Pola substitusi arena

**Pola substitusi [[senyawa aromatik|arena]]** merupakan bagian dari tata nama IUPAC kimia organik dan menunjukkan posisi substituen selain hidrogen relatif satu sama lain pada hidrokarbon aromatik.

## Etimologi
Awalan *orto, meta*, dan *para* semuanya berasal dari bahasa Yunani, yang masing-masing berarti "benar", "mengikuti", dan "di samping". Hubungannya dengan makna saat ini mungkin tidak jelas. Deskripsi *orto* secara historis digunakan untuk menunjuk senyawa asli, dan isomer sering disebut senyawa *meta*. Misalnya, nama trivial asam ortofosforat dan asam trimetafosforat sama sekali tidak ada hubungannya dengan aromatik. Demikian pula, deskripsi *para* hanya diperuntukkan bagi senyawa yang sangat terkait. Dengan demikian, Jöns Jakob Berzelius awalnya menyebut bentuk rasemat asam tartrat sebagai "asam paratartrat" (istilah usang lainnya yakni asam rasemat) pada tahun 1830. Penggunaan awalan *orto, meta*, dan *para* untuk membedakan isomer cincin aromatik tersubstitusi ganda dimulai dengan Wilhelm Körner pada tahun 1867, meskipun ia menerapkan awalan *orto* pada isomer 1,4 dan awalan *meta* pada isomer 1,2. Seorang ahli kimia Jerman yakni Karl Gräbe-lah yang pertama kali menggunakan awalan *orto-, meta-*, dan *para-* pada tahun 1869 untuk menunjukkan lokasi relatif spesifik substituen pada cincin aromatik disubstitusi (yaitu naftalena). Pada tahun 1870, seorang ahli kimia Jerman lainnya yakni Viktor Meyer pertama kali menerapkan tata nama Gräbe pada benzena. Tata nama saat ini diperkenalkan oleh *[[Chemical Society]]* pada tahun 1879.

## Substitusi ''orto, meta'', dan ''para''

*Pada substitusi *orto*, dua substituen menempati posisi yang bersebelahan, yang dapat diberi nomor 1 dan 2. Dalam diagram, posisi ini ditandai dengan R dan *orto*.
*Pada substitusi *meta*, substituen menempati posisi 1 dan 3 (sesuai dengan R dan *meta* dalam diagram).
*Pada substitusi *para*, substituen menempati ujung yang berlawanan (posisi 1 dan 4, sesuai dengan R dan *para* dalam diagram).

Toluidina berfungsi sebagai contoh untuk ketiga jenis substitusi ini.

### Sintesis
Gugus pendonor elektron, misalnya gugus amino, hidroksil, alkil, dan fenil cenderung menjadi pengarah *orto*/*para*, dan gugus penarik elektron seperti gugus nitro, nitril, dan keton, cenderung menjadi pengarah *meta*.

### Sifat
Meskipun spesifikasinya bervariasi tergantung pada senyawanya, pada arena disubstitusi sederhana, ketiga isomer cenderung memiliki titik didih yang cukup mirip. Namun, isomer *para* biasanya memiliki titik leleh tertinggi, dan kelarutan terendah dalam pelarut tertentu, dari ketiga isomer tersebut.

### Pemisahan isomer ''orto'' dan ''para''
Karena gugus pendonor elektron merupakan pengarah *orto* dan *para*, pemisahan isomer ini merupakan masalah umum dalam kimia sintetik. Beberapa metode ada untuk memisahkan isomer ini:
*Kromatografi kolom seringkali dapat memisahkan isomer ini, karena *orto* umumnya lebih polar daripada *para*.
*Kristalisasi fraksional dapat digunakan untuk mendapatkan produk *para* murni, dengan mengandalkan prinsip bahwa produk tersebut kurang larut daripada *orto* dan karenanya akan mengkristal terlebih dahulu. Perhatian harus diberikan untuk menghindari kokristalisasi isomer *orto*.
*Banyak isomer *orto* dan *para* dari senyawa nitro memiliki titik didih yang cukup berbeda. Isomer-isomer ini seringkali dapat dipisahkan dengan penyulingan. Isomer-isomer yang terpisah ini dapat diubah menjadi garam diazonium dan digunakan untuk menyiapkan senyawa *orto* atau *para* murni lainnya.

