Dokumen tersebut membahas tentang alkil halida dan reaksi substitusi nukleofiliknya. Terdapat pembahasan mengenai jenis-jenis alkil halida, mekanisme SN1 dan SN2, serta reaksi eliminasi E1 dan E2 pada alkil halida.

1. Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun
ALKIL HALIDA :
Tinjauan reaksi subtitusi
nukleofilik

2. Standar Kompetensi
Memahami bentuk dan
konfigurasi molekul organik
serta reaksi-reaksi yang
dialami senyawa didasarkan
atas pemahaman sifat gugus
fungsinya
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

3. Kompetensi Dasar
Memahami struktur, tata nama
dan sifat- sifat serta sintesis
senyawa alkil halogenida
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

4. Indikator
Memahami struktur, tata nama
dan sifat- sifat serta sintesis
senyawa alkil halogenida
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

5. Tujuan Pembelajaran
Memahami struktur, tata nama
dan sifat- sifat serta sintesis
senyawa alkil halogenida
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

6. Materi
JENIS – JENIS ALKIL HALIDA
REAKSI SUBTITUSI : SN1 DAN SN2 PADA ALKIL HALIDA
REAKSI ELIMINASI : E1 DAN E2 PADA ALKIL HALIDA
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

7. Glosarium
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun
substitusi nukleofilik adalah suatu kelompok dasar reaksi
substitusi, dimana sebuah nukleofil yang "kaya" elektron, secara
selektif berikatan dengan atau menyerang muatan positif dari
sebuah gugus kimia atau atom yang disebut gugus lepas (leaving
group
Reaksi eliminasi adalah suatu jenis reaksi organik dimana dua
substituen dilepaskan dari sebuah molekul baik dalam satu atau
dua langkah mekanisme

8. Referensi
Fessenden and Fessenden. 1992. Kimia Organik Jilid
I. Jakarta: Erlangga.
Fessenden and Fessenden. 1992. Kimia Organik Jilid
II. Jakarta: Erlangga
Hart. H. 1983. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat
edisi ke Enam. Jakarta: Erlangga.
Solomons G., TW. 1996. Organic Chemistry sixth
edition. New York: John Wiley & Sons Inc.
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun

9. Penyusun
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
Indikator
Tujuan Pembelajaran
Materi
Glosarium
Referensi
Penyusun
JUNANDO PANDIANGAN,
S.Pd
E-mail: junandopandiangan@yahoo.com
Mahasiswa Pascasarjana UNIMED
Dosen : DR. Retno Dwisuyanti, M.Si

10. Jenis – Jenis Alkil Halida
Organo halogen
Alkil halida
Cl
CCl3
Cl
Cl C
Cl
H
O
H2
H
H Cl
I
H
HO C
I
I
I
HC
O
NH2
C
OH
C Cl
H
Cl
C Cl
Cl
Cl
C Cl
H
Cl
C C
H
Aril halida
Halida vinilik

11. Nukleofilik
R X Y- R Y X-Subtitusi
Reaksi Umum :
Alkil halida Gugus
pengganti
Gugus pergi
(leaving group)
Produk
Mekanisme
SN1 SN2

12. Gugus Pergi (Leaving groups)
Gugus pergi merupakan basa lemah
Reaktivitas: R-I > R-Br > R-Cl >> R-F
L.G. baik
Lebih reaktif
R X + Y R Y + X
stronger
base
weaker
base
K > 1
Br + NaF F + NaBr
SB WB
acetone
+ NaI + NaBr (s)
WB SB
Br I
L.G. buruk
Kurang reaktif
Basa
kuat
Basa
lemah
Reaksi
umum :
Contoh :
Basa
kuat
Basa
lemah

13. Mekanisme SN
Rumus umum laju reaksi : V = k1[RX] + k2[RX][Y–]
k1 meningkat
RX = CH3X 1º 2º 3º
k2 meningkat
k1 ~ 0
V = k2[RX][Y–]
(bimolekular)
SN2
k2 ~ 0
V = k1[RX]
(unimolekular)
SN1

