CONTOH MEKANISME REAKSI SUBSITUSI NUKLEOFILIK ALKIL HALIDA

Contoh Mekanisme Reaksi SN₂

Nukleofil menyerang pusat reaktif dari sisi yang berlawanan dengan kelompok yang meninggalkan; Artinya, reaksi SN₂ melibatkan serangan balik nukleofil. Dalam diagram ini, garis putus-putus dalam keadaan transisi mewakili ikatan yang sebagian terbentuk atau rusak. Sebagaimana dicatat dalam mekanisme yang diberikan, serangan nukleofil dari bagian belakang. Serangan di belakang oleh nukleofil difasilitasi dengan dua cara yaitu :

Pertama, karena dari polarisasi ikatan C-Br, atom karbon memiliki positive parsial mengisi dan karena itu menarik nukleofil kaya elektron (seperti yang ditunjukkan untuk metil klorida pada awal pada postingan pertama artikel ini.

Kedua, kerapatan elektron nukleofil yang masuk dari bagian belakang membantu memecah ikatan C-Br, dengan demikian membantu cuti bromida. Kepadatan elektron dari nukleofil menyerang dari Bagian belakangnya bisa dianggap mempopulasikan orbital molekul antibonding ikatan C-Br, melemahkan ikatan C-Br sebagai ikatan C-O yang baru lebih kuat.

Orbit orbital C anterior ini memiliki sebagian besar karakternya di bagian belakang C. Oleh karena itu, setelah bertabrakan dengan nukleofil, cara yang paling efektif Isilah orbital ini dengan tumbukan dari bagian belakang karbon, yang memecah Ikatan C-Br di sisi lain karbon. Geometri reaksi lainnya lebih tinggi dalam energi karena mereka tidak menghasilkan tumpang tindih orbital yang efisien yang mengarah ke melemahnya ikatan C-Lv.  

Contoh Mekanisme Reaksi SN₁

Langkah 1: Istirahatkan ikatan untuk memberi molekul atau ion stabil. Ionisasi ikatan C-Lv (C₄H₉Br) membentuk intermediate karbokation. Karena tidak ada nukleofil yang membantu keberangkatan anion halida, ini adalah langkah reaksi peningkat laju yang relatif lambat.

 

Langkah 2: Buat ikatan baru antara nukleofil dan elektrofil. Reaksi dari intermediate karbokation (elektrofil) dengan metanol (nukleofil) memberikan ion oksonium. Serangan nukleofil terjadi dengan probabilitas kira-kira sama dari kedua permukaan planar carbocation intermediate.

   

Langkah 3: Ambil proton. Transfer proton dari ion oksonium ke metanol melengkapi reaksi dan memberikan tert-butil metil eter.

 

Dalam reaksi SN1, langkah penentuan tingkat adalah pembelahan ikatan C-Lv ke
membentuk intermediate karbokation, ditunjukkan sebagai struktur pada sumur kedua pada karbokation adalah dua elektron yang memusnahkan oktet dan bereaksi cepat dengan nukleofil, seperti metanol pelarut. setelah reaksi karbokation dengan metanol, struktur yang dibuat memiliki proton pada oksigen. Suatu keadaan transisi ada pada diagram energi untuk setiap langkah individu. 

Langkah terakhir dalam mekanisme tiga langkah ini adalah reaksi proton-transfer mengikuti reaksi SN1. Sebagaimana dibahas, langkah penentuan tingkat reaksi SN1 melibatkan unimolekuler pembelahan haloalkana ke karbokation dan anion halida. Yang bisa dibayangkan Hal ini terjadi akibat tabrakan dengan pelarut. Ingat bahwa reaktan dilarutkan dalam pelarut dan bahwa ada gerakan termal termal yang terdiri dari terjemahan dan jatuh dari kedua molekul reaktan dan pelarut. Haloalkana terus berlanjut didorong di sekitar pelarut, dipukul oleh pelarut dari segala arah. Bila salah satu tumbukan ini memiliki energi cukup tinggi untuk mengubah haloalkana menjadi sebuah geometri di mana ikatan dengan kelompok kiri hampir sepenuhnya rusak, keadaan transisi untuk keberangkatan kelompok kiri dapat dicapai dan SN1 mekanisme diaktifkan Ini berbeda dengan mekanisme SN2, dimana tabrakan dengan nukleofil dari bagian belakang memulai reaksi

 

referensi : Brown William H. 2016. Organic Chemistry 8th Edision. Cengage Learning : USA 

Permasalahan :

1. mengapa ikatan C-O lebih kuat dibandingkan ikatan C-Br pada contoh mekanisme rx SN2?

2. apa langkah penentuan untuk mekanisme rx SN2 pada contoh soal di atas ?

3. dan bagimana langkah penentuan untuk mekanisme rx SN1 pada contoh soal di atas