Elektrofil: Perbedaan antara revisi

 

== Reaksi ==

 

=== Kearomatisan ===

* Senyawa tersebut harus siklik

 

=== Subtitusi Elektrofilik Aromatik ===

* Klorinasi

C₆H₆ + Cl₂ (FeCl₃) → C₆H₆Cl + HCl

* Brominasi

C₆H₆ + Br₂ (FeBr₂) → C₆H₆Br + HBr

* Sulfonasi

C₆H₆ + H₂SO₄ → C₆H₆SO₃H + H₂O

 

=== Substitusi Elektrofilik Terhadap Benzena ===

* Pengambilan H⁺ dari cincin benzene oleh suatu elektrofil (cepat)

Dari mekanisme diatas kita dapat mengambil contoh Klorinasi. Reaksi benzena dengan klorin berjalan sangat lambat tanpa katalis, tetapi menjadi sangat cepat bila ada katalis. Apa yang dilakukan oleh katalis? Ia bertindak sebagai asam lewis dan mengonversi klorin menjadi elektrofili kuat dengan membentuk suatu kompleks dan mempolarisasikan ikatan C—C.

Alasan mengapa diperlukan elektrofili kuat akan menjadi jelas sebentar lagi. Elektrofili mengikat salah satu atom karbon pada cincin benzena, menggunakan dua elektron pi dari awan pi untuk membentuk ikatan sigma dengan atom karbon cincin. Atom karbon ini menjadi terhibridisasi ''sp³''. Cincin benzene bertindak sebagai donor elektron pi, atau nukleofili,terhadap reagen elektrofilik. Karbokation yang dihasilkan ialah '''i''''''<nowiki>on benzenonium'</nowiki>'', dengan muatan positif terdelokalisasi oleh resonansi pada atom karbon ''orto'' dan ''para'' terhadap atom karbon yang dilekati oleh atom klorin; artinya ''orto'' dan ''para'' terhadap atom karbon ''sp³'''. Ion benzenonium mirip seperti karbokation alilik, tetapi muatan positifnya terdelokalisasi pada tiga atom karbon, bukan hany dua. Meskipun distabilkan oleh resonansi dibandingkan dengan karbokation lain, energi resonansinya jauh lebih rendah daripada cincin benzene awalnya.

Sunstitusi diselesaikan dengan melepaskan satu proton dari atom karbon ''sp³'', yaitu atom yang sama yang telah dilekati oleh elektrofilik.

Alasan mengapa elektrofili harus kuat, dan mengapa yang terjadi ialah substitusi dan bukan adisi, sekarang menjadi jelas. Pada langkah 1, energi stabilisasi (energi resonansi) dari cincin aromatik telah hilang, karena perusakan sistem pi aromatik. Perusakan ini, yang disebabkan oleh adisi elektrofili pada salah satu karbon cincin, memerlukan energi dan elektrofili kuat. Pada langkah 2, energi resonansi aromatik tercapai kembali dengan melepaskan satu proton. Hal ini tidak akan terjadi karbokation intermedietnya mengadisi nukleofili.

 

=== Diagram Energi Reaksi Substitusi Elektrofilik ===

 

=== Jenis-Jenis Reaksi Substitusi Elektrifilik ===

* a. Halogenisasi

Klorin atau bromin dimasukkan ke dalam cincin aromatik dengan menggunakan halogen bersam-sama dengan besi halidanya yang sesuai sebagai katalis (yaitu, Cl₂ + FeCl₃ atau Br₂ + FeBr₃). Biasanya reaksi dilaksanakan dengan menambahkan halogen perlahan-lahan pada campuran senyawa aromatik dan serbuk besi. Besi bereaksi dengan halogen membentuk besi halida, yang kemudian mengkatalisis halogenisasi.

* b. Nitrasi

pereaksi adalah asam nitrat (HNO³) dengan katalisator asam sulfat (H₂SO₄) dan mekanisme pembentukan elektrofil adalah sebagai berikut:

(HNO³) + (H₂SO₄) → NO₂⁺ + HSO₄^- + H₂O

* c. Alkilasi

R-X + AlX₃/FeX₃ → R⁺ + Al⁺X₄/Fe^-X₄

* d. Asilasi

Friedel-Crafts berlangsung dengan cara yang sama dengan alkilasi. Elektrofili berupa kation asil yang dihasilkan dari turunan asam, biasanya suatu asil halida. Reaksi ini menjadi rute umum yang bermanfaat untuk pembentukan keton aromatik.

* e. Sulfonasi

(H₂SO₄) → SO₃ + H₂0

Pada reaksi asilasi dengan elektrofil R⁺ dapat terjadi penataan ulang ion karbonium untuk mencapai bentuk yang paling stabil. Sedangkan pada sulfonasi H⁺ yang dilepaskan oleh cincin digunakan kembali oleh elketrofil yang dikenal sebagai ''back bonding''.

 

== Referensi ==