Mekansime terjadinya eliminasi pada alkil halida dan alkohol

Mekansime terjadinya eliminasi pada alkil halida dan alkohol

     Sebelum membahas lebih lanjut, ada baiknya kita mengetahui bahwa semua nukleofil berpotensi sebagai basa dan semua basa berpotensi sebagai nukleofil,sebab bagian reaktif dari keduanya sama-sama pasangan elektron bebas. karena itu tidak heran kedua reaksi substitusi dan eliminasi  sering bersaing satu sama lain.

Reaksi eliminasi adalah salah satu jenis reaksi organik  dimana dua substituen dipisahkan dari suatu molekul baik dalam mekanisme satu atau dua-tahap. Mekanisme satu-tahap dikenal sebagai reaksi E2, dan mekanisme dua-tahap dikenal sebagai reaksi E1. Angka pada nama reaksi tidak berhubungan dengan jumlah tahapan dalam mekanisme tersebut, namun berkaitan dengan kinetika reaksi, bimolekular dan unimolekular berturut-turut.

Mekanisme E2

       E2 merupakan singkatan dari eliminasi bimolekular. Reaksi tersebut melibatkan mekanisme satu-tahap di mana ikatan karbon-hidrogen dan karbon-halogen terputus untuk membentuk ikatan rangkap dua. ( C = C)

Karakteristik mekanisme reaksi ini diantaranya:

• E2 adalah eliminasi satu tahap, dengan satu keadaan transisi.
• Biasanya terjadi pada alkil halida primer tersubstitusi, namun mungkin terjadi pada alkil halida sekunder dan senyawa lainnya.
• laju reaksi mengikuti orde kedua, karena reaksi dipengaruhi baik oleh alkil halida dan basa (bimolekular).
• Karena mekanisme E2 menghasilkan pembentukan ikatan pi, dua gugus pergi (terkadang sebuah hidrogen  dan suatu halogen) harus antiperiplanar. keadaan transisi antiperiplanar memiliki konfigurasi  goyang (staggered) dengan energi yang lebih rendah dibanding keadaan transisi sinperiplanar di mana konformasi eklips dengan energi yang lebih tinggi. Mekanisme reaksi yang melibatkan konformasi goyang lebih disukai pada reaksi E2 (tidak seperti reaksi E1).
• E2 biasanya menggunakan basa  kuat. Basa harus cukup kuat untuk melepas hidrogen yang kurang asam.
• Agar ikatan pi dapat terbentuk,hibridisasi  karbon harus lebih rendah dari sp³ menjadi sp².
• ikatan C-H dilemahkan dalam tahap penentu laju dan karenanya efek isotop deuretium primer lebih besar dari 1 (biasanya 2-6) teramati.
• E2 berkompetisi dengan mekanismereaksi SN2 jika basa dapat bertindak pula sebagai nukleofil (pada banyak basa yang umum).

Mekanisme E1

Reaksi Eliminasi unimolekuler

      Reaksi eliminasi unimolekuler adalah reaksi eliminasi dimana karbokation memberikan sebuah proton kepada suatu basa dalam suatu reaksi eliminasi sehingga akan menghasilkan suatu produk alkena. dalam reaksi ini hanya satu molekul saja yang menetukan reaksi.(mekanisme eliminasi unimolekuler)"

   

E1 adalah suatu model untuk menjelaskan jenis tertentu dari reaksi eliminasi kimia. E1 merupakan singkatan dari eliminasi unimolekular serta memiliki karakteristik berikut.

• Merupakan proses eliminasi dua-tahap: ionisasi dan deprotonasi.
  • ionisasi: ikatan karbon-halogen putus menghasilkan zat antara karbokation.
  • Deprotonasi: karbokation.
• E1 umumnya terjadi pada alkil halida tersier, namun mungkin terjadi pada beberapa alkil halida sekunder.
• laju reaksi dipengaruhi hanya oleh konsentrasi alkil halida karena pembentukan karbokation adalah tahap paling lambat, alias tahap penentu laju. Karenanya, kinetika orde pertama berlaku (unimolekular).
• Reaksi biasanya terjadi pada ketiadaan basa atau hanya dalam kehadiran basa lemah (kondisi asam dan suhu tinggi).
• Reaksi E1 berkompetisi dengan mekanisme reaksi SN1 karena keduanya berbagi zat antara karbokationik yang umum.
• Efek isotop Deuterium  sekunder yang agak lebih besar dari 1 (biasanya 1 - 1.5) teramati.
• Tidak dibutuhkan antiperiplanar. Contohnya pada pirolisi  pada suatu ester sulfonat tertentupada metanol.
• 

hanya produk reaksi A yang dihasilkan dari eliminasi antiperiplanar. kehadiran B merupakan indikasi bahwa E1 terjadi .

Reaksi ini disertai dengan reaksi penataan  karbokationik.

Reaksi eliminasi air dari alkohol/alkanol (dehidrasi)

Alkohol/alkanol dapat bereaksi membentuk alkena dengan bantuan katalis H₂SO₄ pekat berlebih.

 

Alkohol/alkanol berlebih dapat bereaksi membentuk eter dengan bantuan katalis H₂SO₄ pekat

 

PERMASALAHAN

               1. Mengapa Eliminasi E1dapat  terjadi dengan alkil halida yang sangat tersubstitusi, jelaskan !

          2. Mengapa menaikkan suhu meningkatkan proporsi eliminasi   (E1 dan E2) terhadap Substitusi ?  jelaskan !

    3. Jelaskan cara lain untuk meningkatkan proporsi eliminasi ?