ALKIL HALIDA ALKIL HALIDA

ALKIL HALIDA ALKIL HALIDA

Oleh : Dr. Yahdiana Harahap, MS

Oleh : Dr. Yahdiana Harahap, MS

ALKIL HALIDA R-X ALKIL HALIDA R-X

= Organohalogen

= Organohalogen

 Klasifikasi:Klasifikasi:

- Alkil halida primer (1

- Alkil halida primer (1⁰⁰C) RCHC) RCH₂₂XX mempunyai satu gugus alkil terikat mempunyai satu gugus alkil terikat

pada C ujung pada C ujung

- Alkil halida sekunder (2Alkil halida sekunder (2⁰⁰C) RC) R₂₂CHXCHX mempunyai dua gugus alkil terikat mempunyai dua gugus alkil terikat

pada C ujung pada C ujung

- Alkil halida tersier (3Alkil halida tersier (3⁰⁰C) RC) R₃₃CXCX mempunyai tiga gugus alkil terikat mempunyai tiga gugus alkil terikat

pada C ujung pada C ujung

Tatanama Tatanama



Trivial : untuk halida sederhana Trivial : untuk halida sederhana

Disebutkan nama R dulu, diikuti halidanya Disebutkan nama R dulu, diikuti halidanya

CH3-CH2-Br Etil bromida CH3-CH2-Br Etil bromida



IUPAC : IUPAC :

Awalan halo-, induknya adalah alkana Awalan halo-, induknya adalah alkana

CH3-CH2-Br Bromoetana

CH3-CH2-Br Bromoetana

Naming Alkyl Halides Naming Alkyl Halides

Rule 1. Find the longest carbon chain and name it as the Rule 1. Find the longest carbon chain and name it as the parent. If a double or triple bond is present, the chain must parent. If a double or triple bond is present, the chain must

contain it contain it

Rule 2. Number the carbon atoms of the parent chain, Rule 2. Number the carbon atoms of the parent chain, beginning at the end nearer the first substituent, regardless of beginning at the end nearer the first substituent, regardless of whether it is alkyl or halo. Assign each substituent a number whether it is alkyl or halo. Assign each substituent a number

according to its position on the chain. For example : according to its position on the chain. For example :

((a) If more than one of the same kind of halogen is present, a) If more than one of the same kind of halogen is present, number each and use one of the prefixes di-, tri-, tetra-, number each and use one of the prefixes di-, tri-, tetra-,

and so on. For example : and so on. For example :

((b) If different halogens are present, number all and list b) If different halogens are present, number all and list them in alpha-betical order when writing the name. For them in alpha-betical order when writing the name. For

example : example :

Rule 3. If the parent chain can be properly Rule 3. If the parent chain can be properly numbered from either end by rule 2, begin at the numbered from either end by rule 2, begin at the end nearer the substituent (either alkyl or halo) end nearer the substituent (either alkyl or halo)

that has alpha-betical precedence. For example : that has alpha-betical precedence. For example :

Con’d Con’d

In addition to their systematic names, many simple alkyl In addition to their systematic names, many simple alkyl halides are also named by identifying first the alkyl group halides are also named by identifying first the alkyl group and then the halogen. For example, CH

and then the halogen. For example, CH₃₃I can be called I can be called methyl iodide. Such names are well entrenched in the methyl iodide. Such names are well entrenched in the chemical literature and in daily usage, but they won’t be chemical literature and in daily usage, but they won’t be used in this book

used in this book

Sifat Fisik Sifat Fisik

 T.d.nya lebih tinggi daripada alkana T.d.nya lebih tinggi daripada alkana dengan jumlah C sama

dengan jumlah C sama

Karena BMnya lebih tinggi Karena BMnya lebih tinggi

 T.d.nya semakin tinggi dengan bertambah T.d.nya semakin tinggi dengan bertambah besarnya berat atom halogen

besarnya berat atom halogen F : t.d.nya paling rendah

F : t.d.nya paling rendah I : t.d.nya paling tinggi I : t.d.nya paling tinggi

 T.d.nya bertambah dengan bertambahnya T.d.nya bertambah dengan bertambahnya atom C

