---
title: "Alkena dan Alkuna: Adisi Elektrofilik"
book: "Kimia Universitas — Tahun 1"
subject: chemistry
language: id
chapter: 25
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/25-alkena-dan-alkuna-adisi-elektrofilik
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
---

# Bab 25 — Alkena dan Alkuna: Adisi Elektrofilik

Kocoklah sebuah alkena dengan air brom yang berwarna jingga, maka warnanya lenyap dalam beberapa detik: uji tertua untuk ikatan rangkap dua karbon–karbon. Di balik uji itu ada sebuah mekanisme. Elektron $\pi$ ikatan rangkap dua, yang terikat kurang kuat daripada elektron $\sigma$ dan terpapar di atas dan di bawah bidang molekul, menyerang pereaksi yang miskin elektron; kation yang terbentuk lalu menangkap sebuah [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile). Dua tahap yang sama itu mengadisikan hidrogen halida, air, dan halogen pada alkena, menentukan karbon mana yang menerima bagian mana dari pereaksi, dan menetapkan stereokimia produknya. Bab ini mengembangkan kedua tahap itu, beserta aturan yang ditarik seorang kimiawan abad kesembilan belas dari pengamatan dan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) yang menjelaskannya.

**Yang sudah kamu ketahui.**

[Karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates), kestabilannya, dan [panah lengkung](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-curly-arrow) ([Bab 18](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#ch-b1-electronic-effects)); postulat Hammond ([Proposisi 9.6](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#prop-b1-elementary-steps-hammond)); deskriptor $Z$/$E$, (*R*)/(*S*), [senyawa meso](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers), dan [campuran rasemat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) ([Bab 16](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#ch-b1-stereochemistry-in-depth)). Jilid sekolah (kelas 12) telah mendaftar adisi-adisi alkena tanpa mekanismenya.

## 25.1 Ikatan $\pi$ sebagai nukleofil

**Definisi 25.1 (Adisi elektrofilik).**

*Adisi elektrofilik* pada ikatan rangkap adalah adisi yang tahap pertamanya berupa serangan elektron $\pi$ pada sebuah [elektrofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) E: terbentuk sebuah kation, yang lalu menangkap [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) Nu, sehingga E dan Nu akhirnya berada pada kedua karbon bekas ikatan rangkap dua itu.

Ikatan $\pi$ adalah yang lebih lemah di antara kedua ikatan C=C ([Bab 3](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#ch-b1-lewis-resonance-vsepr)), dan elektronnya terletak jauh dari inti, di atas dan di bawah bidang: alkena adalah [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile), dan bereaksi dengan asam, halogen, dan [elektrofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) lain yang membiarkan alkana jenuh tetap utuh.

## 25.2 Adisi hidrogen halida: aturan Markovnikov

![Adisi hidrogen bromida pada propena. Pasangan π mengambil proton, ke karbon ujung, sehingga terbentuk karbokation sekunder; ion bromida beradisi padanya: 2-bromopropana.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-2/b1-electrophilic-additions/fig-dc262b8db3c9.svg)

*Adisi hidrogen bromida pada propena. Pasangan $\pi$ mengambil proton, ke karbon ujung, sehingga terbentuk [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) sekunder; ion bromida beradisi padanya: 2-bromopropana.*

**Proposisi 25.2 (Aturan Markovnikov).**

Pada adisi HX pada alkena yang tidak simetris, hidrogen menuju karbon ikatan rangkap dua yang telah membawa lebih banyak hidrogen (*aturan Markovnikov*). Dalam bentuk modern: [elektrofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) beradisi sedemikian rupa sehingga menghasilkan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) yang lebih stabil.

