kimia organik_kelompok dua _rombel 1 kimia 2012_reaksi sn1.sn2, e1,e2

REAKSI SN1 dan SN2

Disusun Oleh:

1. Atik Setyani(4311412013)

2. Laura pangaribuan (4311412015)

3. Sabrina (4311412029)

4. Ninda kirana jati ( 4311412035)

5. Arina sofa (4311412039)

Dosen Pengampu:

Dr. Sudarmin, M.Si,.

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

Kimia / Rombel : 01

KLASIFIKASI ALKIL HALIDA

Karbon ujung alkil halida ialah atom karbon yang terikat pada halogen

ALKIL HALIDA PRIMER (1o)

ALKIL HALIDA SEKUNDER (2o)

ALKIL HALIDA TERSIER (3o)

CH3CH2Br

(CH3)3C -CH2Cl

CH2i

(Iodometil) sikloheksana

1 -kloro -2,2 - dietilpropana

Bromometana

Contoh Alkil Halida

REAKSI ELIMINASI

REAKSI E1 REAKSI E2

REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIKREAKSI SN1 REAKSI SN2

REAKSI ALKIL HALIDA

Reaksi Substitusi

Reaksi substitusi atau disebut reaksi pertukaran gugus fungsi terjadi saat atom atau gugus atom dari suatu

senyawa karbon digantikan oleh atom atau gugus atom lain dari senyawa yang lain

Y + R-X R-Y + X

Contoh alkil halida

Atom karbon ujung suatu alkil halida mempunyai muatan positif parsial

RF RCl RBr RINaiknya reaktivitas

Kereaktifan alkil

1° > 2° > 3°

Nukleofil adalah spesi yang menyerang suatu alkil halida dalam suatu reaksi substitusi

Nu-

Contoh Nukleofil : OH- CH3O- H2O CH3OH CH3NH2

NUKLEOFIL

Nukleofisilitas

Naiknya nukeofilitas

H2O ROH Cl- Br- -OH -OR I- -C N

Nukleofilisitas

Ukuran kemamapuan suatu pereaksi untuk menyebabkan reaksi

substitusi

Reaksi substitusi nukleofilik bimolekuler

menyerang adalah jenis nukleofil kuat seperti -OH, -CN, CH3O-

Hanya terjadi pada alkil halida primer dan sekunder

Serangan dilakukan dari belakang

REAKSI SN2

•

Serangan dari belakang

Reaksi antara bromo etana dengan ion hidroksida

PereaksiKeadaan transisi

Energi potensial tinggi, mampu kembali ke pereaksi atau terus ke

produk

Produk

Reaksi SN2 secara umum

Energi aktivasi

Fresenden hal 176

Fresenden hal178

Pengaruh struktur• 1. OH- + CH3Br CH3OH + Br-

Bromo metana metanol

• 2. OH- + CH3CH2Br CH3CH2OH + Br-

Bromo etana etanol

Metil halida

Alkil bromida primer

Tabel Laju Relatif Rata-Rata Alkil Halida dalam reaksi SN2

Alkil halida Laju RelatifCH3X 30

CH3CH2X 1

CH3CH2CH2X 0,4

CH3CH2CH2CH2X 0,4

(CH3)2CHX 0.0025

(CH3)3CX 0

3°RX 2°RX 1°RX CH3X

Naiknya laju reaksi SN2Rintangan Sterik

Fresenden halaman :180

Diagram energi SN2 macam-macam alkil halida

Reaksi SN1 ( substitusi nukleofilik unimolekuler )

t-bromida (alkil halida) tersier lain tidak bereaksi SN2 karena rintangan sterik, tetapi bila ditambah nukleofil yang berbentuk basa yang sangat lemah( H2O, CH3CH2OH) dihasilkan produk substitusi dan eleminasi. Karena air sebagai pelarut maka reaksi ini disebut “ REAKSI SOLVOLISIS “

