Reaksi Eliminasi Pada Alkil Halida Dan Alkohol


Reaksi eliminasi adalah suatu jenis reaksi organik dimana dua substituen dilepaskan dari sebuah molekul baik dalam satu atau dua langkah mekanisme. Reaksi satu langkah disebut dengan reaksi E2, sedangkan reaksi dua langkah disebut dengan reaksi E1. Simbol angka pada huruf E (yang berarti elimination) tidak melambangkan jumlah langkah. E2 dan E1 menyatakan kinetika reaksi yaitu berturut-turut bimolekuler dan unimolekuler.

            Pada sebagian besar reaksi eliminasi organik, minimal satu hidrogen dilepaskan membentuk ikatan rangka dua. Dengan kata lain akan terbentuk molekul tak jenuh. Hal tersebut memungkinkan bahwa sebuah molekul melangsungkan reaksi eliminasi reduktif, dimana valensi atom pada molekul menurun dua. Jenis reaksi eliminasi yang penting melibatkan alkil halida, dengan gugus pergi (leavig group) yang baik, bereaksi dengan basa lewis membentuk alkena. Contoh reaksi eliminasi :
Reaksi eliminasi adalah kebalikan dari reaksi adisi. Ketika senyawa yang tereliminasi asimetris, maka regioselektivitas ditemukan oleh aturan Zaitsev.

Reaksi Eliminasi: Mekanisme E2 dan E1

           Jika alkil halida mempunyai atom hidrogennya pada atom karbon yang bersebelahan dengan karbon pembawa halogen akan bereaksi dengan nukleofil, maka terdapat dua kemungkinan reaksi yang bersaing, yaitu substitusi dan eliminasi

Pada reaksi substitusi, nukleofil menggantikan halogen (lihat pers. 5.5). Pada reaksi eliminasi (pers. 5.6), halogen X dan hidrogen dari atom karbon yang bersebelahan dieliminasi dan ikatan baru (ikatan p) terbentuk di antara karbon karbon yang pada mulanya membawa X dan H. Proses eliminasi adalah cara umum yang digunakan dalam pembuatan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan rangkap.

Seringkali reaksi substitusi dan eliminasi terjadi secara bersamaan pada pasangan pereaksi nukleofil dan substrat yang sama. Reaksi mana yang dominan, bergantung pada kekuatan nukleofil, struktur substrat, dan kondisi reaksi. Seperti halnya dengan reaksi substitusi, reaksi elimanasi juga mempunyai dua mekanisme, yaitu mekanisme E2 dan E1.

Mekanisme E2
E2 merupakan reaksi eliminasi bimolekuler. Reaksi E2 hanya terjadi dari satu langkah atau hanya terjadi proses satu tahap dimana ikatan karbon-hidrogen dan karbon-halogen terputus membentuk ikatan rangkap C=C. Reaksi E2 dilangsungkan oleh alkil halida primer dan sekunder. Reaksi ini hampir sama dengan reaksi SN2. Reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hidrogen asam dengan kuat. Nukleofil bertindak sebagai basa dan mengambil proton (hidrogen) dari atom karbon yang bersebelahan dengan karbon pembawa gugus pergi. Pada waktu yang bersamaan, gugus pergi terlepas dan ikatan rangkap dua terbentuk.


Konfigurasi yang terbaik untuk reaksi E2 adalah konfigurasi dimana hidrogen yang akan tereliminasi dalam posisi anti dengan gugus pergi. Alasannya ialah bahwa pada posisi tersebut orbital ikatan C-H dan C-X tersusun sempurna yang memudahkan pertumpang tindihan orbital dalam pembentukan ikatan p baru.

Reaksi E2 menggunakan basa kuat seperti OH, -OR, dan juga membutuhkan kalor, dengn memanaskan alkil halida dalam KOH atau CH3CH2ONa dalam etanol.



Energi Reaksi E2 :




Mekanisme E1
E1 merupakan reaksi eliminasi unimolekuler. Mekanisme E1 mempunyai tahap awal yang sama dengan mekanisme SN1. E1 terdiri dari dua langkah mekanisme yaitu ionisasi dan deprotonasi. Ionisasi adalah putusnya ikatan hidrogen-halogen membentuk intermediet karbokation. Reaksi E1 biasanya terjadi pada alkil halida tersier. Reaksi ini berlangsung tanpa kuat, melainkan dengan basa lemah (dalam suasana asam dan suhu tinggi). Reaksi E1 mirip dengan reaksi SN1, karna sama sama menggunakan reaksi intermediet karbokation. Tahap lambat atau penentuan ialah tahap ionisasi dari substrat yang menghasilkan ion karbonium.


Kemudian, ada dua kemungkinan reaksi untuk ion karbonium. Ion bisa bergabung dengan nukleofil (proses SN1) atau atom karbon bersebelahan dengan ion karbonium melepaskan protonnya, sebagaimana ditunjukkan dengan panah lengkung, dan membentuk alkena (proses E1).


 Energi Reaksi E1 : 


Reaksi Eliminasi Alkohol

 Alkohol, seperti halnya alkil halida, bereaksi eliminasi dan menghasilkan alkena. Reaksi ini juga disebut reaksi dehidrasi, karena dalam reaksi ini juga mengalami pelepasan air.

