PRESENTASI KIMIA ORGANIK “REAKSI SN1 PADA ALKIL HALIDA”

(1)

(2)

PRESENTASI KIMIA ORGANIK

“REAKSI S

N

1 PADA ALKIL

HALIDA”

Presented by:

Pendidikan Kimia of

Ifatul Munna

130331811078

Ika Farida

130331811076

Rezky

Miftahul

Jannah

130331811091

Sandi Danar Cynthia Sari

130331811100

Dosen Pengampu: Prof. Dra. Srini M. Iskandar,

M.Sc., Ph.D.

PRESENTASI KIMIA ORGANIK

“REAKSI S

N

1 PADA ALKIL

(3)

* LATAR

BELAKANG *

-Senyawa organik

memiliki gugus penarik yang terikat pada

karbon sp3 mengalami

reaksi substitusi dan eliminasi

Senyawa organik

memiliki gugus penarik yang terikat pada

karbon sp3 mengalami

reaksi substitusi dan eliminasi

Subst

itusi

Elim

(4)

* LATAR

BELAKANG *

Ion halida adalah gugus

pergi yang baik. Reaksi

substitusi pada senyawa ini

mudah dan digunakan untuk

mendapatkan berbagai

senyawa

Ion halida adalah gugus

pergi yang baik. Reaksi

substitusi pada senyawa ini

mudah dan digunakan untuk

mendapatkan berbagai

senyawa

(5)

X

>

PENDAHULU AN

> >

* LATAR

BELAKANG *

LAJU & MEKANISM

E

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

• _{Reaksi secara umum:}

Keterangan:

• _{R-X : substrat} • _{X : gugus pergi} • _{Nu : nukleofl}

(6)

X

>

> >

* TUJUAN *

Untuk mengeta

hui

Untuk mengeta

hui

Mekanisme

dan laju reaksi

Stereokim ia

Efek Gugus

pergi

Efek Pelar

ut

PENDAHULU AN

PENDAHULU AN

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

(7)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

X

>

> >

PENDAHULU AN

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

Ikatan C- r putus

Nukleofl menyerang karbokation

Disosiasi proton

slow

(8)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

Br

C

C H

H

C

H

C

H

C

H

O

H

O

O +

+

(9)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

:

C

C H

H

C

H

C

H

C

H

+ +

H

O

(10)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

C

C H

H

C

H

C

H

C

H

O

+ +

:

: :

H

O

(11)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

X

>

> >

PENDAHULU AN

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

• _{Ingat bahwa karbokation berbentuk}

planar sehingga nukleofl dapat

mendekati kedua sisi orbital kosong p,

dari atas atau dari bawah

+

(12)

* MEKANISME REAKSI

S

N

1*

X

>

> >

PENDAHULU AN

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

Konfgurasi sama dengan

alkil halida Konfgurasi sama dengan

alkil halida Inversi

(13)

* LAJU REAKSI

S

N

1*

X

>

PENDAHULU AN

> >

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

Laju tahap penentu

Senyawa antara karbokation

DG _R+_{+ X}

-R-OH₂

+

(14)

* LAJU REAKSI

S

N

1*

X

>

PENDAHULU AN

> >

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

•

Laju reaksi S

_N

1 tidak dipengaruhi

oleh kekuatan nukleofl

•

Laju reaksi S

_N

1 bergantung pada

tiga faktor:

1. sifat senyawa substrat (alkil

halida)

2. kemampuan gugus pergi

3. sifat pelarut

(15)

* LAJU REAKSI S

N

1*

X X > > > > PENDAHULU AN PENDAHULU AN STEREOKI MIA STEREOKI MIA SOLVENT SOLVENT LEAVING GROUP LEAVING GROUP KESIMPUL AN KESIMPUL AN LAJU & MEKANISM E LAJU & MEKANISM E

Alkil halida yang mudah

tersubstitusi (substrat)

membentuk C+ yang lebih stabil.