(CH3)3COH + (CH3)2-C = CH2

(CH3)-C-O-CH2-CH3 (CH3)-C = CH2

H2O

CH3CH2OH

(CH3)3CBr

+

70% 30%

80% 20%MEKANISMENYA

Tahap 1. (CH3)3C-Br (CH3)C+........Br- (CH3)3C+ + Br-

2 . (CH3)3+ + H2O (CH3)3C+.....OH+

H(CH3)3C OH+

H

(CH3)3C OH+

H3. + H2O (CH3)3C - OH + H3O

Mekanisme Reaksi SN₁

(CH3)3 C++

Diagram energi SN1

Fresenden halaman 183

Stereokimia Suatu Reaksi SN₁

KARBOKATION

sebuah atom karbon, yang mengikat hanya tiga gugus

Ikatan gugus-gusgus ini terletak dalam sebuah bidang

Sudut yang diapit dalam 2 ikatan ini 120 , karbon postiv berhibridisasi -sp2

dan memilki orbital kososng

C +R

RR

Orbital p kosong

Sudut ikatan sigma disekitar C* kira-kira 120°

Mekanisme SN1

H3C

C2H5

Cl

CCH2-CH2-CH2-CH3

H3C

C2H5

CH2-CH2-CH2-CH3

H3C

C2H5

CH2-CH2-CH2-CH3C

H2O

H2O

H3C

C2H5

OH

CCH2-CH2-CH2-CH3

H3C

C2H5

OH

CH2-CH2-CH2-CH3C

(R)

(S)

C

Tidak bergantung pada konsentrasi nukleofil, tetapi hanya bergantung pada konsentrasi alkil halida.

Cepatnya reaksi antara R+ dan Nu:-

Hanya terjadi jika karbokation terbentuk

SN1 bersifat orde pertama , reaksi SN1 juga disebut reaksi unimolekuler

Laju SN1 = k [RX]

Reaktivitas Relatif Dalam Reaksi SN1

Laju relative alkil bromide pada kondisi SN1 yang lazimCH₃Br 1,00a

CH₃CH₂Br 1,00a

(CH₃)₂CHBr 11,6(CH₃)₃CBr 1,2 x 10⁶

STABILITAS ION KARBOKATION Melalui pembentukan ion karbokation H3C+ CH3CH2

+ (CH3)2 CH+ (CH3)C+

naiknya reaktivitas karbokation

naiknya laju reaksi SN1

Terjadinya reaksi penetaan ulang:

CH3 CH CH3

CH3

CH3 CH2 CH3CH

CH3 C CH3

CH3

CH3

CH CH3 CH CH3

CH3

CH3

C

1.

2.

2

Faktor yang mempengaruhi kestabilan karbokation

• Efek induksi : Geseran rapatan e-ini menciptakan muatan + parsial pada atom-atom yang berdekatan kemudian mempolarisasi ikatan berikutnya yang mengakibatkan muatan positip karbokation tersebar dan terstabilkan

• H3C CH3

C+e- ikatan ditarik ke arah muatan positip

CH3

• Bantuan sterik : Bantuan Sterik dapat meningkatkan kestabilan karbokation tersier• Hyperkonjugasi : Karbokation tersier distabilkan oleh penyebaran yang lebih besar dari muatan positip

Penataan ulang Karbokation

Fessenden halaman 188

Kestabilan Karbokation

STABILITAS KESTABILAN KARBOKATION

Stabilisasi C+ :

penataan ulang:* pergeseran metil

* pergeseran H

KESTABILAN KARBOKATION

Karbokation Sekunder Karbokation Tersier

STABILITAS KARBOKATION

Karbokation Primer Karbokation Sekunder

Pergeseran H

STABILITAS KARBOKATION

Pergeseran Metil

Karbokation Primer Karbokation Tersier

PERBEDAN SN1 DAN SN2REAKSI SN1 REAKSI SN2

Laju reaksi tidakbergantung konsentrasiNu:

Laju reaksi bergantungkonsentrasi Nu: dansubstrat (alkil halida

Terjadi rasemisasi Terjadi inversikonfigurasi = inversi

WaldenAlkil 3o> 2o> 1o Alkil 1o> 2o> 3o

Reaksi Eliminasia. Reaksi E1

Ada dua tahapan melalui karbokation Tahap 1. = tahap SN1. Tahap 2. karbokation memberikan sebuah proton (H+) kpd suatu basa sangat lemah.

