REAKSI BERSAING SN1 DAN E1
Mekanisme E1 hampir identik dengan mekanisme S N 1, hanya berbeda dalam proses reaksi yang diambil oleh perantara karbokation. Maka karna hal ini lah SN1 dan E1 merupakan reaksi bersaing. Seperti diperlihatkan oleh persamaan berikut, karbokation yang mengandung beta-hidrogen dapat berfungsi baik sebagai asam Lewis (elektrofil), seperti yang terjadi pada reaksi S N 1, atau asam Brønsted, seperti pada reaksi E1.
Jadi, hidrolisis tert-butil klorida dalam pelarut campuran air dan asetonitril menghasilkan campuran 2-metil-2-propanol (60%) dan 2-metilpropena (40%) pada laju yang tidak tergantung pada konsentrasi air. Alkohol adalah produk dari reaksi S N 1 dan alkena adalah produk dari reaksi E1. Karakteristik kedua mekanisme reaksi ini serupa, seperti yang diharapkan.Keduanya menunjukkan kinetika orde pertama; tidak ada yang banyak dipengaruhi oleh perubahan nukleofil / basa; dan keduanya relatif non-stereospecific.
(CH 3 ) 3 C - Cl + H 2 O —— > [(CH 3 ) 3 C (+) ] + Cl (-) + H 2 O —— > (CH 3 ) 3 C - O H + (CH3 ) 2 C = CH 2 + H Cl + H 2 O
Untuk meringkas, ketika intermediasi karbokation terbentuk, kita dapat mengharapkan pereaksi untuk bereaksi lebih jauh dengan satu atau lebih mode berikut:
- Kation dapat berikatan dengan nukleofil untuk menghasilkan produk pengganti.
- Kation dapat mentransfer beta-proton ke basa, menghasilkan produk alkena.
- Kation dapat diatur ulang menjadi karbokation yang lebih stabil, dan kemudian bereaksi dengan mode # 1 atau # 2.
Karena reaksi S N 1 dan E1 berlangsung melalui perantara karbokation yang sama, rasio produk sulit untuk dikendalikan dan biasanya substitusi dan eliminasi dilakukan.
Setelah membahas banyak faktor yang mempengaruhi substitusi nukleofilik dan reaksi eliminasi alkil halida,kita sekarang harus mempertimbangkan masalah praktis untuk memprediksi hasil yang paling mungkin terjadi ketika alkil halida yang diberikan bereaksi dengan nukleofil tertentu. Seperti yang kami catat sebelumnya, beberapa variabel harus dipertimbangkan, yang paling penting adalah struktur gugus alkil dan sifat reaktan nukleofilik . Sifat substituen halogen pada alkil halida biasanya tidak terlalu signifikan jika Cl, Br atau I. Dalam kasus di mana kedua reaksi S N 2 dan E2 bersaing, klorida umumnya memberikan lebih banyak eliminasi daripada iodida, karena elektronegativitas yang lebih besar dari klorin meningkatkan keasaman beta-hidrogen. Memang, meskipun alkil fluorida relatif tidak reaktif, ketika reaksi dengan nukleofil basa dipaksakan, eliminasi terjadi (perhatikan elektronegativitas fluorin yang tinggi).
SN1 dan E1 dikelompokkan bersama karena mereka selalu terjadi bersama. Jika kelompok yang meninggalkan terdisosiasi terlebih dahulu, ada kemungkinan yang sama kemungkinan serangan nukleofil (SN1) karena ada basa yang melepaskan b-hidrogen (E1). Ini berarti bahwa setiap reaksi yang dihasilkan melalui mekanisme SN1 / E1 akan menghasilkan 50% produk SN1 dan 50% produk E1, dan Anda harus memasukkan keduanya untuk kredit penuh.
Baik E1 maupun SN1 memulai hal yang sama, dengan pemisahan gugus yang meninggalkan, membentuk molekul planar trigonal dengan karbokation . Molekul ini kemudian diserang oleh nukleofil untuk SN1 atau basa menarik b-hidrogen untuk E1. Jika SN1 terjadi, akan ada inversi stereokimia karena serangan sisi belakang dan tiga ikatan lainnya "berputar ke dalam" di sekitar karbon pusat.
Karbokation ini mempengaruhi perkembangan reaksi. Dalam SN2 dan E2 kita melihat bahwa karbon 3 ° memiliki laju reaksi yang jauh lebih lambat daripada karbon 1 ° karena hambatan sterik yang mencegah serangan nukleofil atau basa yang melepaskan b-hidrogen. Namun dengan SN1 dan E1, hubungan ini terbalik, dan karbon 3 ° bereaksi jauh lebih cepat daripada karbon 1 °. Hal ini disebabkan oleh kestabilan karbokation antara-karbokation-3 ° dapat menstabilkan muatan berlebih jauh lebih baik daripada karbokation 1 °, sehingga langkah menengah lebih mungkin terjadi, memungkinkan nukleofil atau basa untuk menyerang selama langkah kedua mekanisme .
Permasalahan:
1. Faktor apa yang menyebabkan reaksi SN1 harus bersaing dengan E1, mengapa tidak SN1 dengan E2 saja atau sebaliknya?
2. Apakah bisa jika alkil halide yang digunakan digantikan dengan alkohol? Jelaskan.
3. Bagaimana pengaruh struktur gugus alkil terhadap reaksi SN1 dan E1?
Komentar
Saya M Rizki Dwi Putra NIM A1C118006
Menjawab permasalahan nomor 2, bila alkil halida digantikan dengan alkohol kemungkinan reaksi tidak akan terjadi kecuali dengan penambahan asam kuat.
1. Memiliki proses multi langkah
2. Terjadi dengan pembentukan karbokation sebagai perantara pada langkah penentuanlaju.
3. Mengikutu kinetika orde satu atau unimolecular.
mengapa tidak SN1 dengan E2 saja atau sebaliknya karena, keduanya memiliki karakteristik yang berbeda.
Terimakasih