**Bukti.** Perpindahan proton adalah [tahap penentu laju](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#def-b1-elementary-steps-rds), endoterm, dan berakhir pada sebuah [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates). Menurut postulat Hammond ([Proposisi 9.6](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#prop-b1-elementary-steps-hammond)) [keadaan transisinya](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#def-b1-elementary-steps-energy-profile) menyerupai [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) itu, sehingga jalan menuju [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) yang lebih stabil mempunyai sawar yang lebih rendah dan jauh lebih cepat. Menempatkan proton pada karbon yang membawa lebih banyak hidrogen meninggalkan muatan pada karbon yang membawa lebih banyak gugus alkil, yaitu kation yang lebih stabil ([Proposisi 18.8](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#prop-b1-electronic-effects-carbocation-order)). ∎

![Profil energi skematis kedua adisi HBr yang mungkin pada propena. Karbokation sekunder yang lebih stabil terletak lebih rendah, dan menurut postulat Hammond demikian pula keadaan transisi yang menuju ke sana: produk Markovnikov terbentuk jauh lebih cepat.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-2/b1-electrophilic-additions/fig-efc3c99c88f0.svg)

*[Profil energi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#def-b1-elementary-steps-energy-profile) skematis kedua adisi HBr yang mungkin pada propena. [Karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) sekunder yang lebih stabil terletak lebih rendah, dan menurut postulat Hammond demikian pula [keadaan transisi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#def-b1-elementary-steps-energy-profile) yang menuju ke sana: produk Markovnikov terbentuk jauh lebih cepat.*

**Definisi 25.3 (Penataan ulang karbokation).**

*Penataan ulang karbokation* adalah perpindahan, di dalam sebuah [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates), atom hidrogen atau gugus alkil beserta [pasangan ikatannya](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) ke karbon kationik di sebelahnya, sehingga terbentuk [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) yang lebih stabil (pergeseran-1,2).

**Contoh 25.4 (Pergeseran metil).**

3,3-Dimetilbut-1-ena dan hidrogen klorida menghasilkan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) sekunder di sebelah karbon kuarterner; sebuah gugus metil berpindah bersama pasangannya, sehingga terbentuk kation tersier. Produk utamanya adalah 2-kloro-2,3-dimetilbutana, yang kerangkanya berbeda dari kerangka alkenanya; 3-kloro-2,2-dimetilbutana adalah produk minor.

![Penataan ulang kation 3,3-dimetilbutan-2-il: sebuah gugus metil bergeser ke karbon kationik, mengubah kation sekunder menjadi kation tersier, yang ditangkap oleh klorida.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-2/b1-electrophilic-additions/fig-1abf2fbc3f3b.svg)

*Penataan ulang kation 3,3-dimetilbutan-2-il: sebuah gugus metil bergeser ke karbon kationik, mengubah kation sekunder menjadi kation tersier, yang ditangkap oleh klorida.*

## 25.3 Adisi air

**Definisi 25.5 (Hidrasi alkena).**

*Hidrasi* alkena adalah adisi air, yang dikatalisis oleh [asam kuat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/10-kesetimbangan-asambasa-dan-metode-reaksi-predominan#def-b1-predominant-reaction-strong-acid), menghasilkan alkohol: kebalikan dari [dehidrasi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/22-alkohol-mengaktifkan-gugus-oh#def-b1-alcohol-activation-dehydration) dalam [Bab 22](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/22-alkohol-mengaktifkan-gugus-oh#ch-b1-alcohol-activation).

Mekanismenya sama seperti untuk HX, dengan air sebagai [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile): protonasi (Markovnikov), penangkapan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) oleh air, lepasnya proton dari ion oksonium. Propena menghasilkan propan-2-ol, 2-metilpropena menghasilkan 2-metilpropan-2-ol. [Hidrasi](#def-b1-electrophilic-additions-hydration) dan [dehidrasi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/22-alkohol-mengaktifkan-gugus-oh#def-b1-alcohol-activation-dehydration) adalah kesetimbangan yang sama, $\ce{C3H6 + H2O <=> C3H8O}$; asam berair encer dan suhu rendah menguntungkan alkohol, sedangkan asam pekat, kalor, dan pengeluaran alkena menguntungkan alkena ([Bab 7](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/7-memerikan-sistem-kimia-kemajuan-reaksi-aktivitas-q-dan-k#ch-b1-extent-q-and-k)).

