reaktivitas senyawa aromatik

REAKTIVITAS
SENYAWA AROMATIK
DR. Bambang Cahyono
PERBEDAAN IKATAN RANGKAP BENZENA DAN
ALKENA
AKIBAT LAIN AKIBAT ADANYA STABILITAS PADA AROMATIK
Senyawa aromatik distabilkan oleh “stabilitas aromatik”
Mengingat adanya stabilitas tambahan seperti ini, reaksi SN2 yang
terjadi pada rantai alkana tidak dapat terjadi pada senyawa aromatik
Tidak ada reaksi
Juga, ikatan rangkap yang terdapat pada senyawa aromatik tidak dapat
teradisi seperti pada alkena
Tidak ada reaksi
SUBSTITUSI ELEKTROFILIK AROMATIK
Senyawa aromatik mengadakan reaksi yang spesifik
ION ARENIUM KEHILANGAN STABILITAS AROMATIK
ION ARENIUM DAPAT MEMPEROLEH KEMBALI
STABILITAS AROMATIK
Saat kehilanngan proton, stabilitas aromatik diperoleh kembali
Secara keseluruhan, produk reaksi adalah substitusi elektrofilik
(karena E menggantikan H), disebut
SUBSTITUSI ELEKTROFILIK AROMATIK
PROFIL ENERGI REAKSI SUBSTITUSI
ELEKTROFILIK AROMATIK
KOORDINAT REAKSI
PENENTU LAJU REAKSI ADALAH PEMBENTUKAN ION ARENIUM
SIFAT DARI ION ARENIUM MENENTUKAN SUBSTITZUSI
AROMATIK ELEKTROFILIK

Semua hal yang menyebabkan adanya stabiltas
tambahan pada arenium ion akan mempercepat reaksi

Regiokimia produk reaksi dikontrol oleh stabilitas ion
arenium ini
MACAM-MACAM REAKSI SUBSTITUSI ELEKTROFILIK
Jenis Reaksi
Persamaan Reaksi
Halogenasi
C 6 H6
+ Cl2 & panas
FeCl3
Nitrasi
C6H6
+ HNO3 & panas
H2SO4 cat.
Sulfonasi
C 6 H6
+ H2SO4 + SO3
& panas
Alkilasi (FC)
C 6 H6
+ R-Cl & panas
AlCl3
Asilasi (FC)
C 6 H6
+ RCOCl & panas
AlCl3
Electrophile E(+)
——>
——>
——>
——>
——>
C6H5Cl + HCl
Chlorobenzene
Cl atau Br
C6H5NO2 + H2O
Nitrobenzene
NO2
C6H5SO3H + H2O
A.benzensulfonat
SO3H
C6H5-R + HCl
Arena
C6H5COR + HCl
Aril keton
R
RCO
BROMINASI
BROMINASI

Dalam asam Lewis (seperti FeBr3), bromine merupakan
sumber elektrofilik,

Dengan adanya cincin aromatik, akan mengadakan
reaksi,
POSISI KEDUA DARI GUGUS FUNGSI PADA BENZENA


Bagaimana menerangkan kecepatan pembentukan senyawa
tersebut ?
LIHAT STABILITAS ION ARENIUM-NYA
Ingat: Orto, Meta, para
Benzena tersubstitusi
Isomer ortho
Isomer para
Isomer meta
STABILITAS ION ARENIUM PENENTU LAJU REAKSI KESELURUHAN
STABILITAS BERBEDA, TERGANTUNG PADA KEADAAN
INTERMEDIATE KARBOKATION
ALKIL ADALAH PENDORONG ELEKTRON


Akibatnya, toluena menngarahkan substitusi elektrofilik pada posisi
orto/para
(Hanya pada posisi orto/para muatan positif dapat berdampingan dengan
alkil)
REAKTIVITAS TAMBAHAN
Bila arenium mengemban lebih banyak densitas elektron
maka cincin aromatik lebih reaktif
BEBERAPA ISTILAH: AKTIVATOR/DEAKTIVATOR

Toleune bereaksi lebih cepat dalam substitusi aromatik
elektrofilik dibanding dengan benzena (gugus alkil)
disebut sebagai AKTIVATOR

Substituent yang menyebabkan reaksi lebih lambat
dikatakan DEAKTIVATOR (nitro merupakan contoh gugus
deaktivator, adanya gugus ini menyebabkan cincin
berkurang densitas elektronnya)
FAKTOR PENYEBAB DEAKTIVATOR/AKTIVATOR

INDUKSI
Substituen yang lebih elketronegatif dibanding dengan karbon secara induksi
mengurangi densitas elektron cincin,

RESONANSI
Substituen yang memiliki elektron bebas dapat memberikan elektronnya
kepada cincin melalui resonansi,
SUBSTITUENT DAN PERBEDAAN MOMENT DIPOLE DENGAN BENZENA
AKTIVATOR/DEAKTIVATOR : EFEK INDUKSI DAN MESOMERI
ATOM ELEKTRONEGATIF YANG MEMILIKI ELEKTRON BEBAS DAPAT
MEMPUNYAI EFEK BERLAWANAN

Beberapa substituent dapat mempunyai efek induksi dan resonansi
Gugus alkil
Secara induksi
Pendorong elektron
Jadi aktovator


induksi penarik elektron
Jadi deaktivator
Resonansi pemberi elektron
Jadi aktivator
Bila atom netral O atau N terikat pada benzena, maka resonansi
lebih dominan, jadi gugus aktivator
Bila halogen yang terikat, maka induski lebih dominan, sehingga
deaktivator.
GUGUS DEACTIVATOR LAIN
Ada dua kategori, yakni

Sistem terkonjugasi, yang secara induksi maupun resonansi menarik
elektron dari lingnkar aromatik
Umumnya Z lebih elektronegatif daripada Y (-NO2, -CN, -karbonil)

Muatan positif yang dapat menarik secara langsung elektron dari
lingkar aromatik,
PERBANDINGAN ISOMER ORTO, META DAN PARA
Y dlm C6H5–Y
Reaction
% Ortho
% Meta
% Para
–O–CH3
Nitrasi
30–40
0–2
60–70
–O–CH3
F-C Acsilasi
5–10
0–5
90–95
–NO2
Nitrasi
5–8
90–95
0–5
–CH3
Nitrasi
55–65
1–5
35–45
–CH3
Sulfonasi
30–35
5–10
60–65
–CH3
F-C Asilasi
10–15
2–8
85–90
–Br
Nitrasi
35–45
0–4
55–65
–Br
Chlorinasi
40–45
5–10
50–60
KECEPATAN NITRASI TERHADAP CINCIN BENZENA
Orientation and Reactivity Effects of Ring Substituents
Activating Substituents
ortho & para-Orientation
–O(–)
–NH2
–O
–
–NR2
OR
–NHCOCH3
–OC6H5
–R
–
–C6H5
OCOCH
3
Deactivating Substituents
meta-Orientation
–NO2
–NR3(+)
–PR3(+)
–SR2(+)
–SO3H
–SO2R
–CO2H
–CO2R
–CONH2
–CHO
–COR
–CN
Deactivating Substituents
ortho & para-Orientation
–F
–Cl
–Br
–I
–CH2Cl
–CH=CHNO2
NITRASI