atom C

Con’d Con’d

 Tidak larut dalam air karena tidak Tidak larut dalam air karena tidak mampu melakukan ikatan hidrogen mampu melakukan ikatan hidrogen

dengan air . Senyawa ini larut dalam dengan air . Senyawa ini larut dalam

senyawa organik dengan polaritas rendah senyawa organik dengan polaritas rendah

seperti benzen, eter, CHCl seperti benzen, eter, CHCl_{3 3}

 Rapatan (densitas) alkil halida cair lebih Rapatan (densitas) alkil halida cair lebih tinggi daripada senyawa organik lain

tinggi daripada senyawa organik lain seperti air

seperti air

Contoh : CHCl

Contoh : CHCl₃₃ lebih berat dari air lebih berat dari air tenggelam ke dasar wadah tenggelam ke dasar wadah

Pembuatan : Pembuatan :

1.1. Dari alkoholDari alkohol

Reaksi berlangsung : Reaksi berlangsung :

- melewatkan gas halida kering ke alkohol - melewatkan gas halida kering ke alkohol

- memanaskan alkohol dengan asam - memanaskan alkohol dengan asam

pekatpekat

- NaBr & H2SO4 dengan adanya alkohol - NaBr & H2SO4 dengan adanya alkohol

- HCl (paling tdk reaktif) membutuhkan- HCl (paling tdk reaktif) membutuhkan

ZnClZnCl₂₂ utk dpt bereaksi dgn alkohol 1 utk dpt bereaksi dgn alkohol 1º or 2º, º or 2º, sdg utk 3º ckp mengocoknya dgn HCl (p) pd t sdg utk 3º ckp mengocoknya dgn HCl (p) pd t

kamar kamar

Halogenasi Alkana

Halogenasi Alkana

Con’d

Con’d

Alkil halida elektrofil Alkil halida elektrofil

 Bereaksi dengan suatu nukleofil/basaBereaksi dengan suatu nukleofil/basa - substitusi gugus x oleh nukleofil (Nu) - substitusi gugus x oleh nukleofil (Nu)

- eliminasi HX alkena - eliminasi HX alkena

Con’d

Con’d

Reaksi substitusi dan eliminasi Reaksi substitusi dan eliminasi

 SubstitusiSubstitusi

satu atom, ion atau gugus disubstitusikan satu atom, ion atau gugus disubstitusikan

untuk menggantikan atom, ion atau gugus untuk menggantikan atom, ion atau gugus lainlain

RF RCl RBr RI RF RCl RBr RI Naiknya reaktifitas Naiknya reaktifitas

Nukleofil : spesi apa saja yang tertarik ke Nukleofil : spesi apa saja yang tertarik ke

suatu pusat positifsuatu pusat positif -basa Lewis-basa Lewis

-kebanyakan anion-kebanyakan anion

Tetapi beberapa molekul polar yang netral yang Tetapi beberapa molekul polar yang netral yang memiliki pasangan elektron menyendiri

memiliki pasangan elektron menyendiri

Pada suasana yang sesuai, semua basa nukleofil Pada suasana yang sesuai, semua basa nukleofil

Semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa Semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa

Kebasaan : ukuran kemampuan pereaksi untuk Kebasaan : ukuran kemampuan pereaksi untuk

menerima sebuah proton dalam suatu reaksimenerima sebuah proton dalam suatu reaksi

asam-basa (affinitas basa terhadap proton)asam-basa (affinitas basa terhadap proton)

Nukleofilisitas :

Nukleofilisitas : ukuran kemampuan suatu pereaksi ukuran kemampuan suatu pereaksi

untuk menyebabkan terjadinya reaksi untuk menyebabkan terjadinya reaksi

substitusi (affinitas basa Lewis terhadap substitusi (affinitas basa Lewis terhadap

atom C pada reaksi SNatom C pada reaksi SN²⁾²⁾

Nukleofil muatan

Nukleofil muatan ΘΘ biasanya lebih reaktif dibanding biasanya lebih reaktif dibanding

