IDENTIFIKASI

Reaksi Substitusi SN2 = reaksi subtitusi nukleofilik bimolekuler

- Bimolekuler : 2 molekul ( nukleofil dan alkil halida ) keduanya terlibat dalam satu tahap penentu reaksi

- Mengikuti kinetika reaksi orde kedua.Laju reaksi = K[RX][Nu:-]Ciri reaksi :- Serangan nukleofil dari arah belkang

- Reaksi berjalan satu tahap, tanpa intermediet

- Terjadi inversi konfigurasi (inversi walden)

Mekanisme reaksi :

Diagram Energi Reaksi SN2

Laju reaksi kimia ditentukan oleh ∆G, yaitu perbedaan energi antara reaktan dan tingkat transisi.

Perubahan kondisi reaksi dapat mempengaruhi ∆G dengan 2 cara:

a. Perubahan tingkat energi reaktan

b. Perubahan tingkat energi pada tingkat transisi.

Tingkat energi reaktan yang lebih tinggi akan mempercepat reaksi. Tingkat energi pada senyawa transisi bertambah besar akan memperlambat reaksi (∆G

lebih tinggi).

HAL–HAL YANG BERPENGARUH PADA REAKSI SN2 :1. Hambatan sterik

• Hambatan sterik mempengaruhi kemudahan nukelofil untuk mendekati substrat • Semakin besar subtituen, semakin terlindungi atom karbon à reaksi makin lambat

2. Reaktivitas nukleofil

• Semakin reaktif suatu nukleofil, biasanya reaksi semakin cepat • Basa yang lebih kuat umumnya adalah nukleofil yang lebih baik

• Nukleofilitas unsur-unsur dalam satu golongan pada periodik tabel meningkat dari atas ke bawah.

3. Reaktivitas ‘Leaving group’(= gugus pergi)

Basa yang lemah (anion yang diturunkan dari asam yang kuat merupakan ‘Leaving group’ yang kuat.

4. Solven

• Reaksi SN2 berjalan lambat dalam solven protik (hidroksilik), seperti H2O, R-OH (alkohol), dsb.

• Protik solven menurunkan reaktivitas kebanyakan nukleofil melalui ikatan hidrogen (hidrogen bonding), yang akan menstabilkan nukleofil ( sehingga E ↓ → dan ∆G ↑) à kurang reaktif.

Anion (nukleofil) yang tersolvasi

Sebaliknya, solven aprotik (nonhidroksilik) yang polar akan meningkatkan efektivitas nukleofil, dan reaksi SN2 akan berjalan lebih cepat.

Beberapa contoh solven aprotik polar:

• Asetonitril (CH3 – C≡N) • Dimentil sulfoksida (CH3)2SO• Dimentilformamide [(CH3)2NCHO)]

REAKSI SN1

Unimolekuler, hanya satu molekul yang terlibat dalam step (tahap) penentu laju.

Reaksi SN1 mengikuti kinetika reaksi orde pertama, laju reaksi = K [RX] Dalam reaksi SN1, ‘Leaving group’ secara spontan terdissosiasi

menghasilkan karbokation (ion karbonium), diikuti serangan yang cepat dari nukleofil (reaksi 2 step)

Terjadi rasemisasi konfigurasi pada atom karbon

Reaksi SN1 kebanyakan terjadi pada substrat tersier.Intermediet(=zat antara = zantara) adalah suatu molekul stabil, dapat diisolasi yang terbentuk pada proses reaksi.

A + B → C → D + E C = intermediet.

Mekanisme reaksi SN1

1. Dissosiasi spontan alkil bromida secara lambat (tahap penentu laju) menghasilkan intermediet karbo kation dan ion bromida.

2. Karbo kation(ion karbonium) bereaksi dengan nukleofil secara cepat menghasilkan produk netral.

HAL-HAL YANG BERPENGARUH PADA REAKSI SN1

1. Substrat

Semakin stabil intemediet karbonation, semakin cepat reaksi SN1.

Urutan stabilitas ion karbonium

Benzyl ≈ Allyl > tersier > sekunder > primer > karbonium metil

Karbokation benzyl dan allyl terstabilkan oleh efek resonansi.

Urutan stabilitas karbokation tersier, sekunder, primer dan karbonium metil adalah :

2. Leaving group(gugus pergi)

Semakin baik Leaving group, akan semakin cepat reaksi SN1.

I:- > Br:- > Cl:- > H2Ö:

Reaksi SN1 sering dilakukan dibawah kondisi asam, dan air netral akan dilepas sebagai leaving group. Pada kasus ini, alkohol akan terprotonasi dan melepaskan air untuk membentuk ion karbonium

3. Nukelofil

Berbeda dengan reaksi SN2 dalam reaksi SN1, nukleofil tidak memainkan peranan utama. Mengapa??Karena nukleofil tidak terlibat dalam tahap penentu laju reaksi. Mis: pada reaksi t-butil alkhol → t-butil klorida, laju reaksinya sama, apakah X nya Cl, Br atau I.

4. Solvent

Solven dapat mempengaruhi laju reaksi. • Beberapa solven berinteraksi dengan ion karbonium dan menstabilkannya. Akibatnya,

∆G akan turun dan reaksi berjalan lebih cepat.• Solven, mis: air dan metanol adalah bagus untuk mensovasi ion karbonium, • non polar solvent, seperti hidrokarbon jelek dalam mensolvasi ion.

Alasan pengaruh solven pada reaksi SN1 dan SN2 berbeda. Pada SN2, reaksi berjalan dengan cepat dalam polar aprotik solven, dan berjalan

lebih lambat dalam protik solven, ( energi ground-state dari nukleofil yang menyerang diturunkan oleh adanya solvasi yang menyebabkan naiknya ∆G)

Pada reaksi SN1, reaksi berjalan baik pada polar protik soven, karena tingkat energi transition-state lebih diturunkan dibanding energi ground-state dari nukleofil.

Anion (nukleofil) yang tersolvasi Solvasi karbokation oleh air

Efek solven pada reaksi SN1

__ aprotik solven

---- protik solven