MEKANISME REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN1
Reaksi SN1
Reaksi SN1 merupakan sebuah reaksi substitusi dalam kimia organik. SN1
adalah singkatan dari substitusi nukleofil dan "1" memiliki arti
bahwa tahap penetapan laju reaksi ini adalah reaksi molekul tunggal. Reaksi ini
melibatkan sebuah zat antara karbokation dan umumnya terjadi pada reaksi alkil
halida sekunder ataupun tersier, atau dalam keadaan asam yang kuat, alkohol
sekunder, dan tersier. Dengan alkil halida primer, reaksi alternatif SN2
terjadi. Dalam kimia organik, SN1 dirujuk sebagai mekanisme disosiatif.
Berbeda dengan
reaksi SN2, reaksi SN1 berjalan melalui dua tahap (tidak
meliputi protonasi atau deprotonasi). Tahap penetapan laju reaksi ada
pada tahap pertama, oleh karena itu laju reaksi dari keseluruhan reaksi secara
umum sama dengan laju pembentukan karbokation dan tidak melibatkan
konsentrasi nukleofil. Oleh karena itu kenukleofilikan tidak menjadi
faktor kelajuan reaksi dan laju keseluruhan reaksi hanya bergantung pada
konsentarsi pereaksi.
Laju reaksi = k [pereaksi]
Tahap pertama
reaksi SN2 adalah tahap “perginya” si gugus pergi dari suatu
senyawa/molekul yang nantinya akan digantikan oleh gugus datang. Gugus yang
pergi ini tidak sendiri, ia pergi dengan membawa pasangan elektron ikatan.
Akibatnya senyawa/molekul yang ditinggalkan mengalami kekurangan elektron.
Dengan kata lain senyawa mengalami ionisasi sehingga bermuatan positif dan
memiliki hibridisasi sp3 berbentuk segitiga planar/datar. Senyawa yang telah
bermuatan positif cenderung labil (mudah bereaksi) ketika berada dalam “mode”
ini. Karena itu gugus datang akan dengan mudah masuk dan membentuk ikatan
dengan suatu senyawa. Masuknya gugus datang dapat terjadi melalui dua arah yang
berbeda, karnanya produk hasil reaksi SN1 akan berupa rasemat/campuran
enantiomer/senyawa sama namun letak gugus datang dalam ruang 3D-nya berbeda.
Mekanisme reaksi SN1 cenderung
mendominasi ketika atom karbon pusat dikelilingi oleh gugus-gugus karena
gugus-gugus tersebut menyebabkan rintangan sterik untuk terjadinya
reaksi SN2. Selain itu, substituen yang meruab pada karbon pusat
juga meningkatkan laju pembentukan karbokation oleh karena terjadinya
pelepasan terikan sterik yang terjadi. Karbokation yang terbentuk
juga distabilkan oleh stabilisasi
induktif dan hiperkonjugasi yang berasal dari gugus alkil yang
melekat pada karbon. Postulat Hammond-Leffler mensugestikan bahwa hal
ini juga akan meningkatkan laju pembentukan karbokation. Oleh karena itu,
mekanisme reaksi SN1 mendominasi pada reaksi di pusat alkil
tersier dan juga terlihat pada reaksi di pusat alkil
sekunder dengan keberadaan nukleofil lemah.
Reaksi Substitusi Nukleofil Melalui
SN1
Sebagai
contoh yaitu reaksi 2-bromo-2-metil propane dengan methanol
Mekanisme,
reaksinya terjadi melalui SN1. Reaksi ini tidak bisa melalui SN2.
