Reaksi Bersaing SN2 dan E2

Reaksi Bersaing SN2 dan E2
         Kali ini kita akan membahas mengeni reaksi bersaing antara SN2 dan E2 dimana sama seperti sebelumnya dimana SN2 merupakan reaksi subsitusi lain hanya dengan E2 adalah reaksi elimnasi. Kali akan terjadi suatu reaksi bersaing atar keduanya dalam suatu alkil halida.
         Mengapa dikatakan bersaing, jika kita lihat kembali pada makna bersaing maka kita akan berfikir terdapat kompetisi dalam satu reaksi dimana reaksinya kali ini adalah alkil halida yang bereaksi dengan basa lewisnya. Lalu apa siapa yang akan menjadi unggu dalam reaksi ini ?
         Kita lihat lagi dari perbedaan dari kedua reaksi antara SN2 dan E2 dimana reaksi SN2 akan cenderung terjadi jika menggunakan pelarutnya lebih polar ( air), dengan konsentrasi basa lewisnya yang sedang dan dengan suhu yang sedang. Sedangkan pada  reaksi E2 cenderung akan terjadi jika mempergunakan pearutnya yang kurang polar,  menggunakan konsentrasinya yang lebih tinggi dari SN2 dan juga suhunya tinggi.
         Suatu reaksi SN2 adalah reaksi serempak ( concerted)  yang mengakibatkan konfigurasi invesi. Inversi dapat diamati jika alkil halida(RX) aktif optis. Suatu reaksi E2 juga merupakan reaksi serempak yang diakibatkan oleh eliminasi –anti (dari) H+ dan X-.

           Reaksi SN2 dan E2 keduanya mengikuti kinetika orde-kedua, dimana lajunya bergantung pada konsentrasi – konsentrasi  alkil halida (RX) dan nukleofilnya (Nu:-) karena keduanya terlibat dalam keadaan transisi. Karena rintangan sterik, terdapat urutan reakstivitas alkil halida   ( RX) dalam reaksi SN2  ialah CH3X  >  primer  >  sekunder  > tersier.
           Karena keadaan transisi berkarrakter ikatan rangkap, maka untuk reaktifitas alkil halida (RX) dalam reaksi E2 ialah tersier  >  sekunder  >  primer, sama halnya urutan dalam reaksi E1. 
             Dengan kaitannya tersebut jika kita menggatikan alkil halida prier menjadi trsier, maka reaksi subsitusi  SN2 akan lambat. Tetapi lainnya dengan reaksi eliminasi E2 maka akan cenderung terjadi kareana hasilnya yang akan terjadid adalah alkenayang telah tersubsitusi ini terdapat pada Aturan Saytseff. Pada kenyataannya dilihat pada reaksi t-butil bromida, hanya reaksi E2 lah yang terjadi sebagai berikut:

          Dari beberapa penjelasan dan juga contoh tersebut dapat dilihat faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya reaksi subsitusi SN2 dan juga sama halnya dengan reaksi eliminasi E2, antara lain adalah :
#Struktur alkil halida ( RX )
Reaktivitas suatu alkil halida, dalam suatu reaksi subsitusi dapat mempengarusi mekanisme reaksinya.
#Leaving group  X-
Dalam reaksi subsitusi senyawa alkil halida ion halida merupakan basa yang snagt lemah. Dalam reaksi subsitusi ion halida X-, ion halia I- merupakan ion yang mudah disubsitusikan kemudian diikuti ion Br, Cl dan yang terakhir F. jadi kereaktifan alkil halidanya RI > RBr > RCl > RF. Denagn kata lain ion F- merupakan basa yang paing kuat diantara ion halida.
 #Nukleofilik atau basa
Pada  suatu suasan ayng sesuai diman nantinya basa akan dapat berfungsi sebagai Nukleofil. Sebaliknya lagi semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa. Dalam suatu eaksi kimia, nukleofil/basa/ ( pereaksi atau reakton) bbereaksi dengan cara menyumbangkan sepasang elektron untuk membentuk suatu ikatan sigma yang baru.
Pertanyaannya :
1). Sebelumnya diketahui salah satu faktor yanng mempengaruhi kedua reksi tersebut yag saling bersaing adalah perbedaan suhu. Bagaiman hal tersebut dapat terjadi?
2). Sebelumnya dalam reaksi bersaing antara SN1 dan E1 dominan pada SN1 . tetapi sekarang SN2 dan E2 lebih dominan E2. Apa yang menjadi perbedaan keduanya?
3). Dikatakan alkil yang paling tersubsitusi biasanya melimpah dalam reaksi E2  menurut aturan saytseff . apa yang dimagsud aturan aturan saytseff ?

