ALKIL HALIDA - Website Staff UI

ALKIL HALIDA R-X = Organohalogen Klasifikasi:Klasifikasi: - Alkil halida primer (10C) RCH 2X mempunyai satu gugus alkil terikat pada C ujung...

91 downloads 391 Views 5MB Size
ALKIL HALIDA Oleh : Dr. Yahdiana Harahap, MS

ALKIL HALIDA R-X = Organohalogen 

Klasifikasi: - Alkil halida primer (10C)

RCH2X

-

mempunyai satu gugus alkil terikat pada C ujung Alkil halida sekunder (20C) R2CHX

-

mempunyai dua gugus alkil terikat pada C ujung Alkil halida tersier (30C) R3CX mempunyai tiga gugus alkil terikat pada C ujung

Tatanama  Trivial

: untuk halida sederhana Disebutkan nama R dulu, diikuti halidanya CH3-CH2-Br Etil bromida  IUPAC : Awalan halo-, induknya adalah alkana CH3-CH2-Br Bromoetana

Naming Alkyl Halides Rule 1. Find the longest carbon chain and name it as the parent. If a double or triple bond is present, the chain must contain it Rule 2. Number the carbon atoms of the parent chain, beginning at the end nearer the first substituent, regardless of whether it is alkyl or halo. Assign each substituent a number according to its position on the chain. For example :

(a) If more than one of the same kind of halogen is present, number each and use one of the prefixes di-, tri-, tetra-, and so on. For example :

(b) If different halogens are present, number all and list them in alpha-betical order when writing the name. For example :

Rule 3. If the parent chain can be properly numbered from either end by rule 2, begin at the end nearer the substituent (either alkyl or halo) that has alpha-betical precedence. For example :

Con’d In addition to their systematic names, many simple alkyl halides are also named by identifying first the alkyl group and then the halogen. For example, CH3I can be called methyl iodide. Such names are well entrenched in the chemical literature and in daily usage, but they won’t be used in this book

Sifat Fisik T.d.nya lebih tinggi daripada alkana dengan jumlah C sama Karena BMnya lebih tinggi  T.d.nya semakin tinggi dengan bertambah besarnya berat atom halogen F : t.d.nya paling rendah I : t.d.nya paling tinggi  T.d.nya bertambah dengan bertambahnya atom C 

Con’d Tidak larut dalam air karena tidak mampu melakukan ikatan hidrogen dengan air . Senyawa ini larut dalam senyawa organik dengan polaritas rendah seperti benzen, eter, CHCl3  Rapatan (densitas) alkil halida cair lebih tinggi daripada senyawa organik lain seperti air Contoh : CHCl3 lebih berat dari air tenggelam ke dasar wadah 

Pembuatan :

1.

Dari alkohol

Reaksi berlangsung : - melewatkan gas halida kering ke alkohol - memanaskan alkohol dengan asam pekat - NaBr & H2SO4 dengan adanya alkohol - HCl (paling tdk reaktif) membutuhkan ZnCl2 utk dpt bereaksi dgn alkohol 1º or 2º, sdg utk 3º ckp mengocoknya dgn HCl (p) pd t kamar

Halogenasi Alkana

Con’d

Alkil halida 

elektrofil

Bereaksi dengan suatu nukleofil/basa - substitusi gugus x oleh nukleofil (Nu) - eliminasi HX alkena

Con’d

Reaksi substitusi dan eliminasi 

Substitusi satu atom, ion atau gugus disubstitusikan untuk menggantikan atom, ion atau gugus lain

RF RCl RBr RI Naiknya reaktifitas Nukleofil : spesi apa saja yang tertarik ke suatu pusat positif -basa Lewis -kebanyakan anion Tetapi beberapa molekul polar yang netral yang memiliki pasangan elektron menyendiri

Pada suasana yang sesuai, semua basa nukleofil Semua nukleofil dapat bertindak sebagai basa Kebasaan : ukuran kemampuan pereaksi untuk menerima sebuah proton dalam suatu reaksi asam-basa (affinitas basa terhadap proton)

Nukleofilisitas : ukuran kemampuan suatu pereaksi untuk menyebabkan terjadinya reaksi substitusi (affinitas basa Lewis terhadap atom C pada reaksi SN2)

SUBSTITUSI 

SN2 (Substitusi Nukleofilik Bimolekuler) reaksi berlangsung dalam 1 tahap yang melibatkan alkil halida & Na



