Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

ALKIL HALIDA : Tinjauan reaksi subtitusi nukleofilik Kelompok Kimia Organik Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "ALKIL HALIDA : Tinjauan reaksi subtitusi nukleofilik Kelompok Kimia Organik Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia."— Transcript presentasi:

1 ALKIL HALIDA : Tinjauan reaksi subtitusi nukleofilik Kelompok Kimia Organik Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia

2 Alkil Halida Organo halogen Alkil halida Aril halida Halida vinilik

3 Pembahasan 1. Pembuatan alkil halida : reaksi radikal bebas 2. Reaksi alkil halida : Reaksi subtitusi : SN1 dan SN2 Reaksi eliminasi : E1 dan E2

4 Subtitusi Nukleofilik Reaksi Umum : Alkil halidaGugus pengganti Gugus pergi (leaving group) Mekanisme SN1SN2 Produk

5 Gugus pergi merupakan basa lemah Reaktivitas: R-I > R-Br > R-Cl >> R-F L.G. baik Lebih reaktif L.G. buruk Kurang reaktif Gugus Pergi (Leaving groups) Basa kuat Basa lemah Reaksi umum : Contoh : Basa kuat Basa lemah

6 Rumus umum laju reaksi : V = k 1 [RX] + k 2 [RX][Y – ] RX =CH 3 X1º2º3º k 1 meningkat k 2 meningkat k 1 ~ 0 V = k 2 [RX][Y – ] (bimolekular) S N 2 k 2 ~ 0 V = k 1 [RX] (unimolekular) S N 1 Mekanisme SN

7 Mekanisme S N 2 A. Kinetika Contoh: CH 3 I + OH –  CH 3 OH + I – V = k[CH 3 I][OH – ], bimolekular  Kedua spesi terlibat dalam tahap penentu laju reaksi Reaktivitas: R-I > R-Br > R-Cl >> R-F  Pemutusan ikatan C-X terlibat dalam penentu laju reaksi  serentak, mekanisme satu tahap CH 3 I + OH – CH 3 OH + I – [HO---CH 3 ---I] –

8 B. Stereokimia (R)-(–)-2-bromooktan(S)-(+)-2-oktanol Reaksi stereospesifik: Reaksi berlangsung dengan konfigurasi inversi Mekanisme S N 2

9 C. Mekanisme serangan LG dari arah berlawanan Konfigurasi inversi Mekanisme S N 2

10 D. Efek Sterik e.g., R–Br + I –  R–I + Br – SenyawaKec.Relatif metilCH 3 Br150 1º RXCH 3 CH 2 Br1 2º RX(CH 3 ) 2 CHBr º RX(CH 3 ) 3 CBr~0 Halangan sterik meningkat Halangan sterik minimal  Reaktifitas terhadap S N 2: CH 3 X > 1º RX > 2º RX >> 3º RX bereaksi dgn mekanisme S N 2 (k 2 large) lebih sulitTidak bereaksi dgn mekanisme S N 2 (k 2 ~ 0) Mekanisme S N 2

11 E. Nukleofil Vs Nukleofilisitas 1.Anions hidrolisis alkoholisis 2. Species netral Nu sangat baik:I –, HS –, RS –, H 2 N – Nu baik:Br –, HO –, RO –, CN –, N 3 – fair Nu:NH 3, Cl –, F –, RCO 2 – Nu buruk:H 2 O, ROH Nu sangat buruk:RCO 2 H Mekanisme S N 2 Jenis Nukleofil : Nukleofilisitas :

12 A. Kinetik contoh : 3º, tidak melalui S N 2 V = k[(CH 3 ) 3 CBr]unimolekular  Penetu laju reaksi tergantung hanya pada (CH 3 ) 3 CBr Mekanisme S N 1

13 B. Mekanisme tahap penentu laju reaksi Mekanisme S N 1

14 C. Diagram Energi Mekanisme dua tahap: RBr + CH 3 OH R+R+ ROCH 3 + HBr Mekanisme S N 1

15 E. Stereokimia: stereorandom Mekanisme S N 1 rasemat

16 F. Stabilitas Karbokation Stabilitas R + : 3º > 2º >> 1º > CH 3 + Raktivitas R-X terhadap S N 1: 3º > 2º >> 1º > CH 3 X CH 3 + 1º R + 2º R + 3º R + Kemungkinan penataan ulang Mekanisme S N 1

17 S N 1 vs S N 2 A. Efek pelarut nonpolar:heksan, benzen moderat polar:eter, aseton, etil asetat polar protic:H 2 O, ROH, RCO 2 H polar aprotic:DMSODMF asetonitril Jenis pelarut :

18 Mekanisme S N 1 didukung oleh pelarut protik polar Menstabilkan R +, X – (relatif RX) RX R+X–R+X– dalam pelarut kurang polar dalam pelarut lebih polar A. Efek pelarut S N 1 vs S N 2

