REAKTIVITAS SENYAWA AROMATIK

DR. Bambang Cahyono

PERBEDAAN IKATAN RANGKAP BENZENA DAN ALKENA

AKIBAT LAIN AKIBAT ADANYA STABILITAS PADA AROMATIK

Senyawa aromatik distabilkan oleh “stabilitas aromatik” Mengingat adanya stabilitas tambahan seperti ini, reaksi SN2 yang terjadi pada rantai alkana tidak dapat terjadi pada senyawa aromatik

Juga, ikatan rangkap yang terdapat pada senyawa aromatik tidak dapat teradisi seperti pada alkena

Tidak ada reaksi

Tidak ada reaksi

SUBSTITUSI ELEKTROFILIK AROMATIK

Senyawa aromatik mengadakan reaksi yang spesifik

ION ARENIUM KEHILANGAN STABILITAS AROMATIK

ION ARENIUM DAPAT MEMPEROLEH KEMBALI STABILITAS AROMATIK

Saat kehilanngan proton, stabilitas aromatik diperoleh kembali

Secara keseluruhan, produk reaksi adalah substitusi elektrofilik (karena E menggantikan H), disebut

SUBSTITUSI ELEKTROFILIK AROMATIK

PROFIL ENERGI REAKSI SUBSTITUSI ELEKTROFILIK AROMATIK

PENENTU LAJU REAKSI ADALAH PEMBENTUKAN ION ARENIUM

KOORDINAT REAKSI

SIFAT DARI ION ARENIUM MENENTUKAN SUBSTITZUSI AROMATIK ELEKTROFILIK

Semua hal yang menyebabkan adanya stabiltas tambahan pada arenium ion akan mempercepat reaksi

Regiokimia produk reaksi dikontrol oleh stabilitas ion arenium ini

MACAM-MACAM REAKSI SUBSTITUSI ELEKTROFILIK

Jenis Reaksi Persamaan ReaksiElectrophile  

E(+)

Halogenasi C6H6 +   Cl2 & panas    FeCl3

 

——>  C6H5Cl   +   HClChlorobenzene

Cl atau Br

Nitrasi C6H6 +   HNO3 & panas    H2SO4 cat.

  ——>  C6H5NO2   +   H2ONitrobenzene

NO2

Sulfonasi C6H6 +   H2SO4 + SO3

    & panas  ——>  C6H5SO3H   +   H2O

A.benzensulfonat

SO3H

Alkilasi (FC) C6H6 +   R-Cl & panas    AlCl3

  ——>  C6H5-R   +   HClArena

R

Asilasi (FC) C6H6 +   RCOCl & panas    AlCl3

  ——>  C6H5COR   +   HClAril keton

RCO

BROMINASI

BROMINASI

Dalam asam Lewis (seperti FeBr3), bromine merupakan sumber elektrofilik,

Dengan adanya cincin aromatik, akan mengadakan reaksi,

POSISI KEDUA DARI GUGUS FUNGSI PADA BENZENA

Bagaimana menerangkan kecepatan pembentukan senyawa tersebut ?

LIHAT STABILITAS ION ARENIUM-NYA

Ingat: Orto, Meta, para

Benzena tersubstitusi Isomer ortho Isomer metaIsomer para

STABILITAS ION ARENIUM PENENTU LAJU REAKSI KESELURUHAN

STABILITAS BERBEDA, TERGANTUNG PADA KEADAAN INTERMEDIATE KARBOKATION

ALKIL ADALAH PENDORONG ELEKTRON

Akibatnya, toluena menngarahkan substitusi elektrofilik pada posisi orto/para

(Hanya pada posisi orto/para muatan positif dapat berdampingan dengan alkil)

REAKTIVITAS TAMBAHAN

Bila arenium mengemban lebih banyak densitas elektron maka cincin aromatik lebih reaktif

BEBERAPA ISTILAH: AKTIVATOR/DEAKTIVATOR

Toleune bereaksi lebih cepat dalam substitusi aromatik elektrofilik dibanding dengan benzena (gugus alkil) disebut sebagai AKTIVATOR

Substituent yang menyebabkan reaksi lebih lambat dikatakan DEAKTIVATOR (nitro merupakan contoh gugus deaktivator, adanya gugus ini menyebabkan cincin berkurang densitas elektronnya)

FAKTOR PENYEBAB DEAKTIVATOR/AKTIVATOR

INDUKSI

Substituen yang lebih elketronegatif dibanding dengan karbon secara induksi mengurangi densitas elektron cincin,

RESONANSI

Substituen yang memiliki elektron bebas dapat memberikan elektronnya kepada cincin melalui resonansi,

SUBSTITUENT DAN PERBEDAAN MOMENT DIPOLE DENGAN BENZENA

AKTIVATOR/DEAKTIVATOR : EFEK INDUKSI DAN MESOMERI

ATOM ELEKTRONEGATIF YANG MEMILIKI ELEKTRON BEBAS DAPAT MEMPUNYAI EFEK BERLAWANAN

Beberapa substituent dapat mempunyai efek induksi dan resonansi

Bila atom netral O atau N terikat pada benzena, maka resonansi lebih dominan, jadi gugus aktivator

Bila halogen yang terikat, maka induski lebih dominan, sehingga deaktivator.

Gugus alkilSecara induksi Pendorong elektronJadi aktovator

induksi penarik elektron

Jadi deaktivator

Resonansi pemberi elektron

Jadi aktivator

GUGUS DEACTIVATOR LAIN

Ada dua kategori, yakni Sistem terkonjugasi, yang secara induksi maupun resonansi

menarik elektron dari lingnkar aromatik

Umumnya Z lebih elektronegatif daripada Y (-NO2, -CN, -karbonil)

Muatan positif yang dapat menarik secara langsung elektron dari lingkar aromatik,

PERBANDINGAN ISOMER ORTO, META DAN PARA

Y dlm C6H5–Y Reaction % Ortho % Meta % Para

–O–CH3 Nitrasi 30–40 0–2 60–70

–O–CH3 F-C Acsilasi 5–10 0–5 90–95

–NO2 Nitrasi 5–8 90–95 0–5

–CH3 Nitrasi 55–65 1–5 35–45

–CH3 Sulfonasi 30–35 5–10 60–65

–CH3 F-C Asilasi 10–15 2–8 85–90

–Br Nitrasi 35–45 0–4 55–65

–Br Chlorinasi 40–45 5–10 50–60

KECEPATAN NITRASI TERHADAP CINCIN

BENZENA

Orientation and Reactivity Effects of Ring Substituents

Activating Substituentsortho & para-Orientation

Deactivating Substituentsmeta-Orientation

Deactivating Substituentsortho & para-Orientation

–O(–)

–O –OR–OC6H5

–OCOCH

3

–NH2

–NR2

–NHCOCH3

–R–C6H5

–NO2

–NR3(+)

–PR3(+)

–SR2(+)

–SO3H 

–SO2R 

–CO2H

–CO2R

–CONH2

–CHO–COR–CN

–F–Cl–Br–I–CH2Cl

–CH=CHNO2

NITRASI

NITRASI

NITRASI ANIMASI