Reaksi Bersaing SN1 dan E1

Reaksi Bersaing SN1 dan E1
           Sebelumnya kita telah membahas mengenai mekanisme reaksi pada SN1 dan juga pada E1 kita ketahui bersama bahwasannya mereka sama- sama ketika karbokation akan diserang dengan nukleofil sebelumnya akan terjadi pelepasan leaving group pada karbokationnya dimana disi reaksi berjalan lambat sebelum nantinya akan diserang dengan nukleofil.
            Selain persaman tersebut pada mekanisme reaksi pada SN1 dan juga pada E1 juga memiliki perbedaan yang mencolok, salah satunya pada reaksi SN1 dimana pada reaksi ini terjadi suatu reaksi subsitusi pada mekanismenya. Lain halnya dengan mekanisme reaksi pada E1 diman disini terjadi reaksi eliminasi pada mekanismenya.
Kali ini kita akan membahas dimana pada reaksi SN1 dan juga pada E1 terdapat persaingan dantara keduanya, kita dapa menyebutnya ReaksiBersaing SN1 dan E1. Pada reaksi SN1 atau E1 mereka sama-sama berjalan  melewati suatu zat antara karbokation:

Yang dimagsut dengan at –antara karbokation biasanya menghasilkan campuran produk berupa produk subsitusi, suatu alkena dan juga berupa produk penataan –ulang. Produk penataan –ulang itu sendiri dapat terjadi bila karbokation itu dapat membentuk suatu karbokation yang lebih stabil dengan suatu geseran 1,2 dari suatu ion Hidrogen, Aril halida (ArX) atau Alkil halida (RX).   
Terjadinya lpersaingan antara  SN1 dan E1 ini dapat kita lihat sebagi contoh berikut :                   

                                                                                         
           Jika kita lihat contoh tersebut dapat dilihat dimana terdapat 2 hasil rekas ketika alkil halida bereaksi dengan basa lewis sebagi  pelarutnya.  Selain itu terdapat hal yang sangat mencolok dimana hasil untuk  SN1 itu persentasenya lebih besar dari pada E1 hal ini terjadi karena pengaruh dari pelarutnya, dimana jika pelarutnya memiliki karakteristik nukleofilik. ( basa yang sangat lemah) seperti air atau alkohol maka reaksi SN1 itu akan terjadi. Sedangkan pada reaksi E1 akan terjadi jika ada basa lemah atau kuat yang dilarutkan kedalam pelarut polar seperti ion Hidroksida, ion Alkoksida dan amida.
Pertanyaanya:
1. Jika lihat pada contoh soal di atas mengapa pada    tersier-butlklorida jika dilarutkan dengan pelarut air atauetanol lebih besar kemungkinannya menghasilkan hasil reaksi pada SN1 dari pada E1?
2. Selain dari perbedaan pelarunya yang mempengaruhi apakah terdapaat faktor lain yang dapat mempengaruhi hasil reaksi SN1 dan juga pada E1 tersebut?
3. Adakah contoh lain yang dapat menggambarkan terjadinya reaksi bersaing atara SN1 dan juga pada E1 tersebut ?

ELIMINASI- MEKANISME E1

ELIMINASI- MEKANISME  E1

Sebelumnya telah kita ketahui bersama reaksi eliminasi E2 yang mana pada reaksi tersebut terdapat basa yang menyerang H dimana substratnya belum putus dengan leaving goupnya. Nah sekarang kita akan membahas mengenai mekanisme eliminasi E1 dimana pada reaksi ini didahului oleh lepasnya leaving group dan nantinya pada saat pembentukan akan terjadi pelepasan substrat dan terbentuk atom C karbokation (C⁺).

Reaksi subsitusi S_N1 dari alkil halida diikuti dengan reaksi eliminasi yang menghasilkan alkena. Reksi ini disebut dengan reksi ini disebut dengan  reaksi dehidrogenasi. Dalam reaksi eliminasi ini, nukleofilnya bertindak sebgai basa, dan merupakan akseptor proton.

