MEKANISME  REAKSI SUBSTITUSI NUKLEOFILIK SN1

Setelah kita mengetahui mekanisme reaksi substitusi SN2 maka kita akan memahami lebih lanjut mengenai mekanisme reaksi SN1. Mekanisme reaksi SN1 biasanya sering kita disebut unimolekuler.

Pada reaksi SN2  , alkil halida tersier itu tidak mengalami SN2 atau tidak berjalan sesuai mekanismenya . Itu bisa terjadi karena ada rintangan sterik yang mengelilingi  karbon yang mengikat  langsung gugus pergi , sebalikmya primer dan metil halida  sangat cepat mengalani  subtitusi nukleofilik bimolekuler. Jadi alkil halida tersier itu mengalami mekanisme reaksi SN1 yang dimana reaksi mekanisme SN1 itu reaksi ion. Secara umum reaksi SN1 yang nukleofiliknya berupa basa yang sangat lemah ( H₂O  dan C₂H₅OH )  direaksikan dengan alkil halida tersier terbentuk produk subtitusi , bersamaan dengan produk eliminasi. Karena H₂0 dan C₂H₅OH juga digunakan sebagai pelarut , tipe reaksi ini biasa disebut reaksi solvolisis ( solvent dan - lysis , penguraian oleh pelarut ) .

Pada mekanisme reaksi  SN1 ,  memiliki proses 3 langkah( bertahap/stepwise reaction) . Namun ada yang menyebutkan bahwa proses nya itu ada yang 2 langkah atau yang tiga langkah. namun untuk yang 3 langkah ini , ada satu langkah  yang mana apabila kita menggunakan suatu basa atau nukleofilik yang molekul polar atau yang tidak bermuatan maka  ada yang namanya langkah yang ketiga yaitu reaksi asam basa.  Pada proses 3 langkah tadi , Proses nya dalam bentuk berikut:

1. Tahap ionisasi

Yang merupakan tahap pembentukan ion. Ketika substrat alkil halida tersier itu melepaskan gugus pergi jadi  berbeda dengan SN2 yang dimana SN2 itu  diserang dahulu baru kemudian ada yang keluar. Berbeda dengan SN1 dimana SN1 ini gugus perginya itu lepas dengan sendirinya. Kemudian  substrat nya ini mengalami proses pemutusan seperti dalam keadaan transisi. Pada transisi ini di perlihatkan bagaimana  gugus pergi itu bisa lepas  dari karbon substartnya. Karena gugus pergi itu memiliki muatan parsial negatif . Biasanya gugus pergi itu ada adalah gugus penarik elektron sehingga ikatan antara karbon dan gugus pergi semakin lama semakin putus. Menghasilkan zat antara karbokation . Karbokation adalah suatu   karbon yang  memiliki muatan positif. Kalau muatan positif  berarti tidak memiliki satu pasang elektron atau memiliki  elektron sebanyak enam disekitar karbon dan gugus pergi sebagai ion.

2. Tahap kombinasi dengan Nu ( serangan nukleofilik  terhadap karbonkation di tahap 1)

Pada karbokation memiliki sepasangan orbital p yang masih  kosong  dimana bisa di isi oleh 1 pasang elektron dari nukleofilik . Jadi nukleofilik ini akan menyerang karbon elektrofilik. Karena  kalau dilihat ada 2 jenis serangan yang bisa  dilamgsungkan oleh nukleofilik yaitu serangan  dari atas dan serangan dari bawah. Kalau serangan dari bawah  menghasilkan produk seperti gambar dibawah ini.   Jadi nantinya akan ada 2 campuran resmik. Resmik yaitu produk  R dan S .  Jadi tidak mengalami inversi konfigurasi.

3. Tahap asam-basa.

Ini merupakan tahap tambahan. Tahapan asam basa yaitu lepasnya H⁺ dari nukleofilik yang sangat lemah seperti H₂O dan CH₃CH₂OH. Pada  tahap asam basa , apabila kita lihat nukleofilik pada hasil produk pertama pada tahap kedua di ganti dengan H₂O. Maka menjadi positif , jadi  tahap ketiga ini adalah tahap reaksi asam basa  yang mana H+ itu di ambil oleh nukleofilik , dia kelebihan H+ dalam nukleofilik yang sangat lemah ,  seprti H₂O dan C₂H₅OH.