11. Pembentukan sebuah karbokation dengan
pemisahan gugus lepas dari karbon
22. Serangan Nukleofil, jika nukleofil
adalah molekul netral (pelarut) tahap ketiga diperlukan agar reaksi ini selesai
33. Deprotonasi: Penyingkiran proton pada
nukleofil yang terprotonasi oleh ion ataupun molekul di sekitar
Ciri-ciri
suatu reaksi yang berjalan melalui mekanisme SN1:
- Kecapatan reaksinya tidak tergantung pada konsentrasi nukleofil. Tahap penentu kecepatan reaksi adalah tahap pertama di mana nukleofil tidak terlibat
- Jika karbon pembawa gugus pergi adalah bersifat kiral, reaksi menyebabkan hilangnya aktivitas optik karena terjadi rasemik. Pada ion karbonium, hanya ada a gugus yang terikat pada karbon positif. Karena itu, karbon positif mempunyai hibridisasi sp2 dan berbentuk planar. Jadi nukleofil mempunyai dua arah penyerangan, yaitu dari depan dan dari belakang. Dan kesempatan ini masing-masing mempunyai peluang 50 %. Jadi hasilnya adalah rasemit. Misalnya, reaksi (S)-3-bromo-3-metilheksana dengan air menghasilkan alkohol rasemik.
Spesies antaranya (intermediate
species) adalah ion karbonium dengan geometrik planar sehingga air mempunyai
peluang menyerang dari dua sisi (depan dan belakang) dengan peluang yang sama
menghasilkan adalah campuran rasemik X yang melalui mekanisme SN1 akan
berlangsung cepat-Reaksi substrat R jika R merupakan
struktur tersier, dan lambat jika R adalah struktur primer. Hal ini sesuai
dengan urutan kestabilan ion karbonium, 3o > 2o >> 1o.
PERMASALAHAN:
1. Dalam reaksi mekanisme SN1 berlangsung dalam dua tahap, tetapi
mengapa hanya substrat (alkil halida) saja yang digunakan untuk penentuan laju
reaksi dari mekanisme reaksi SN1?
2. Jelaskan bagaimana sifat gugus pengganti yang
baik untuk reaksi SN1?
3.
Pada laju reaksi, mengapa disetiap metal primer
lajunya diabaikan? jelaskan
saya siti may saroh dengan NIM A1C117048 akan mencoba menjawab permasalahan saudari alfu no 3. laju reaksi pada metal primer selalu diabaikan karena seperti yang telah diketahui bahwa pada SN1 agar reaksi berlangsung cepat jika gugus alkilnya berupa tersier ataupun sekunder dikarenakan memiliki energi karbokation yang stabil dan menghasilkan energi yang tinggi, dan primer memiliki energi karbokation yang rendah sehingga dapat diabaikan
BalasHapusAssalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.
BalasHapusNama: Salsa Billa Aprianti
NIM: A1C117052
Sesuai dengan identitas di atas, di sini saya akan membantu menjawab permasalahan nomor 2 dari saudari Alfu.
Sifat gugus pengganti atau nukleofilik yang ideal yaitu pelarut yang memiliki kepolaran yang baik (pelarut yang atom hidrogennya mengikat oksigen). Menurut beberapa referensi, kriteria ini menjurus pada pelarut protik. Pelarut protik lihai melarutkan anion (larutan bermuatan negatif) melalui ikatan hidrogen. Dalam kasus ini, pelarut protik yang sangat sering dijumpai yaitu air yang berlakon sebagai nukleofil.
Saya Vinni Sridayanti Nim A1C117030 akan mencoba membantu menjawab permasalahan no.1
BalasHapusDimana seperti yang kita ketahui bahwa mekanisme reaksi SN1 berlangsung dalam dua tahap, yakni tahap pembentukan ion dan tahap penggabungan ion yg terbentuk (karbokation) dengan nukleofil. Namun, untuk penentuan laju reaksi pada mekanisme SN1 berada pada saat pembentukan karbokation saja. Mengapa demikian? Hal ini dapat terjadi karena pada reaksi pembentukan karbokation ini terjadi dengan sangat lambat, sebab terdapat keadaan transisi atau keadaan antara yang tidak stabil dan membutuhkan energi yang tinggi, sehingga untuk mempercepat reaksinya diperlukan struktur tersier dari alkil halidanya. Jadi, dalam mekanisme reaksi SN1 yang menjadi penentu lajunya adalah substratnya (alkil halidanya).
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapus