MEKANISME REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN1

Mekanisme Reaksi Substitusi Nukleofilik S_N1

Reaksi S_N1

Apa itu Reaksi ?

           Reaksi S_N1 adalah reaksi substitusi nukleofilik di mana langkah penentuan laju unimolecular. Ini adalah jenis reaksi substitusi organik. S_N1 adalah singkatan dari unimolecular nucleophilic substitusi. Dengan demikian, persamaan laju (yang menyatakan bahwa reaksi S_N1 tergantung pada elektrofil tetapi tidak pada nukleofil) berlaku dalam situasi di mana jumlah nukleofil jauh lebih besar daripada jumlah perantara karbokation. Reaksi ini melibatkan pembentukan perantara karbokation. Umumnya terlihat dalam reaksi alkil halida tersier atau sekunder dengan alkohol sekunder atau tersier dalam kondisi asam kuat atau sangat basa. Reaksi S_N1 sering disebut sebagai mekanisme disosiatif dalam kimia anorganik.

       Kecepatan reaksi S_N1 sangat bergantung pada substratnya tidak bergantung pada reagennya. Di bawah ini contoh S_N1 (stepwise mechanism):

           

Diberikan di bawah ini adalah beberapa contoh dari reaksi substitusi nukleofilik tipe S_N1.

Efek Pelarut

• Pelarut yang dapat memfasilitasi pembentukan perantara karbokation akan mempercepat langkah penentuan laju reaksi S_N1.
• Pelarut yang disukai untuk jenis reaksi S_N1 ini adalah polar dan protik.
• Sifat kutub pelarut membantu menstabilkan zat antara ion sedangkan sifat protik pelarut membantu melarutkan kelompok yang meninggalkan.
• Contoh-contoh pelarut yang digunakan dalam reaksi S_N1 termasuk air dan alkohol. Pelarut ini juga bertindak sebagai nukleofil. 

Mekanisme Reaksi S_N1

Mekanisme reaksi S_N1 mengikuti proses langkah demi langkah di mana pertama-tama, karbokation dibentuk dari penghilangan gugus yang meninggalkan. Kemudian karbokation diserang oleh nukleofil. Akhirnya, deprotonasi nukleofil terprotonasi terjadi untuk menghasilkan produk yang dibutuhkan. Langkah menentukan laju reaksi ini tergantung murni pada elektrofilisitas kelompok yang meninggalkan dan tidak terpengaruh sama sekali oleh nukleofil. Nukleofil yang bisa menyerang ialah nukleofil basa yang sangat lemah misalnya H₂O, CH₃CH₂OH. Pada S_N1 ini terdapat tiga tahap reaksi. Dengan mengambil hidrolisis butil bromida tersier sebagai contoh, mekanisme reaksi S_N1 dapat dipahami melalui langkah-langkah berikut.

Langkah 1

• Ikatan karbon-bromin adalah ikatan kovalen polar. Pembelahan ikatan ini memungkinkan pengangkatan gugus yang meninggalkan (ion bromida).
• Ketika ion bromida meninggalkan butil bromida tersier, zat antara karbokation terbentuk.
• Seperti disebutkan sebelumnya, ini adalah langkah penentuan laju mekanisme S_N1.
• Penting untuk dicatat bahwa putusnya ikatan karbon-brom adalah endotermik.

Langkah 2

• Pada langkah kedua mekanisme reaksi S_N1, karbokation diserang oleh nukleofil.
• Karena air digunakan sebagai pelarut, zat antara ion oksonium terbentuk.
• Karena pelarut bersifat netral, langkah ketiga di mana deprotonasi terjadi diperlukan.

Langkah 3

• Muatan positif pada karboksi dialihkan ke oksigen pada langkah sebelumnya.
• Pelarut air sekarang itu bertindak sebagai basa dan mendeprotonasi ion oksonium guna menghasilkan alkohol yang dibutuhkan bersama dengan ion hidronium sebagai produk.
• Langkah 2 dan Langkah 3 dari reaksi ini cepat.

Ciri-ciri reaksi S_N1

            Ciri-ciri reaksi yang  berjalan dengan mekanisme S_N1 ialah sebagai berikut:

• Kecepatan reaksi itu tidak bergantung pada konsentrasi nukleofil.
• Jika karbon yang membawa gugus pergi ialah bersifat kiral, reaksi menyebabkan aktivitas optik hilang.

Permasalahan:

1. Mengapa pelarut yang disukai untuk jenis reaksi S_N1 ini ialah polar dan protik?
2. Mengapa pada SN1 jika karbon yang membawa gugus pergi bersifat kiral, reaksi menyebabkan aktivitas optik hilang?
3. Mengapa kecepatan reaksi S_N1 sangat bergantung pada substratnya tidak bergantung pada reagennya?