Tugas Harian

Tugas Harian :

1.       Bagaimana mekanisme masuknya substituen atau  gugus fungsi  ke dalam cincin aromatik dengan pengarah meta, para dan orto?

Jawab :

                Benzena adalah senyawa siklik yang mempunyai rumus moleku C6H6. Benzena berwujud cair menyerupai minyak, tidak berwarna (jernih), memiliki bau yang khas dan dapat bercampur dengan berbagai zat cair organik, serta sangat mudah terbakar.

Benzena cenderung mengalami reaksi substitusi dari pada reaksi adisi. Dengan adanya katalis Besi(III) Klorida (FeCl₃) atau aluminium klorida, benzena dapat bereaksi dengan klorin ataupun bromine pada suhu kamar membentuk senyawa halobenzena .

Persamaannya :

Reaksi dapat berlangsung jika reagen elektrofil E+ (suka elektron) menyerang cincin aromatis dengan mengganti salah satu atom hidrogen. Beberapa reaksi substitusi yang sering dijumpai pada cincin benzena adalah halogenasi, nitrasi, sulfonasi, alkilasi, alkilasi Friedel-Crafts dan asilasi Friedel-Crafts.

a.       Reaksi substitusi senyawa aromatik

Mekanisme reaksi substitusi aromatik dimulai dengan serangan elektrofil pada elektron π dari cincin benzena. Oleh karena itu, reaksi ini disebut reaksi substitusi elektrofil.

Semua reaksi substitusi aromatik elektrofil berjalan dengan mekanisme yang sama, biasanya ditulis dengan tanda E+ untuk menandakan elektrofil. Dalam mekanisme ini kita memakai rumus bangun kekule untuk benzena agar kita dapat menelusuri elektron π.

Pada tahap pertama, sepasang elektron π dari awan aromatik π diberikan untuk membentuk ikatan sigma dengan E+. Tahap ini menyebabkan atom karbon yang berdekatan dalam cincin dikelilingi oleh enam elektron, karbon ini membawa muatan positif.

Intermediet yang bermuatan positif ini kadang-kadang dinamakan ion benzenonium (dari benzen dan onium) hampir menyerupai alil kation. Seperti juga alil kation, intermediet karbokation ini distabilkan secara resonansi.

Tahap kedua dari reaksi karbokation memberikan sebuah proton (H⁺) kepada suatu basa yang berada dalam campuran reaksi. Pasangan elektron ikatan sigma dari ikatan C-H diubah menjadi elektron π, maka awan aromatik π timbul kembali sehingga suatu hasil substitusi terbentuk.

Subtituen tidak saja mempengaruhi posisi substitusi, tetapi juga mempengaruhi laju substitusi yaitu apakah akan berlangsung lebih cepat atau lebih lambat dibandingkan benzena. Suatu substituen dianggap sebagai pengaktif (aktivating) jika lajunya lebih cepat dan pendeaktif (deaktivating) jika lajunya lebih lambat.

b.      Mekanisme untuk Substitusi Orto-Para

Gugus pengarah orto-para pada umumnya memasok elektron ke cincin maka dengan begitu terjadilah pengaktifan cincin. Misalnya fenol mengandung pengarah orto oada gugus OH. Fenol dapat dibrominasi pada tempat orto dn para, hanya sedikit substitusi meta yang terbentuk.

Pada substitusi orto dan para, oksigen dari gugus OH membantu membagikan muatan positif, sehingga menstabilkan intermediet dengan jalan delokalisasi muatan.

Pada reaksi substitusi alkil benzena, sejumlah elektron diberikan pada cincin dengan cara efek induksi, untuk menolong menstabilkan intermediet orto-para.

c.       Mekanisme untuk Substitusi Meta

Dalam semua gugus pengarah meta, atom yang berhubungan dengan cincin membawa muatan positif penuh atau parsial dan dengan demikian akan menarik elektron dari cincin. Semua pengarah meta merupakan gugus pendeaktif cincin.

Pada reaksi substitusi nitrobenzena, gugus nitronya tidak menambah kestabilan pada intermedietnya. Malahan intermediet substitusi orto, atau para dan keadaan transisinya kurang stabil (karena energi yang tinggi), karena sebuah struktur resonansi mengandung muatan positif pada atom berdekatan. Oleh karena itu, substitusi terjadi lebih baik pada tempat meta, sebab keadaan transisi dan intermedietnya pada tempat yang berdekatan tidak mengandung muatan positif.

Pada jalan ini, terdapat muatan positif yang lebih sedikit dan intermedietnya mempunyai energi lebih sedikit dari pada tempat-tempat lain.  

 Akan tetapi lain halnya dengan golongan halogen (F, Cl, Br, dan I), kedua efek yang berlawanan ini, mengakibatkan pengecualian penting pada aturan tersebut. Karena bersifat sebagai penarik elektron kuat, halogen merupakan pendeaktif cincin, namun karena adanya pasangan elektron bebas, maka halogen adalah pengarah para-orto.