ALKIL HALIDA Oleh : Dr. Yahdiana Harahap, MS
ALKIL HALIDA R-X = Organohalogen Klasifikasi: - Alkil halida primer (10C) RCH2X - mempunyai satu gugus alkil terikat pada C ujung Alkil halida sekunder (20C) R2CHX - mempunyai dua gugus alkil terikat pada C ujung Alkil halida tersier (30C) R3CX mempunyai tiga gugus alkil terikat pada C ujung
Tatanama Trivial : untuk halida sederhana Disebutkan nama R dulu, diikuti halidanya CH3-CH2-Br Etil bromida IUPAC : Awalan halo-, induknya adalah alkana CH3-CH2-Br Bromoetana
Naming Alkyl Halides Rule 1. Find the longest carbon chain and name it as the parent. If a double or triple bond is present, the chain must contain it Rule 2. Number the carbon atoms of the parent chain, beginning at the end nearer the first substituent, regardless of whether it is alkyl or halo. Assign each substituent a number according to its position on the chain. For example :
(a) If more than one of the same kind of halogen is present, number each and use one of the prefixes di-, tri-, tetra-, and so on. For example :
(b) If different halogens are present, number all and list them in alpha-betical order when writing the name. For example :
Rule 3. If the parent chain can be properly numbered from either end by rule 2, begin at the end nearer the substituent (either alkyl or halo) that has alpha-betical precedence. For example :
Con d In addition to their systematic names, many simple alkyl halides are also named by identifying first the alkyl group and then the halogen. For example, CH3I can be called methyl iodide. Such names are well entrenched in the chemical literature and in daily usage, but they won t be used in this book
Sifat Fisik T.d.nya lebih tinggi daripada alkana dengan jumlah C sama Karena BMnya lebih tinggi T.d.nya semakin tinggi dengan bertambah besarnya berat atom halogen F : t.d.nya paling rendah I : t.d.nya paling tinggi T.d.nya bertambah dengan bertambahnya atom C
Con d Tidak larut dalam air karena tidak mampu melakukan ikatan hidrogen dengan air. Senyawa ini larut dalam senyawa organik dengan polaritas rendah seperti benzen, eter, CHCl3 Rapatan (densitas) alkil halida cair lebih tinggi daripada senyawa organik lain seperti air Contoh : CHCl3 lebih berat dari air tenggelam ke dasar wadah
Pembuatan : 1. Dari alkohol Reaksi berlangsung : - melewatkan gas halida kering ke alkohol - memanaskan alkohol dengan asam pekat - NaBr & H2SO4 dengan adanya alkohol - HCl (paling tdk reaktif) membutuhkan ZnCl2 utk dpt bereaksi dgn alkohol 1º or 2º, sdg utk 3º ckp mengocoknya dgn HCl (p) pd t kamar
Halogenasi Alkana
Con d
Alkil halida elektrofil Bereaksi dengan suatu nukleofil/basa - substitusi gugus x oleh nukleofil (Nu) - eliminasi HX alkena
Con d
Reaksi substitusi dan eliminasi Substitusi satu atom, ion atau gugus disubstitusikan untuk menggantikan atom, ion atau gugus lain
RF RCl RBr RI Naiknya reaktifitas Nukleofil : spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat positif -basa Lewis -kebanyakan anion Tetapi beberapa molekul polar yang netral yang memiliki pasangan elektron menyendiri
Pada suasana yang sesuai, semua basa nukleofil Semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa Kebasaan : ukuran kemampuan pereaksi untuk menerima sebuah proton dalam suatu reaksi asam-basa (affinitas basa terhadap proton)