Ketiga tahap itu merupakan mekanisme reaksi SN1. Contoh dari mekanisme reaksi subtitusi SN1 yaitu tributil bromida (CH₃)₃CBr dengan H₂O.

Pada tahap pertama , tahap ionisasi. Dimana Br nya itu  perlahan melepas kan diri dari substrat nya . Jadi membutuhkan energy yang tinggi. Pada alkil Halida tersier itu melepaskan atau mematahkan ikatan antara karbon dengan gugus perginya na ini disebut dengan keadaan transisi. Karena setelah lepas maka dihasilkan suatu zat antara karbokation dan juga anion gugus pergi.

Ingat zat antara adalah suatu produk meskipun produknya ini adalah produk  sementara sedangkan keadaan transisi bukanlah suatu produk. karbokation adalah suatu produk antara dimana sangat reaktif karena begitu reaktifnya  maka dapat bereaksi dengan molekul apa saja atau nukleofilik apa saja. Meskipun itu sangat lemah dapat bereaksi dengan zat antara carbocation.

Pada tahap kedua , tahap penggabungan disini diperlihatkan zat antara carbocation itu mampu bereaksi dengan pelarutnya yaitu H₂O ataupun nukleofilik yang sangat lemah yang juga berperan sebagai pelarut.

Karbokation tersier dan nukleofilik ini bereaksi pada tahap kedua yaitu proses penggabungan. Reaksi ini merupakan reaksi yang sangat cepat . Karena karbokation ini merupakan suatu zat antara yang sangat reaktif. Menghasilkan suatu keadaan transasi yang kedua di mana diperlihatkan terbentuknya ikatan yang baru antara karbon dengan oksigen. Kemudian menghasilkan suatu produk antara terbutil alkohol yang masih berproton atau alkoholnya ini memiliki kelebihan hidrogen sehingga menghasilkan suatu Oksigen yang bermuatan positif.

Sampai tahap yang kedua ini itu sudah disebut dengan tahap ion SN1 disebut reaksi ion atau reaksi mekanisme SN1 tetapi karena hasil produknya itu masih berproton maka ditambahkan suatu reaksi atau tahap yang ketiga.

Pada tahap ketiga yaitu tahap asam basa. Kalau mengikuti SN1 nya , seharusnya berhenti di tahap kedua. Karena ada yang menyebutkan 2 tahap. Tapi nukleofilik yang biasanya dipakai adalah pelarut atau molekul polar maka akan kelebihan 1 hidrogen atau akan melepaskan 1 hidrogen.  jadi hidrogen ini akan diambil lagi oleh pelarut yang sama yaitu H₂O ataupun etanol jika dia memakaikan etanol. Tahap ketiga ini adalah tahap asam basa  ter-butil alkohol yang dimana berproton itu berperan sebagai asam sedangkan H₂O juga  berperan sebagai basa dimana reaksinya adalah reaksi kesetimbangan yang dimana menghasilkan ter-butil alkohol dan asam H₃O⁺ atau air yang memiliki suatu berproton. Maka dari tiga tahap mekanisme diatas merupakan mekanisme reaksi SN1.

PERMASALAHAN :

1.    Nukleofilik ini akan menyerang karbon elektrofilik. Ada 2 jenis serangan yang bisa  dilangsungkan oleh nukleofilik yaitu serangan  dari bawah dan serangan dari atas. Kalau serangan dari bawah  menghasilkan produk seperti gambar dibawah ini. Bagaimana  hasil produk apabila diserang dari atas ?

2.   Pada tahap pertama , tahap ionisasi. Dimana Br nya itu  perlahan melepas kan diri dari substrat nya . Jadi membutuhkan energy yang tinggi. Bagaimana yang akan terjadi dengan Br apabila pada proses melepaskan menggunakan energy yang rendah ?

3.  Karbokation tersier dan nukleofilik ini bereaksi pada tahap kedua yaitu proses penggabungan. Reaksi ini merupakan reaksi yang sangat cepat . Karena karbokation ini merupakan suatu zat antara yang sangat reaktif. Bagaimana yang akan terjadi apabila karbokation bukan merupakan suatu zat antara yang sangat reaktif?