Peningkatan laju reaksi S_N1

C H H H ₊ C CH₃ H H ₊ C CH3 H H3C +

C CH₃ CH3

H3C +

tertiary 3º

secondary

2º primary_1º

methyl more

stable lessstable

(16)

* LAJU REAKSI S

N

1*

X

>

> >

PENDAHULU AN

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

LAJU & MEKANISM

E

• _{Sifat dari gugus pergi memberikan}

efek yang sama antara reaksi S_N1 and S_N2.

• _{Semakin baik gugus perginya,}

semakin cepat pembentukan C+ dan

juga semakin cepat reaksi S_N1.

 Pada reaksi S_N1, pelarut memberikan

pengaruh pada laju hanya jika pelarut tersebut mempengaruhi kestabilan karbokation

 _{Pelarut polar, protic dan aprotic, akan}

(17)

* STEREOKIMIA *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

• Karbokation pada S_N1 memiliki

hibridisasi sp2 dan memiliki bentuk

molekul planar.

• _Nukelofldapat menyerang karbokation

dari kedua sisi, dan menghasilkan dua produk enantiomer, rasemisasi.

(18)

* STEREOKIMIA *

X

>

PENDAHULU AN

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

• _{Contoh rasemisasi pada reaksi antara}

(S)-3-bromo-2,3-dimetilpentana dengan etanol

(19)

* STEREOKIMIA *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

MIA

•

Rasemisasi sempurna, jarang

terjadi.

•

Sebagian besar reaksi

menghasilkan produk dengan

inversi konfgurasi lebih

(20)

* STEREOKIMIA *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

MIA

•

Fakta tidak terjadinya rasemisasi

yang sempurna menunjukkan

adanya keterlibatan

faktor

pasangan-ion.

•

Menurut seorang ahli kimia Saul

Winstein, disosiasi dari

suatu substrat akan memberikan

struktur dimana dua ion masih

berhubungan satu sama lain.

•

Karbokation dan gugus pergi

(pasangan ion) yang telah dilepas

dari tahap 1 S

_N

1 masih saling

(21)

* STEREOKIMIA *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

SOLVENT SOLVENT LEAVING

GROUP

KESIMPUL AN

MIA

• Nukleofl sulit menyerang karbokation dari arah depan karena sisi ini masih sedikit dihalangi oleh gugus pergi.

•

Produk

inversi

konfgurasi >

produk

retensi

(22)

* EFEK

LEAVING GROUP

*

• _{Gugus pergi (leaving group) adalah}

penggalan/fragmen dari substrat yang tidak mengandung atom karbon.

• _{Basa yang lemah merupakan gugus}

pergi yang kuat. Ikatan C-X lebih mudah putus jika kebasaan gugus pergi makin lemah.

• _{Semakin baik gugus perginya, maka}

semakin cepat pula reaksi S_N1.

X

>

PENDAHULU AN

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

SOLVENT SOLVENT

KESIMPUL AN

LEAVING GROUP LEAVING

(23)

* EFEK

LEAVING GROUP

*

F < Cl < r < I

Dari kiri ke kanan:

• _{Sifat basa semakin lemah} • _{Semakin reaktif}

• _{Semakin mudah lepas, ikatan C – F lebih}

kuat.

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

KESIMPUL AN

(24)

* EFEK

LEAVING GROUP

*

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

KESIMPUL AN

GROUP

Halida (X)

Kekuata n Ikatan C – X (kJ/

mol)

F 118

Cl 81

r 67

I 54

• _{Kekuatan ikatan I paling kecil, sehingga}

(25)

* EFEK PELARUT *

Jenis Pelarut Jenis Pelarut

Pelarut Polar Pelarut Polar

Pelarut Protik

Pelarut Protik H2O, -OH,

-NH₂

H₂O, -OH, -NH₂

Pelarut aprotik Pelarut aprotik

CH3CN, DMF, DMSO,

HMPA

CH₃CN, DMF, DMSO,

HMPA

Pelarut non polar

Pelarut non

polar Benzena, Eter,

CCl₄

Eter, Benzena,

(26)

* EFEK PELARUT *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

Kepolaran pelarut biasanya diukur dengan tetapan dielektrik yang merupakan petunjuk bagaimana baiknya medium reaksi dapat menampung spesies bermuatan. Pelarut Rumus dielektrikTetapan

Air H2O 78,5

Asam formiat HCOOH 58

Etanol CH3CH2OH 24

Aseton

O ║

CH₃CCH₃ 21

Tetrahidrofuran

(THF) 7

Click Me!