Reaksi Eliminasi pada Alkohol seperti alkil halida, bereaksi eliminasi dan menghasilkan alkena. Karena air dilepaskan pada eliminasi ini, maka reaksi ini disebut reaksi dehidrasi
         Untuk alkohol primer mengalami reaksi E2, sedang untuk alkohol sekunder dan tersier, dehidrasi mengikuti jalur E1. Gugus hidroksil diprotonkan, sebuah karbokation terbentuk dengan lepasnya sebuah molekul air, dan kemudian sebuah proton dilepaskan untuk menghasilkan alkena (Ektosimsoliku. 2016).

            Adapun tahapannya yaitu : Dalam tahap kedua, karbokation kehilangan H+ karena diberikan kepada H2O, HSO4, atau molekul lain. Dalam tahap kedua ini, dalam keadaan transisi terbentuk ikatan rangkap sebagian. Jika dapat terbentuk lebih dari satu alkena, maka suatu reaksi E1 yang khas akan menghasilakan secara lebih melimpah (Yulliya. 2016).

E.Faktor-Faktor Yang Menentukan Produk Reaksi Eliminasi

1.Jenis Substrat
Substrate primer : untuk substrate primer lebih cocok menggunakan reaksi substitusi karena nukleofil lebih mudah mencapai carbon dengan gugus yang ditinggalkan

Substrate sekunder : lebih mudah menggunakan reaksi eliminasi, Karena adanya hambatan steric akan membuat reaksi substitusi semakin sulit.

Substrate tersier : pada halide tersier hambatan steric dari substrate akan membuat reaksi SN2 tidak dapat dilakukan. Sehingga pada substrate tersier menggunakan reaksi eliminasi terutama pada suhu yang tinggi.

2.Temperatur
Reaksi E1 dan E2 akan meningkat jika suhu tinggi jika dibandingkan dengan reaksi substitusi. Reaksi eliminasi membutuhkan banyak energy bebas daripada reaksi substitusi karena selama proses eliminasi terjadi perubahan ikatan.

3.Ukuran Nukleofil
Jika nukleofil tidak dirintangi maka reaksi yang akan terjadi adalah substitusi, Jika nukleofil dirintangi maka reaksi yang akan terjadi adalah eliminasi

4.Nukleofil dan Polaritas
Jika ion nukleofil kuat dan polaritasnya rendah seperti ion amina (NH2-) maka lebih mudah menggunakan reaksi eliminasi (E2) Jika ion nukleofil lemah dan polaritasnya tinggi seperti ion klorida dan ion asetat maka lebih mudah menggunakan reaksi substitusi (SN2)

5.Pelarut
Pada umumnya pelarut berpengaruh pada reaksi bersaing. Untuk produk eliminasi Pelarut yang polar lebih disukai E1 daripada E2; dan SN1 daripada SN2 Pengaruh pelarut tergantung pada kemampuan untuk mensolvasi ion-ion dan menstabilkan ion yang terbentuk atau memberikan kestabilan untuk memudahkan terbentuknya ion-ion molekul.

Permasalahan :

  1.    Selain karna sama sama menggunakan reaksi intermediet karbokation adakah lagi kemiripan antara reaksi E1 dengan reaksi SN1?
  2. Mengapa reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hidrogen asam?
  3.  apa yang membedakan reaksi E1 dengan E2?

Komentar

  1. saya akan mencoba membantu masalah anda, yang membedakan antara reaksi e1 dan e2 adalah, reaksi e1 adalah alternatif dari reaksi SN1, namun reaksi e1 ini hanya berlangsung 2 tahap dan dalam suasana basa.
    sedangkan untuk reaksi e2,sangat perlu diperhatikan nukleofil yang gunakan, pada reaksi e2 ini nuleofil yang gunakan harus basa kuat karena jika basa lemah maka yang terjadi adalah reaksi subsitusi pada SN2.

    BalasHapus
  2. Assalamualaikum saudara Eka saya akan mencoba membatu menjawab dari permasalahan yang anda ajukan pada nomor 2, Mengapa reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hidrogen asam?
    Karena basa disini bertindak sebagai nukleofil mengambil proton (hidrogen) dari atom karbon yang bersebelahan dengan karbon pembawa gugus pergi. Pada waktu yang bersamaan, gugus pergi terlepas dan ikatan rangkap dua terbentuk.
    Konfigurasi yang terbaik untuk reaksi E2 adalah konfigurasi dimana hidrogen yang akan tereliminasi dalam posisi anti dengan gugus pergi. Alasannya ialah bahwa pada posisi tersebut orbital ikatan C-H dan C-X tersusun sempurna yang memudahkan pertumpang tindihan orbital dalam pembentukan ikatan p baru.
    Reaksi E2 menggunakan basa kuat seperti –OH, -OR, dan juga membutuhkan kalor, dengan memanaskan alkil halida dalam KOH atau CH3CH2ONa dalam etanol.

    BalasHapus
  3. Assalamualaikum Wr. Wb.
    Nama saya Linggonilus Masturanda (082) akan mencoba menjawab permasalahan dari nomor 1.
    Dalam ketiga mekanisme tersebut:
    Langkah pertama: alkohol atau eter bertindak sebagai basis Lewis dan bereaksi dengan ion hidrogen membentuk ion oksoniium.
    Langkah kedua: air atau daun metanol dan karbokasinya adalah hasilnya.
    Langkah ketiga: carbokasi dapat dinetralkan dengan hilangnya ion hidrogen direaksi eliminasi atau oleh bromida dalam reaksi substitusi.

    BalasHapus

Posting Komentar