mekanisme reaksi eliminasi E1

Mekanisme Reaksi E1

Pada pertemuan kali ini kita akan membahas mekanisme reaksi eliminasi E1. Pada reaksi ini berbeda dengan E2 yang mana pada eliminasi E1 ini terjadi dua tahapan diantaranya lambat dan cepat. Karbokation akan terbentuk pada E1 ini sehingga reaksi E1 ini mirip dengan SN1 .E1 ini menggunakan basa lemah berbeda dengan reaksi E2 yang menggunakan basa kuat agar terjadi nya reaksi dan tempat terjadinya pada alkil halida teesier. Reaksi E1 ini sering dikenal dengan reaksi unimolekuler.

Mekanisme reaksi E1

Tahapan pertama(tahap lambat) 

Pada tahap ini juga kita bisa menentukan laju dari reaksi keseluruhan. Suatu reaksi E1 yang khas menunjukkan kinetika order-pertama, dan juga laju reaksi hanya bergantung pada konsentrasi alkil halide saja.

Tahap 2 (cepat)

Dalam tahap dua reaksi eliminasi, basa itu merebut sebuah proton dari sebuah atom karbon yang terletak berdampingan dengan karbon positif. Elektron ikatan sigma karbon hidrogen bergeser ke arah muatan positif, karbon itu mengalami

Rehibridisasi dari keadaan sp3 ke keadaan sp2, dan terbentuklah alkena.

Karena suatu reaksi E1 berlangsung lewat zat antara karbokation, maka tidak mengherankan bahwa alkil halida tersier lebih cepat daripada alkil halida lain.

Permasalahan :

1.      Mengapa pada reaksi E1 terjadi pembentukan karbokation?dan mengapa harus menggunakan basa lemah?

2.      Apa yang membedakan tahap lambat dan tahap cepat ?tolong jelaskan !

3.      Apa saja yang membuat reaksi E1 dan SN1 Itu hampir mirip?

MEKANISME REAKSI ELIMINASI E2

Reaksi eliminasi

Reaksi eliminasi adalah di mana dua substituen dilepaskan dari suatu molekul. Nah Mekanisme satu-tahap dikenal sebagai reaksi E2. Sekarang kita akan membahas tentang reaksi E2.

Mekanisme reaksi eliminasi E2

E2 disingkat dari kata eliminasi bimolekular. Reaksi ini juga melibatkan mekanisme satu-tahap saja di mana ikatan karbon-hidrogen dan karbon-halogen diputuskan agar bisa membentuk ikatan rangkap dua.
 Reaksi E2 berlangsung oleh alkil halida primer dan sekunder.Reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat agar dqpat menarik hidrogen asam dengan kuat. Nukleofil berperan sebagai basa dan mengambil proton (hidrogen) dari atom karbon yang bersebelahan dengan karbon pembawa gugus pergi. Pada waktu yang bersamaan, gugus pergi terlepas dan ikatan rangkap dua terbentuk.

Reaksi E2 alkil halida cenderung dominan bila digunakan basa kuat, seperti ^–OH dan ^–OR, dan temperatur tinggi. Secara khas reaksi E2 dilaksanakan dengan memanaskan alkil halida dengan K^+ -OH / Na^+ -OCH₂CH ₃dalam etanol.

Mekanisme :

– nukleofil langsung mengambil proton dari atom C (beta) pada atom C gugus pergi
–pada reaksi E2 ini tidak terjadi pembentukan karbokation
– pembentukan reaksi secara serempak 

Permasalahan :

1.      Mengapa pada reaksi eliminasi E2 tidak terjadi pembentukan karbokation?

2.      Apakah reaksi ini bisa juga menggunakan asam lemah?berikan alasannya!

3.      Mengapa reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hidrogen asam?

mekanisme reaksi substitusi nukloefilik SN1

REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK PADA ALKIL HALIDA

        Alkil halida adalah turunan hidrokarbon di mana satu atau lebih hidrogennya diganti dengan halogen. Tiap-tiap hidrogen dalam hidrokarbon potensil digantikan dengan halogen, bahkan ada senyawa hidrokarbon yang semua hidrogennya dapat diganti.