Reaksi eliminasi ini berjalan dengan mekanisme E1 ( eliminasi, unimolekuler). Tahap pertama dalam reaksi E1adalah  ionisasi dari alkil halida, tahap pertama yang sama dengan reaksi S_N1. Tahap kedua dalam reaksi E1 adalah lepasnya satu proton (H⁺) kedalam pelarut. Elektron dalam ikatan C-H digunakan untuk membentuk ikatan π. Hasilnya adalah alkena yang tidak bermuatan ( dalam persamaan reaksi berikut, tidak terlihat transisi ini).

Mekanisme E1:

                  Tahap 1, ionisasi:

                Tahap 2, Lepasnya H⁺:

Pertanyaannya :

1)      Pada mekanisme reaksi pada subsitusi S_N1 terdapat reaksi dehidrogenasi sama halnya yang terjadi di E1. Apa yang dimagsud dengan reaksi dehidrogenasi tersebut?

2)      Pada tahap 1 dimana terjadi reaksi ionisasi apa yang dimagsut reaksi ionisasi tersebut?

3)      Pada tahap 2 diaman terjadi pelepasan H⁺ apakah ada kemungkinan H⁺ tersenut lepas dan membentuk suatu ikatan senyawa degan senyawa yang lain ?

Mekanisme reaksi eliminasi E2

Mekanisme reaksi eliminasi E2

          


  Beberpa nukleofil, sepeti OH^- dan OR^-, adalah basa kuat. Suatu alkil halida  tersier tidak dapat mengadakan penggantian tempat dari belakang S_N2 karena adanya hambatan sterik. Akan tetapi, apabila dipanaskan dengan suatu basa kuat, biasanya K⁺ OH^-yang dilarutkan dalam etanol, alkil halida tersier akan mengadakan reaksi eliminasi untuk menghasilkan alkena. Reaksi eliminasi ini berjalan dengan cara lain dari mekanisme E1 disebut mekanisme E2 (eliminasi biomolekuler).

Mekanisme E2

            Reaksi E2  adalah reaksi satu tahap seperti juga reaksi S_N2 . Basa kuat mengambil sebuah proton dari alkil halida, pasangan elektron dari ikatan π dan ion halidanya lepas dalam satu tahap.

 Reaktivitas dari reaksi E2

Reaksi eliminasi dari alkil halida tersier dengan jalan E2 adalah cepat, alkali halida sekunder lebih lambat dan alkil halida tersier paling lambat. Metil halida tidak mengalami reaksi ini:

 Alkil halida primer umumnya tidak tergantung dari reaksi E2 karena reaksi subsitusinya akan selalu terjadi ( ingat reaktivitas S_N2 dari 3^o RX<<< 2^o RX < 1^o RX)

Campuran Alkena

Dalam reaksi E2 proton yang diambil oleh basa  adalah suatu ᵦ (beta) hidrogen:

 Dalam reaksi E2, sebuah ᵦ hidrogen diambil:      

Dalam reaksi eliminasi dari t-butil halida, hanya satu alkena dapat dibentuk karena semua ᵦ hidrogen adalah sama. Akan tetapi, alkil halida yang mungkin mengandung ᵦ hidrogen yang tidak sama, alkil halida ini menghasilkan campuran dari alkena apabila tergantung dari reaksi eliminasi.

 Apabila suatu reaksi eliminasi dilakukan dalam laboratorium, jumlah yang sama dari semua alkena yang terbentuk tidak didapat. Umumnya alkena yang paling stabil yang terbentuk , tetapi hasilnya tergantung dari sifat halida dan basanya. Dalam keadaan basa, alkena yang paling stabil adalah trans alkena yang paling banyak subsitusinya. Misalnya, dalam reaksi eliminasi dari  2-bromo, hasil utama adalah trans-2-butena.

Permasalahan:

1)      Reaksi E2 pada alki halida tersier lebih cepat dari pada reaksi E2 pada alkul halida sekunder. Bagaimana hal itu bisa terjadi?

2)      Reaksi E2  adalah reaksi satu tahap seperti juga reaksi S_N2 apakah ada perbedaan dari kedua reaksi tersebut, jika iya atau tidak berikan alasan spesifiknya?

3)      Dalam reaksi E2, sebuah ᵦ hidrogen Umumnya alkena yang paling stabil yang terbentuk , tetapi hasilnya tergantung dari sifat halida dan basanya. Mengapa hal tersebut bisa terjadi, jelaskan?