MEKANISME TERJADINYA ELIMINASI PADA ALKIL HALIDA DAN ALKOHOL

Reaksi Eliminasi adalah suatu reaksi dimana bagian suatu molekul lepass dari atom yang mengikatnya sehingga terbentuk ikatan rangkap.reaksi eliminasi merupkan suatu jenis reaksi organik dimana dua subtituen dilepaskan dari sebuah molekul baik dalam satu langkah atau dua langkah dimana reaksi satu langkah yaitu E2 dan reaksi dua langkah dikenal dengan E1. yang dapat dijelaskan dari gambar dibawah ini :

A. REAKSI ALKIL HALIDA 

Alkil halida paling banyak ditemui sebagai zat antara dalam sintesis. Mereka dengan mudah diubah ke dalam berbagai jenis senyawa lain, dan dapat diperoleh melalui banyak cara. Reaksi alkil halida yang banyak itu dapat dikelompokkan dalam dua kelompok, yaitu reaksi substitusi dan reaksi eliminasi. Dalam reaksi substitusi, halogen (X) diganti dengan beberapa gugus lain (Z).

Reaksi eliminasi melibatkan pelepasan HX, dan hasilnya adalah suatu alkena. Banyak sekali modifikasi terhadap reaksi ini, tergantung pada pereaksi yang digunakan.

          Kepolaran suatu pelarut itu disebabkan oleh atom C primer, sekunder dan tersier (1ᵒ, 2ᵒ, 3ᵒ). Kepolarannya semakin kekanan semakin polar. Hal ini berarti atom C primer merupakan nonpolar sedangkan atom C tersier merupakan polar. Makin kompleks suatu senyawa maka akan semakin tidak polar. Keceapatan reaksi antara SN1 dan SN2 akan dijelaskan berdasarkan gambar dibawah ini:

Pada gambar ditunjukkan bahwa reaksi SN2 memiliki ∆G yang lebih rendah dari pada reaksi SN1. Hal ini menyebabkan reaksi SN2 lebih cepat dari pada reaksi SN1. Reaksi SN2 lebih cepat daripada reaksi SN1 dikarenakan dua reaktan dan substrat saling bertumbukan yang menyebabkan energi aktivasi pada reaksi SN1 yang tinggi dan halangan steriknya rendah. Persamaan laju reaksinya sebagai berikut :

R= k [R][s]

    Pada reaksi SN1 berjalan lambat karena tumbukan yang terjadi tidak sempurna dan mempunyai halangan sterik yang besar serta nukleofil baru mulai mengikat reaktan. Persamaan laju reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

R = k [s]

 B. REAKSI ELIMINASI

            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 ) 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.

 1. Mekanisme reaksi E1

         Mekanisme reaksi E1 merupakan alternatif dari mekanisme reaksi SN1. Karbokation dapat memberikan sebuah proton kepada suatu basa dalam reaksi eliminasi.
Mekanisme reaksi E1 terdiri dari dua tahap. Perhatikan contoh berikut ini.

Tahap 1 reaksi E1 berjalan lambat.

  2. Mekanisme reaksi 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  baru.

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

C. REAKSI ELIMINASI PADA ALKOHOL

Eliminasi adalah reaksi pembentukan ikatan rangkap dari ikatan tunggal. Alkohol yang mengalami reaksi eliminasi akan menghasilkan alkena. Saat ditambahkan air brom, larutan tetap berwarna bening. Hal ini menandakan terbentuknya ikatan rangkap. Jika ditambahkan air brom terus menerus, maka larutan akan menjadi jenuh. Sehingga larutan berubah menjadi kemerahan, karena air brom akan memutuskan ikatan rangkap dan bereaksi dengan sesamanya. Dalam percobaan ini H₂SO₄berfungsi sebagai katalisator dan oksidator. Saat terjadi reaksi eliminasi gugus -OH akan putus dan membentuk air. Berikut mekanisme reaksinya :

CH₃ – CH₂ – OH   →   CH₂ = CH₂ + H₂O

PERMASALAHAN:

1.   mengapa reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hydrogen asam?

2.    mengapa pada reaksi E1 basa kuat tidak diperlukan ?

3. apa saja kemiripan antara reaksi E1 dan E2, sebutkan saja!