MEKANISME REAKSI ELIMINASI E2

 E2 atau biasa disebut dengan eliminasi pada dasarnya mekanisme reaksi ini hanya terjadi dari satu langkah atau hanya terjadi pada satu tahap yaitu ikatan karbon-hidrogen dan karbon-halogen terputus membentuk ikatan rangkap 2 (C=C). Mekanisme ini biasanya terjadi pada alkil halida primer dan juga sekunder. Reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat dan juga menggunakan pelarut aprotik polar untuk meningkatkan laju reaksi E2. Mekanisme E2 biasanya mekanisme yang paling umum untuk dehidrogenasi. Misalnya (CH3)3 CBr bereaksi dengan (-OH) membentuk (CH3) 2 = CH2 melalui mekanisme E2.

Tahap reaksi E2

Pada mekanisme ini menggunakan reaksi orde kedua yaitu reaksi bimolekular dan kedua alkil Halida dan basa yang muncul dalam persamaan
      tingkat = k [ ( CH3)3 CBr ] [ - OH ]
dimana semua ikatan diputus dan dibentuk dalam satu tahap. Pada reaksi E2 ini, laju reaksi akan meningkatkan bila meningkatkan substitusi alkil Halida.

Aturan Zaitsev
Produk utama pada eliminasi Beta memiliki lebih banyak ikatan rangkap tersubstitusi.
Aturan Zaitsev dihasilkan karena sebagian ikatan rangkap dibentuk dalam keadaan transisi untuk reaksi E2 . Dengan demikian, peningkatan stabilitas ikatan ganda dengan menambahkan gugus R menurunkan energi keadaan transisi, yang meningkatkan laju reaksi. Misalnya eliminasi E2 HBr dari 2- bromo-2-metilbutana hasil alkena C dan D.

Hasil reaksi dari E2 2-bromo-2-metilbutana

Permasalahan

1. Mengapa meningkatkan alkil Halida dapat meningkatkan laju reaksi pada E2?

2. Mengapa pada reaksi E2 terjadi pada alkil Halida primer dan alkil Halida sekunder?

3. Mengapa basa kuat yang digunakan pada reaksi E2 yang cenderung dominan?

REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN1

Mekanisme reaksi SN1

Pada kali ini saya akan membahas tentang reaksi SN1. Berbeda dengan SN2, reaksi SN1 suatu proses substitusi dimana prosesnya meliputi dua tahap (tidak meliputi protonasi atau deprotonasi). Pada tahap pertama, ikatan yang ada pada substrat yaitu antara halogen dan karbon putus sehingga membentuk gugus pergi dan karbokation yang dimana prosesnya berlangsung lambat. Sedangkan pada tahap kedua dimana karbokation bergabung dengan nukleofilik yang menghasilkan produk dan berlangsung secara cepat. 

mekanisme SN1 pada tahap 1 

 

 mekanisme SN1 pada tahap 2

Angka satu pada mekanisme SN1 menunjukkan bahwa mekanisme ini unimolekuler. Sebab pada tahap penentu lajunya reaksi hanya melibatkan substrat dan tidak melibatkan nukleofil. Tahap penentu laju reaksi ada pada tahap pertama, oleh karena itu laju reaksi dari keseluruhan reaksi secara umum sama dengan laju pembentukan karbokation dan tidak melibatkan konsentrasi nukleofil.

Mekanisme pada SN1 hanya terjadi pada alkil halida tersier dimana nukleofil yang dapat menyerang adalah nukleofi basa sangat lemah seperti H2O, CH3CH2OH. Pada tahap pertama dalam mekanisme reaksi SN1 adalah tahap pembentukan ion, sehingga mekanisme ini dapat berlangsung lebih baik dalam pelarut polar.  Diketahui bahwa reaksi SN1 terjadi hanya dalam media berair.

Berbanding terbalik dengan  mekanisme SN2, reaksi pada SN1 berlangsung cepat bila gugus pada substratnya merupakan alkil tersier dan berlangsung lambat pada alkil primer. Hal ini terjadi karena reaksi SN1 berlangsung melalui karbokation sehingga urutan reaktivitasnya sama dengan urutan kestabilan karbokation (3° > 2° > 1°). Artinya semakin mudah pembentukan karbokation, semakin

cepat reaksi berlangsung. 

