Kimia Organik I 107
homolisis HCl menjadi radikal bebas. Hidrogen iodida juga tidak menjalani reaksi ini karena adisi radikal I kepada alkena bersifat
endoterm dan terlalu perlahan untuk mendukung reaksi berantai
9. Struktur dan Stabilitas Karbokation
Karbokation memiliki struktur trivalen dengan karbon tersubstitusi sp
2
. Selain itu, karbokation memiliki orbital p kosong yang tegak lurus terhadap ketiga substituennya.
C R
R
R 120
orbital p kosong
Gambar 4.30. Struktur elektronik dari karbokation
Untuk memahami stabilitas karbokation lebih lanjut, mari kita lihat contoh berikut ini. 2-metilpropena dapat bereaksi
dengan H
+
dan menghasilkan karbokation yang memiliki tiga substituen metil karbokation tersier, 3
dan karbokation dengan satu substituen alkil karbokation primer, 1
. Karbokation mampu bereaksi dengan suatu nukleofil, misalnya Cl
-
menghasilkan alkil klorida. Dari hasil penelitian, didapat hanya 2-kloro-2-
metilpropana, hal ini karena pembentukan intermediet karbokation tersier lebih stabil dibandingkan karbokation primer.
Ingat bahwa karbokation yang lebih tersubstitusi lebih stabil
108 St. Layli Prasojo, S.Farm., Apt.
dibandingkan karbokation yang kurang tersubstitusi. Urutan stabilitas karbokation adalah sebagai berikut:
H C
H H
R C
H H
R C
R H
R C
R R
Metil Primer 1
Sekunder 2 Tersier 3
KURANG STABIL
LEBIH STABIL STABILITAS
Gambar 4.31. Urutan stabilitas karbokation
Mengapa karbokation yang lebih tersubstitusi lebih stabil? Ada dua alasan mendasar untuk menjawab pertanyaan tersebut,
yaitu adanya efek induksi dari substituen dan hiperkonjugasi. Efek induksi mengakibatkan pergeseran elektron dalam ikatan
sigma yang diakibatkan perbedaan elektronegativitas atom tetangga. Gugus alkil merupakan gugus pemberi elektron,
sehingga dapat menyetabilkan muatan positif pada karbokation, sedangkan atom hidrogen tidak dapat menyumbangkan elektron.
Dengan demikian, semakin banyak gugus alkil yang terikat pada karbokation maka karbokation tersebut menjadi semakin stabil.
R R
R C
R R
H C
H R
H C
H H
H C
3 : terdapat tiga alkil
yang menyumbang elektron
2
: terdapat dua alkil yang menyumbang
elektron
1
: terdapat satu alkil yang menyumbang
elektron
metil : tidak ada alkil yang menyumbang
elektron
Gambar 4.32. Efek induksi dari gugus alkil
Kimia Organik I 109
Hiperkonjugasi, berhubungan dengan stabilitas alkena tersubstitusi, berhubungan dengan interaksi antara orbital kosong
p dengan orbital ikatan sigam C-H tetangganya. Semakin banyak
gugus alkil yang terikat pada karbokation maka kesempatan untuk melakukan hiperkonjugasi semakin besar, sehingga
semakin menyetabilkan karbokation tersebut. Contohnya, hiperkonjugasi yang terjadi pada karbokation etil. Interaksi antara
orbital ikatan sigma dengan orbital kosong p dapat menyetabilkan karbokationnya dan menurunkan energinya pula. Pada gambar
4.33 tampak bahwa terdapat dua ikatan C-H yang berposisi paralel dan karenanya dapat melakukan hiperkonjugasi.
C C
H
H H
H
H
Gambar 4.33. Orbital molekul dalam karbokation etil
10. Postulat Hammond
