mekanisme rekasi E2

MEKANISME REAKSI ELIMINASI E2

Dengan alkil halida, dua mekanisme sangat penting karena mereka terkait erat dengan reaksi SN2 dan SN1. Satu mekanisme, yang disebut reaksi E2, adalah bimolekul dalam langkah penentuan laju; mekanisme lainnya adalah reaksi E1, yang tidak-imolekul dalam langkah penentuan laju.

The E2 Reaction

Ketika isopropil bromida dipanaskan dengan natrium etoksida dalam etanol untuk membentuk propena, laju reaksi tergantung pada konsentrasi isopropil bromida dan konsentrasi ion etoksida. Persamaan laju adalah orde pertama di setiap reaktan dan keseluruhan orde kedua:

Rate = K [CH3CHBrCH3] [C2H5O]

Dari urutan reaksi, kita menyimpulkan bahwa keadaan transisi untuk langkah penentuan laju harus melibatkan alkil halida dan ion alkoksida: Reaksi harus bimolekul.

E2 menggambarkan eliminasi (E) yang memiliki langkah penentuan tingkat bimolekuler (2) yang harus melibatkan basis. Hilangnya kelompok yang pergi bersamaan dengan pengangkatan proton oleh pangkalan.

Ada sejumlah faktor yang mempengaruhi apakah eliminasi berjalan dengan mekanisme E1 atau E2. Satu segera jelas dari persamaan laju: hanya E2 yang dipengaruhi oleh konsentrasi basa, sehingga pada konsentrasi basa tinggi E2 disukai. Laju reaksi E1 bahkan tidak terpengaruh oleh basa apa yang ada — jadi E1 juga sama lemahnya dengan basa kuat, sementara E2 lebih cepat dengan basa kuat daripada basa lemah: basa kuat pada konsentrasi apa pun yang lebih disukai E2 daripada E1 . Jika Anda melihat bahwa basa kuat diperlukan untuk eliminasi, itu tentu reaksi E2.

Eliminasi E2 memiliki kondisi transisi anti-periplanar

tingkat selektivitas dalam reaksi E2 bisa jauh lebih tinggi karena tuntutan yang lebih ketat pada keadaan transisi untuk eliminasi E2. Dalam eliminasi E2, ikatan π baru dibentuk oleh tumpang tindih ikatan C – H σ dengan orbital antibonding C – X σ *. Kedua orbital harus terletak di bidang yang sama untuk tumpang tindih terbaik, dan sekarang ada dua konformasi yang memungkinkan ini. Satu memiliki H dan X syn-periplanar, yang lain anti-periplanar. Konformasi anti-periplanar lebih stabil karena terhuyung-huyung (konformasi syn-periplanar dikalahkan), tetapi, yang lebih penting, hanya dalam konformasi anti-periplanar adalah ikatan (dan karenanya orbital) benar-benar paralel.

Oleh karena itu eliminasi E2 terjadi secara istimewa dari konformasi anti-periplanar. Kita akan segera melihat bagaimana kita mengetahui hal ini, tetapi pertama-tama kita mempertimbangkan eliminasi E2 yang terutama memberi satu dari dua stereoisomer yang mungkin. 2-Bromobutane memiliki dua konformasi dengan H dan Br anti-periplanar, tetapi yang kurang terhambat mengarah ke lebih banyak produk, dan alkena E mendominasi.

Regioselektivitas eliminasi E2

Berikut adalah dua reaksi eliminasi yang tampak serupa. Kelompok yang meninggalkan berubah dan kondisi reaksi sangat berbeda tetapi proses keseluruhannya adalah eliminasi HX untuk menghasilkan satu dari dua alkena.

Dalam contoh pertama, eliminasi air yang dikatalisis oleh asam dari alkohol tersier menghasilkan alkena yang di-trisubstituasi. Eliminasi HCl dari alkil klorida tersier yang sesuai dipromosikan oleh basa alkoksida yang sangat terhalang (lebih terhalang daripada t-BuOK karena semua gugus etil harus saling menjauh satu sama lain) memberikan secara eksklusif alkena tersubstitusi yang kurang stabil. Alasan untuk dua regioselectivities berbeda adalah perubahan mekanisme. Seharusnya tidak mengherankan bagi Anda sekarang bahwa eliminasi kedua, dengan basis yang kuat dan terhalang, adalah reaksi E2. Tetapi mengapa E2 memberikan produk yang kurang tersubstitusi? Kali ini, tidak ada masalah mendapatkan ikatan C-H anti-periplanar ke kelompok yang pergi: sesuai dengan aksial Cl ada dua hidrogen cincin setara yang tersedia untuk dieliminasi, dan penghapusan salah satu dari ini akan mengarah ke alkena ter-trisubstitusi. Selain itu, salah satu dari tiga hidrogen metil ekivalen berada dalam posisi untuk menjalani eliminasi E2 untuk membentuk alkena yang disubstitusi apakah Cl adalah aksial atau khatulistiwa — namun inilah semuanya dan hanya ini yang dihilangkan oleh basa terhambat. Diagram merangkum dua kemungkinan.

Sumber :

clayden, jonathan, greeves, nick and warren, stuart.2012.organic chemistry second edition.oxford university press:oxford.

Solomons, T.W. Graham dan Fryhle, Craig B..2011.Organic chemistry tenth edition. John Wiley and Sons Inc:USA

Permasalahan :

1. mengapa pada reaksi eliminasi E2 sering menggunakan basa kuat?

2. Kenapa pada reaksi E2 basa kuat lebih dominan di gunakan pada alat dengan temperatur tinggi?