## 25.4 Adisi halogen: ion halonium dan adisi anti

**Definisi 25.6 (Ion halonium, adisi anti dan adisi sin).**

Pada adisi $\ce{Br2}$ atau $\ce{Cl2}$, pasangan $\pi$ menyerang satu atom halogen sementara [sepasang elektron bebas](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) atom itu berikatan dengan karbon kedua: terbentuk *ion halonium* siklik beranggota tiga, dan atom halogen yang lain pergi sebagai halida. Adisi yang kedua gugus barunya berakhir pada sisi yang berlawanan dari bekas ikatan rangkap dua itu adalah *adisi anti*; pada sisi yang sama, *adisi sin*.

**Proposisi 25.7 (Adisi halogen bersifat anti).**

Adisi brom pada alkena adalah [adisi anti](#def-b1-electrophilic-additions-halonium): (*E*)-but-2-ena menghasilkan meso-2,3-dibromobutana, dan (*Z*)-but-2-ena menghasilkan [campuran rasemat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) (*2R,3R*)- dan (*2S,3S*)-2,3-dibromobutana.

**Bukti.** Ion bromonium menjembatani satu sisi bekas ikatan rangkap dua itu; bromida hanya dapat menyerang sebuah karbon dari sisi lainnya, membuka cincin itu seperti SN2 disertai inversi pada karbon tersebut. Kedua atom brom berakhir pada sisi yang berlawanan. Untuk (*E*)-but-2-ena, serangan pada karbon mana pun menghasilkan produk yang sama, yang kedua [pusat stereogeniknya](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) merupakan bayangan cermin satu sama lain: (*2R,3S*), meso. Untuk (*Z*)-but-2-ena, serangan pada satu karbon menghasilkan (*2R,3R*), pada karbon lainnya (*2S,3S*), dengan peluang yang sama: [campuran rasemat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers). Pembuktian dengan gambar adalah [Latihan 25.10](#exo-b1-electrophilic-additions-10). ∎

![Ion bromonium yang terbentuk dari (E)-but-2-ena, dan pembukaannya oleh bromida dari sisi yang berseberangan (adisi anti). Produknya mempunyai dua pusat stereogenik dengan deskriptor yang berlawanan dan sebuah bidang cermin internal dalam konformasi yang sesuai: senyawa meso, (2R,3S).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-2/b1-electrophilic-additions/fig-cd0e07510f8f.svg)

*Ion bromonium yang terbentuk dari (*E*)-but-2-ena, dan pembukaannya oleh bromida dari sisi yang berseberangan ([adisi anti](#def-b1-electrophilic-additions-halonium)). Produknya mempunyai dua [pusat stereogenik](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) dengan deskriptor yang berlawanan dan sebuah bidang cermin internal dalam [konformasi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) yang sesuai: [senyawa meso](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers), (*2R,3S*).*

**Di laboratorium — Air brom.**

Brom adalah cairan yang rapat, mudah menguap, sangat beracun, dan korosif. Uji ketidakjenuhan memakai air brom encer (atau larutan komersial sebuah [kompleks](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/12-kompleksasi#def-b1-complexation-complex) brom) di dalam lemari asam, beberapa tetes setiap kali; hilangnya warna jingga menandakan terjadinya adisi. Dalam air, ion bromonium juga ditangkap oleh air, dan sebuah bromohidrin terbentuk di samping dibromidanya.

## 25.5 Alkuna: adisi dan asetilida

Alkuna mengadisi HX dan $\ce{X2}$ dua kali, setiap tahap seperti pada alkena (Markovnikov untuk HX). [Hidrasinya](#def-b1-electrophilic-additions-hydration), yang dikatalisis oleh asam dan garam raksa(II), tidak menghasilkan alkohol tak jenuh yang diharapkan melainkan sebuah keton: sebuah enol segera menata ulang dirinya menjadi senyawa karbonil, sebuah proses yang dipelajari dalam jilid Tahun 2.

**Definisi 25.8 (Alkuna terminal, asetilida).**

*Alkuna terminal* $\ce{R-C#C-H}$ mempunyai ikatan rangkap tiganya di ujung rantai. [Basa kuat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/10-kesetimbangan-asambasa-dan-metode-reaksi-predominan#def-b1-predominant-reaction-strong-acid) (natrium amida) melepaskan hidrogennya, sehingga terbentuk *ion asetilida* $\ce{R-C#C-}$, sebuah [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) karbon yang baik.