Substitusi Nukleofilik  (SN) : Penggantian atom atau gugus atom dari suatu molekul atau nukleofil. Nukleofil: spesies yang mempunyai atom dengan orbital terisi 2 elektron (pasangan elektron).

Reaksi SN1

Mekanisme SN1 dalah proses dua tahap. Mekanisme reaksi SN1 hanya terjadi pada alkil halide tersier.Nukleofil yan dapat menyerang adalah nukleofil basa sangat lemah, seperti : H2O, CH3CH2OH.

 Pada tahap pertama, ikatan antarakarbon dengan gugus pergi putus.

Gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron, dan terbentuklah ion karbonium.

 Pada tahap kedua (tahap cepat), ion karbonium bergabung dengan nukleofil membentuk produk.

            Pada mekanisme SN1, substitusi terjadi dalam dua tahap. Notasi 1 digunakan sebab pada tahap lambat hanya satu dari dua pereaksi yang terlibat, yaitu substrat. Tahap ini sama sekali tidak melibatkan nukleofil.

Berikut ini adalah ciri-ciri suatu reaksi yang berjalan melalui mekanisme SN1:

1. Kecapatan reaksinya tidak tergantung pada konsentrasi nukleofil. Tahap penentu kecepatan reaksi adalah tahap pertama di mana nukleofil tidak terlibat.

2. Jika karbon pembawa gugus pergi adalah bersifat kiral, reaksi menyebabkan hilangnya aktivitas optik karena terjadi rasemik. Pada ion karbonium, hanya ada a gugus yang terikat pada karbon positif. Karena itu, karbon positif mempunyai hibridisasi sp2 dan berbentuk planar. Jadi nukleofil mempunyai dua arah penyerangan, yaitu dari depan dan dari belakang. Dan kesempatan ini masing-masing mempunyai peluang 50 %. Jadi hasilnya adalah rasemit. Misalnya, reaksi (S)-3-bromo-3-metilheksana dengan air menghasilkan alkohol rasemik.

X yang melalui mekanisme SN1 akan berlangsung cepat jika R merupakan struktur tersier, dan lambat jika R adalah struktur primer. Hal ini sesuai dengan urutan kestabilan ion karbonium, 3o-Spesies antaranya (intermediate species) adalah ion karbonium dengan geometrik planar sehingga air mempunyai peluang menyerang dari dua sisi (depan dan belakang) dengan peluang yang sama menghasilkan adalah campuran rasemik Reaksi substrat R > 2o >> 1o.

PERMASALAHAN :

1.   Mengapa hanya nukleofil lemah yang dapat menyerang?jelaskan alasannya!

2.   Mengapa kecepatan reaksi pada substitusi nukleofil SN1 tidak bergantung pada konsentrasi nukleofil?

3.    Apa yang membedakan tahap lambat dan tahap cepat?jelaskan hal yang mempengaruhi hal tersebut!

mekanisme reaksi substitusi nukleofilik SN2

MEKANISME REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN2

Pada postingan kali ini saya akan sedikit memberikan ringkasan tentang reaksi pada senyawa organik. Pada pembahasan kali ini saya akan memberikan ringkasan tentang reaksi senyawa organik yaitu reaksi substitusi nukleofilik SN2.

Sebelum membahas tentang reaksi nukleofilik, saya akan menjelaskan sedikit tentang reaksi substitusi terlebih dahulu.

REAKSI SUBSTITUSI

            Reaksi substitusi adalah reaksi penggantian atom atau gugus atom oleh atom atau gugus atom lain. Jadi dalam reaksi substutisu suatu atom atau gugus atom yang terdapat dalam rantai utama akan meninggalkan rantai utama tersebut dan tempatnya yang kosong akan diganti oleh atom atau gugus atom yang lain. Berdasarkan pereaksi yang yang dipergunakan, reaksi substitusi dapat dibedakan menjadi (a) reaksi substitusi radikal bebas; (b) reaksi substitusi nukleofilik; dan (c) reaksi substitusi elektrofilik.

