Kontrol Kinetika & kontrol termodinamika dalam sintesis senyawa organik

Nah ketemu lagi pada pembahasan selanjutnya yaitu Kontrol kinetika ialah salah satu ilmu fisikanyang mempelajari tentang laju reaksi, faktor yang mempengaruhi dan juga penjelasan hubungannya dengan mekanisme reaksi. Kinetika kimia dapat pula dikatakan dinamika kimia hal ini dikarenakan hadirnya gerakan dari molekul, ion ataupun elemen dalam mekanisme reasksi dan juga laju reaksi sebagai fungsi waktu.

 

Sedangkan yang dimaskud dengan kontrol termodinamika atau yang disebut juga dengan kinetika dalam reaksi ini digunakan untuk menentukan komposisi campuran produk pada reaksi dan juga mempelajari pengaruh kondisi dari suatu reaksi , contohnya saja suhu, tekanan maupun pelarut yang mampu mempengaruhi jalur atau jalannya reaksi.

 

Sehinnga dari keduanya dapat diartikan sebagai satu kesatuan dalam reaksi kimia . Urainnya sebagai berikut :

1.      Faktor termodinamika

Dimana faktor termodinamika ini terjadi karena adanya stabilitas reaktif yang berasal dari produk) yang mana pada suhu tinggi reaksi berada dibawah kendali termodinamika baik itu ekuilibrium, dan kodisi reversiblenya. Produk utama terletak dalam sistem yang stabil.

2.      Faktor kinetika

Faktor ini ini adalah faktor kecepatan pembentukan produk, yang mana pada suhu rendah reksi dibawah kontrol kinetika dan yang dibahas adalah tingkat dan kondisi irreversiblenya. Dan untuk produk utama ini adalah produk yang terbentuk dari reaksi tercepat.

 

Konsep dari kontrol termodinamika yaitu apabila suhu rendah maka konsentrasi yang dihasilkan pun menjadi banyak dan apabila suhu rendah maka akan sedikit pula molekul yang dihasilkan.

Konsep dari kontrol kinetika yaitu apabila suhu tinggi maka tekanan pun harus tinggi pka ini bertujuan agar tercapainya kesetabilan. Dan sebaliknya apabila suhu rendah maka kecil pula lah tekannanya.

Diagram kontrol kinetik dan termodinamik

Dapat dilihat pada diagram diatas yang mana bahan awal (SM) dapat bereaksi  untuk menghasilkan dua (2) produk yang berbeda yaitu P1 (garis merah) P2 (garis hitam) melalui jalan yang berbeda. Reaksi 1 (merah) menghasilkan P1, dimana reaksi pada P1 akan bereaksi lebih cepat hal ini dikarenan ia memiliki keadaan transisi lebih stabil (TS1). Selain itu dikarena adanya penghalang aktivasi yang lebih rendah yang membuat P1 adalah produk kinetik.  Sedangkan untuk reaksi 2 (hitam) menghasilkan P2. Dimana P2 ini adalah produk yang lebih stabil hal ini dikarenan ia berada pada energi yang lebih rendah dari P1. Sehingga dapat dikatakan P2 adalah produk termodinamika.

 

Berikut salah satu contohnya

Mekanisme enolat

Pada contoh reaksi tersebut kontrol kinetika dapat dilakukan dengan menggunakan LDA pada suhu -78 °C, hal ini akan memberikan perbandingan kinetika : termodinamika sebesar 99 : 1. Sedangkan kontrol termodinamika dapat dilakukan dengan trifenil metil litium pada suhu kamar, akan memberikan selektivitas 10 : 90.

Secara umum, kinetika dari enolat dilakukan dengan cara reaksi dilakukan pada kondisi dingin, hal ini akan terjadi ikatan ionik antar logam–oksigen dan deprotonasi berlangsung cepat dalam kondisi yang lebih ringan. Sedangkan termodinamika dari enolat terjadi pada temperatur yang lebih tinggi dan terjadi ikatan kovalen logam–oksigen. Waktu kesetimbangan lebih longgar pada deprotonasi dengan sejumlah sub-stoikiometrik dari basa kuat. Penggunaan sejumlah sub-stoikiometrik basa memungkinkan dihasilkan sejumlah kecil fraksi senyawa karbonil tak–terenolasi untuk menyeimbangkan enolat ke regioisomer termodinamika dengan bertindak sebagai sumber proton.

PERMASALAHAN

1. Diatas dikatakan bahwasannya enolat dengan kontrol termodinamika dapat dilakukan dengan fenil metil litium pada suhu kamar dengan  memberikan 10 : 90 , nah bagaimana yang terjadi jika enolat dengan trifenil metil litium pada suhu standar?

 2. Mengapa kontrol kinetik berlangsung cepat dan kontrol termodinamika mengalami kesetimbangan (stabil)?

3. Bagimana pengaruh suhu rendah dan suhu tinggi pada produk yang dihasilkan dalam kontrol kinetika dan kontrol termodinamika pada sistesis senyawa organik dan mengapa demikian? 

4. Mengapa jika menggunakan suhu yang rendah saat reaksi berlangsung Konsentrasi yang terbentuk banyak dan sebaliknya ?

5. apa yang menyebabkan hasil produk dengan menggunakan kontrol kinetika irreversibel dan jika menggunakan kontrol termodinamika reversibel ?

6. 

Mengapa pembentukan keton oleh anion enolat lebih lambat dibandingkan pembentukan enol?

Berikut link diskusi:  

 https://youtu.be/ito6naBjBJw