Senyawa Halogen Organik; Reaksi Substitusi dan Eliminasi Prof. Jumina, Ph.D. Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc. Chemistry Dept.,FMIPA, Universitas Gadjah Mada
Senyawa Halogen Organik;Reaksi Substitusi dan EliminasiProf. Jumina, Ph.D. Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.Chemistry Dept.,FMIPA, Universitas Gadjah Mada
Rumus Umum
Tipe Struktur Alkil Halida
Senyawa yang umum:
metilen klorida CH2Cl2kloroform CHCl3karbon tetraklorida CCl4
PrimerSekunder Tersier
2Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Nama Umum/Trivial dan IUPAC
isopropil klorida (2-kloropropana)sec-butil klorida (2-klorobutana)isobutil klorida (1-kloro-2-metilpropana)tert-butil klorida (2-kloro-2-metilpropana)allil klorida (3-kloro-1-propena)vinil klorida (kloroetena)
benzil klorida (klorometilbenzena)fenil klorida (klorobenzena)
3Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Sekilas tentang Substitusinukleofilik
Reaksi substitusi : SN1 and SN2Halida Primer = SN2 Halida Sekunder = kedua mekanisme!Halida Tersier = SN1Gugus pergi : halogen paling umumTerdapat sejumlah nukleofil yang berbeda!!
4Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Reaksi SubstitusiReaksi Substitusi : reaksi penggantianR. Substitusi Nukleofilik : Penggantianatom atau gugus atom dari suatumolekul atau nukleofil.Nukleofil : spesies yang mempunyaiatom dg orbital terisi 2 elektron(pasangan elektron)misal :
5Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Skema Umum
Contoh :
Macam :◦ Reaksi Substitusi Nukleofilik bimolekular (SN2)◦ Reaksi Substitusi Nukleofilik unimolekular (SN1)
3 2 4
6Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Reaksi SN2Tinjau
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
7Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Penjelasan
Dikemukakan
SN2 Animasi
8Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Kompleks transisi◦ Melibatkan –OH dan RX sehingga reaksi v
reaksi dipengaruhi oleh konsentrasikeduanya.◦ Serangan –OH terjadi dari arah
berlawanan thd gugus lepas hinggaterjadi pembalikan konfigurasi; R S S R◦ Pemutusan dan pembentukan ikatan
terjadi bersamaan hingga SN2 disebutpula sebagai reaksi serentak
9Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Tinjau fakta ke-3
10Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Reaksi SN2 : Gugus Pergi
Gugus pergi yang paling baik lepas untukmembentuk basa Lewis lemah
Gugus pergi yang baik:◦ Br, I, OTs, OH2
+
“Lousy” leaving groups:◦ OH, OR, NH2,, F
In-between:Cl
11Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Reaksi SN1
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 SN2 makadikemukakan mekanisme baru (2 tahap)
3
2 5
3 7
3
2 5
3 7
3
2 5
3 72
12Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Tahap I
Tahap II
Karena tahap penentu v reaksi adalah tahapyang lambat maka:
V reaksi tak dipengaruhi oleh kons –OHTerbentuk campuran rasemat (tak optis aktif)
SN1 Animasi
13Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Fakta ke-3, tinjau :
3
2 5 3 7
3
tertier (I) primer (II)
Kestabilan I > II sehingga RX tertierbereaksi lebih cepat drpd RX primer/sekunder
14Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
SN2 – kecepatan sedikit (tidak) dipengaruhi oleh kepolaran pelarutSN1 – kecepatan sangat dipengaruhioleh kepolaran pelarut
15Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Reaksi EliminasiPelepasan atom atau gugus atomMerupakan reaksi samping padareaksi substitusi
Dikenal eliminasi E1 dan E216Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Mekanisme E2◦ Sejalan dengan SN2◦ Pemutusan dan pembentukan ikatan
terjadi serempak
17Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Mekanisme E1◦ Sejalan dengan SN1◦ Pembentukan ion karbonium merupakan
tahap penentuTahap 1
Tahap 2
18Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Persaingan antara Substitusi danEliminasi
Tinjau
3
3
3
3
3
2 2
3
3
3
3
3
2
OHsolventnon polar
sbg pereaksi& media(polar)
H2O
19Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Non polar SN2 atau E2
3 3
3
N
3
3
20Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Polar SN1 atau E1
3
3
3 3
3
3
3
3
2
21Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
Nukleofil kuat:Via:
Reaksi didominasi oleh faktor statistik
22Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.
THE SIX BASIC TRUTHS
If R-X is primary: SN2If R-X is tertiary: SN1SN1 is always accompanied by E1If R-X is secondary: worry about reaction conditionsIf R-X is secondary or tertiary and there is a strong base present (OH-, OR-, NH2
-): E2If the reaction involves carbocations, expect rearrangements
23Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.