SUBSTITUSI SUBSTITUSI

 SNSN²² (Substitusi Nukleofilik Bimolekuler) (Substitusi Nukleofilik Bimolekuler) reaksi berlangsung dalam 1 tahap yang reaksi berlangsung dalam 1 tahap yang

melibatkan alkil halida & Na melibatkan alkil halida & Na

 Dengan bertambahnya gugus alkil yang terikat Dengan bertambahnya gugus alkil yang terikat pada C ujung keadaan transisi makin

pada C ujung keadaan transisi makin berjejal dengan atom

berjejal dengan atom

Jejalan ruang dalam struktur disebut rintangan Jejalan ruang dalam struktur disebut rintangan

sterik energi sistem tinggi laju reaksi sterik energi sistem tinggi laju reaksi

menurun pembentukan ikatan sulit menurun pembentukan ikatan sulit

 SNSN¹¹ (Substitusi Nukleofilik Unimolekuler) (Substitusi Nukleofilik Unimolekuler) Hanya 1 molekul yang terlibat pada tahap Hanya 1 molekul yang terlibat pada tahap

dimana kinetiknya diukur dimana kinetiknya diukur laju reaksi = k x [RX]laju reaksi = k x [RX]

Tahap 1 : Tahap 1 :

 Pematahan alkil halida ion halida & Pematahan alkil halida ion halida &

karbokation (C bermuatan

karbokation (C bermuatan ⊕⊕))

 Tahap 2 :Tahap 2 :

Penggabungan karbokation dengan Penggabungan karbokation dengan

nukleofil alkohol berproton nukleofil alkohol berproton

 Tahap 3 :Tahap 3 :

Lepasnya H Lepasnya H⁺⁺

Karbokation yang terbentuk lebih stabil reaksi Karbokation yang terbentuk lebih stabil reaksi

SN1 lebih cepat SN1 lebih cepat

Eliminasi Eliminasi

 Suatu alkil halida diolah dengan basa kuat Suatu alkil halida diolah dengan basa kuat

⇒⇒terjadi reaksi eliminasiterjadi reaksi eliminasi

Sebuah molekul kehilangan atom-atom Sebuah molekul kehilangan atom-atom atau ion-ion dari strukturnya

atau ion-ion dari strukturnya Dihasilkan alkenaDihasilkan alkena

Unsur H & X keluar dehidrohalogenasiUnsur H & X keluar dehidrohalogenasi Biasanya dihasilkan campuran alkenaBiasanya dihasilkan campuran alkena

Alexander Zaitsev (1875) Alexander Zaitsev (1875)

 Basa akan menginduksi reaksi eliminasi dengan Basa akan menginduksi reaksi eliminasi dengan menghasilkan produk alkena dengan atom C yang menghasilkan produk alkena dengan atom C yang

lebih tersubstitusi (lebih stabil) lebih tersubstitusi (lebih stabil)

Contoh Contoh : :

 Reaksi E2 : terjadi apabila alkil halida Reaksi E2 : terjadi apabila alkil halida direaksikan dengan basa kuat

direaksikan dengan basa kuat ^––OH atau OH atau RORO^-- (ion alkoksida) (ion alkoksida)

terjadi pada 1 tahap terjadi pada 1 tahap

 Biasanya reaksi EBiasanya reaksi E₁₁ dan SN dan SN¹¹ bersaing bersaing biasanya terdapat sebagai campuran biasanya terdapat sebagai campuran

dalam reaksi dalam reaksi

Reaksi bersaingan : Reaksi bersaingan :

 Metil halida & alkil halida 1Metil halida & alkil halida 1⁰⁰ cenderung cenderung substitusi

substitusi

 Alkil halida 3Alkil halida 3⁰⁰ eliminasi eliminasi

 Alkil halida 2Alkil halida 2⁰⁰ diantaranya diantaranya

 Bagaimana memprediksi reaksi apa yang akan Bagaimana memprediksi reaksi apa yang akan terjadi ? substitusi atau eliminasi ? biomolekular terjadi ? substitusi atau eliminasi ? biomolekular

atau unimolekuler?

atau unimolekuler?