14. Mekanisme SN2 A. Kinetika
Contoh: CH3I + OH– ® CH3OH + I–
V = k[CH3I][OH–], bimolekular
Kedua spesi terlibat dalam tahap penentu laju reaksi
Reaktivitas: R-I > R-Br > R-Cl >> R-F
Pemutusan ikatan C-X terlibat dalam penentu laju reaksi
Þ serentak, mekanisme satu tahap
CH3I + OH–
[HO---CH3---I]–
CH3OH + I–

15. B. Stereokimia
Mekanisme SN2
Reaksi stereospesifik: Reaksi berlangsung
H Br HO H
NaOH
(R)-(–)-2-bromooktan (S)-(+)-2-oktanol
dengan konfigurasi
inversi

16. C. Mekanisme
H
H
H
HO C I
H
HO C
I
HH
Mekanisme SN2
C
H
HO
H
H
+ I
d+ d-
serangan LG dari arah berlawanan Konfigurasi inversi
HO C I HO C I HO C I

17. D. Efek Sterik
e.g., R–Br + I– ® R–I + Br–
Senyawa Kec.Relatif
metil CH3Br 150
1º RX CH3CH2Br 1
2º RX (CH3)2CHBr 0.008
3º RX (CH3)3CBr ~0
Halangan
sterik
meningkat
Halangan sterik minimal
H
H
H
C Br
I
H
H C
H C
H
C Br
H C
H
H
H
H
I
Halangan sterik minimal
Reaktifitas terhadap SN2:
CH3X > 1º RX > 2º RX >> 3º RX
bereaksi dgn
mekanisme SN2
(k2 large)
lebih sulit Tidak bereaksi dgn
mekanisme
SN2
(k2 ~ 0)
Mekanisme SN2

18. E. Nukleofil Vs
Nukleofilisitas
1. Anions R X + OH R OH + X
R X + CN R CN + X
R X R O H
+ +
H
+ R O R' +
H
R X
H2O
R'OH
X
X
ROH + HX
hidrolisis
ROR' + HX
alkoholisis
2. Species netral
Nu sangat baik: I–, HS–, RS–, H2N–
Nu baik: Br–, HO–, RO–, CN–, N3
–
fair Nu: NH3, Cl–, F–, RCO2
–
Nu buruk: H2O, ROH
Nu sangat buruk: RCO2H
Mekanisme SN2
Jenis Nukleofil :
Nukleofilisitas :

19. A. Kinetik
CH3
C
H3C
Mekanisme SN1
+ D O CH3 + HBr
Br CH3OH H3C C
CH3
CH3
CH3
contoh :
3º, tidak melalui SN2
V = k[(CH3)3CBr] unimolekular
Penetu laju reaksi tergantung hanya pada (CH3)3CBr

20. B. Mekanisme
CH3
C
H3C
Br
CH3
CH3
CH3
H3C C
CH3
O
O CH3 + HBr
CH3
RLS: C
H3C
CH3
+ Br
CH3
C
H3C
CH3
HOCH3 H3C
C
CH3
H
CH3
CH3
C
H3C
O
CH3
H
CH3
-H+
tahap
penentu laju
reaksi
Mekanisme SN1

21. C. Diagram Energi
Mekanisme dua tahap:
RBr + CH3OH
R+
Mekanisme SN1
ROCH3 + HBr

22. E. Stereokimia: stereorandom
CH3CH2
Br
H
CH3 CH3CH2
OH
H
CH3 CH3CH2
H
+ CH3
OH
H2O
racemic
CH3CH2 C
H
CH3
+
OH2
OH2
sp2, trigonal planar
Mekanisme SN1
rasemat

