Language
Country/Area
No result found
Tahukah Anda cara membuat atom klorin meninggalkan cincin aromatik?
Dalam kimia organik, substitusi aromatik nukleofilik (SNAr) adalah reaksi substitusi khusus di mana nukleofil menggantikan gugus lepas yang baik, seperti halogen, pada cincin aromatik. Meskipun cincin aromatik umumnya berperilaku seperti nukleofil, dalam keadaan tertentu mereka dapat berpartisipasi dalam reaksi substitusi nukleofilik. Faktanya, olefin nukleofilik umum juga dapat mengalami substitusi terkonjugasi di bawah pengaruh substituen penarik elektron, dan cincin aromatik juga dapat menunjukkan elektrofilisitas di bawah pengaruh substituen tertentu.
Reaksi substitusi aromatik nukleofilik berbeda karena terjadi pada atom karbon trihedral daripada karbon tetrahedral.
Mekanisme reaksi substitusi aromatik nukleofilik berbeda dari reaksi SN2 umum karena atom karbon yang mengalami serangan nukleofilik pada cincin aromatik terhibridisasi sp2. Ini berarti bahwa nukleofil harus menyerang dari belakang, yang tidak mudah dalam molekul dengan cincin benzena karena halangan sterik dari cincin benzena membuat proses ini menjadi sulit. Situasinya juga suram untuk mekanisme SN1, kecuali jika gugus yang keluar adalah gugus yang sangat baik, yang biasanya melibatkan pembentukan kation aromatik, yang secara kimia sangat tidak menguntungkan.
Mekanisme substitusi aromatik nukleofilik
Cincin aromatik dapat mengalami substitusi nukleofilik melalui berbagai jalur, termasuk mekanisme SNAr (adisi-eliminasi), mekanisme SN1, mekanisme benzina, mekanisme radikal bebas SRN1, mekanisme ANRORC, dan substitusi nukleofilik alternatif. Di antara semuanya, mekanisme SNAr adalah yang paling penting. Gugus penarik elektron dapat secara efektif mengaktifkan cincin aromatik, membuatnya lebih rentan terhadap serangan nukleofilik. Misalnya, ketika gugus nitro terletak pada posisi orto atau para terhadap gugus halogen yang keluar, terjadinya mekanisme SNAr lebih menguntungkan.
Dalam reaksi SNAr, keberadaan gugus nitro membantu menstabilkan kompleks Meisenheimer yang dihasilkan ketika nukleofil hidroksil menyerang senyawa aromatik.
Mengambil reaksi substitusi aromatik nukleofilik dari 2,4-dinitroklorobenzena dalam larutan air sebagai contoh, gugus nitro, sebagai aktivator substitusi nukleofilik, dapat menstabilkan reaksi substitusi aromatik yang terbentuk oleh serangan hidroksida. Kompleks Meisenheimer. Pembentukan kompleks ini relatif lambat karena hilangnya aromatisitas meningkatkan energi. Namun, setelah klorin keluar dan aromatisitas dipulihkan, proses tersebut terjadi dengan cepat. Seiring berjalannya waktu, reaksi tersebut pada akhirnya akan mencapai kesetimbangan kimia, yang mendukung pembentukan 2,4-dinitrofenol.
Contoh Umum Reaksi Substitusi Nukleofilik Aromatik
Reaksi substitusi nukleofilik aromatik tidak terbatas pada senyawa benzena; senyawa heteroaromatik seperti piridina bahkan dapat lebih reaktif dalam beberapa kasus. Misalnya, piridina khususnya reaktif dalam reaksi substitusi pada posisi orto atau para dari cincin aromatik karena muatan negatif secara efektif terdelokalisasi pada atom nitrogen. Di antara mereka, reaksi Chichibabin adalah contoh klasik dari reaksi natrium amida dan piridina untuk membentuk 2-aminopiridina.
Reaksi substitusi nukleofilik aromatik juga sedang berkembang. Studi terbaru telah menunjukkan bahwa kompleks Meisenheimer bukan hanya perantara dalam beberapa kasus, tetapi mungkin merupakan keadaan transisi dari "proses SN2 front-end", yang mengubah pemahaman sebelumnya tentang Mekanisme reaksi.
Meskipun ikatan C-F fluorida sangat kuat, fluor merupakan gugus lepas yang ideal dalam reaksi SNAr karena elektronegativitasnya yang sangat tinggi.
Penelitian tentang reaksi substitusi aromatik nukleofilik terus menghasilkan wawasan baru, dan dengan munculnya katalis baru, reaksi ini bahkan dapat digunakan untuk sintesis asimetris. Sejak pertama kali dilaporkan pada tahun 2005, reaksi ini secara bertahap menunjukkan potensinya dalam sintesis molekul kiral.
Dapatkah pengetahuan dasar ini meningkatkan pemahaman dan penerapan kimia cincin aromatik kita?
