1.Jelaskan
mengapa reaksi bersaing antara subtitusi dan eliminasi itu bisa terjadi?
PERSAINGAN SUBSTITUSI DAN ELIMINASI
Sebuah ion hidroksida atau alkoksialkida dapat bereksis sebagai suatu nukleoful dalam suatu reaksi eliminasi . tipe reaksi mana yang sebenarnya terjadi bergantung pada sejumlah faktor, seperti struktur alkil halida,, kuat basa macam temperatur dan pelarut
ditinjau reaksi antara alkil halida dengan kalium hidroksida yang dilarutkan dalam metil alkohol. Nukleofilnya adalah ion hidroksida, OH-, yaitu nukleofil kuat dan sekaligus adalah basa kuat. Pelarut alkohol kurang polar jika dibandingkan dengan air. Keadaan-keadaan ini menguntungkan proses-proses SN2 dan E2 jika dibandingkan dengan SN1 dan E1. Misalnya, gugus alkil pada alkil halida adalah primer, yaitu 1-bromobutana. Kedua proses dapat terjadi.
Sebuah ion hidroksida atau alkoksialkida dapat bereksis sebagai suatu nukleoful dalam suatu reaksi eliminasi . tipe reaksi mana yang sebenarnya terjadi bergantung pada sejumlah faktor, seperti struktur alkil halida,, kuat basa macam temperatur dan pelarut
ditinjau reaksi antara alkil halida dengan kalium hidroksida yang dilarutkan dalam metil alkohol. Nukleofilnya adalah ion hidroksida, OH-, yaitu nukleofil kuat dan sekaligus adalah basa kuat. Pelarut alkohol kurang polar jika dibandingkan dengan air. Keadaan-keadaan ini menguntungkan proses-proses SN2 dan E2 jika dibandingkan dengan SN1 dan E1. Misalnya, gugus alkil pada alkil halida adalah primer, yaitu 1-bromobutana. Kedua proses dapat terjadi.
Hasilnya adalah campuran 1-butanol dan 1-butena. Reaksi SN2
cenderung terjadi jika digunakan pelarut yang lebih polar (air), konsentrasi
basa yang sedang, dan suhu sedang. Reaksi E2, cenderung terjadi jika digunakan
pelarut yang kurang polar, konsentrasi basa yang tinggi, dan suhu tinggi.
Seandainya kita mengganti alkil halida primer menjadi tersier, reaksi substitusi
akan terhambat (ingat, urutan reaktivitas untuk reaktivitas SN2 adalah 1o
>2o >> 3o). Tetapi, reaksi eliminasi akan cenderung terjadi karena
hasilnya adalah alkena yang lebih tersubtitusi. Pada kenyataannya, dengan
t-butil bromida, hanya proses E2 yang terjadi.
Eliminasi adalah
jalur alternatif ke substitusi. Berlawanan dengan reaksi adisi dan menghasilkan
alkena. Eliminasi dapat berkompetisi dengan substitusi dan menurunkan jumlah
produk, khususnya untuk SN1.
Jika alkil
halida mempunyai atom hidrogennya pada atom karbon yang bersebelahan dengan
karbon pembawa halogen akan bereaksi dengan nukleofil, maka terdapat dua
kemungkinan reaksi yang bersaing, yaitu substitusi dan eliminasi.
Halogen X dan
hidrogen dari atom karbon yang bersebelahan dieliminasi dan ikatan baru (ikatan
) terbentuk di antara karbon-karbon yang
pada mulanya membawa X dan H. Proses eliminasi adalah cara umum yang digunakan
dalam pembuatan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan rangkap.
) terbentuk di antara karbon-karbon yang
pada mulanya membawa X dan H. Proses eliminasi adalah cara umum yang digunakan
dalam pembuatan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan rangkap.
Seringkali
reaksi substitusi dan eliminasi terjadi secara bersamaan pada pasangan pereaksi
nukleofil dan substrat yang sama. Reaksi mana yang dominan, bergantung pada
kekuatan nukleofil, struktur substrat, dan kondisi reaksi. Seperti halnya
dengan reaksi substitusi, reaksi elimanasi juga mempunyai dua mekanisme, yaitu
mekanisme E2 dan E1.
Aturan
Zaitsev untuk reaksi Eliminasi
Pada eliminasi
HX dari alkil halida, produk alkena yang lebih tersubstitusi adalah produk yang
dominan.