Dengan bertambahnya gugus alkil yang terikat pada C ujung keadaan transisi makin berjejal dengan atom Jejalan ruang dalam struktur disebut rintangan sterik energi sistem tinggi laju reaksi menurun pembentukan ikatan sulit

SN1 (Substitusi Nukleofilik Unimolekuler) Hanya 1 molekul yang terlibat pada tahap dimana kinetiknya diukur laju reaksi = k x [RX] Tahap 1 :  Pematahan alkil halida ion halida & karbokation (C bermuatan ⊕) 



Tahap 2 : Penggabungan karbokation dengan nukleofil alkohol berproton



Tahap 3 : Lepasnya H+

Karbokation yang terbentuk lebih stabil SN1 lebih cepat Karbokation 30>20>10

reaksi

Eliminasi 

Suatu alkil halida diolah dengan basa kuat ⇒terjadi reaksi eliminasi Sebuah molekul kehilangan atom-atom atau ion-ion dari strukturnya Dihasilkan alkena Unsur H & X keluar dehidrohalogenasi Biasanya dihasilkan campuran alkena

Alexander Zaitsev (1875) 

Basa akan menginduksi reaksi eliminasi dengan menghasilkan produk alkena dengan atom C yang lebih tersubstitusi (lebih stabil) Contoh :



Reaksi E2 : terjadi apabila alkil halida direaksikan dengan basa kuat –OH atau RO- (ion alkoksida) terjadi pada 1 tahap



Biasanya reaksi E1 dan SN1 bersaing biasanya terdapat sebagai campuran dalam reaksi

Reaksi bersaingan : Metil halida & alkil halida 10 cenderung substitusi  Alkil halida 30 eliminasi  Alkil halida 20 diantaranya 



Bagaimana memprediksi reaksi apa yang akan terjadi ? substitusi atau eliminasi ? biomolekular atau unimolekuler? Tidak ada jawaban yang pasti (rigid) Tetapi sangat mungkin untuk mengenali beberapa trend dan membuat generalisasi

Con’d Jenis Halida

SN1

SN2

E1

E2

RCH2X (10)

Tidak terjadi reaksi

Sangat mungkin Tidak terjadi terjadinya reaksi reaksi

Terjadi apabila digunakan basa kuat

R2CHX (20)

Dapat terjadi dengan alilik &benzilik halida

Dapat terjadi dengan Dapat terjadi adanya kompetisi dengan alilik dengan reaksi E2 dan benzilik halida

Sangat mungkin terjadi dengan basa kuat

R3CX (30)

Lebih disukai dalam pelarut hidroksilik

Tidak terjadi

Terjadi apabila digunakan basa

Terjadi kompetisi dengan SN1



Alkil Halida 10 : SN2 terjadi apabila digunakan nukleofil yang baik, seperti RS-, I-, CN-, NH3 atau Br-E2 terjadi apabila digunakan basa kuat, secara sterik banyak rintangannya (hindered) seperti t-butoksida



Alkil halida 2º ; SN2& E2 terjadi kompetisi campuran Kalau digunakan nukleofil basa lemah dalam pelarut polar aprotik, SN2 dominan Basa kuat seperti CH3CH2O-, OH- atau NH2- ⇒ E2 dominan

SN1 & E1 dapat terjadi terutama untuk alilik dan benzilik if Nu nya basa lemah dengan pelarut protik seperti etanol dan asam asetat



Alkil halida 30 : - E2 if basa yang digunakan OH- atau RO- Kondisi reaksi netral (mis : dipanaskan dengan etanol murni) campuran E1 dan SN1



Summary RCH2X (10)

SN2



R2CHX (20)

SN2 dengan Nu non basa

R3CX (30)

E2 dengan basa kuat E2 (Hampir semua)





(SN1 & E1 dalam pelarut non basa) 1. Substitusi Nukleofilik

2. Eliminasi

Pada SN2 : gugus pergi lepas begitu nukleofil menyerang  SN1 : gugus pergi lepas lebih dahulu, baru kemudian Nu menyerang 



Organometalic Coupling Reactions Pereaksi Gilman : Organometallic reaksi dengan alkil halida 1 gugus alkil dari pereaksi Gilman menggantikan halida dari alkil halida produk hidrokarbon