**Proposisi 25.9 (Keasaman alkuna terminal).**

Ikatan C–H [alkuna terminal](#def-b1-electrophilic-additions-acetylide) jauh lebih asam daripada ikatan C–H alkena dan alkana, walaupun masih jauh kurang asam daripada air: asetilida dibentuk dengan ion amida, bukan dengan hidroksida, dan dirusak oleh air.

**Bukti.** Dalam [ion asetilida](#def-b1-electrophilic-additions-acetylide), [pasangan elektron bebasnya](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) menempati orbital berkarakter *s* setengah (karbon *sp*), yang lebih dekat ke inti daripada orbital [karbanion](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) *sp*$^2$ atau *sp*$^3$: ion itu lebih stabil, dan asam konjugasinya lebih kuat. Ion itu tetap merupakan basa yang jauh lebih kuat daripada hidroksida, sehingga air memprotonasinya. ∎

Asetilida menyerang haloalkana primer melalui SN2 (sebuah ikatan C–C baru, $\ce{R-C#C-}$ + $\mathrm{R'Br}$) atau beradisi pada karbonil seperti [pereaksi Grignard](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/21-pereaksi-organomagnesium#def-b1-organomagnesium-organometallic): cara lain untuk membangun kerangka karbon.

**Metode 25.10 (Meramalkan sebuah adisi).**

1. Kenali [elektrofilnya](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) ( $\ce{H+}$ , $\ce{Br2}$ ) dan [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) yang akan menyusul ( $\ce{X-}$ , air, halida).
2. Untuk $\ce{H+}$ : adisikan pada karbon yang menghasilkan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) yang lebih stabil (Markovnikov); periksalah kemungkinan pergeseran-1,2.
3. Untuk $\ce{X2}$ : jembatani [ion halonium](#def-b1-electrophilic-additions-halonium) dan bukalah dari sisi yang berseberangan (anti); gambarlah kedua serangan yang mungkin dan bandingkan produknya (meso atau rasemat).
4. Dengan adanya air, harapkan juga alkohol (atau halohidrin).

**Sejarah — Vladimir Markovnikov.**

![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-2/b1-electrophilic-additions/img-3fe28766d5db.jpg)

Vladimir Markovnikov menyatakan aturannya pada abad kesembilan belas, dari produk-produk yang diamatinya bersama kimiawan lain, jauh sebelum [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) atau [panah lengkung](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-curly-arrow) dikenal: sebuah keteraturan alam yang dituliskan sebelum dapat dijelaskan. Pernyataan modernnya melalui kestabilan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) memperlihatkan apa yang ditambahkan sebuah mekanisme pada aturan empiris: mekanisme itu mengatakan kapan aturan itu seharusnya gagal. (Potret dari sebuah obituari yang terbit pada tahun 1905, domain publik, Wikimedia Commons.)

## 25.6 Latihan

**Latihan 25.1 ★.**

Tentukan produk utama dari: propena + HCl; 2-metilpropena + HBr; 1-metilsikloheksena + HBr; but-2-una + satu ekuivalen HCl.

**Solusi Latihan 25.1.**

2-Kloropropana; 2-bromo-2-metilpropana; 1-bromo-1-metilsikloheksana; 2-klorobut-2-ena.

**Latihan 25.2 ★.**

Tuliskan produk brom dengan etena, sikloheksena, dan propena. Berilah namanya.

**Solusi Latihan 25.2.**

1,2-Dibromoetana; *trans*-1,2-dibromosikloheksana; 1,2-dibromopropana.

**Latihan 25.3 ★.**

Alkohol manakah yang dihasilkan oleh [hidrasi](#def-b1-electrophilic-additions-hydration) setiap alkena berikut yang dikatalisis asam: propena, 2-metilpropena, metilenasikloheksana?

**Solusi Latihan 25.3.**

Propan-2-ol; 2-metilpropan-2-ol; 1-metilsikloheksan-1-ol (Markovnikov dalam setiap kasus).

**Latihan 25.4 ★.**

Senyawa manakah di antara berikut ini yang bereaksi dengan natrium amida: propuna, but-2-una, propena, etanol? Tuliskan reaksinya.