Nukleofilisitas : ukuran kemampuan suatu pereaksi untuk menyebabkan terjadinya reaksi substitusi (affinitas basa Lewis terhadap atom C pada reaksi SN2)
SUBSTITUSI SN2 (Substitusi Nukleofilik Bimolekuler) reaksi berlangsung dalam 1 tahap yang melibatkan alkil halida & Na
Dengan bertambahnya gugus alkil yang terikat pada C ujung keadaan transisi makin berjejal dengan atom Jejalan ruang dalam struktur disebut rintangan sterik energi sistem tinggi laju reaksi menurun pembentukan ikatan sulit
SN1 (Substitusi Nukleofilik Unimolekuler) Hanya 1 molekul yang terlibat pada tahap dimana kinetiknya diukur laju reaksi = k x [RX] Tahap 1 : Pematahan alkil halida ion halida & karbokation (C bermuatan )
Tahap 2 : Penggabungan karbokation dengan nukleofil alkohol berproton
Tahap 3 : Lepasnya H+
Karbokation yang terbentuk lebih stabil SN1 lebih cepat Karbokation 30>20>10 reaksi
Eliminasi Suatu alkil halida diolah dengan basa kuat terjadi reaksi eliminasi Sebuah molekul kehilangan atom-atom atau ion-ion dari strukturnya Dihasilkan alkena Unsur H & X keluar dehidrohalogenasi Biasanya dihasilkan campuran alkena
Alexander Zaitsev (1875) Basa akan menginduksi reaksi eliminasi dengan menghasilkan produk alkena dengan atom C yang lebih tersubstitusi (lebih stabil) Contoh :
Reaksi E2 : terjadi apabila alkil halida direaksikan dengan basa kuat OH atau RO- (ion alkoksida) terjadi pada 1 tahap
Biasanya reaksi E1 dan SN1 bersaing biasanya terdapat sebagai campuran dalam reaksi
Reaksi bersaingan : Metil halida & alkil halida 10 cenderung substitusi Alkil halida 30 eliminasi Alkil halida 20 diantaranya
Bagaimana memprediksi reaksi apa yang akan terjadi? substitusi atau eliminasi? biomolekular atau unimolekuler? Tidak ada jawaban yang pasti (rigid) Tetapi sangat mungkin untuk mengenali beberapa trend dan membuat generalisasi
Con d Jenis Halida SN1 SN2 E1 E2 RCH2X (10) Tidak terjadi reaksi Sangat mungkin Tidak terjadi terjadinya reaksi reaksi Terjadi apabila digunakan basa kuat R2CHX (20) Dapat terjadi dengan alilik &benzilik halida Dapat terjadi dengan Dapat terjadi adanya kompetisi dengan alilik dengan reaksi E2 dan benzilik halida Sangat mungkin terjadi dengan basa kuat R3CX (30) Lebih disukai dalam pelarut hidroksilik Tidak terjadi Terjadi apabila digunakan basa Terjadi kompetisi dengan SN1
Alkil Halida 10 : SN2 terjadi apabila digunakan nukleofil yang baik, seperti RS-, I-, CN-, NH3 atau Br-E2 terjadi apabila digunakan basa kuat, secara sterik banyak rintangannya (hindered) seperti t-butoksida
Alkil halida 2º ; SN2& E2 terjadi kompetisi campuran Kalau digunakan nukleofil basa lemah dalam pelarut polar aprotik, SN2 dominan Basa kuat seperti CH3CH2O-, OH- atau NH2- E2 dominan SN1 & E1 dapat terjadi terutama untuk alilik dan benzilik if Nu nya basa lemah dengan pelarut protik seperti etanol dan asam asetat
Alkil halida 30 : - E2 if basa yang digunakan OH- atau RO- Kondisi reaksi netral (mis : dipanaskan dengan etanol murni) campuran E1 dan SN1
Summary RCH2X (10) SN2 R2CHX (20) SN2 dengan Nu non basa R3CX (30) E2 dengan basa kuat E2 (Hampir semua) (SN1 & E1 dalam pelarut non basa) 1. Substitusi Nukleofilik
2. Eliminasi
Pada SN2 : gugus pergi lepas begitu nukleofil menyerang SN1 : gugus pergi lepas lebih dahulu, baru kemudian Nu menyerang
Organometalic Coupling Reactions Pereaksi Gilman : Organometallic reaksi dengan alkil halida 1 gugus alkil dari pereaksi Gilman menggantikan halida dari alkil halida produk hidrokarbon