¿Por qué el 2-bromo-2-metilpropano pasa por el mecanismo SN1 en lugar de SN2 durante la hidrólisis alcalina?

2-bromo-2-metilpropano:

Claramente, el carbono central está rodeado por tres grupos voluminosos aparte de Br, que es un buen grupo saliente.

Por lo tanto, si Br sale primero, se forma un carbocatión estable, menos estéricamente impedido y plano (estabilizado por el efecto + I de los grupos 3-CH3) en el primer paso, que luego es susceptible de ataque en el segundo paso por el OH- entrante grupo (de ambos lados), formando un alcohol terciario. Todo este proceso representa el mecanismo SN1:

Ahora considere este mecanismo SN2 para bromoetano, donde dos grupos -CH3 de 2-bromo-2-metilpropano se reemplazan por dos H:

El mecanismo tiene lugar en un paso, donde el estado de transición muestra cinco grupos que rodean el carbono central, donde, O … C es la formación de enlaces y C … Br es la ruptura de enlaces.

Esto es posible aquí porque H es mucho menos voluminoso que -CH3, por lo tanto, hace que el bromoetano sea mucho menos obstaculizado (más espacio disponible) y más susceptible a un ataque nucleofílico directo.

Entonces, todo se trata del obstáculo estérico que decide y guía el camino de la reacción.

Para que ambos pasos ocurran simultáneamente, debe seguir el mecanismo SN2 . Sin embargo, el átomo de halógeno que contiene el átomo de C está rodeado por tres grupos metilo, que proporcionan un gran obstáculo esteárico al grupo hidroxilo entrante. Entonces, el enfoque del grupo hidroxilo es muy difícil de esta manera. Además, el ion terc-butil carbonio formado en el paso I del mecanismo SN1 es muy estable debido al efecto + I de tres grupos CH3- . Entonces, sigue el mecanismo SN1 en lugar de SN2 .

El compuesto mencionado es un haluro terciario.

El mecanismo SN2 es un proceso de un solo paso, que involucra el ataque de nucleófilos y haluros que salen del compuesto simultáneamente.

El mecanismo SN1 implica que el grupo haluro se abandone en el primer paso seguido de la reorganización del carbocatión si es posible. Entonces el nucleófilo se une a la carga positiva.

Tenga en cuenta que el compuesto dado es un haluro terciario. El mecanismo SN2 es imposible debido al gran impedimento estérico. El mecanismo SN1 da como resultado la formación de un carbocatión de 3 ° que es muy estable.

Eso debería responder a tu pregunta.

La formación de carbohidratos en lugar del estado de transición es más preferible debido a la estabilización de la carga positiva que deja el grupo saliente en el carbono 3 ° … por tres grupos metilo que ejercen el efecto + I …
La presencia de grupos más voluminosos alrededor del grupo saliente … hace que Sn1 sea preferible …
Una reacción particular sufre un mecanismo de SN2 solo cuando la molécula de sustrato involucrada tiene grupos voluminosos o no alrededor del grupo saliente.