Mekanisme E2
Reaksi adalah bimolekul, V
tergantung pada konsentrasi RX dan B–
V = k[RX][B–]
\ Tahap penentu laju reaksi melibatkan konsentrasi B–
reactivity:
RI > RBr > RCl > RF
\ Tahap penentu laju reaksi melibatkan pemutusan ikatan
R—X
(Reaksi tidak tergantung pada jenis RX apakah 1º, 2º, atau
3º)
Reaksi E2 adalah
proses satu tahap. Nukleofil bertindak 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.
Konfigurasi yang
terbaik untuk reaksi E2 adalah konfigurasi dimana hidrogen yang akan tereliminasi
dalam posisi anti dengan gugus pergi. Alasannya
ialah bahwa pada posisi tersebut orbital ikatan C-H dan C-X tersusun sempurna
yang memudahkan pertumpang tindihan orbital dalam pembentukan ikatan baru.
baru.
Mekanisme E1
Mekanisme E1
mempunyai tahap awal yang sama dengan mekanisme SN1. Tahap lambat atau
penentuan ialah tahap ionisasi dari substrat yang menghasilkan ion karbonium.
Kemudian, ada
dua kemungkinan reaksi untuk ion karbonium. Ion bisa bergabung dengan nukleofil
(proses SN1) atau atom karbon bersebelahan dengan ion karbonium melepaskan
protonnya, sebagaimana ditunjukkan dengan panah lengkung, dan memebentuk alkena
(proses E1).
Perbandingan E1 dan E2
·
Basa kuat dibutuhkan untuk E2 tapi tidak
untuk E1
·
E2 stereospesifik, E1 tidak
·
E1 menghasilkan orientasi Zaitse
PERSAINGAN
SUBSTITUSI DAN ELIMINASI
Ditinjau reaksi
antara alkil halida dengan kalium hidroksida yang dilarutkan
dalam metil alkohol. Nukleofilnya
adalah ion hidroksida, OH-, yaitu nukleofil kuat
dan sekaligus adalah basa kuat.
Pelarut alkohol kurang polar jika dibandingkan
dengan air. Keadaan-keadaan ini
menguntungkan proses-proses SN2 dan E2 jika
dibandingkan dengan SN1 dan E1.
Misalnya,
gugus alkil pada alkil halida adalah primer, yaitu 1-bromobutana.
Kedua proses dapat terjadi.
Hasilnya adalah
campuran 1-butanol dan 1-butena. Reaksi SN2 cenderung terjadi jika digunakan
pelarut yang lebih polar (air), konsentrasi basa yang sedang, dan suhu sedang.
Reaksi E2, cenderung terjadi jika digunakan pelarut yang kurang polar,
konsentrasi basa yang tinggi, dan suhu tinggi.
Seandainya kita
mengganti alkil halida primer menjadi tersier, reaksi substitusi akan terhambat
(ingat, urutan reaktivitas untuk reaktivitas SN2 adalah 1o >2o >> 3o).
Tetapi, reaksi eliminasi akan cenderung terjadi karena hasilnya adalah alkena
yang lebih tersubtitusi. Pada kenyataannya, dengan t-butil
bromida, hanya proses E2 yang terjadi.
Jadi, bagaimana
kita mengubah butil bromida tersier menjadi alkoholnya? Kita tidak menggunakan
ion hidroksida, melainkan air. Air merupakan basa yang lebih lemah daripada ion
hidroksida, sehingga reaksi E2 ditekan. Air juga merupakan pelarut polar, yang
menguntungkan mekanisme ionisasi. Dalam hal ini, E1 tidak dapat dihindari sebab
persaingan antara E1 dan SN1 cukup berat. Hasil utama adalah hasil subtitusi
(80%), tetapi eliminasi masih terjadi (20%).
Ringkasannya, halida tersier bereaksi dengan basa
kuat dalam pelarut nonpolar memberikan eliminasi (E2), bukan subtitusi. Dengan
basa lemah dan nukleofil lemah, dan dalam pelarut polar, halida tersier
memberikan hasil utama subtitusi (SN1), tetapi sedikit eliminasi (E1) juga
terjadi. Halida primer bereaksi hanya melalui mekanisme-mekanisme SN2 dan E2,
karena mereka tidak terionisasi menjadi ion karbonium. Halida sekunder
menempati kedudukan pertengahan, dan mekanisme yang terjadi sangat dipengaruhi
oleh keadaan reaksi.
