Dokumen ini membahas tentang reaksi substitusi dan kondensasi. Reaksi substitusi terjadi ketika satu gugus digantikan oleh gugus lain pada atom karbon, melalui mekanisme SN1, SN2, SE1 atau SE2. Kondensasi terjadi ketika dua molekul bereaksi dengan pelepasan molekul kecil seperti air, misalnya kondensasi Claisen atau aldol.

1. REAKSI SUBSITUSI DAN
KONDENSASI
NUR UMRIANI P.U., S.Si., M.Si

2. REAKSI SUBSITUSI
• Satu gugus yang berikatan pada atom karbon
digantikan kedudukannya oleh gugus yang lain
dalam tiga cara yaitu:
a. subsitusi secara serempak
b. eliminasi yang diikuti oleh adisi
c. adisi yang diikuti oleh eliminasi (khusus untuk
karbon tak jenuh)

3. SUBSITUSI
• Reagen dapat berupa suatu nukleofil (reaksi SN2)
atau suatu elektrofil (SE2).
• Reaksi SN2
Nu + C Le Nu C

4. Reaksi SN2
• Reakstivitas gugus pergi (Le): I>Br>Cl>F
• Gugus hidroksi, alkoksi, dan amino tidak diganti sebagai
anion,sehingga alkohol, eter, dan amina inert (lambat)
terhadap nukleofil.
• Sulfat dan sulfonat sangat reaktif karena gugus pergi ini
merupakan anion dari asam kuat.
R O + OH RO + H2O
H
RO + H3C OSO2OCH3 RO CH3 + OSO2OCH3

5. Reaksi SN2
• Atom karbon yang tersubsitusi terjadi
melalui inversi (pembalikan) dari
konfigurasinya karena nukleofil mendekati
sekitar garis samasekali berlawanan
ikatan terhadap gugus pergi.
OH C Br HO C + Br -

6. Reaksi SN2
• Urutan reaktivitas gugus alkil adalah
primer > sekunder > tersier, urutan ini
terjadi karena meningkatnya gangguan
strik terhadap mendekatnya reagen
terhadap atom karbon yang
tersubstitusi.
• Kecepatan reaksi meningkat oleh
keberadaan substituen yang kaya
elektron.
• Kecepatan reaksi meningkat oleh
katalis elektrofilik (seperti reaksi adisi
gugus karbonil),

7. Reaksi SN2
• Reaktivitas alkil halida ditingkatkan melalui
asam Lewis dan kation seperti Ag+ dan
Hg+ dengan ion halida membentuk ikatan
yang kuat.
• Sistem terkonjugasi (allylik) dapat melalui
substitusi dengan penataan ulang pada
reaksi adisi terhadap reaksi SN2.
Nu C C C X Nu C C C

8. Reaksi SE2
• Atom karbon melalui substitusi
elektrofilik biomolekuler (reaksi SE2)
ditarik secara kuat ke atom
elektropositif.`
C HgBr+ Br-Br C + Br-Br C Br + HgBr2

9. Reaksi Substitusi:eliminasi
diikuti adisi
• Ketika satu atom karbon ditarik ke suatu gugus
yang memiliki kemampuan untuk pergi dengan
pasangan eketron ikatan ( reaksi SN1).
(CH3)3C Cl (CH3)3C + OH (CH3)3C OH
Cl

10. Reaksi Substitusi:eliminasi
diikuti adisi
• Reaksi didukung oleh subtituen yang
memantapkan ion karbonium. Urutan
reaktivitas alkil halida tersier > sekunder >
primer.
• Reaksi tidak terjadi pada pusat karbon tak
jenuh.
• Atom karbon yang tersusbtitusi
mempertahankan konfigurasinya. Ini
adalah hasil nyata bahwa ion karbonium
terbentuk ikatan segitiga koplanar dapat
diserang dari sisi lain juga, sehingga
gambaran senyawa memberikan produk.

11. Reaksi Substitusi:eliminasi
diikuti adisi
• Eliminasi E1bersaing dengan SN1
• Sistem allylik meberikan campuran
produk, ion karbonium yang terbentuk
terdelokalisasi dan dapat bereaksi dengan
nukleofilik seperti air.
H2 H
H3C C C C Cl + H2O H3C C C CH2 + H3C C C CH2
H
H H H H
OH OH

12. Reaksi Substitusi:adisi diikuti
eliminasi
• Karbon tak jenuh dalam lingkungan yang
sesuai mengalami reaksi subsitusi melalui
dua tahap terdiri atas adisi yang diikuti
oleh eliminasi.
• Yang lebih penting dalam kelompok reaksi
adalah subsitusi nukleofilik pada gugus
karbonil, dan nukleofilik, elektrofilik, dan
substitusi radikal bebas pada karbon
aromatikl.

13. Subsitusi nukleofilik pada
karbonil
• Turunan asam karboksilat, yang mana
gugus karbonil berdekatan dengan suatu
substituen elektronegatif mudah untuk
tersubsitusi melalui mekanisme adisi-
eliminasi.
O O
O
R C Cl R C RCO2-
R C Cl + OH
-Cl
OH OH

14. Subsitusi nukleofilik pada
karbonil
• URUTAN REAKTIVITAS: asam halida >
anhidrida > ester > amida
• Keadaan transisi melibatkan muatan
negatif, kecepatan reaksi meningkat oleh
keberadaan subtituen elektron penarik dan
menurun oleh keberadaan elektron
pendorong.
• Reaksi bersifat reversibel.
• Substitusi gugus karbonil adalah sangat
nyata terhadap halangan sterik.

15. Substitusi nukleofilik pada karbon
aromatik
• Benzen dan turunan halogen benzen,
seperti etilena (etena) dan vinil halida
adalah inert terhadap nukleofil dalam
kondisi biasa.
• Gugus –M, orto atau para sangat
berkaitan dengan gugus pergi, kecepatan
reaksi meningkat. untuk substituent meta
dapat berekasi melalui efek induksi.
OH
Cl Cl
Cl OH OH Cl OH
OH
-Cl

16. Substitusi elektrofilik pada karbon
aromatik
• Senyawa aromatik bereaksi dengan
elektrofil melalui mekanisme adisi-
eliminasi.
• Energi aktivasi lebih rendah melalui
keberadaan substituent elektron
pendorong pada cincin benzen, efek akan
meningkat pada substituent orto atau para
untuk reagen yang masuk.

17. Substitusi Radikal bebas pada
karbon aromatik
• Radikal bebas bereaksi dengan senyawa
aromatik melalui mekanisme adisi-
eliminasi.
• Substituen dalam posisi orto atau para
dapat meningkatkan delokalisasi dari
intermediat radikal

18. KONDENSASI
• Reaksi yang terjadi pada suatu molekul kecil seperti air
atau alkohol dieliminasi antara dua reaktan, dikenal
sebagai kondensasi Claisen. Dua molekul ester
berikatan untuk membentuk β-ketoester.
O O O O
H2
H3C C OEt + HC C OEt H 3C C C C OEt
H OEt
O O O H O
H3C C C C OEt H3C C C C OEt
H H

19. KONDENSASI
• Jika senyawa aldehid atau keton direaksikan dalam
suasana basa, maka akan mengalami reaksi adisi
sendiri membentuk senyawa β-hidroksi aldehid atau β-
hidroksi keton, kemudian dilanjutkan dengan reaksi
eliminasi dari suatu molekul air yang kita sebut
kondensasi aldol.
• Didalam kondensasi aldol terjadi adisi nukleofilik
terhadap gugus karbonil dari suatu aldehid atau keton.