19 A. Efek pelarut Mekanisme S N 2 didukung oleh pelarut polar dan semi polar destabilisasi Nu –, meningkatkan nukleofilisitas RX + OH – ROH + X – dalam DMSO dalam H 2 O S N 1 vs S N 2 dalam H 2 O, OH - membentuk ik. hidrogen OH - kurang reaktif dalam DMSO, pelarutan OH - lemah, OH - lebih reaktif

20 B. Kesimpulan RX =CH 3 X1º2º3º V S N 1 meningkat (stabilitas karbokation) V S N 2 meningkat (efek sterik) bereaksi terutama melalui S N 2 (k 1 ~ 0, k 2 besar) bereaksi terutama melalui S N 1 (k 2 ~ 0, k 1 besar) dapat bereaksi dgn kedua mekanisme S N 2 jika ada Nu baik (V = k 2 [RX][Nu]) -biasanya dalam pelarut polar aprotik S N 1 dapat terjadi tanpa kehadiran No baik (V = k 1 [RX]) - biasanya dalam pelarut polar protik (solvolisis) S N 1 vs S N 2

21 Eliminasi alkil halida: dehidrohalogenasi Basa kuat : KOH/ethanol; CH 3 CH 2 ONa/CH 3 CH 2 OH; tBuOK/tBuOH Eliminasi Reaksi Umum : alkil halida basa kuat produk (alkena) Mekanisme E1E2

22 Eliminasi Produk mengikuti aturan Zaitsev : alkena lebih stabil, dihasilkan lebih banyak

23 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

24 A. Satu tahap, mekanisme serentak: Zaitsev Mekanisme E2

25 B. Anti elimination 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

26 Contoh : Mekanisme E2 B. Anti elimination

27 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

28 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 Mekanisme E1

29 - R + dapat mengalami penataan ulang  eliminasi biasanya terjadi dengan kehadiran basa kuat Mekanisme E1 A. Mekanisme E1 Tahap 1: Penentu laju Tahap 2:

30 Subtitusi Vs Eliminasi A. Reaksi unimolekuler (SN1, E1) atau bimolekuler (SN2, E2)? V = k 1 [RX] + k 2 [RX][Nu / B] faktor ini akan membesar jika konsentrasi Nu atau B meningkat  Reaksi bimolekular (S N 2, E2) didukung oleh konsentrasi Nu baik atau B kuat yang tinggi faktor ini akan bernilai nol jika konsentrasi Nu atau B juga nol  reaksi unimolekular (S N 1, E1) terjadi pada ketidak hadiran Nu baik atau B kuat

31 B. Bimolekular: S N 2 or E2? efek sterik meningkat Nu memiliki efek sterik yang besar Rate = k SN2 [RX][Nu] + k E2 [RX][B] Subtitusi Vs Eliminasi 1. Struktur substrat: halangan sterik menyebabkan penurunan V S N 2, tidak berpengaruh pada V E2  E2 lebih dominan

32 2. Basa Vs Nukleofil basa yang lebih kuat mendukung E2 nukleofil yang baik mendukung S N 2 good Nu weak B good Nu strong B poor Nu strong B B. Bimolekular: S N 2 or E2? Subtitusi Vs Eliminasi

33 V = k[R + ][H 2 O]  tidak ada kontrol terhadap rasio S N 1 dan E1 C. Unimolekular: S N 1 or E1? Subtitusi Vs Eliminasi

34 1. bimolekular: S N 2 & E2 Didukung oleh konsentrasi tinggi dari Nu baik atau B kuat Nu baik, B lemah : I –, Br –, HS –, RS –, NH 3, PH 3 mendukung S N 2 Nu baik, B kuat : HO –, RO –, H 2 N – S N 2 & E2 Nu buruk, B kuat : tBuO – (sterically hindered)mendukung E2 Substrat: 1º RXlebih sering S N 2 (kecuali dengan tBuO – ) 2º RXbisa S N 2 dan E2 (tetapi lebih sering E2) 3º RXhanya E2 D. Kesimpulan Subtitusi Vs Eliminasi

35 2. unimolekular: S N 1 & E1 Terjadi pada ketidakhadiran dari Nu baik atau B kuat Nu buruk, B lemah: H 2 O, ROH, RCO 2 H Substrat: 1º RXS N 1 and E1 (hanya dengan penataan ulang) 2º RX 3º RX S N 1 and E1 (dapat terjadi penataan ulang) tidak dapat mengontrol rasio S N 1 to E1 D. Kesimpulan Subtitusi Vs Eliminasi


Download ppt "ALKIL HALIDA : Tinjauan reaksi subtitusi nukleofilik Kelompok Kimia Organik Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google