CONTOH-CONTOH
REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK DAN ELIMINASI
Nukleofil dapat
digolongkan menurut jenis atom yang membentuk ikatan kovalen. Nukleofil yang
umum adalah nukleofil oksigen, nitrogen, belerang, halogen, atau karbon. Berikut ini
kita akan melihat beberapa contoh reaksi yang melibatkan reaksi
nukleofil-nukleofil tersebut dengan alkil halida.
.
2. Suatu alkohol dapat diubah menjadi eter atau sebaliknya. Jelaskan mengapa sifat kedua senyawa tersebut berbeda kontras dan berikan contoh-contoh nya!
Alkohol dan eter disebut pasangan isomer fungsi , karena kedua senyawa tersebut memiliki rumus molekul sama tetapi gugus fungsinya berbeda . Karena gugus fungsi alkohol dan eter berbeda maka sifat-sifat alkohol dan eter berbeda sekali . Perbedaan alcohol dengan eter sebagai berikut :
No Alkohol Eter
1 Zat cair jernih ,mudah larut dalam air . Zat cair jernih , sukar larut dalam air .
2 Titik didih alcohol lebih tinggi
( bila Mr senyawanya sama ) Titik didih eter lebih rendah
( bila Mr senyawanya sama )
3 Akohol bereaksi dengan logam aktif ( Na atau K ) membebaskan gas H2 Eter tidak bereaksi dengan logam aktif ( Na atau K )
4 Akohol bereaksi dengan PCl5 membebaskan uap HCl Eter bereaksi dengan PCl5 tetapi tidak membebaskan uap HCl
Untuk lebih jelasnya pemahaman kita tentang alkohol dan eter marilah kita pelajari kedua senyawa tersebut .
A . ALKOHOL
1. Macam Senyawa Alkohol :
Berdasarkan banyaknya gugus ─ OH senyawa alkohol dikelompokkan menjadi 2 :
a. Monoalkohol yaitu jika senyawa alokohol tersebut hanya terdapat satu gugus
─ OH .
Contoh : Metanol ( CH3─ OH )
Etanol ( C2H5─ OH )
Propanol (C3H7─ OH )
b. Polialkohol yaitu jika senyawa alokohol tersebut terdapat gugus ─ OH jumlahnya lebih dari satu .
Contoh : 1. Glikol CH2─ OH Glikol merupakan cairan digunakan untuk
│ anti beku pada air radiator mobil .
CH2─ OH
2. Gliserol
CH2─ OH
│
CH─ OH
│
CH2─ OH
Gliserol banyak manfaatnya dalam hidup kita sehari-hari misalnya digunakan untuk bahan pembuatan pasta gigi sehingga berasa manis, untuk sintesis lemak atau minyak dan untuk bahan peledak ( TNG = Trinitrogliserol ) dan lain-lain .
Berdasarkan letaknya gugus ─ OH alkohol monovalen dibedakan menjadi 3 yaitu :
a. alkohol primer , yaitu alkohol dimana letaknya gugus ─ OH pada atom karbon primer .
Contoh : 1- propanol = CH3─ CH2─CH2─ OH
etanol = CH3─ CH2─ OH
b. alkohol sekunder , yaitu alkohol dimana letaknya gugus ─ OH pada atom karbon sekunder .
Contoh : 2- propanol = CH3─ CH─CH3
│
OH
2-butanol = CH3─ CH─CH2─CH3
│
OH
c. alkohol tersier , yaitu alkohol dimana letaknya gugus ─ OH pada atom karbon tersier .
Contoh :
CH3
│
a. 2-metil-2-butanol = CH3─ C ─CH2─CH3
│
OH
CH3
│
b. 2-metil-2-propanol = CH3─ C ─CH3
│
OH
2. Tatanama Alkohol .
Aturan memberi nama senyawa alkohol dapat mengikuti cara IUPAC atau TRIVIAL sebagai berikut :
Struktur Senyawa Nama IUPAC caranya :
( akhiran a pada nama alkananya diganti ol ) Nama TRIVIAL caranya :
( nama alkilnya + kata alkohol )
1. CH3─ OH
Metanol
Metil alkohol
2. CH3─ CH2─ OH
Etanol
Etil alkohol
3. CH3─ CH2 ─CH2─ OH
1- propanol
Propil alkohol
4. CH3─ CH ─CH3
│
OH
2-propanol
Sekunder propil alkohol
