

Quando um ELETRÓFILO se combina com um reagente orgânico temos uma reação ELETROFÍLICA. O reagente orgânico chamamos de SUBSTRATO.

SUBSTRATO = BASE DE LEWISELETRÓFILO = ÁCIDO DE LeWIS

REAGENTE NUCLEÓFILO (Nu)

* Possui ELÉTRONS DISPONÍVEIS;

* Pode ser um ÂNION ou uma MOLÉCULA DISPONIBILIDADE DE ELÉTRONS.

Quando um NUCLEÓFILO se combina com um reagente orgânico temos uma reação NUCLEOFÍLICA. O reagente orgânico chamamos de SUBSTRATO.

SUBSTRATO = ÁCIDO DE LEWISNUCLEÓFILO = BASE DE LeWIS

MECANISMO DE REAÇÃO

* DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS ETAPAS DE UMA RUPTURA DE LIGAÇÃO.

Figura 6. Exemplo de um mecanismo de reação..

MECANISMO DE REAÇÃO - IÔNICO

* Inicia-se com uma RUPTURA HETEROLÍTICA de uma ligação COVALENTE, originando ÍONS. Normalmente a reação a ser rompida é POLARIZADA e a reação ocorre em SOLVENTE POLAR.

Figura 7. Exemplo de um mecanismo de reação iônica

MECANISMO DE REAÇÃO - VIA RADICAIS LIVRES

* Inicia-se com uma RUPTURA HOMOLÍTICA de uma ligação COVALENTE, originando RADICAIS LIVRES, portanto muito instáveis e muito reativos. Tendem a se ligar instantaneamente com outros materiais para garantir estabilidade.

Figura 8. Exemplo de um mecanismo de reação via radicais livres

EXERCÍCIO

a) Cl b) NH3 c) BF3 d) CH3 - +CH2

e) H2O f) AlCl3 g) H+ h) H2S

i) Li+ j) Mg2+ k) CN- l)

1. CLASSIFIQUE OS REAGENTES EM Nu OU E

RESPOSTA

a) Nu b) Nu c) E d) E

e) Nu f) E g) E h) Nu

i) E j) E k) Nu- l) Nu

1. CLASSIFIQUE OS REAGENTES EM Nu OU E

REFERÊNCIAS FIGURAS

Imagem de fundo: https://www.resumoescolar.com.br/wp-content/imagens/resumo-da-quimica-organica.jpg

Imagem cabeçalho: https://compartirpalabramaestra.org/sites/default/files/aprendiendo-la-quimica-organica.jpg

Figura 1.https://image.slidesharecdn.com/incomplete-120805203901-phpapp01/95/reaes-orgnicas-incompleto-17-728.jpg?cb=1344199204.

Figura 2. https://i.ytimg.com/vi/SYIxhPYaO9I/maxresdefault.jpg.

Figura 3. https://slideplayer.com.br/342072/2/images/16/Rupturas+de+liga%C3%A7%C3%B5es+Ruptura+Homol%C3%ADtica+Br+%C2%B7+%C2%B7+Br+Br+%C2%B7+%2B+%C2%B7+Br.jpg .

Figura 4. http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/uploads/4/normal_526heterolise.jpg

REFERÊNCIAS FIGURAS

Figura 5. https://slideplayer.com.br/354683/2/images/21/Ruptura+heterol%C3%ADtica+.+.+..jpg

Figura 6. https://slideplayer.com.br/2883415/10/images/4/3.+Mecanismos+de+rea%C3%A7%C3%B5es+org%C3%A2nicas.jpg

Figura 7. https://slideplayer.com.br/2883415/10/images/8/_+d+%2B+Y+M+_+%2B+d+C+C+3.2.+Mecanismo+polares+%28ou+i%C3%B4nico%29.jpg

Figura 8. https://slideplayer.com.br/1270836/3/images/4/Mecanismo+da+rea%C3%A7%C3%A3o+1%EF%82%B0+etapa%3A+ocorre+cis%C3%A3o+homol%C3%ADtica%2C+em+presen%C3%A7a+de+luz.+C%EF%81%AC+%3AC%EF%81%AC+%EF%82%AE+C%EF%81%AC%EF%82%B7+%2B+%EF%82%B7C%EF%81%AC.jpg

REFERÊNCIAS

USP. Substituição Nucleofílica Alifática. Disponível em: http://www.iq.usp.br/wjbaader/qfl2342/03%20Substituicao%20Nucleofilica.pdf. Acesso em 18 de julho de 2018.

CEMPEQ. Substituição nucleofílica alifática. Disponível em: http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/APRESENTA%C3%87%C3%95ES%20ANOS%20ANTERIORES%20V%201.5%2011_08_2010/P4_Cloreto%20de%20t-Butila/4-%20t-buCl%20BAC%2099.pdf. Acesso em 18 de julho de 2018.

Solomos, T. W. Graham ; Fryle, Craig B. Química Orgânica, vol. 1, 9ª ed. Rio de Janeiro, LTC: 2011.