Reaksi Bersaing SN2 dan E2

Blog kali ini akan membahas mengenai reaksi bersaing S_N2 dan E2. Sebagaimana kita ketahui bahwa S_N2 merupakan reaksi substitusi dan E2 merupakan reaksi Eliminasi. pada kedua reaksi ini sama-sama terjadi dalam satu tahap. Sehingga reaksi ini bisa disandingkan. Dalam hal ini pada pembahasan kali ini reaksi bersaing itu merupakan suatu reaksi dimana antara reaksi substitusi (S_N2) dan Eliminasi (E2) yang manakah reaksi yang terjadi antara dua ini. Apakah reaksi S_N2 yaitu substitusi atau reaksi E2 yaitu eliminasi. 

Pada persaingan reaksi S_N2 dan E2 dapat kita lihat pada tingkat reaksi yang bersaing. diibaratkan jika ada dua orang yang sedang bertengkar maka akan ada pemenangnya, nah yang kuat adalah yang menjadi pemenang nya. dalam reaksi S_N2 dan E2 yang paling harus diperhatikan adalah struktur Substratnya dan jarak ke inti nya.

 

 

Pada gambar diatas adalah senyawa alkil tersubstitusi heteroatom dengan atom hidrogen  posisi β dan basa. Hidrogen dalam posisi β diabstraksi sebagai proton oleh basa dan heteroatom meninggalkan molekul sebagai anion. Basa yang digunakan pasangan elektron bebas, yang dapat menerima proton,  dikarenakan pasangan elektron yang dimaksud disini adalah basa yang bertindak sekaligus sebagai nukleofil maka terjadi abstraksi hidrogen dalam posisi β, pada prinsipnya serangan nukleofilik oleh pangkalan pada karbon tersubtitusi heteroatom karenanya dapat terjadi. Ini adalah prasyarat dasar dari terjadinya suatu reaksi bersaing S_N2 dan E2. 

kita akan membahas reaksi S_N2 yang pada dasarnya nukleofil yang menyerang atom karbon. Sedangkan dalam eliminasi E2 mengabstraksi proton yang terletak lebih dekat ke pinggiran molekul. Reaksi S_N2 karena itu dipengaruhi oleh keterbatasan sterik ke tingkat yang jauh lebih besar daripada eliminasi E2.

Nukleofilisitas basa dalam reaksi  S_N2  direduksi menjadi sebagian besar ketika basa mengandung substituen yang masif dan menuntut sterik. Dalam hal ini, laju reaksi dari reaksi  S_N2 berkurang, karena energi dari keadaan transisi ditingkatkan oleh interaksi nukleofil (basa) yang menuntut secara sterik dan molekul substrat. Sebaliknya, energi dari keadaan transisi dari eliminasi E2 dipengaruhi oleh substituen besar dari basis ke tingkat yang lebih rendah.

Dengan demikian, untuk tujuan mengendalikan kompetisi S_N2 / E2, konsekuensi berikut berkaitan dengan jenis hasil basis yang diterapkan:

    

 

Dibawah ini adalah hal-hal yang mendukung reaksi E2

• dengan menerapkan suatu basa non-nukleofilik dengan substituen besar
• menggunakan Kalium basa kuat dan relatif besar t-butoksida

Mendukung mekanisme S_N2

Untuk mendukung reaksi S_N2 dan sebagian besar mencegah eliminasi E2, basa yang diterapkan harus tidak terlalu kuat. Dengan meningkatnya kebasaan, nukleofilisitas umumnya meningkat juga. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kedua sifat ini keduanya berkorelasi dengan ketersediaan pasangan elektron bebas dan tidak terikat. Namun, kebasaan biasanya meningkat ke tingkat yang lebih tinggi daripada nukleofilisitas - yaitu, dengan meningkatnya kebasaan, eliminasi E2 terus menerus melebihi reaksi S_N2 semakin banyak. Efek ini diamati bahkan pangkalannya tidak besar dan sterik. Namun, itu lebih besar sehubungan dengan basis seperti itu. Reaksi S_N2 tanpa eliminasi E2 yang besar karena reaksi samping hanya dapat diperoleh dengan nukleofil yang baik yang menunjukkan kebasaan yang serendah mungkin.

Menurut aturan umum, nukleofil dengan basa lebih rendah daripada anion hidroksida cenderung bereaksi dengan alkil halida primer dan sekunder, misalnya, dalam reaksi S_N2, sedangkan nukleofil dengan basa lebih tinggi daripada anion hidroksida cenderung bereaksi dalam eliminasi E2.

 Namun, nukleofil yang diterapkan dalam reaksi S_N2 tidak dapat dipilih secara bebas seperti basa dalam eliminasi E2, karena nukleofil ini menjadi bagian dari molekul produk, sedangkan basa dalam eliminasi E2 tidak. Jadi, dalam memilih nukleopil yang cocok untuk reaksi S_N2, orang juga harus mengingat struktur produk yang dimaksudkan.

Atom karbon elektrofilik dalam reaksi SN2 bereaksi sangat baik dengan basa Lewis yang lembut, karena sebenarnya merupakan asam Lewis yang lunak. Prasyarat terbaik untuk reaksi S_N2 kemoselektif (S_N2 bukan E2) adalah penerapan basa yang relatif lemah dan lunak yang juga merupakan nukleofil yang baik. Ini adalah basis yang memiliki pasangan elektron bebas yang mudah tersedia dan terpolarisasi tetapi hanya menampilkan kebasaan rendah.

PERMASALAHAN

1. Dalam reaksi bersaing S_N2 dan E2 manakah yang lebih sering terjadi?
2. Sekuat apakah hubungan mereka? (S_N2 dan E2) sehingga dapat bersaing?
3. Apa saja ketentuan yang menyebabkan terjadinya reaksi E2?