Gugus yang sudah terikat pada Benzena

b. Gugus yang sudah terikat pada Benzena

Gugus yang sudah terikat pada benzena mempengaruhi reaktivitas dan orientasi pada reaksi substitusi elektrofilik. Berdasarkan hasil kerja para akhli kimia lebih 100 tahun terakhir ini, telah dipastikan adanya tiga masalah:

1) Adanya kemungkinan hasil reaksi dalam bentuk orto, meta, atau para (orientasi).

2) Persentase tiga bentuk di atas, seandainya ketiga bentuk diperoleh.

3) Reaktivitasnya, jika bandingkan dengan benzena tanpa subtituen (gugus yang sudah ada).

Berikut ini diberikan tabel 3.5 mengenai data orientasi dan kecepatan hasil nitrasi pada benzena bersubstituen tunggal.

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BENZENA DAN TURUNANNYA 73 KELOMPOK KOMPETENSI G

PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud

Tabel 3.5. Orientasi dan Kecepatan Hasil Nitrasi pada Benzena Bersubstituen Tunggal

-C(CH 3 ) 3 12,0

-CH2Cl

0,030 -NO2 -7 6,4 93,2 0,3 10

-COOC2H 3 2,3

- N (CH3) 3

Berdasarkan tabel 3.5 dapat dilihat bahwa :

1) beberapa substituen yang mengadakan orientasi ke orto-para atau meta. Substituen yang mengadakan orientasi ke orto-para disebut pengarah orto- para dan substituen yang mengadakan orientasi ke meta disebut pengarah meta.

2) substisuen yang merupakan pengarah orto-para dapat mengaktifkan dapat mendeatifkan.

3) substituen yang merupakan pengarah meta bersifat mendeaktifkan. Yang bersifat mengaktifkan tidak dikenal.

74 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BENZENA DAN TURUNANNYA KELOMPOK KOMPETENSI G

Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Kimia SMA

4) beberapa substituen mempunyai reaktivitas yang kecil sekali, kurang dari 1. substituen tersebut dikatakan mempunyai sifat mendeaktfkan

5) beberapa substituen mempunyai reaktivitas yang besar sekali, lebih dari 1. Substituen tersebut dikatakan mempunyai sifat mengaktifkan.

6) Substituen pengarah orto-para mana yang mengaktifkan dan mana yang mendeaktifkan, begitu juga untuk substituen pengarah meta yang selalu mendeaktifkan dapat dilihat pada tabel 3.6 berikut:

Tabel 3.6 Substituen pengarah meta yang selalu mendeaktifkan

Pengarah o-p

Pengarah o-p

Pengarah –m

yang mengaktikan yang mendeatifkan

yang mendeaktifkan

-NH 2 -ICH = CHNO 2 -CF 3 -NR 2 -CCl 3 -NHCOCH 3 -SO 3 H

-Alkil (mis. CH 3 )

-SO 2 R

-Aril (mis. C 6 H 5 )

-COOH -COOR

-COH 2 -COH -COR -CN

Mengapa ada gugus pengarah orto-para? Hal ini dapat diterangkan dengan resonansi, yatu peristiwa bergesernya elektron. Sebagai contoh kita amati senyawa fenol. Fenol mempunyai bentuk resonansi:

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BENZENA DAN TURUNANNYA 75 KELOMPOK KOMPETENSI G

PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud

Ternyata pada tempat orto dan para, atom C bermuatan negatif. Jadi, tempat orto-para disukai elektrofil yang kemudian melekat di situ. Contoh lain: senyawa klorobenzena yang mempunyai bentuk resonansi.

Juga ternyata muatan negatifnya terdapat pada tempat orto-para, sehingga elektrofil melekat di situ. Contoh lain: senyawa toluena dengan bentuk resonansi.

Toluen bersifat sedikit asam, karena itu melepaskan H + . Karena H terlepas, pasangan elektron dari C metil diberikan kepada inti benzena menempati lokasi

orto-para, selanjutnya ditempati elektrofil. Bagaimana dengan gugus meta? Hal ini dijelaskan juga dengan bentuk resonansi. Sebagai contoh kita amati senyawa nitrobenzena yang bentuk resonansinya adalah sebagai berikut :

76 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BENZENA DAN TURUNANNYA KELOMPOK KOMPETENSI G

Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Kimia SMA

Atom N pada senyawa benzena mempunyai muatan positif, karena itu bersifat menarik elektron dari inti benzena. Ternyata elektron yang ditariknya adalah dari tempat orto-para, sehingga orto-para kekurangan elektron sehingga akibatnya bermuatan positif. Elektrofil tidak dapat melekat di situ bahkan ditolak, karena itu melekat ke meta yang bermuatan relatif negatif.

Bagaimana reaktivitas dapat dijelaskan? Kita ambil contoh pengarah orto-para yang mendeaktifkan, tetapi adanya gugus halogen, mendeaktifkan. Hal ini disebabkan karena halogen secara induktif bersifat menarik elektron dari inti benzena, yang mengakibatkan inti benzena menjadi positif. Karena menjadi positif, maka masukan elektrofil agak terhambat, jadi Cl mendeaktifkan inti benzena.