**Solusi Latihan 25.4.**

Propuna ([alkuna terminal](#def-b1-electrophilic-additions-acetylide)): $\ce{CH3C#CH + NH2- -> CH3C#C- + NH3}$. Etanol: $\ce{CH3CH2OH + NH2- -> CH3CH2O- + NH3}$. But-2-una dan propena tidak mempunyai hidrogen yang cukup asam.

**Latihan 25.5 ★★.**

Tuliskan mekanisme lengkap [hidrasi](#def-b1-electrophilic-additions-hydration) 2-metilpropena dengan [panah lengkung](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-curly-arrow), dan jelaskan mengapa reaksi baliknya disukai dalam asam pekat yang panas.

**Solusi Latihan 25.5.**

Pasangan $\pi$ mengambil $\ce{H+}$ pada karbon $\ce{CH2}$: kation tersier $\ce{(CH3)3C+}$; [sepasang elektron bebas](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) air berikatan dengannya: $\ce{(CH3)3COH2+}$; sebuah molekul air mengambil sebuah proton: $\ce{(CH3)3COH}$. Dalam asam pekat yang panas, air sedikit dan alkena yang mudah menguap lepas: reaksi baliknya, [dehidrasi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/22-alkohol-mengaktifkan-gugus-oh#def-b1-alcohol-activation-dehydration), berlangsung.

**Latihan 25.6 ★★.**

Jelaskan dengan postulat Hammond mengapa 2-metilpropena bereaksi dengan HCl jauh lebih cepat daripada propena.

**Solusi Latihan 25.6.**

Protonasi 2-metilpropena menghasilkan kation tersier, protonasi propena kation sekunder. Protonasi yang menjadi penentu laju mempunyai [keadaan transisi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/9-mekanisme-reaksi-tahap-elementer-dan-pendekatan#def-b1-elementary-steps-energy-profile) yang menyerupai kationnya (Hammond): kation tersier yang lebih stabil dicapai melalui sawar yang lebih rendah.

**Latihan 25.7 ★★.**

Brom bereaksi dengan sikloheksena. Tunjukkan bahwa produknya adalah *trans*-1,2-dibromosikloheksana, dan nyatakan apakah zat itu [kiral](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) dan apakah produknya aktif optis.

**Solusi Latihan 25.7.**

Ion bromonium menjembatani satu sisi cincin; bromida membukanya dari sisi lain: kedua atom brom berakhir *trans*. Dibromida *trans* itu [kiral](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) (tidak ada bidang cermin), tetapi bromida menyerang kedua karbon sama banyak: kedua [enantiomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) terbentuk dalam jumlah yang sama, dan produknya rasemat, tidak aktif optis.

**Latihan 25.8 ★★.**

Usulkan mekanisme adisi HCl pada 3-metilbut-1-ena yang terutama menghasilkan 2-kloro-2-metilbutana.

**Solusi Latihan 25.8.**

Protonasi C1 menghasilkan kation sekunder pada C2, di sebelah C3 tersier yang membawa sebuah hidrogen; hidrogen itu berpindah bersama pasangannya ke C2 (pergeseran hidrida-1,2), sehingga tersisa kation tersier pada C3, yang ditangkap oleh $\ce{Cl-}$: 2-kloro-2-metilbutana.

**Latihan 25.9 ★★.**

Usulkan sintesis heks-2-una dari propuna dan sebuah haloalkana, dan sintesis 1-fenilbut-2-un-1-ol dari propuna dan benzaldehida.

**Solusi Latihan 25.9.**

Propuna + natrium amida: ion propunida; dengan 1-bromopropana (SN2): $\ce{CH3C#C-CH2CH2CH3}$, heks-2-una. Propunida dengan benzaldehida, lalu asam encer: $\ce{C6H5CH(OH)C#CCH3}$, 1-fenilbut-2-un-1-ol.

**Latihan 25.10 ★★★.**

Buktikan stereokimia adisi brom pada kedua but-2-ena dengan gambar: ion bromonium, serangan anti pada setiap karbon, [representasi Cram](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-representations) produk-produknya, dan deskriptornya. Hitunglah banyaknya [stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) yang terbentuk dalam setiap kasus.

