GUGUS PERGI DAN PENGARUH GUGUS TETANGGA
Reaksi substitusi adalah reaksi penggantian gugus
fungsional pada senyawa kimia tertentu dengan gugus fungsional yang lain. Ada
beberapa macam – macam reaksi subtitusi, yakni :
- Substitusi
nukleofilik ----> terjadi
ketika reagen yang berperan adalah suatu nukleofil. Nukleofil adalah molekul
yang dapat menyumbangkan sepasang elektron membentuk ikatan kimia dalam reaksi.
Saat zat yang bereaksi merupakan senyawa aromatik, maka reaksi yang terjadi
disebut dengan reaksi substitusi nukleofilik aromatik.
R - H
+ X2 ----> R –
X + H – X
Alkana halogen haloalkana asam klorida
Contoh:
CH3-CH3 (g) + Cl2 (g) ---> CH3-CH2-Cl (g) + HCl (g)
Etana gas klor kloroetana asam klorida
Alkana halogen haloalkana asam klorida
Contoh:
CH3-CH3 (g) + Cl2 (g) ---> CH3-CH2-Cl (g) + HCl (g)
Etana gas klor kloroetana asam klorida
- Substitusi
elektrofilik ----> terjadi
ketika reagen yang berperan adalah suatu elektrofil. Elektrofil adalah molekul
yang dapat menerima pasangan elektron. Reaksi substitusi elektrofilik biasanya
terjadi ada senyawa aromatik, disebut dengan reaksi substitusi elektrofilik
aromatik. Benzena lebih mudah melangsungkan reaksi substitusi elektrofilik
daripada nukleofilik.
-
Substitusi radikal
-
Substitusi organologam.
Akan tetapi, di dalam kimia organik reaksi
substitusi elektrofilik dan nukleofilik merupakan yang paling penting dan
banyak digunakan. Reaksi substitusi organik dikategorikan menjadi beberapa tipe
berdasarkan reagen yang berperan, apakah termasuk nukleofil atau elektrofil.
Pada reaksi subtitusi alkil halida, halida juga
disebut gugus pergi atau Leaving Drop dimana gugus apa saja yang dapat digeser
dari ikatan – ikatannya dengan suatu atom karbon. Jika suatu nukleofil (Z:) menyerang alkil halida yang mengikat
halogen(X), maka akan menyebabkan terusirnya halogen oleh nukleofil. Halogen
yang terusir inilah yang disebut dengan “gugus pergi”.
Karena itulah nukleofil harus mengandung pasangan
elektron bebas yang digunakan untuk membentuk ikatan baru dengan karbon, yang
berarti memungkinkan gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron yang
tadinya sebagai ikatan elektron.
Ada dua mekanisme reaksi subtitusi nukleofilik, yakni dengan dilambangkan
Sn1 dan Sn2, pada mekanisme Sn1 adalah proses
dua tahap, dan pada mekanisme Sn2 adalah proses satu tahap.
Pada reaksi substitusi nukleofilik,
partisipasi gugus tetangga didefinisikan sebagai gugus yang memberikan suatu
reaksi intermediate yang baru pada pusat reaksi. Untuk reaksi substitusi
seperti dibawah, X sebagai gugus tetangga berperan dalam penyerangan
nukleofilik intramolekul sehingga melepaskan Y sebagai gugus pergi, yang
kemudian diikuti oleh substitusi intermolekul.
Hasil dari partisipasi ini ialah pembentukan produk substitusi dengan
konfigurasi yang berlawanan dengan konfigurasi yang seharusnya terjadi pada
SN2, dimana reaksi SN2 pada umumnya membentuk konfigurasi yang berlawanan
dengan substrat. Dengan adanya partisipasi gugus tetangga, konfigurasi produk
sama dengan substrat.
Partisipasi gugus tetangga ini juga dapat mempengaruhi kecepatan reaksi. Jika suatu gugus tetangga mempengaruhi reaksi melalui suatu jalan yang menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi, maka gugus tetangga tersebut dikatakan sebagai “anchimeric assistance”. Peningkatan kecepatan reaksi dengan adanya partisipasi gugus tetangga diketahui dengan membandingkan laju reaksi suatu senyawa yang memiliki gugus tetangga dengan reaksi yang sama pada senyawa analog yang tidak memiliki gugus tetangga.
