reaksi substitusi elektrofilik
TRANSCRIPT
REAKSI SUBSTITUSI ELEKTROFILIK
REAKSI SUBSTITUSI ELEKTROFILIK
PADA CINCIN AROMATIS
SUBSTITUSI PERTAMA
1. Halogenasi
Mekanisme:
Br2 / FeBr3Br
Br Br FeBr3++ -
Br Br FeBr3 Br+
FeBr4-
+
tahap 3 (cepat)
H+
FeBr4-
FeBr3 HBr+ +
Br+
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Br+
tahap1 tahap 2
H
H
H
H
H
Br
bromobenzena
(cepat)(lambat)
Reaksi keseluruhan
Br+
lambat
Br
H
+- H+
cepatBr
benzena ion benzenoniumsebagai antara
bromobenzena
2. Nitrasi
HO NO2 H2SO4+ +- HSO4
-
H2O+NO2
suatu elektrofil
-
benzena
lambat
+NO2
sebagai antaraion benzenonium
+
H cepat
H+
NO2
nitrobenzena
NO2
3. Alkilasi Friedel-Crafts
suatu elektrofil
R Cl AlCl3 R+
AlCl4-
+ +
-
benzena
lambat
R+
+
H cepat
H+
alkilbenzena
RR
+ CH3CH2CH2ClAlCl3
25 CO
CH(CH3)2 CH2CH2CH3+
1-kloropropana(n-propil klorida)
isopropilbenzena(produk hasil penataan ulang)
70% n-propilbenzena30%
penataan ulang
CH3CHCH2 Cl
H
AlCl3AlCl4
--CH3CHCH3
+CH(CH3)2
karbokation sekunder
+AlCl3
25 CO
CH3CHCH2Cl
CH3
CH(CH3)3
isobutil klorida t-butil benzena (100%)
; bukan CH2CH(CH3)2
5. Asilasi Friedel-Craftskarbon elektrofilik
AlCl3+AlCl4
--RCCl
O O
RC Cl AlCl3 + -
R C O+
+R C O
struktur resonansi
+AlCl3
RCCl
O
CR
O
+ HCl
+AlCl3
80 CO
CH3CCl
O
CCH3
O
+ HCl
asetil klorida asetofenon (97%)
6. Sulfonasi
+
HSO3
-
+ SO3HSO3
H2SO4
40 CO
asam benzenasulfonat
SUBSTITUSI KEDUA
+NH2 + 3 Br2
H2ONH2
Br
Br
Br 3 HBr
anilin2,4,6-tribromoanilin
tak perlu diberi katalis spt benzenakarena -NH2 bersifat pengaktivasi pada posisi o, p.
+NO2 + HNO3
H2SO4NO2
nitrobenzenam-dinitrobenzena (93%)
memerlukan asam nitrat berasap, T tinggi,dan waktu yang lebih lama daripada benzena(NO2, mendeaktifasi, pengarah m)
100 Co
NO2
H2O
Efek subtituen pertama terhadap substitusi kedua
Pengarah- o,p Pengarah-m
(semua mendeaktivasi)
NH2, NHR, NR2
OH
OR
NHCR
O
C6H5 (aril)
R
X
(alkil)
(mendeaktivasi)
CR
O
CHO
CN
CO2R
SO3H
CO2H
NO2
NR3+
aktivasiBertambah deaktivasi
bertambah
Soal-soal Tuliskan produk dari substitusi kedua dalam
masing-masing reaksi berikut
HNO3, H2SO4
SO3, H2SO4
Br2, FeBr3
CH2 CH2
AlCl3, HCl
a) b)
c) d)
NO2
OH
Cl
CH3
SUBSTITUSI KETIGA
1. Jika masuknya substituen mengarah pada satu posisi, maka posisi ini mrpk posisi utama
CH3
NO2 NO2
CH3
NO2
CH3
o terhadap CH3 dan m thd NO2
p thd CH3 dan m thd NO2
HNO3, H2SO4
NO2
O2N
+
o-nitrotoluena 2,6-dinitrotoluena 2,4-dinitrotoluena
2. Jika dua gugus efeknya bertentangan, maka aktivator yang paling kuat akan lebih dominan
3. Jika dua gugus deaktivasi berada pada cincin, sukar terjadi substitusi ketiga
NO2
OHH3C H3C OHHNO3 encer
pengarah o,p yang lebih kuat
p-metil fenol(p-kresol)
4-metil-2-nitrofenol
4. Jika dua gugus berposisi meta satu sama lain, biasanya cincin itu tidak terjadi substitusi pada posisi yg mereka apit, mskp pada posisi itu teraktifasi. Tidak aktifnya posisi tsb karena adanya faktor sterik
HO
CHOBr2, FeBr3
CHO
HO
Br
tak di sini
m-hidroksibenzaldehid 6-bromo-3-hidroksibenzaldehid
Soal-soal
Ramalkan produk substitusi berikut:
HNO3, H2SO4
Cl2, AlCl3a) b)
c)
O2NCl
NH2 CH3Cl, AlCl3OCH3
CNH
O