**Solusi Latihan 25.10.**

(*E*)-but-2-ena: bromonium pada satu sisi, bromida dari sisi lain pada C2 atau pada C3; kedua serangan menghasilkan senyawa yang sama, dengan deskriptor (*2R,3S*): [senyawa meso](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers), satu [stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers). (*Z*)-but-2-ena: serangan pada C2 menghasilkan (*2S,3S*) (atau bayangan cerminnya dari sisi lain), serangan pada C3 (*2R,3R*); jumlahnya sama: dua [stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers), sebuah [campuran rasemat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers).

**Latihan 25.11 ★★★.**

Air brom dengan propena menghasilkan 1-bromopropan-2-ol sebagai produk utama. Jelaskan regiokimianya: mengapa air menyerang karbon ion bromonium yang lebih tersubstitusi?

**Solusi Latihan 25.11.**

Dalam ion bromonium yang tidak simetris, karbon yang lebih tersubstitusi membawa lebih banyak muatan positif (ikatan C–Br-nya lebih panjang dan lebih lemah, seperti kation yang hampir tersier atau sekunder). Air, yang sangat berlebih, menyerang karbon itu dari sisi yang berseberangan dengan jembatan: 1-bromopropan-2-ol.

**Latihan 25.12 ★★★.**

Sebuah hidrokarbon $\ce{C5H10}$ menghilangkan warna air brom dan mengadisi HBr menghasilkan 2-bromo-2-metilbutana; [hidrasinya](#def-b1-electrophilic-additions-hydration) menghasilkan 2-metilbutan-2-ol. Temukan dua struktur yang mungkin dan usulkan cara untuk membedakannya.

**Solusi Latihan 25.12.**

$D = 1$: sebuah alkena. 2-Metilbut-1-ena dan 2-metilbut-2-ena sama-sama menghasilkan kation tersier, sehingga terbentuk 2-bromo-2-metilbutana dan 2-metilbutan-2-ol. Spektrum NMR proton keduanya berbeda: dua proton vinil ($\ce{=CH2}$, singlet) untuk yang pertama, satu ($\ce{=CH-}$, sebuah kuartet) untuk yang kedua.

## 25.7 Soal: Dua Butena dan Brom

**Soal 25.1.**

Soal akhir pekan — kedua but-2-ena, mekanisme bromonium, dibromida meso dan rasemat, rotasi optisnya, dan massa yang diperoleh

Sebuah laboratorium mempunyai dua botol but-2-ena, yang satu (*Z*) murni, yang lain (*E*) murni, dan mereaksikan $5.60\,\mathrm{g}$ dari masing-masing dengan brom dalam diklorometana. Massa molar ($\mathrm{g}/\mathrm{mol}$): $\ce{C4H8}$ 56.0, $\ce{Br2}$ 159.8, $\ce{C4H8Br2}$ 215.8.

**Bagian I — Kedua alkena.**

1. Gambarlah ( *Z* )- dan ( *E* )-but-2-ena dan berikan alasan deskriptornya.
2. Apakah keduanya [stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) ? [Enantiomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) atau [diastereomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) ?
3. Mengapa keduanya tidak saling berubah pada suhu kamar?
4. Manakah yang lebih stabil, dan mengapa?
5. Tuliskan persamaan keseluruhan adisi brom.
6. Berapa [pusat stereogenik](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) yang dimiliki 2,3-dibromobutana? Berapa [stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) paling banyak, dan berapa yang sebenarnya?

**Bagian II — Mekanismenya.**

7. Tuliskan pembentukan ion bromonium dengan [panah lengkung](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-curly-arrow) .
8. Mengapa yang terbentuk ion bromonium berjembatan dan bukan [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) terbuka?
9. Tuliskan pembukaan ion itu oleh bromida.
10. Mengapa bromida menyerang dari sisi yang berseberangan dengan jembatan?
11. Adisi jenis apakah yang dihasilkan?
12. Mengapa pelarutnya diklorometana dan bukan air?

**Bagian III — Produk-produknya.**

13. Dari ( *E* )-but-2-ena: gambarlah produk serangan pada C2 dan tentukan deskriptor C2 dan C3.
14. Sama halnya untuk serangan pada C3. Bandingkan.
15. Tunjukkan bahwa produknya meso.
16. Dari ( *Z* )-but-2-ena: gambarlah kedua produk beserta deskriptornya.
17. Dalam perbandingan berapa keduanya terbentuk? Berilah nama campuran itu.
18. Apakah reaksi ini stereospesifik? Berikan alasannya.

