Toolyard

Substitusi, eliminasi, dan karbokation: panduan belajar

Gagasan utama

Haloalkana dapat bereaksi dengan nukleofil atau basa dengan empat cara: SN1, SN2, E1, dan E2. Struktur substrat, nukleofil, gugus pergi, dan pelarut menentukan mana yang menang.

  • SN2 satu tahap dengan serangan dari belakang, sehingga konfigurasi terbalik. Paling cepat untuk substrat metil dan primer, lambat untuk sekunder, dan tidak terjadi pada tersier.
  • SN1 melalui karbokation, sehingga paling cepat untuk substrat tersier, menghasilkan produk rasemat, dan lajunya hanya bergantung pada substrat.
  • Kestabilan karbokation adalah 3° > 2° > 1° > metil. Gugus pergi yang lebih baik adalah basa yang lebih lemah: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻.
  • Pelarut protik polar mendukung SN1, pelarut aprotik polar mendukung SN2. Basa kuat dan besar mendukung E2, dan panas mendukung eliminasi dibanding substitusi.

Persamaan penting

  • SN1: rate = k[RX]
  • SN2: rate = k[RX][Nu]
  • carbocation: 3° > 2° > 1° > CH₃⁺
  • leaving group: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻

Contoh soal

Bandingkan CH₃Br, CH₃CH₂Br, (CH₃)₂CHBr, dan (CH₃)₃CBr dengan iodida dalam aseton (SN2): laju turun dengan urutan CH₃Br > CH₃CH₂Br > (CH₃)₂CHBr > (CH₃)₃CBr. Dalam etanol, 2-bromo-2-metilpropana bereaksi lewat SN1 dan E1, dan menggandakan konsentrasi nukleofil tidak mengubah apa pun karena laju adalah k[RX].

Kesalahan umum

  • Mengharapkan SN2 pada karbon tersier, di mana sisi belakang terlalu sesak.
  • Memakai hukum laju SN1, yang tidak memuat suku nukleofil, untuk reaksi SN2.
  • Memilih fluorida sebagai gugus pergi yang baik. Ia buruk karena fluorida adalah basa terkuat di antara halida.

Latihan

Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Substitusi, eliminasi, dan karbokation

Alat dalam panduan ini

Panduan lainnya

Hukum Snellius, Pembiasan dan Pemantulan Internal TotalOrbital Atom Dijelaskan: s, p, d dan fCara Kerja Elektroforesis Gel dan Cara Membaca Gel DNAFase Bulan, Pasang Surut dan Gerhana DijelaskanDistribusi Binomial, Kurva Lonceng dan Papan GaltonPenjelasan Rangkaian Seri dan ParalelCara Kerja Larutan Penyangga: Henderson-Hasselbalch dan Kapasitas PenyanggaMitosis dan Meiosis: Fase-fase, Pindah Silang, dan NondisjungsiCara Kerja Efek Rumah KacaPenjelasan Deret Fourier: Membangun Gelombang dari SinusPrinsip Bernoulli: Kontinuitas, Venturimeter, dan Gesekan PipaCara Kerja Induksi Elektromagnetik: Hukum Faraday, Hukum Lenz, Generator, dan TransformatorCara Kerja Kromatografi: Nilai Rf, Kolom, dan ResolusiHukum Beer-Lambert: Absorbansi, Spektrofotometer, dan Kurva StandarCara Kerja Sintesis Protein: Transkripsi, Translasi, dan MutasiFotosintesis dan Faktor Pembatas: Cahaya, Karbon Dioksida, dan SuhuSiklus Pemangsa dan Mangsa: Penjelasan Persamaan Lotka–VolterraModel Wabah SIR dan SEIR: R₀, Kekebalan Kelompok, dan Melandaikan KurvaSiklus Hidup Bintang dan Diagram Hertzsprung–RussellKisi Kristal, Sel Satuan, dan Difraksi Sinar-XStruktur sel dan organel: panduan belajarMembran dan transpor: panduan belajarSel dan transpor: panduan belajarRespirasi dan fotosintesis: panduan belajarSiklus sel dan meiosis: panduan belajarEkspresi gen dan sintesis protein: panduan belajarEvolusi dan seleksi alam: panduan belajarEkologi dan aliran energi: panduan belajarFisiologi manusia: panduan belajarSaraf dan otot: panduan belajarBiologi tumbuhan: panduan belajarImunitas dan epidemiologi: panduan belajarEnzim dan protein: panduan belajarBioteknologi dan metode molekuler: panduan belajarPertumbuhan dan penghitungan mikroba: panduan belajarStruktur atom dan cahaya: panduan belajarKinetika reaksi: panduan belajarKesetimbangan kimia: panduan belajarEnergi bebas dan kespontanan: panduan belajarPeluang dan distribusi: panduan belajarOrbit dan cahaya bintang: panduan belajarGempa, lempeng, dan penanggalan: panduan belajarTata nama senyawa: panduan belajarGugus fungsi: panduan belajarStruktur dan ikatan: panduan belajarHidrokarbon: alkana, alkena, dan alkuna: panduan belajarAlkohol, fenol, dan eter: panduan belajarAldehida dan keton: panduan belajarAsam karboksilat dan turunannya: panduan belajarAmina: panduan belajarSenyawa aromatik: panduan belajarStereokimia: panduan belajarSifat fisik dan keasaman: panduan belajarSpektroskopi NMR dan IR: panduan belajarTeknik laboratorium: panduan belajarKinematika: panduan belajarInduksi elektromagnetik: panduan belajarFisika modern: panduan belajarGerak proyektil: panduan belajarUsaha, energi, dan daya: panduan belajarMomentum dan tumbukan: panduan belajarGerak melingkar dan gravitasi: panduan belajarOsilasi: panduan belajarFluida: panduan belajarGelombang dan bunyi: panduan belajarOptika: panduan belajarElektrostatika: panduan belajarMagnetisme: panduan belajar