Pregunta 1 [2016] · Química Orgánica II UB 2015

Substrat (2): Clorur de bencil (PhCH2Cl)

Solución: SN1 / SN2

Substrat (3): Bromociclohexà

Solución: SN1 / E1 / SN2 / E2

Substrat (4): Bromur de terc-butil (t-BuBr)

Solución: SN1 / E1 / E2

Substrat (5): Bromur de vinil (CH2 = CHBr)

Solución: Cap

a. Comproveu la viabilitat mecanística raonant cada cas.

Solución: Justificació del comportament dels substrats: - (1) Bromometà: Només S_N2 (substrat metílic accessible, carbocatió inestable, sense hidrogens beta per eliminar). - (2) Clorur de bencil: S_N2 (carboni primari sense impediment) i S_N1 (carbocatió benzílic molt estabilitzat). No pot experimentar eliminació per manca d'hidrogens beta alifàtics. - (3) Bromociclohexà: Substrat secundari amb hidrogens veïns; pot reaccionar per totes quatre vies depenent de la força i volum del nucleòfil/base i de la polaritat del solvent. - (4) Bromur de terc-butil: Substrat terciari impedit (no S_N2); amb nucleòfils febles/solvents pròtics dona S_N1 i E1, i amb bases fortes dona ràpidament E2. - (5) Bromur de vinil: L'halogen està enllaçat a un carboni sp²; la substitució o eliminació clàssica està impedida perquè el catió vinílic és extremadament inestable i l'atac S_N2 per darrere no és viable geomètricament ni electrònicament.

b. Formuleu un exemple de reacció complet per a cadascun dels quatre mecanismes en què pot intervenir el substrat (3) (bromociclohexà), indicant els reactius i condicions típiques emprades.

Solución: Exemples de reaccions amb bromociclohexà: - SN1: Solvòlisi en CH3OH a temperatura moderada per donar metoxiciclohexà + HBr. - E1: Escalfament en solvent pròtic feble (CH3OH / Δ) per donar ciclohexè + HBr. - SN2: Tractament amb un bon nucleòfil poc bàsic com NaSCH3 per generar ciclohexil metil sulfur + NaBr. - E2: Tractament amb una base forta com EtONa, NaOH o t-BuOK per donar ciclohexè + sal de bromur.