Tidak ada jawaban yang pasti (rigid) Tidak ada jawaban yang pasti (rigid)

Tetapi sangat mungkin untuk

Tetapi sangat mungkin untuk mengenali mengenali beberapa

beberapa trendtrend dan dan membuat generalisasimembuat generalisasi

Jenis Halida

SN¹ SN² E¹ E²

RCH₂X (1⁰)

Tidak terjadi reaksi

Sangat mungkin terjadinya reaksi

Tidak terjadi reaksi

Terjadi apabila digunakan basa kuat

R₂CHX (2⁰)

Dapat terjadi dengan alilik

&benzilik halida

Dapat terjadi dengan adanya kompetisi dengan reaksi E2

Dapat terjadi dengan alilik dan benzilik halida

Sangat

mungkin terjadi dengan basa kuat

R₃CX (3⁰)

Lebih disukai dalam

Tidak terjadi Terjadi kompetisi dengan SN1

Terjadi apabila digunakan basa

Con’d

 Alkil Halida 1Alkil Halida 1⁰⁰ : :

SNSN²² terjadi apabila digunakan nukleofil yang terjadi apabila digunakan nukleofil yang baik, seperti RS

baik, seperti RS^--, I, I^--, CN, CN^--, NH, NH₃₃ atau Br atau Br^----

E2 terjadi apabila digunakan basa kuat, E2 terjadi apabila digunakan basa kuat,

secara sterik banyak rintangannya (hindered) secara sterik banyak rintangannya (hindered)

seperti t-butoksida seperti t-butoksida

 Alkil halida 2Alkil halida 2ºº ; SN ; SN²²& E& E^{2 2} terjadi kompetisi campuran terjadi kompetisi campuran Kalau digunakan nukleofil basa lemah dalam pelarut polar Kalau digunakan nukleofil basa lemah dalam pelarut polar

aprotik, SN

aprotik, SN²² dominan dominan Basa kuat seperti CH

Basa kuat seperti CH₃₃CHCH₂₂OO^--, OH, OH^-- atau NH atau NH₂₂^{- -} ⇒⇒ E E₂₂ dominan dominan

SNSN¹¹ & E & E¹¹ dapat terjadi terutama untuk alilik dan benzilik if Nu nya dapat terjadi terutama untuk alilik dan benzilik if Nu nya

 Alkil halida 3Alkil halida 3⁰⁰ : :

- E2 if basa yang digunakan OH

- E2 if basa yang digunakan OH^-- atau RO atau RO^--

- Kondisi reaksi netral (mis : dipanaskan dengan - Kondisi reaksi netral (mis : dipanaskan dengan

etanol murni) campuran E1 dan SNetanol murni) campuran E1 dan SN₁₁

 SummarySummary

 RCHRCH₂₂X (1X (1⁰⁰) SN) SN₂₂

 R2CHX (2R2CHX (2⁰⁰) SN) SN₂₂ dengan Nu non basa dengan Nu non basa

E2 dengan basa kuatE2 dengan basa kuat

 R3CX (3R3CX (3⁰⁰) E2 (Hampir semua)) E2 (Hampir semua)

^(SN(SN₁₁ ^{& E & E}₁₁ dalam pelarut non basa) dalam pelarut non basa) 1. Substitusi Nukleofilik

1. Substitusi Nukleofilik

2. Eliminasi 2. Eliminasi

 Pada SNPada SN²² : gugus pergi lepas begitu : gugus pergi lepas begitu nukleofil menyerang

nukleofil menyerang

 SNSN₁₁ : gugus pergi lepas lebih dahulu, baru : gugus pergi lepas lebih dahulu, baru kemudian Nu menyerang

kemudian Nu menyerang

 Organometalic Coupling ReactionsOrganometalic Coupling Reactions

Pereaksi Gilman : Organometallic reaksi dengan Pereaksi Gilman : Organometallic reaksi dengan

alkil halida alkil halida

1 gugus alkil dari pereaksi Gilman menggantikan 1 gugus alkil dari pereaksi Gilman menggantikan halida dari alkil halida produk hidrokarbon

halida dari alkil halida produk hidrokarbon