(27)

* EFEK PELARUT *

X

>

PENDAHULU AN

> >

LAJU & MEKANISM

E

STEREOKI MIA STEREOKI

MIA

GROUP

KESIMPUL AN

RX

R+_X–

dalam pelarut kurang polar dalam pelarut lebih polar Mekanisme S_N1 didukung oleh pelarut protik polar

Menstabilkan R+_{, X}–_{(relatif RX)}

(28)

* KESIMPULAN *

1. Substitusi nukleoflik adalah reaksi yang terjadi antara pendonor pasangan elektron (nukleofl) dengan akseptor pasangan elektron (elektrofl). Reaksi S_N1 (substitusi nukleoflik unimolekuler)

merupakan reaksi yang terjadi pada molekul tunggal. 2. S_N1 merupakan reaksi dengan dua tahap reaksi.

Tahap pertama adalah pemutusan alkil halida menjadi sepasang ion yaitu ion halida dan

karbokation dan tahap kedua adalah karbokation bergabung dengan nukleofl menghasilkan produk.

Reaksi S_N1 merupakan reaksi berorde satu dan nukleofl tidak berpengaruh pada laju.

1. Substitusi nukleoflik adalah reaksi yang terjadi antara pendonor pasangan elektron (nukleofl) dengan akseptor pasangan elektron (elektrofl).

Reaksi S_N1 (substitusi nukleoflik unimolekuler)

merupakan reaksi yang terjadi pada molekul tunggal.

2. S_N1 merupakan reaksi dengan dua tahap reaksi.

Tahap pertama adalah pemutusan alkil halida menjadi sepasang ion yaitu ion halida dan

karbokation dan tahap kedua adalah karbokation bergabung dengan nukleofl menghasilkan produk.

Reaksi S_N1 merupakan reaksi berorde satu dan

nukleofl tidak berpengaruh pada laju.

(29)

* KESIMPULAN *

3. Serangan nukleofl pada mekanisme S_N1 dapat

terjadi dengan 2 kemungkinan, yaitu dari arah yang sama atau dari arah berlawanan terhadap kedudukan gugus fungsi.

4. Reaktivitas relatif alkil halida dalam reaksi S_N1 adalah: F < Cl < Br <I

Dalam reaksi substitusi alkil halida, ion iodida adalah yang paling mudah digantikan. Ion fourida

merupakan basa yang lebih kuat daripada ion halida lainnya, sehingga ion fourida bukan merupakan

gugus pergi yang baik.

5. Pengaruh pelarut pada reaksi substitusi dan eliminasi terletak pada kemampuan atau ketidakmampuannya mensolvasi ion-ion: karbokation, nukleofl atau basa, dan gugus-gugus pergi.

3. Serangan nukleofl pada mekanisme S_N1 dapat

terjadi dengan 2 kemungkinan, yaitu dari arah yang sama atau dari arah berlawanan terhadap kedudukan gugus fungsi.

4. Reaktivitas relatif alkil halida dalam reaksi S_N1

adalah: F < Cl < Br <I

Dalam reaksi substitusi alkil halida, ion iodida adalah yang paling mudah digantikan. Ion fourida

merupakan basa yang lebih kuat daripada ion halida lainnya, sehingga ion fourida bukan merupakan

gugus pergi yang baik.

5. Pengaruh pelarut pada reaksi substitusi dan eliminasi terletak pada kemampuan atau ketidakmampuannya mensolvasi ion-ion: karbokation, nukleofl atau basa, dan gugus-gugus pergi.

(30)

TERIMAKASIH

(31)