GUGUS PERGI DAN PENGARUH GUGUS TETANGGA

Reaksi substitusi senyawa organic sangat dipengaruhi oleh peran dari gugus pergi dan juga dipengaruhi oleh gugus tetangga dimana hal ini dapat mempengaruhi kecepatan reaksi serta produk yang dihasilkan.

Pengaruh Gugus Pergi

Pada reaksi substitusi nukleofilik diketahui adanya serangan nukleofil yang menyebabkan tereliminasinya gugus pergi. Dimana Gugus pergi adalah substituen yang terlepas dari substrat, yang berarti atom atau gugus apa saja yang di geser dari ikatannya dengan atom karbon karena berdasarkan sifatnya Gugus pergi merupakan  suatu basa yang lemah jika di bandingkan dengan nukleofil. Sehingga untuk berjalannya reaksi perlu diketahui sifat dari kestabilan gugus pergi yang baik pada reaksi subtitusi SN1 atau SN2.

Reaksi nukleofilik

Substitusi kerap terjadi terhadap ikatan C-X (karbon halide) yang dimana unsur halida merupakan gugus perginya  dan terdapat faktor penting pada berlangsungnya reaksi yakni kekuatan dari ikatan C-X dan kestabian ion halida.

Berdasarkan kekuatan ikatan halida tersebut diketahui bahwa ikatan C-I lebih mudah digantikan (tersubstitusi) dibandingkan C-F sehingga Iodin adalah gugus pergi yang lebih baik. Sedangkan berdasarkan nilai  pKa, HI adalah asam yang lebih kuat sehingga lebih mudah terionisasi menjadi H⁺ and I^–.

 Hydroxide Ion(OH₂) methoxide ion(CH₃O₂) dan  amide ion(NH₂) adalah gugus pergi yang lemah dan jarang ditemukan.

Pengaruh Gugus Tetangga

Pada suatu reaksi adanya partispasi gugus tetangga yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB) dapat menyebabkan kecepatan reaksinya lebih

besar daripada yang diharapkan, dan konfigurasi pada atom kiralnya

dipertahankan. Mekanis reaksi SN₂ dengan adanya pengaruh ugus tetangga terjadi dengan 2 tahap.

  ü  Tahap pertama,  gugus tetangga bertindak sebagai nukleofil yang memaksa gugus-pergi untuk keluar, tapi tetangga tersebut masih tetap bertahan terikat pada atom karbon di mana gugus-pergi terikat sebelumnya.

  ü  Tahap kedua, nukleofil eksternal mengusir gugus tetangga melalui serangan dari arah belakang.

Kecepatan reaksi yang teramati adalah lebih cepat daripada jika Y menyerang secara langsung. Hal ini karena jika reaksi di mana Y menyerang secara langsung adalah reaksi yang lebih cepat maka reaksi itulah yang seharusnya terjadi, namun fakta yang diperoleh tidak mendukung untuk terjadinya reaksi tersebut. Hukum kecepatan reaksi dalam mekanisme partisipasi gugus-tetangga adalah order satu, Y tidak mengambil bagian dalam tahap penentu kecepatan reaksi.

Sehingga diketahui serangan Z lebih cepat daripada serangan Y. Karena gugus Z (gugus tetangga) lebih tersedia pada posisi yang tepat; sedangkan untuk bereaksi dengan Y, Y harus bertumbukan dengan substrat. Reaksi antara substrat dengan Y melibatkan penurunan entropi aktivasi yang besar (ΔSǂ) karena dalam keadaan transisi, reaktan jauh kurang bebas daripada sebelumnya. Reaksi Z melibatkan pelepasan ΔSǂ yang jauh lebih kecil.

Partisipasi Gugus Tetangga Melalui Ikatan p dan s

Partisipasi melalui ikatan p C=C serta ikatan s C-C dan C-H. Pastisipasi ini ada yang melibatkan spesies-antara yang disebut dengan karbokation non-klasik. Di dalam karbokation non-klasik, muatan positif berlokasi pada satu atom karbon atau terdelokalisasi melalui resonansi yang melibatkan pasangan elektron bebas atau ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga dalam posisi alilik. Jika suatu ikatan rangkap dua atau rangkap tiga karbonkarbon berpartisipasi dalam proses perginya gugus-pergi untuk membentuk karbokation, maka hal itu dimungkinkan melibatkan karbokation non-klasik.

 Contohnya: C=C sebagai gugus tetangga

Bukti yang kuat bahwa gugus C=C dapat bertindak sebagai gugus tetangga adalah asetolisis senyawa 8 lebih cepat 10¹¹ kali daripada senyawa 9, dan berlangsung dengan mempertahankan konfigurasi. Hal ini disebabkan oleh gugus C=C yang membantu perginya gugus Ots (kebedaan karbokation non-klasik) yang ditunjukkan pada kation norbornaldienil (10) yang relatif stabil.

kereaktifan reaksi asetolisis dengan adanya gugus tetangga

Jadi ada interaksi antara karbon bermuatan dengan satu ikatan rangkap dua, yang mana dapat dijadikan bukti untuk keberadaan ion non-klasik yang analog dengannya.

Forum Diskusi:

1. apa penyebab gugus halida menjadi gugus pergi yang baik?

2. selain halida, gugus apa yang dapat dijadikan sebagai gugus pergi pada
              reaksi substitusi?

3. adakah kriteria gugus tetangga yang baik, yang dapat meningkatkan
              laju reaksi?

DAFTAR PUSTAKA

Firdaus, 2013, Kimia Organik Fisik II. Makassar: Universitas Hasanuddin.

William H. B., C. S. Foote., B. L. Iverson., E V. Anslyn. 2009. Chemistry, Sixth Edition. Usa: Brooks/Cole, Cengage Learning.