Pembentukan Ikatan C-C, Penyerangan Elektrofilik dan Nukleofilik

Pembentukan ikatan C-C

Pembentukan ikatan C-C merupakan dasar sintesis organik. Kebanyakan prosedur yang sangat berguna meliputi adisi spesi organometalik menjadi elektrofil, seperti pada reaksi grignard, reaksi aldol, reaksi Michael, dan coupling reaction. Selain itu, pembentukan ikatan C-C juga bisa terjadi memlalui reaksi perisiklik atau reaksi radikal.

Pembentukan ikatan C-C bisa terjadi melalui beberapa reaksi yang disebutkan di atas. Selain itu, pembentukan ikatan C-C bisa terjadi antara karbon nukleofil dan karbon elektrofil,

Beberapa metode pembentukan ikatan C-C lainnya diantaranya sebagai berikut :

1.      Reaksi aldol

Reaksi aldol  Adalah salah salah satu pembentukan ikatan karbon-karbonyang penting dalam kimia organik. Dalam bentuk yang umum, ia melibatkan adisi nukleofilik enolat keton ke sebuah aldehid, membentuk sebuah keton betahidroksi atau aldol (aldehid =+ alkohol), sebuah struktur senyawa obat yang ditemukan secara alami. Kadang-kadang, produksi aldol melepaskan molekul air selama reaksi dan membentuk keton alfa, beta tak jenuh. Hal ini dinamakan kondensasi aldol.

Kondensasi aldol adalah sebuah reaksi organik antara ion enolat dengan senyawa karbonil , membentuk β-hidroksialdehida atau β-hidroksiketon dan diikuti dengan dehidrasi, menghasilkan sebuah enon terkonjugasi. Reaksi kondensasi adalah reaksi di mana dua molekul sederhana atau lebih bersambung menjadi satu molekul besar dengan atau tanpa hilangnya satu molekul kecil.

2.      Reaksi grignard

Reaksi grignard adalah contoh reaksi senyawa organologam. Karena berbagai jenis aldehida dan keton mudah didapat, berbagai senyawa organik dapat disintesis dengan bantuan reaksi Grignard. Tahap awal reaksi adalah reaksi pembentukan metilmagnesium iodida, reagen Grignard, dari reaksi antara alkil halida (metil iodida dalam contoh di bawah ini) dan magnesium dalam dietil eter kering.

CH₃I + Mg –> CH₃MgI

Dari persamaan reaksi di atas dapat dilihat bahwa magnisium terikat langsung dengan karbon. Senyawa semacam ini yang sering disebut sebagai reagen Grignard dengan ikatan C-logam dimasukkan dalam golongan senyawa organologam. Ikatan C-logam sangat labil dan mudah menghasilkan kabanion seperti CH₃– setelah putusnya ikatan logam-karbon. Ion karbanion cenderung menyerang atom karbom bermuatan positif. Telah dikenal luas bahwa atom karbon gugus aldehida atau gugus keton bermuatan positif karena berikatan dengan atom oksigen yang elektronegatif. Atom karbon ini akan diserang oleh karbanion menghasilkan adduct yang akan menghasilkan alkohol sekunder dari aldehida atau alkohol terseir dari keton setelah hidrolisis.

3.      Reaksi Diels-Alder

            Gaya dorong reaksi Grignard adalah tarik-menarik antara dua muatan listrik yang berbeda antara dua atom karbon. Reaksi semacam ini disebut dengan reaksi ionik atau reaksi polar. Ada pula jenis lain reaksi organik. Salah satunyaa adalah reaksi radikal, yang gaya dorongnya adalah radikal reaktif yang dihasilkan dalam reaksi. Bila dihasilkan radikal fenil, radikal ini akan menyerang molekul benzene akan menghasilkan bifenil.

4.        Reaksi Michael

Reaksi Michael adalah adisi nukleofil terhadap senyawa α,β-unsaturated karbonil jenuh    (1,5-di CO)

Contoh reaksi Michael:

Anelasi Robinson merupakan siklisasi spontan dari produk adisi Michael.

 Reaksi Substitusi Elektrofilik

     Perbedaan mekanisme reaksi substitusi elektrofilik dengan mekanisme reaksi substitusi nukleofilik, terletak pada spesies penyerang dan gugus pergi. Pada reaksi substitusi elektrofilik, spesies penyerang dan gugus perginya adalah suatu elektrofil (asam menurut konsep Lewis ). Pada dasarnya perubahan yang terjadi pada reaksi substitusi elektrofilik adalah suatu elektrofil (asam menurut konsep Lewis) membentuk sebuah ikatan baru dengan atom karbon substrat dan salah satu substituen pada karbon tersebut lepas tanpa membawa pasangan elektronnya. Elektrofilnya dapat berupa ion positif, atau ujung positif suatu dipol, atau dipol terinduksi.  Secara umum persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut:

                        R – X     +       Y ⁺     →      R – Y              +      X⁺

                             Substrat    elektrofil       hasil substitusi      gugus pergi

Reaksi subtitusi Nukleofilik

Suatu nukleofil (Z:) menyerang alkil halida pada atom karbon hibrida-sp3 yang mengikathalogen (X), menyebabkan terusirnya halogen oleh nukleofil. Halogen yang terusir disebut gugus pergi. Nukleofil harus mengandung pasangan elektron bebas yang digunakan untuk membentuk ikatan baru dengan karbon. Hal ini memungkinkan gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron yang tadinya sebagai elektron ikatan. Ada dua persamaan umum yang dapat dituliskan:

Contoh masing-masing reaksi adalah:

Mekanisme Reaksi Substitusi Nukleofilik Pada dasarnya terdapat dua mekanisme reaksi substitusi nukleofilik. Mereka dilambangkan dengan SN2 adan SN1. Bagian SN menunjukkan substitusi nukleofilik, sedangkan arti 1 dan 2 akan dijelaskan kemudian. A. Reaksi SN2 Mekanisme SN2 adalah proses satu tahap yang dapat digambarkan sebagai berikut:

Nukleofil menyerang dari belakang ikatan C-X. Pada keadaan transisi, nukleofil dan gugus pergi berasosiasi dengan karbon di mana substitusi akan terjadi. Pada saat gugus pergi terlepas dengan membawa pasangan elektron, nukleofil memberikan pasangan elektronnya untuk dijadikan pasangan elektron dengan karbon. Notasi 2 menyatakan bahwa reaksi adalah bimolekuler, yaitu nukleofil dan substrat terlibat dalam langkah penentu kecepatan reaksi dalam mekanisme reaksi.

DAFTAR PUSTAKA

Brown, et al. 2009. Organic Chemistry Fifth Edition. USA : Cengage Learning.

elisa.ugm.ac.id/user/.../c7faa0d3b312977cc2485a7fa89df58e

himaki.web.unej.ac.id/2015/10/27/reaksi-substitusi-nukleofilik/#more-279

Wahyudi. 2000. Kimia Organik 3. Jakarta : Depdikbud

Petanyaan :

1. dalam reaksi pembentukan C-C apakah ada metode lain dalam pembentukan ikatan C-C dan dari semua metode pemebentukan C-C metode mana yang paling sering digunkan untuk senyawa karbonil menurut anda?

Terima kasih