 

 

 

Permasalahan 

1.  Pada tahap penentu lajunya reaksi pada SN1 mengapa hanya melibatkan substrat saja?

2.  Pada reaksi SN1 dapat terjadi pada media berair. Bagaimana jika reaksi SN1 jika terjadi dengan pelarut bukan air?

3. Didalam mekanisme SN1 terdapat dua tahap pada prosesnya yang dimana tahap penentu laju reaksi terjadi pada tahap pertama. Mengapa tahap kedua tidak bisa menjadi penentu laju reaksi tersebut?

MEKANISME REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN2

MEKANISME REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN2

Pertama kita harus mengetahui apa itu substitusi. Reaksi substitusi terjadi ketika suatu atom atau gugus yang merupakan pereaksi menggantikan suatu atom atau gugus dari molekul yang bereaksi. Reaksi substitusi dapat terjadi pada atom karbon jenuh ataupun tak jenuh. Contohnya :

CH3 - H + Cl2 --> CH3 - Cl + HCl

Reaksi substitusi pada senyawa halogen organik melibatkan kehadiran nukleofilik dalam mekanisme reaksinya. Nukleofilik merupakan suatu spesies (atom/ion/ molekul) yang kaya akan elektron sehingga ia tidak suka akan elektron tetapi suka akan nukleus (inti yang kekurangan elektron). Reaksi inilah dikenal dengan reaksi substitusi nukleofilik. Reaksi Substitusi akan terjadi ketika nukleofil menyerang pusat positif. 

Mekanisme reaksi SN2

Mekanisme reaksi SN2 ialah proses mekanisme yang dilakukan dalam satu tahap, dimana ketika ikatan pada gugus pergi mulai putus bersamaan dengan terbentuknya ikatan pada nukleofilik. Pada mekanisme reaksi SN2 reaksi akan lebih cepat bila gugus alkil pada substrat berupa primer. Alkil halida sekunder masih dapat bereaksi secara SN2 namun alkil halida tersier tidak sehingga urutan reaktivitas untuk reaksi SN2 adalah 1° > 2° > 3°.

Mekanisme SN2 seperti yang telah dijelaskan yaitu proses yang berlangsung dalam satu tahap yang mudah bereaksi dengan halida primer. Contohnya reaksi 1-chloropropana dengan air untuk membentuk 1-propanol menggunakan mekanisme reaksi SN2. Bila menggunakan aseton sebagai

pelarut, laju reaksi akan lambat. Namun, menambahkan ion hidroksida untuk campuran maka akan meningkatkan laju reaksi. Hal ini merupakan ciri khas mekanisme reaksi SN2.

Mekanisme ini secara langsung menunjukkan hanya terdapat satu keadaan transisi tanpa proses intermediet antara reaktan dan produk. Reaksi untuk reaksi chloropropane dapat dicobakan dengan

mereaksikan dengan air. Dimana jelas mekanisme yang terjadi menunjukkan hanya satu keadaan transisi yang menunjukkan bahwa reaksi tergantung pada kehadiran kedua substrat dan nukleofil.

Reaksi SN2 terjadi ketika adanya serangan nukleofil pada substrat primer dan sebagian pada substrat sekunder. Reaksi substrat sekunder tergantung pada nukleofil dan gugus pergi. Substrat tersier sulit

untuk mengalami reaksi dengan mekanisme SN2.

Mekanisme ini mensyaratkan bahwa nukleofil menyerang substrat dari arah belakang sehingga substituen organik membalikkan konfigurasi reaksi. Sebagian besar kecepatan reaksi SN2 dipengaruhi oleh jenis pelarut. Reaksi SN2 akan berlangsung baik jika menggunakan pelarut polar aprotik (pelarut polar yang tidak mengandung gugus OH- dan NH2). Sedangkan pelarut protik kurang disukai reaksi SN2 seperti OH- dan NH2.

Permasalahan 

1. Mengapa alkil halida tersier tidak bisa bisa bereaksi secara SN2 ?

2. Pada contoh diatas yaitu 1-chloropropana dengan air untuk membentuk 1-propanol jika digunakan etanol sebagai pelarut maka reaksi akan berjalan lambat. Apa yang menyebabkan hal itu terjadi?

3. Mengapa pada reaksi SN2 pelarut aprotik berlangsung baik daripada pelarut protik?