6.1 : Haletos de Alquila

Propriedades Estruturais

Haletos de alquila são alcanos substituídos por halogênios, em que um ou mais átomos de hidrogênio de um alcano são substituídos por um átomo de halogênio, como flúor, cloro, bromo ou iodo. O átomo de carbono em um haleto de alquila está ligado ao átomo de halogênio, que é hibridizado sp³ e exibe uma forma tetraédrica.

Diferente dos haletos de alquila, os compostos nos quais um átomo de halogênio está ligado a um átomo de carbono com hibridização sp² de uma ligação dupla carbono-carbono (C=C) são chamados de haletos de vinila. Já os haletos de arila são compostos nos quais um átomo de halogênio está ligado a um átomo de carbono com hibridização sp² de um anel aromático.

Além disso, dependendo do grau de substituição no átomo de carbono que contém o halogênio, os haletos de alquila são classificados em haletos de alquila primários, secundários e terciários. O carbono ligado a um átomo de halogênio é chamado de carbono α. O átomo de carbono ligado ao carbono α é denominado carbono β. Os carbonos adjacentes são posteriormente denotados pelo alfabeto grego (γ, δ e assim por diante).

Nomenclatura

A nomenclatura dos haletos de alquila segue as regras gerais da IUPAC de química orgânica:

1. Identifique a cadeia de carbono mais longa e nomeia-a.
2. Encontre e nomeie o(s) substituinte(s).
3. Numere a cadeia de carbono mais longa e designe um número, ou locante, para cada substituinte.
4. Monte os substituintes em ordem alfabética.

Reatividade e Aplicações

Os haletos de alquila são compostos versáteis que servem como solventes, pesticidas e intermediários na preparação de corantes, medicamentos e polímeros sintéticos. A reatividade química dos haletos de alquila varia dependendo da classificação estrutural. Eles são classificados em haletos de alquila primários, secundários e terciários, dependendo do grau de substituição no carbono que contém o halogênio.

Além disso, a eletronegatividade do átomo de halogênio desempenha um papel significativo na reatividade dos haletos de alquila. Exceto o iodo, outros halogênios têm eletronegatividade significativamente maior que o carbono. Devido às diferenças de eletronegatividade entre os átomos de carbono e halogênio, a ligação covalente entre os átomos é polarizada; assim, o carbono carrega uma carga parcial positiva e o átomo de halogênio uma carga parcial negativa. Consequentemente, o carbono ligado ao halogênio é um eletrófilo.

Na tabela periódica, descendo a família dos halogênios, a eletronegatividade diminui; inversamente, o tamanho do átomo de halogênio aumenta. Assim, o comprimento da ligação carbono-haleto aumenta enquanto a força e a polaridade da ligação diminuem do flúor para o iodo, facilitando a quebra da ligação.

Além desses fatores, a estabilidade relativa das bases conjugadas correspondentes, ou ânions haleto, também influencia a natureza química dos haletos de alquila. A estabilidade dos ânions haleto pode ser medida em relação à acidez relativa dos ácidos hidrohálicos. O ácido hidrohálico mais forte, o iodeto de hidrogênio, tem um pK_a de -11. O que significa que se dissocia totalmente para formar a base conjugada mais estável, o íon iodeto e um próton. Assim, o iodo é um excelente grupo de saída. Exceto o ácido fluorídrico com pK_a de 3,2, outros ácidos hidrohálicos têm valores de pK_a inferiores a 0, tornando-os ácidos fortes com bases conjugadas fracas e estabilizadas, que são excelentes grupos de saída.