## Substitusi ''ipso, meso'', dan ''peri''

Image:Ipso Substitution V.3.svg|Substitusi *ipso*.
Image:Meso Substitution V.1.svg|Substitusi *meso*.
Image:Peri Substitution V.1.svg|Substitusi *peri*.


***Substitusi ''ipso*** menggambarkan dua substituen yang berbagi posisi cincin yang sama dalam senyawa perantara dalam substitusi aromatik elektrofilik. Gugus trimetilsilil, [[gugus butil|*tert*-butil]], dan [[gugus propil|isopropil]] dapat membentuk [[karbokation]] yang stabil, sehingga merupakan gugus pengarah *ipso*.
**'Substitusi *meso**' mengacu pada substituen yang menempati posisi [[gugus benzil|benzilik]]. Hal ini diamati pada senyawa seperti kaliksarena dan akridina.

==Substitusi *cine* dan *tele*==
*Dalam substitusi *cine*, gugus yang masuk menempati posisi yang berdekatan dengan posisi yang ditempati oleh [[gugus pergi|gugus yang keluar]]. Misalnya, substitusi *cine* diamati dalam kimia arina.
*Substitusi *tele* terjadi ketika posisi baru lebih dari satu atom jauhnya pada cincin.

==Contoh==
Contoh penggunaan tata nama ini diberikan untuk [[isomer]] [[kresol]], C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>(OH)(CH<sub>3</sub>): 

<gallery class="skin-invert-image">
File:Ortho-cresol-2D-skeletal.png|[[o-kresol|*o*-kresol]]
File:Meta-cresol-2D-skeletal.png|[[m-kresol|*m*-kresol]]
File:Para-cresol-vertical-2D-skeletal.png|[[p-kresol|*p*-kresol]]
</gallery>

Terdapat tiga isomer substitusi arena dari dihidroksibenzena (C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>(OH)<sub>2</sub>) – isomer *orto* [[katekol]], isomer *meta* [[resorsinol]], dan isomer *para* [[hidrokuinon]]:

<gallery class="skin-invert-image">
File:Pyrocatechol.svg|[[katekol]]
File:Resorcin.svg|[[resorsinol]]
File:Hydrochinon.svg|[[hidrokuinon]]
</gallery>

Terdapat tiga isomer substitusi arena dari asam benzenadikarboksilat (C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>(COOH)<sub>2</sub>) – [[Asam ftalat]] merupakan isomer *orto*, [[asam isoftalat]] merupakan isomer *meta*, dan [[asam tereftalat]] merupakan isomer *para*:

<gallery class="skin-invert-image">
File:Phthalsäure.svg|[[asam ftalat]]
File:Isophthalsäure.svg|[[asam isoftalat]]
File:Terephthalsäure.svg|[[asam tereftalat]]
</gallery>

Istilah-istilah ini juga dapat digunakan dalam sistem aromatik [[senyawa heterosiklik|heterosiklik]] beranggota enam seperti [[piridina]], di mana [[atom]] [[nitrogen]] dianggap sebagai salah satu substituen. Misalnya, [[nikotinamida]] dan [[niasin]], menunjukkan substitusi *meta* pada cincin piridina, sedangkan kat[[ion]] [[pralidoksim]] merupakan isomer *orto''.


File:Niacin structure.svg|Niasin
File:Nicotinamid.svg|Nikotinamida
File:Pralidoxime-2D-skeletal.png|Pralidoksim


## Lihat juga
* Deskriptor (kimia)
* Isomer
* Isomer struktural

## Referensi