Reaksi Substitusi Alkana

Reaksi substitusi (sintesis) adalah reaksi yang terjadi ketika sekelompok reagen tertentu berubah posisi dengan sekelompok reagen lain. Mereka terjadi paling sering dalam senyawa stabilitas tinggi (mereka dengan rantai jenuh). Seringkali sintesis ini terjadi dengan keterlibatan panas atau sinar ultraviolet dalam media reaksi.

Kamu alkana mereka adalah senyawa organik yang cenderung mengalami reaksi substitusi, karena mereka hanya memiliki rantai jenuh (hanya ikatan sederhana antara atom karbon). Mereka banyak digunakan untuk sintesis yang berasal dari halida organik, seperti metil klorida (gas yang digunakan sebagai anestesi).

Reaksi substitusi yang paling umum dengan alkana adalah:

• halogenasi;

• nitrasi;

• sulfonasi;

a) Halogenasi

Ini adalah sintesis di mana molekul alkana bereaksi dengan molekul halogen (Cl₂, br₂, saya₂ dan F₂). penggunaan saya₂ itu tidak begitu layak karena mempromosikan reaksi yang sangat lambat. Sudah menggunakan F₂ tidak dianjurkan karena merupakan reaksi eksplosif yang menghancurkan bahan organik.

Untuk halogenasi alkana dengan Br₂ atau Cl₂ terjadi, keberadaan cahaya diperlukan (λ) atau pemanasan yang kuat. Terlepas dari halogen yang digunakan, produk akhir dari reaksi substitusi ini akan selalu a halida organik. Substitusi kemudian akan terjadi antara atom hidrogen dari karbon alkana dan atom halogen, menghasilkan halida organik dan asam halida (asam anorganik). Lihat contoh:

Jika alkana memiliki jumlah karbon lebih besar dari dua, kita akan memiliki penggantian hidrogen dengan halogen sesuai dengan urutan prioritas berikut:

H pada karbon tersier > H pada karbon sekunder > H pada karbon primer

Pada contoh berikut, kita dapat melihat bahwa H dari karbon sekunder telah digantikan oleh atom Br.

Pengamatan: setiap kali alkana memiliki lebih dari dua karbon, lebih dari satu halida organik akan terbentuk. Jumlah halida yang terbentuk akan mengikuti urutan prioritas. Lihat beberapa contoh:

• Brominasi Butana:

Kami mengamati dalam persamaan di bawah pembentukan 2-bromo-butana (dalam jumlah yang lebih besar karena merupakan prioritas dalam substitusi karena pertukaran yang dilakukan pada karbon sekunder) dan 1-bromo-butana (pada tingkat lebih rendah jumlah).

2-bromo-butana 1-bromo-butana

• Klorinasi metil propana:

2-kloro-1-kloro-
2-metil-2-metil-
propana propana

Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)

b) Nitrasi

Dalam reaksi ini, asam nitrat (HNO₃) bereaksi dengan alkana dengan menukar hidrogen alkana dengan gugus nitro (NO₂) dari asam, yang menghasilkan a senyawa nitro dan dalam molekul air. Karena kita memiliki keberadaan asam, tidak perlu menggunakan katalis.

Pengamatan: aturan prioritas yang sama yang digunakan untuk pertukaran hidrogen dalam halogenasi digunakan dalam nitrasi.

Lacak nitrasi pentana:

3-nitro-pentana 2-nitro-pentana

1-nitro-pentana

Kami mengamati dalam persamaan di atas pembentukan 3-nitro-pentana (dalam jumlah yang lebih besar karena merupakan prioritas dalam penggantian karena pertukaran dilakukan pada karbon tersier), 2-nitro-pentana (pertukaran hidrogen pada karbon sekunder) dan 1-nitro-pentana (dalam jumlah).

c) Sulfonasi

Dalam reaksi ini, asam sulfat (H₂HANYA₄) bereaksi dengan alkana dengan menukar hidrogen alkana dengan gugus sulfonat (SO₃H) dari asam, yang menghasilkan a asam sulfonat dan molekul air. Karena kita memiliki keberadaan asam, tidak perlu menggunakan katalis.

Pengamatan: aturan prioritas yang sama yang digunakan untuk pertukaran hidrogen dalam halogenasi juga digunakan dalam sulfonasi.

Lacak sulfonasi pentana:

Asam penta-3-sulfonat Asam penta-2-sulfonat

Asam penta-1-sulfonat

Oleh Saya Diogo Lopes Dias

Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademis? Lihat:

HARI, Diogo Lopes. "Reaksi penggantian dalam alkana"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-substituicao-alcanos.htm. Diakses pada 28 Juni 2021.

Tatanama Alkana

Tata nama alkana, fungsi hidrokarbon, valensi karbon, International Union of International Kimia Murni dan Terapan, IUPAC, hidrokarbon alifatik jenuh, ikatan tunggal, senyawa Organik.