Gugus tetangga dapat menggunakan pasangan elektronnya untuk berinteraksi dengan sisi belakang atom karbon yang menjalani substitusi, sehingga mencegah serangan dari nukleofilik, sehingga nukleofilik hanya dapat bereaksi dengan atom karbon dari sisi depan, dan produknya mengikuti konfigurasi awal.
Atom atau gugus yang dapat meningkatkan laju SN2 melalui partisipasi gugus tetangga ialah nitrogen dalam bentuk amina, oksigen dalam bentuk karboksilat dan ion alkoksida, dan cincin aromatik. Partisipasi hanya efektif jika interaksinya membentuk cincin segitiga, lima dan enam.
Partisipasi gugus tetangga ini juga dapat mempengaruhi kecepatan reaksi. Jika suatu gugus tetangga mempengaruhi reaksi melalui suatu jalan yang menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi, maka gugus tetangga tersebut dikatakan sebagai “anchimeric assistance”. Peningkatan kecepatan reaksi dengan adanya partisipasi gugus tetangga diketahui dengan membandingkan laju reaksi suatu senyawa yang memiliki gugus tetangga dengan reaksi yang sama pada senyawa analog yang tidak memiliki gugus tetangga.
Gugus tetangga dapat menggunakan pasangan elektronnya untuk berinteraksi dengan sisi belakang atom karbon yang menjalani substitusi, sehingga mencegah serangan dari nukleofilik, sehingga nukleofilik hanya dapat bereaksi dengan atom karbon dari sisi depan, dan produknya mengikuti konfigurasi awal.
Atom atau gugus yang dapat meningkatkan laju SN2 melalui partisipasi gugus tetangga ialah nitrogen dalam bentuk amina, oksigen dalam bentuk karboksilat dan ion alkoksida, dan cincin aromatik. Partisipasi hanya efektif jika interaksinya membentuk cincin segitiga, lima dan enam.
Pertanyaan
Ø Bagaimana
dengan reaksi subtitusi nuklefilik aromatik, dimana letak gugus pergi dan
bagaimana pengaruh gugus tetangganya??????
Sekian dari
postingan saya,, mohon diberi komentarnya ea kwn2 sekalian !!!!!!!
Reaksi subtitusi nuklefilik aromatik yaitu saat zat yang bereaksi merupakan senyawa aromatik, maka reaksi yang terjadi disebut dengan reaksi substitusi nukleofilik aromatik.
BalasHapusR - H + X2 ----> R – X + H – X
Alkana halogen haloalkana asam klorida
Contoh:
CH3-CH3 (g) + Cl2 (g) ---> CH3-CH2-Cl (g) + HCl (g)
Etana gas klor kloroetana asam klorida
Menurut saya untuk mengetahui gugus pergi dan pengaruh gugus tetangga dari reaksi subtitusi nukleofilik aromatik, terlebih dahulu kita harus mengetahui contoh dari suatu reaksinya, barulah kita dapat mengetahuinya. Misalnya yang paling sederhana pada penggantian bromide dar i bromobenzena dengan ion hidroksida, tidak dapat terjadi. Reaksi tersebut adalah reaksi SN2, dan kita tahu bahwa serangan yang terjadi pada ikatan C-Br harus terjadi dari belakang, dimana cuping yang paling besar dari orbital σ* berada. Reaksi ini benar untuk cincin alifatik karena atom karbonnya adalah tetrahedral dan ikatan C-Br tidak berada sebidang dengan cincin. Namun pada senyawa aromatic, ikatan C-Br berapa sebidang dengan cincin dengan atom karbon trigonal. Untuk menyerang dari belakang, nukleofil harus menyerang dari cincin benzene dan menginversi atom karbon dengan jalan yang tidak masuk akal. Reaksi ini tidak mungkin terjadi. Begitu juga dengan Sn1 namun beralngsung kurang baik, karena Reaksi tersebut harus melibatkan pelepasan gugus pergi dengan sendirinya dan pembentukan kation aril. Semua kation yang telah kita jumpai dalam reaksi SN1 berbentuk planar dengan orbital p kosong. Kation ini planar, namun orbital p-nya penuh karena menjadi bagian dalam cincin aromatic, dan orbital kosong adalah orbital sp2 yang berada di bagian luar cincin. Walaupun dalam faktanya, hanya gugus pergi yang paling baik, yaitu molekul N2, yang dapat menjalani reaksi SN1.
BalasHapus