23. F. Stabilitas Karbokation
Mekanisme SN1
Stabilitas R+ : 3º > 2º >> 1º > CH3
+
Raktivitas R-X terhadap SN1: 3º > 2º >> 1º > CH3X
CH3
+
1º R+
2º R+
3º R+
Kemungkinan
penataan ulang

24. SN1 vs SN2
A. Efek pelarut
nonpolar: heksan, benzen
moderat polar: eter, aseton, etil asetat
polar protic: H2O, ROH, RCO2H
polar aprotic: DMSO DMF asetonitril
C
H
O
N(CH3)2
CH3 C N
CH3
O
S
CH3
Jenis pelarut :

25. Mekanisme SN1 didukung oleh pelarut protik polar
Menstabilkan R+, X– (relatif RX)
RX
R+X–
dalam pelarut kurang polar
dalam pelarut lebih polar
A. Efek pelarut
SN1 vs SN2

26. A. Efek pelarut
Mekanisme SN2 didukung oleh pelarut polar dan semi polar
destabilisasi Nu–,
meningkatkan nukleofilisitas
RX + OH–
ROH + X–
dalam DMSO,
pelarutan OH- lemah,
OH- lebih reaktif
dalam DMSO
dalam H2O
SN1 vs SN2
dalam H2O, OH-membentuk
ik. hidrogen
OH- kurang reaktif

27. B. Kesimpulan
RX = CH3X 1º 2º 3º
SN1 vs SN2
V SN1 meningkat (stabilitas karbokation)
V SN2 meningkat (efek sterik)
bereaksi terutama
melalui SN2
(k1 ~ 0, k2 besar)
bereaksi terutama
melalui SN1
(k2 ~ 0, k1 besar)
dapat
bereaksi dgn
kedua
mekanisme
SN2 jika ada Nu baik (V = k2[RX][Nu])
-biasanya dalam pelarut polar aprotik
SN1 dapat terjadi tanpa kehadiran No baik (V = k1[RX])
- biasanya dalam pelarut polar protik (solvolisis)

28. Reaksi Umum :
Eliminasi alkil halida: dehidrohalogenasi
H
C
X
C
Eliminasi
+ B C C + BH + X
alkil halida basa kuat produk
(alkena)
Mekanisme
E1 E2
Basa kuat : KOH/ethanol; CH3CH2ONa/CH3CH2OH; tBuOK/tBuOH

29. Br
EtONa + +
EtOH
61% 20% 19%
Br
EtONa +
EtOH
71% 29%
Eliminasi
Produk mengikuti aturan Zaitsev :
alkena lebih stabil, dihasilkan lebih banyak

30. Mekanisme E2
Mekanisme E2 : eliminasi bimolekuler
• Reaksi adalah bimolekul, V tergantung pada konsentrasi RX dan B–
V = k[RX][B–]
Tahap penentu laju reaksi melibatkan konsentrasi B–
• reactivity: RI > RBr > RCl > RF
kekuatan ikatan R—X meningkat
Tahap penentu laju reaksi melibatkan pemutusan ikatan R—X
(Reaksi tidak tergantung pada jenis RX apakah 1º, 2º, atau 3º)

31. A. Satu tahap, mekanisme serentak:
X
C C
H
X
C C
H
B
C C
B H
X
B
Br
+ OH-Zaitsev
Mekanisme E2

32. B. Anti elimination
H
C C
X
H
Mekanisme E2
C C
X
anti periplanar
syn periplanar
-kebanyakan molekul
-tetapi eklips!
dapat mengadopsi
konformasi lebih mudah
Eliminasi E2 biasanya terjadi ketika H dan X adalah anti

33. CH3
Br
Br
CH3
+
EtONa
EtOH
""
major minor
major
Contoh :
Mekanisme E2
B. Anti elimination

34. Mekanisme E2
B. Anti elimination
Br harus aksial untuk menjadi anti terhadap H:
CH3
Br
H
H
CH3
Br
H
H
but
Br anti terhadap kedua H
produk berorientasi Zaitsev
Br anti hanya pada H yang
memberikan produk berorientasi
non-Zaitsev
Penjelasan contoh :
tetapi

