Mekanisme reaksi substitusi nukleofilik SN1                                      

Sebelumnya kita sudah membahas mengenai Mekanisme dari Reaksi Nukleofilik orde kedua (SN2) yang mana itu terjadi pada alkil halida primer dan sekunder. Nah, bagaimana hasil yang terbentuk pada Alkil halida tersier yang tidak bisa ikut bereaksi secara SN2 ? Ternyata ada cara mekanisme substitusi yang lain, yang disebut dengan Reaksi substitusi nukleofilik orde pertama (SN1). S adalah substitusi, N adalah nukleofilik dan 1 berarti unimolekular (orde pertama).

Kinetika

Laju reaksi SN1 hanya bergantung pada substrat tidak bergantung pada nukleofil. Bila konsentrasi substrat diperbesar sebanyak dua kali maka laju reaksinya juga dua kali lebih cepat tetapi konstanta lajunya tidak. Persamaan lajunya, yaitu :

Laju reaksi = k [ substrat ]

Nukleofil

laju reaksi SN1 tidak memengaruhi struktur nukleofil karena nukleofil tidak dapat menentukan tahap penentu lajunya. Struktur nukleofil pada reaksi SN1 ini sama dengan reaksi pada SN2.

Substrat

Laju reaksi SN1 bergantung pada konsentrasi dan struktur substratnya. Dalam seri homolog, alkil halida tersier bereakzsi paling cepat sedangkan metil halida bereaksi paling lambat.

Pelarut

Pada pelarut polar dapat meningkatkan laju reaksi SN1 dengan cara menstabilkan suatu keadaan transisinya pada tahap penentu laju reaksi. Keadaan transisi mempunyai muatan positif parsial pada atom karbon dan muatan negatif parsial pada gugus lepasnya. Pada pelarut polar akan berinteraksi dengan keadaan transisi polar dan dapat menstabilkannya. Sehingga dapat menurunkan besar Ea nya. Pelarut protik polar dapat membentuk ikatan hidrogen gugus lepas bermuatan negatif yang akan lepas. Pelarut protik polar lebih menstabilkan keadaan transisinya daripada pelarut aprotik polar. Pelarut protik polar ialah pelarut yang lebih baik pada reaksi SN1 daripada dengan pelarut apotik polar.

Mekanisme SN1

Merupakan proses tiga-langkah (bertahap/stepwise reaction), yaitu :

Tahap 1 (ionisasi) ~ tahap pembentukan ion

Pada saat substrat alkil halida tersier melepaskan gugus pergi maka gugus perginya akan lepas dengan sendirinya. Lalu, substratnya mengalami pemutusan seperti pada keadaan transisi 1 diatas terlihat bagaimana suatu gugus fungsinya itu bisa lepas dari karbon substratnya. Gugus pergi memiliki muatan parsial negatif dan gugus pergi biasanya disebut gugus penarik elektron maka ikatan antara karbon dan gugus pergi semakin lama semakin putus sehingga menghasilkan zat antara karbokation.

Tahap 2 (kombinasi dengan Nu:-)~serangan nukleofilik terhadap karbokation

Pada karbokation ini memiliki sepasang orbital p yang masih kosong sehingga bisa diisi dengan 2 pasang elektron dari nukleofilik. Jadi, nukleofilik akan menyerang karbon dimana terdapat 2 serangan yaitu serangan dari atas yang menghasilkan produk yang kedua dan serangan dari arah bawah yang kemudian menghasilkan produk yang pertama. Reaksi SN1 tidak mengalami inversi walden.

Tahap 3 (asam-basa)

Dimana terjadi pelepasan H+ dari dalam nukleofilik yang sangat lemah seperti H2O dan CH3CH2OH.

Permasalahan :

1. Bagaimana laju reaksinya jika konsentrasi nukleofil dalam reaksi SN1 diperbesar sebanyak dua kali ?

2. Mengapa pelarut protik polar merupakan pelarut yang lebih baik untuk reaksi SN1 daripada dengan pelarut aprotik polar ?

3. Mengapa pada mekanisme tahap pertama pada reaksi SN1 gugus perginya dapat lepas dengan sendirinya ?

Referensi :
Bloch, Daniel R. 2002. Kimia Organik. Jakarta : Buku EGC