Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Senyawa Aromatis : Subtitusi elektrofilik. Struktur Benzen.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Senyawa Aromatis : Subtitusi elektrofilik. Struktur Benzen."— Transcript presentasi:

1 Senyawa Aromatis : Subtitusi elektrofilik

2 Struktur Benzen

3 heksagonal planar, sudut 120º panjang ikatan C-C = 140 pm hibridisasi sp 2 Seluruh elektron dalam orbital bonding

4 Ikatan rangkap pada benzen tidak bereaksi seperti pada alkena: Stabilitas Benzen Tidak bereaksi Tetapi

5 Benzen lebih stabil dibanding “sikloheksatriena”: kcal ~ ~ 30 kkal lebih stabil dibanding “sikloheksatriena” = stabilisasi aromatik Stabilitas Benzen

6 Subtitusi Elektrofilik Pada Benzen

7 Subtitusi Elektrofilik (SE) Aromatis Subtitusi elektrofilik: mengganti hidrogen pada cincin benzen Sigma kompleks Benzen telah tersubtitusi

8 Mekanisme SE Tahap 1 : Serangan E + membentuk sigma kompleks Tahap 2 : lepasnya proton pada sigma kompleks membentuk produk subtitusi Sigma kompleks (ion arenium)

9 Brominasi benzen Membutuhkan E + yang lebih kuat dibandingkan Br 2. Gunakan katalis asam lewis kuat, FeBr 3. Mekanisme reaksi

10 Diagram energi => Brominasi benzen Keadaan transisi IntermedietProduk Pereaksi Koordinat reaksi Energi

11 Klorinasi dan Iodinasi Klorinasi serupa dengan brominasi. Katalis yang digunakan AlCl 3. Iodinasi membutuhkan agen pengoksidasi asam, seperti asam nitat, yang akan mengoksidasi iodin menjadi ion I +.

12 Nitrasi Benzen Untuk membentuk elektrofil ion NO 2 + digunakan H 2 SO 4 dengan HNO 3. Elektrofil E+E+

13 Nitrasi Benzen Mekanisme

14 Sulfonasi Gunakan SO 3 dan asam sulfat berasap untuk menghasilkan ion HSO 3 + Mekanisme

15 Alkilasi Friedel-Crafts Sintesis alkil benzen menggunakan alkil halida dan asam lewis, biasanya AlCl 3. Reaksi alkil halida dengan asam lewis akan menghasilkan karbokation yang berperan sebagai elektrofil. Sumber karbokation lain : alkena + HF atau alkohol+ BF3. Elektrofil :

16 + - Alkilasi Friedel-Crafts Mekanisme :

17 Alkilasi Friedel-Crafts Alkilasi Friedel-Crafts memiliki beberapa keterbatasan diantaranya adalah : Karbokation yang terbentuk mengalami penaatan ulang. Produk alkil benzena lebih reakstif dibandingkan benzen sehingga dapat menyebabkan terjadinya polialkilasi.

18 Asilasi Friedel-Crafts Asil klorida digunakan untuk menggantikan alkil klorida. Mekanisme : Ion intermediet asilium distabilisasi oleh resonansi dan tidak mengalami penataan ulang seperti karbokation. Produk fenil keton bersifat kurang reaktif dibandingkan benzen, sehingga akan menghindari poliasilasi.

19 Asilasi Friedel-Crafts Asilbenzen yang terbentuk dapat dikonversi menjadi alkil benzen melalui reaksi dengan HCl (aq) dan amalgam Zn. Reduksi Clemmensen :

20 Formilasi Gatterman-Koch Untuk menghasilkan benzaldehida digunakan reaksi yang lain. Untuk menghasilkan formil klorida (merupakan senyawa yang tidak stabil) gunakan campuran dalam tekanan tinggi dari CO, HCl, dan katalis.

21 Subtitusi Elektrofilik Pada Benzen tersubtitusi (Subtitusi Elektrofilik Kedua)

22 Pengaruh subtituen Mempengaruhi kereaktifan terhadap subtitusi berikutnya Mengarahkan posisi subtituen pada subtitusi berikutnya

23 Efek Elektronik Subtituen pada Cincin Benzen induksi resonansi hiperkonjugasi

24 Efek Elektronik Subtituen pada Cincin Benzen a. Akseptor Induksi. Efek ini diperlihatkan oleh subtituen yang mengandung atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar dari atom H yang terhubung pada cincin benzen. Contoh: -OCH 3, -NH 2, -Cl, -NO 2 b. Aseptor resonansi. Konjugasi antara orbital p digambarkan melalui struktur resonansi dengan muatan positif pada cincin benzen. Contoh: -COR, -NO 2, -SO 3 H