            Reaksi substitusi adalah reaksi penggantian atom senyawa hidrokarbon oleh atom senyawa lain. Reaksi substitusi pada umumnya terjadi pada senyawa jenuh (alkana). Alkana dapat mengalami reaksi substitusi dengan halogen. Reaksi substitusi juga dapat diartikan sebagai  reaksi dimana berlangsung penggantian ikatan kovalen pada suatu atom karbon. Reagensia pengganti dan gugus lepas yang meninggalkan substrat dapat berupa nukleofil atau elektrofil (atau radikal bebas). Secara umum, reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut:       Reaksi secara umum:

R - H    +    X2  →  R – X     +    H – X

Alkana     halogen         haloalkana    asam klorida

·         Contoh:

CH3-CH3 (g) + Cl2 (g)  →  CH3-CH2-Cl (g)  +  HCl (g)

Etana             gas klor            kloroetana         asam klorida

Mekanisme Reaksi substitusi nukleofilik SN2

Reaksi SN2 adalah suatu jenis mekanisme reaksi substitusi nukleofilik dalam kimia organik. Dalam mekanisme ini, salah satu ikatan terputus dan satu ikatan lainnya terbentuk secara bersamaan, dengan kata lain, dalam satu tahapan reaksi. Karena dua spesi yang bereaksi terlibat dalam suatu tahapan yang lambat (tahap penentu laju reaksi), hal ini mengarah pada nama substitusi nukleofilik (bi-molekular).

Nukleofil menyerang dari belakang ikatan C-X. Pada keadaan transisi, nukleofil dan gugus pergi berasosiasi dengan karbon di mana substitusi akan terjadi. Pada saat gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron, nukleofil memberikan pasangan elektronnya untuk dijadikan pasangan elektron dengan karbon. Notasi 2 menyatakan bahwa reaksi adalah bimolekuler, yaitu nukleofil dan substrat terlibat dalam langkah penentu kecepatan reaksi dalam mekanisme reaksi.

           Mekanisme reaksi SN2 hanya terjadi pada alkil halida primer dan sekunder. Nukleofil yang menyerang adalah jenis nukleofil kuat seperti -OH, -CN, CH3O-. Serangan dilakukan dari belakang.

Peranan gugus tetangga pada mekanisme reaski SN2

1. .Sebagai gugus yang memberikan suatu reaksi intermediate yang baru pada pusat reaksi.
2. Dengan adanya partisipasi gugus tetangga, konfigurasi produk sama dengan substrat. Partisipasi gugus tetangga ini juga dapat mempengaruhi kecepatan reaksi. Jika suatu gugus tetangga mempengaruhi reaksi melalui suatu jalan yang menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi, maka gugus tetangga tersebut dikatakan sebagai ―anchimeric assistance‖
3. Gugus tetangga dapat menggunakan pasangan elektronnya untuk berinteraksi dengan sisi belakang atom karbon yang menjalani substitusi, sehingga mencegah serangan dari nukleofilik, sehingga nukleofilik hanya dapat bereaksi dengan atom karbon dari sisi depan, dan produknya mengikuti konfigurasi awal. Atom atau gugus yang dapat meningkatkan laju SN2  melalui partisipasi gugus tetangga ialah nitrogen dalam bentuk amina, oksigen dalam bentuk karboksilat dan ion alkoksida, dan cincin aromatik. Partisipasi hanya efektif jika interaksinya membentuk cincin segitiga, lima dan enam.

Adapun ciri reaksi SN2 adalah:

1. Karena nukleofil dan substrat terlibat dalam langkah penentu kecepatan reaksi, maka kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi kedua spesies tersebut.

2. Reaksi terjadi dengan pembalikan (inversi) konfigurasi.

3. Jika substrat R-L bereaksi melalui mekanisme SN2, reaksi terjadi lebih cepat apabila R merupakan gugus metil atau primer, dan lambat jika R adalah gugus tersier. Gugus R sekunder mempunyai kecepatan pertengahan. Alasan untuk urutan ini adalah adanya efek rintangan sterik. Rintangan sterik gugus R meningkat dari metil < primer < sekunder < tersier. Jadi kecenderungan reaksi SN2 terjadi pada alkil halida adalah: metil > primer > sekunder >> tersier.

Permasalahan :

1.Mengapa gugus tetangga berpengaruh terhadap reaksi nukleofilik?

2.mengapa hanya nukleofil kuat yang bisa menyerang?

3.jelaskan bagaimana mekanisme reaksi yang terjadi dengan pembalikan (inversi)?

mohon batuannya ya :)