Reaksi E1 alkil halida kurang penting

E1 alkohol sangat penting.

Tahap 1 = SN1 (CH3)3CBr (CH3)3C (CH3)3C - OH-Br H2O

-H+

E1 (CH3)2C - CH2 (CH3)2C = CH2 + H3O+H2O

H

Eliminasi alkil halida: dehidrohalogenasi

C

H

C

X

C C+ + BH +B X

Basa kuat : KOH/ethanol; CH3CH2ONa/CH3CH2OH; tBuOK/tBuOH

EliminasiReaksi Umum :

alkil halidabasa kuat

produk (alkena)

Mekanisme

E1 E2

Br

+ +EtONaEtOH

61% 20% 19%

Br

+EtONaEtOH

71% 29%

Eliminasi

Produk mengikuti aturan Zaitsev :

alkena lebih stabil, dihasilkan lebih banyak

MEKANISME REAKSI E2

1. Basa menyerang atom H dari arah berlawanan dengan X (Br).

2. Atom X (Br) pergi dari arah berlawanan dengan basa sebagai ion X- (Br-).

3. Atom-2 C dan membentuk ikatan rangkap menghasilkan alkena.

REAKSI E2

DEHIDROBROMINASI ISOPROPIL BROMIDA Dengan LARUTAN NATRIUM ETOKSIDA Dalam ETANOL

C2H5O:-

H

H2C C CH3

Br

H H

H2C C CH3

Br-

HC2H5O:-

..

C C

H

CH3

H

H

+ Br- C2H5OH+

PROPENAISOPROPIL BROMIDA

Mekanisme E2 : eliminasi bimolekuler

• 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)

kekuatan ikatan R—X meningkat

Mekanisme E2

A. Satu tahap, mekanisme serentak:

C C

X

H

C C

X

HB

C C

B H

X

B

Br

+ OH-

Zaitsev

Mekanisme E2

B. Anti elimination

HC C

X

HC C

X

anti periplanar

-kebanyakan molekul

dapat mengadopsi

konformasi lebih mudah

Eliminasi E2 biasanya terjadi ketika H dan X adalah anti

syn periplanar

-tetapi eklips!

Mekanisme E2

CH3

Br

Br

CH3

+EtONaEtOH

""

major minor

major

Contoh :

Mekanisme E2

B. Anti elimination

CH3

Br

HH

CH3

Br

HH

but

Br harus aksial untuk menjadi anti terhadap H:

Br anti terhadap kedua H produk berorientasi Zaitsev

Br anti hanya pada H yang memberikan produk berorientasi non-Zaitsev

Mekanisme E2

Penjelasan contoh :

B. Anti elimination

tetapi

Mekanisme E2:

V = k[RBr][B–]Reaktivitas: RI > RBr > RCl > RF (tidak ada efek 1º, 2º, 3º)

Namun jika:

Maka :V = k[RBr] E1

Reaktivitas: RI > RBr > RCl > RF (melibatkan pemutusan R–X)dan: 3º > 2º > 1º (melibatkan R+)

A. Mekanisme E1

minormajor

EtONaEtOH +

Br

minormajor

EtOH

+

Br

Mekanisme E1

Step 1:(RLS)

Step 2:

Br

H

+ Br

EtOH

+ EtOH2

EtOH + HBr

- R+ dapat mengalami penataan ulang eliminasi biasanya terjadi dengan kehadiran basa kuat

Mekanisme E1

A. Mekanisme E1

Tahap 1: Penentu laju

Tahap 2:

TERIMAKASIH&

SUKSES