Reaksi reduksi Senyawa-senyawa organik

REAKSI KOMPETISI ANTARA SUBSTITUSI MONOMOLEKUL (SN1) DENGAN ELIMINASI MONOMOLEKUL (E1) 

Mekanisme reaksi SN1 dan E1 mungkin terjadi pada reaksi antara nukleofil atau basa dan substrat berhalogen. Reaksi dapat berlangsung bahkan dengan cara bersaing. Berikut ini akan diberikan beberapa petunjuk yang dapat dipakai untuk memperkirakan jalan reaksi utama, yaitu :

1). Alkil halida primer

      hanya mengalami reaksi SN2 dengan nukleofil yang baik. Nukleofil yang baik juga merupakan basa kuat yang besar,seperti tert-butoksida yang cenderung menimbulkan reaksi E2;

2). Alkil halida tersier

      Mengalami reaksi SN1, E1 dan E2. Untuk reaksi E1 lebih cenderung pada basa lemahnya misalnya H2O dalam pelarut protik polar. Reaksi E2 lebih cenderung terjadi dengan basa kuat (OH-) dan pelarut aprotik polar serta bila reaksi SN1 hanya terjadi pada nukleofil yang baik dalam pelarut protik polar;

3). Alkil halida sekunder

      Lebih sulit diprediksi karena juga mengalami mekanisme SN1, SN2, E1 dan E2. Pada reaksi SN1 dan E1, kondisi yang mendukung adalah nukleofil/basa lemah dan pelarut protik polar. Sedangkan untuk reaksi SN2 dan E2, kondisi yang mendukung ialah nukleofil/basa kuat dan pelarut aprotik polar. 

Pada reaksi bersaing antara SN1 dan E1, alkil halida tersier mengikuti kinetika tingkat satu baik untuk mekanisme reaksi SN1 maupun mekanisme reaksi E1, yaitu laju reaksi hanya bergantung pada konsentrasi alkil halida [R3C-X]. Mekanisme reaksi SN1 dan E1 keduanya melibatkan pembentukan zat antara karbokation hingga reaktivitas SN1 dan E1 bila direaksikan pada alkil halida yang sama. Urutan reaktivitas alkil halida ialah :

Secara ringkas, kompetisi reaksi SN1 dan E1 ditunjukkan oleh skema :

Zat antara karbokation yang dapat bereaksi dengan nukleofil Nu: untuk menghasilkan substitusi atau basa B. Sedangkan untuk menghasilkan eliminasi kadang kadang Nu: dan B sama seperti air dan etanol digunakan sebagai pelarut tanpa penambahan basa. Langkah untuk menentukan laju reaksi bersaing keduanya (SN1 dan E1) adalah ionisasi karbon-halogen dan pengaruh pelarut protik polar. Reaksi SN1 akan terjadi bila pelarut memiliki karakteristik nukleofilik basa yang sangat lemah untuk meminimalkan terjadinya eliminasi seperti air dan alkohol. Sedangkan untuk reaksi E1 akan terjadi bila adanya basa lemah/kuat yang dilarutkan dalam pelarut polar (basa yang sering digunakan ialah ion hidroksida, ion alkoksida dan NH2-) 

Permasalahan Reaksi bersaing SN1 dan E1

1). Seperti pada gambar dibawah ini, 

Diterangkan bahwa reaktivitas SN1 dan E1 meningkat meskipun digunakan alkil halida yang sama. Apa yang menyebabkan peningkatan reaktivitas yang sama pada SN1 dan E1 tersebut? 

2). Seperti yang saya jelaskan pada bagian akhir diblog saya, reaksi SN1 akan terjadi bila basa yang digunakan itu lemah dan pelarutnya polar. Sedangkan untuk reaksi E1 dapat terjadi meskipun digunakan basa lemah/kuat dan pelarutnya polar. Bagaimana reaksinya bila ditambahkan basa kuat dan pelarut polar? 

3). Seperti yang dijelaskan oleh gambar berikut :

Alkil halida yang digunakan ialah alkil halida tersier. Bagaimana jalannya reaksi bila digunakan alkil halida primer? 

Referensi 

Sastroamidjojo, H. 2010. Kimia Organik Dasar. Yogyakarta : UGM press

Bloch. R. D. 2006. Organic Chemistry Demystified : A Self -Teaching Guide. Jakarta : Penerbit Buku kedokteran EGC