35. A. Mekanisme E1
Mekanisme E2:
Mekanisme E1
EtONa
EtOH +
major minor
Br
V = k[RBr][B–]
Reaktivitas: RI > RBr > RCl > RF (tidak ada efek 1º, 2º, 3º)
Namun jika:
Maka :
+
major minor
D
EtOH
Br
V = k[RBr] E1
Reaktivitas: RI > RBr > RCl > RF (melibatkan pemutusan R–X)
dan: 3º > 2º > 1º (melibatkan R+)

36. A. Mekanisme E1
Step 1:
(RLS)
Tahap 1:
Penentu laju
Step 2:
Br
H
Mekanisme E1
+ Br
EtOH
EtOH + HBr
+ EtOH2
Tahap 2:
- R+ dapat mengalami penataan ulang
eliminasi biasanya terjadi dengan kehadiran basa kuat

37. Subtitusi Vs Eliminasi
A. Reaksi unimolekuler (SN1, E1) atau bimolekuler (SN2, E2)?
V = k1[RX] + k2[RX][Nu / B]
• faktor ini akan membesar jika konsentrasi Nu atau B
meningkat
Reaksi bimolekular (SN2, E2) didukung oleh
konsentrasi Nu baik atau B kuat yang tinggi
• faktor ini akan bernilai nol jika konsentrasi Nu atau B juga
nol
reaksi unimolekular (SN1, E1) terjadi pada ketidak
hadiran Nu baik atau B kuat

38. B. Bimolekular: SN2 or E2?
1. Struktur substrat: halangan sterik menyebabkan penurunan V SN2, tidak
efek sterik
meningkat
Subtitusi Vs Eliminasi
Rate = kSN2[RX][Nu] + kE2[RX][B]
Br
Br
Br
Br
NaOEt O
Nu memiliki efek sterik yang besar
O
O
+
+
+
tBuOK
91% 9%
13% 87%
100%
15% 85%
"
"
berpengaruh pada V E2
E2 lebih dominan

39. 2. Basa Vs Nukleofil
• basa yang lebih kuat mendukung E2
• nukleofil yang baik mendukung SN2
Br I
tBuOK
OCH3
OtBu
+
+
NaI
NaOCH3
100%
40% 60%
5% 95%
good Nu
weak B
good Nu
strong B
poor Nu
strong B
B. Bimolekular: SN2 or E2?
Subtitusi Vs Eliminasi

40. Br H2O
D
(weak B,
poor Nu)
OH2
H
OH2
OH
V = k[R+][H2O]
tidak ada kontrol terhadap rasio SN1 dan E1
C. Unimolekular: SN1 or E1?
Subtitusi Vs Eliminasi

41. D. Kesimpulan
Subtitusi Vs Eliminasi
1. bimolekular: SN2 & E2
Didukung oleh konsentrasi tinggi dari Nu baik atau B kuat
Nu baik, B lemah : I–, Br–, HS–, RS–, NH3, PH3 mendukung SN2
Nu baik, B kuat : HO–, RO–, H2N– SN2 & E2
Nu buruk, B kuat : tBuO– (sterically hindered) mendukung E2
Substrat:
1º RX lebih sering SN2 (kecuali dengan tBuO–)
2º RX bisa SN2 dan E2 (tetapi lebih sering E2)
3º RX hanya E2

42. 2. unimolekular: SN1 & E1
Terjadi pada ketidakhadiran dari Nu baik atau B kuat
Nu buruk, B lemah: H2O, ROH, RCO2H
Substrat:
1º RX SN1 and E1 (hanya dengan penataan ulang)
2º RX
3º RX
SN1 and E1 (dapat terjadi penataan ulang)
tidak dapat
mengontrol
rasio
SN1 to E1
D. Kesimpulan
Subtitusi Vs Eliminasi