25 c. Donor Resonansi. Konjugasi antara orbital-p digambarkan melalui struktur resonansi dengan muatan negatif pada cincin benzen. Contoh: -OCH 3, -NH 2, -Cl, -phenyl d. Donor Hiperkonjugasi. Konjugasi yang melibatkan orbital-s digambarkan melalui struktur resonansi non klasik (mengijinkan pemutusan ikatan-s) dengan muatan negatif pada cincin benzen. Contoh: -CH 3, -Alkyl Efek Elektronik Subtituen pada Cincin Benzen

26 e. Akseptor Hiperkonjugasi. Konjugasi yang melibatkan orbital sigma, digambarkan melalui struktur resonasni non kalsik (mengijinkan pemutusan ikatan-s) dengan muatan positif pada cincin benzen. Examples: -CF 3 Efek Elektronik Subtituen pada Cincin Benzen

27 Efek Subtituen pada Reaktifitas 1. Donor elektron meningkatkan reaktivitas (pengaktifasi) SE Aromatis Contoh: -CH 3, -NR 2, -OR, -CH=CH 2 2. Akseptor elektron menurunkan reaktivitas (pendeaktivasi) SE Aromatis Contoh: -NO 2, -NH 3 +, -COR, -Cl 3. Untuk subtituen dengan efek yang berlawanan, efek resonansi lebih mempengaruhi dibanding efek lainnya, kecuali pada Cl dan Br efek induksi lebih kuat.

28 Subtituen Pengaktivasi Gugus Fungsi : Senyawa : Tidak punya PEB fenoksidaanilina fenolfenil eteranilidaalkil benzen

29 Subtituen Pendeaktivasi GugusBentuk resonansiContoh

30 Subtituen Pendeaktivasi GugusBentuk resonansiContoh

31 Subtituen yang telah terikat pada cincin benzen akan mengarahkan posisi masuknya subtituen berikutnya: 1. Seluruh donor elektron akan mengarahkan subtituen yang datang pada posisi orto dan para (dengan terdapat beberapa pengecualian). Contoh: -CH 3, -NR 2, -OR, -Cl, -Br, -CH=CH 2 Efek Subtituen pada Pengarahan stabilisasi kurang terstabilkan

32 2. Akseptor elektron akan mengarahkan subtituen pada posisi meta. Contoh: -NO 2, -NH 3 +, -COR, -CF 3 Efek Subtituen pada Pengarahan terdestabilisasi kurang terdestabilisasi

33 Efek Subtituen pada Pengarahan

34 Contoh reaksi SE pada Benzen tersubtitusi

35 Nitrasi Toluena Toluena bereaksi 25 kali lebih cepat dibanding benzen. Gugus metil berperan sebagai pengaktivasi. Campuran produk mengandung molekul disubtitusi dengan posisi orto dan para lebih banyak

36 Intermediat lebih stabil jika nitrasi terjadi pada posisi orto atau para Nitrasi Toluena Mekanisme dan Sigma kompleks serangan pada posisi orto serangan pada posisi meta serangan pada posisi para 3 o lebih disukasi

37 Nitrasi Toluena Diagram Energi

38 Subtitusi Pada Nitrobenzen Nitrobenzen bereaksi kali lebih lambat dibanding benzen. Gugus metil berperan sebagai pendeaktivasi. Campuran produk mengandung molekul disubtitusi dengan posisi meta lebih banyak. Subtituen pendeaktivasi mendeaktivasi pada semua posisi, tetapi posisi meta kurang dideaktivasi.

39 Subtitusi Pada Nitrobenzen Mekanisme dan Sigma kompleks serangan pada posisi orto serangan pada posisi meta serangan pada posisi para sangat tidak stabil

40 Subtitusi Pada Nitrobenzen Diagram Energi

41 Halobenzen Halogen mendeaktivasi pada SE tetapi akan mengarahkan subtituen pada posisi orto, para. Karena halogen sangat elektronegatif, mereka akan menarik kerapatan elektron dari cincin secara induktif melalui ikatan sigma (mendeaktivasi). Tetapi halogen memiliki PEB yang dapat menstabilkan sigma kompleks melalui efek resonansi (mengarahkan pada orto-para).

42 Energy Diagram Diagram Energi

43 Subtitusi Nukleofilik Pada Benzen

44 Substitusi Nukleofilik Aromatis Nukleofilik mengganti gugus pergi pada cincin aromatis. Subtituen penarik elektron akan mengaktivasi cincin terhadap subtitusi nukleofilik. Contoh :

45 Mekanisme Subtitusi Nukleofilik Tahap 1. Serangan Nu - (OH - ) memberikan sigma yang distabilkan resonansi Tahap 2. Lepasnya Nu - (Cl - ) memberikan produk

46 Mekanisme Benzuna Pereaksinya adalah halobenzena yang tidak memiliki gugus penarik elektron pada cincin benzen. Gunakan basa yang sangat kuat seperti NaNH 2. Contoh :

47 Intermediet Benzuna Mekanisme reaksi :


Download ppt "Senyawa Aromatis : Subtitusi elektrofilik. Struktur Benzen."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google