**Bagian IV — Rotasi dan massa.**

19. Rotasi optis apakah yang diperlihatkan oleh produk alkena ( *Z* )?
20. Hitunglah jumlah masing-masing alkena.
21. Hitunglah massa dibromida yang diharapkan dari masing-masing pada [rendemen](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/7-memerikan-sistem-kimia-kemajuan-reaksi-aktivitas-q-dan-k#def-b1-extent-q-and-k-fractional-extent) $85\,\%$ .
22. Nyatakan [rotasi spesifik](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-optical-activity) dibromida yang diperoleh dari ( *E* )-but-2-ena, beserta massa yang diperoleh.

**Solusi Soal 25.1.**

**1.** Pada setiap karbon $\ce{CH3}$ berperingkat lebih tinggi daripada H: (*Z*) mempunyai kedua gugus metil pada sisi yang sama, (*E*) pada sisi yang berlawanan. **2.** [Stereoisomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) yang bukan bayangan cermin: [diastereomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers). **3.** Rotasi di sekitar C=C akan memutus ikatan $\pi$, yang memerlukan energi jauh lebih besar daripada yang diberikan tumbukan pada suhu kamar. **4.** (*E*): gugus-gugus metilnya tidak saling berdesakan. **5.** $\ce{C4H8 + Br2 -> C4H8Br2}$. **6.** Dua [pusat stereogenik](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-stereocentre) yang ekuivalen: paling banyak empat, sebenarnya tiga ((*2R,3R*), (*2S,3S*), dan meso (*2R,3S*)). **7.** Pasangan $\pi$ menyerang satu atom Br dari $\ce{Br2}$, pasangan Br–Br pergi sebagai $\ce{Br-}$, dan [sepasang elektron bebas](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) atom brom yang diserang berikatan dengan karbon kedua: ion bromonium beranggota tiga. **8.** Dalam ion berjembatan, setiap atom memiliki oktet; [karbokation](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-intermediates) sekunder terbuka akan mempunyai karbon dengan enam elektron. **9.** [Sepasang elektron bebas](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/3-struktur-lewis-resonansi-dan-vsepr#def-b1-lewis-resonance-vsepr-lewis) $\ce{Br-}$ berikatan dengan salah satu karbon cincin; ikatan C–Br jembatan putus, dan pasangannya berpindah ke atom brom penjembatan. **10.** Jembatan itu menempati satu sisi; seperti pada SN2, [nukleofil](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/18-efek-elektronik-dan-zat-antara-reaktif#def-b1-electronic-effects-nucleophile) masuk berseberangan dengan ikatan yang putus. **11.** Sebuah [adisi anti](#def-b1-electrophilic-additions-halonium). **12.** Air akan bersaing dengan bromida untuk ion bromonium dan menghasilkan bromohidrin. **13.** (*2R,3S*) (atau (*2S,3R*), senyawa yang sama). **14.** Senyawa yang sama. **15.** Dalam [konformasi](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-isomers) dengan kedua atom brom eklips, sebuah bidang cermin melewati bagian di antara C2 dan C3; deskriptornya berlawanan. **16.** (*2R,3R*) dan (*2S,3S*). **17.** Jumlahnya sama: [campuran rasemat](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers). **18.** Ya: kedua alkena yang [diastereomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) itu menghasilkan produk yang berbeda (meso lawan rasemat). **19.** Tidak ada: kedua [enantiomer](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers) saling meniadakan. **20.** $5.60/56.0 = 0.100\,\mathrm{mol}$ masing-masing. **21.** $0.100 \times 0.85 \times 215.8 = 18.3\,\mathrm{g}$ masing-masing. **22.** **$[\alpha] = 0^\circ$ ([senyawa meso](https://one-course.com/books/chemistry/2/id/chapter/16-stereokimia-lanjut#def-b1-stereochemistry-in-depth-enantiomers)), $18.3\,\mathrm{g}$**.