Senyawa Halogen Organik; Reaksi Substitusi dan Eliminasi Prof. Jumina, Ph.D. Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc. Chemistry Dept.,FMIPA, Universitas Gadjah Mada
Rumus Umum Tipe Struktur Alkil Halida Primer Sekunder Tersier Senyawa yang umum: metilen klorida CH 2 Cl 2 kloroform CHCl karbon tetraklorida CCl 4 2
Nama Umum/Trivial dan IUPAC isopropil klorida sec-butil klorida isobutil klorida tert-butil klorida allil klorida vinil klorida benzil klorida fenil klorida (2-kloropropana) (2-klorobutana) (1-kloro-2-metilpropana) (2-kloro-2-metilpropana) (-kloro-1-propena) (kloroetena) (klorometilbenzena) (klorobenzena)
Sekilas tentang Substitusi nukleofilik Reaksi substitusi : S N 1 and S N 2 Halida Primer = S N 2 Halida Sekunder = kedua mekanisme! Halida Tersier = S N 1 Gugus pergi : halogen paling umum Terdapat sejumlah nukleofil yang berbeda!! 4
Reaksi Substitusi Reaksi Substitusi : reaksi penggantian R. Substitusi Nukleofilik : Penggantian atom atau gugus atom dari suatu molekul atau nukleofil. Nukleofil : spesies yang mempunyai atom dg orbital terisi 2 elektron (pasangan elektron) misal : 5
Skema Umum Contoh : 2 4 Macam : Reaksi Substitusi Nukleofilik bimolekular (S N 2) Reaksi Substitusi Nukleofilik unimolekular (S N 1) 6
Reaksi S N 2 Tinjau Fakta : Laju reaksi tergantung pada konsentrasi RX dan OH - ( R)-2-bromobutana sbg substrat, diperoleh (S)-2-butanol sbg hasil &sebaliknya RX primer atau sekunder memberikan v reaksi lebih besar drpd RX tertier 7
Penjelasan Dikemukakan S N 2 Animasi 8
Kompleks transisi Melibatkan OH dan RX sehingga reaksi v reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi keduanya. Serangan OH terjadi dari arah berlawanan thd gugus lepas hingga terjadi pembalikan konfigurasi; R S S R Pemutusan dan pembentukan ikatan terjadi bersamaan hingga S N 2 disebut pula sebagai reaksi serentak 9
Tinjau fakta ke- 10
Reaksi S N 2 : Gugus Pergi Gugus pergi yang paling baik lepas untuk membentuk basa Lewis lemah Gugus pergi yang baik: Br, I, OTs, OH 2 + Lousy leaving groups: OH, OR, NH 2,, F In-between: Cl 11
Reaksi S N 1 2 5 7 2 2 5 7 7 2 5 Diperoleh fakta: V reaksi tidak dipengaruhi oleh kons OH Zat hasil tidak bersifat optis aktif V reaksi RX tertier lebih besar drpd v reaksi RX primer atau sekunder Berbeda dg fakta-fakta pada S N 2 maka dikemukakan mekanisme baru (2 tahap) 12
Tahap I Tahap II S N 1 Animasi Karena tahap penentu v reaksi adalah tahap yang lambat maka: V reaksi tak dipengaruhi oleh kons OH Terbentuk campuran rasemat (tak optis aktif) 1
Fakta ke-, tinjau : 2 5 7 tertier (I) primer (II) Kestabilan I > II sehingga RX tertier bereaksi lebih cepat drpd RX primer/sekunder 14
S N 2 kecepatan sedikit (tidak) dipengaruhi oleh kepolaran pelarut S N 1 kecepatan sangat dipengaruhi oleh kepolaran pelarut 15
Reaksi Eliminasi Pelepasan atom atau gugus atom Merupakan reaksi samping pada reaksi substitusi Dikenal eliminasi E1 dan E2 16
Mekanisme E2 Sejalan dengan S N 2 Pemutusan dan pembentukan ikatan terjadi serempak 17
Mekanisme E1 Sejalan dengan S N 1 Pembentukan ion karbonium merupakan tahap penentu Tahap 1 Tahap 2 18
Persaingan antara Substitusi dan Eliminasi Tinjau OH solvent non polar 2 2 H 2 O sbg pereaksi &media (polar) 2 19
Non polar S N 2 atau E2 N 20
Polar S N 1 atau E1 2 21
Nukleofil kuat: Via: Reaksi didominasi oleh faktor statistik 22
THE SIX BASIC TRUTHS If R-X is primary: S N 2 If R-X is tertiary: S N 1 S N 1 is always accompanied by E1 If R-X is secondary: worry about reaction conditions If R-X is secondary or tertiary and there is a strong base present (OH -, OR -, NH 2- ): E2 If the reaction involves carbocations, expect rearrangements 2