Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia.

Langsung ke: navigasi, cari

Model 3-dimensi dari heksana

Heksana adalah sebuah senyawa hidrokarbon alkana dengan rumus kimia C6H14 (isomer utama n-heksana memiliki rumus CH3(CH2)4CH3). Awalan heks- merujuk pada enam karbon atom yang terdapat pada heksana dan akhiran -ana berasal dari alkana, yang merujuk pada ikatan tunggal yang menghubungkan atom-atom karbon tersebut. Seluruh isomer heksana amat tidak reaktif, dan sering digunakan sebagai pelarut organik yang inert. Heksana juga umum terdapat pada bensin dan lem sepatu, kulit dan tekstil.

Dalam keadaan standar senyawa ini merupakan cairan tak berwarna yang tidak larut dalam air.

Heksana memiliki lima isomer

← n-heksana, CH3CH2CH2CH2CH2CH3, sebuah rantai lurus dari 6 atom karbon ← 2-metilpentana (isoheksana), CH3CH(CH3)CH2CH2CH3, rantai 5-karbon dengan

cabang metil pada karbon kedua ← 3-metilpentana , CH3CH2CH(CH3)CH2CH3, rantai 5-karbon dengan cabang metil

pada karbon ketiga ← 2,3-dimetilbutana , CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3, rantai 4-karbon dengan dua cabang

metil pada karbon kedua dan ketiga ← 2,2-dimetilbutana , CH3C(CH3)2CH2CH3, rantai 4-karbon dengan dua cabang metil

pada karbon kedua. [1]

Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.

Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2).

[sunting] Jenis hidrokarbon

Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon:

1. Hidrokarbon aromatik , mempunyai setidaknya satu cincin aromatik 2. Hidrokarbon jenuh , juga disebut alkana, yang tidak memiliki ikatan rangkap atau

aromatik. 3. Hidrokarbon tak jenuh , yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap antara atom-

atom karbon, yang dibagi menjadi: o Alkena o Alkuna

Tiap-tiap atom karbon tersebut dapat mengikat empat atom lain atau maksimum hanya 4 buah atom hidrogen. Jumlah atom hidrogen dapat ditentukan dari jenis hidrokarbonnya.

← Alkana : CnH2n+2 ← Alkena : CnH2n ← Alkuna : CnH2n-2 ← Hidrokarbon siklis : CnH2n

Propana adalah senyawa alkana tiga karbon (C3H8) yang berwujud gas dalam keadaan normal, tapi dapat dikompresi menjadi cairan yang mudah dipindahkan dalam kontainer yang tidak mahal. Senyawa ini diturunkan dari produk petroleum lain pada pemrosesan minyak bumi atau gas alam. Propana umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin, barbeque (pemanggang), dan di rumah-rumah.

Dijual sebagai bahan bakar, propana dikenal juga sebagai LPG (liquified petroleum gas - gas petroleum cair) yang dapat berupa campuran dengan sejumlah kecil propena, butana, dan butena. Kadang ditambahkan juga etanetiol sebagai bahan pemberi bau agar dapat digunakan sebagai deteksi jika terjadi kebocoran. Di Amerika Utara, komposisi utama LPG adalah propana (paling tidak 90%), dengan tambahan butana dan propena. Ini adalah standar HD5, yang awalnya dibuat terutama untuk bahan bakar kendaraan.

propane

PENDAHULUAN

1. Ahli Kimia melakukan sintesis senyawa di Laboratorium Kimia Organik.2. Ahli Kimia Industri mensintesis bahan kefarmasian, polimer (plastik), pestisida, zat warna, zat warna makanan dan bau-

bauan, parfum, deterjen dan disinfektan.3. Ahli Kimia Riset melakukan sintesis produk alam dimana strukturnya belum jelas, senyawa untuk penelitian mekanisme,

zat antara yang mungkin dalam proses kimia dan biologi, beribu-ribu obat potensial untuk setiap orang yang digunakan dalam praktik pengobatan, dan bahkan senyawa yang berguna bagi sintesis organik

4. Sebelum dan selama sintesis ini, kelompok ahli kimia duduk mengitari papan tulis atau seonggok kertas, merencanakan kerja yang akan mereka lakukan.

5. Rute-rute yang mungkin ditulis digambar, dikritik, dimodifikasikan, atau ditinggalkan sampai suatu keputusan dicapai.6. Rencana dicoba, dimodifikasi lagi, bila kelakuan senyawa dalam labu berubah menjadi berbeda dari apa yang diharapkan,

sampai akhirnya diperoleh sukses.REAKSI DALAM KIMIA ORGANIK (Pelajari Kuliah K. Organik I)Suatu reaksi terjadi karena satu molekul atau lebih memiliki energi yang cukup (energi aktifasi) untuk memutuskan ikatan. Suatu ikatan kovalen A-B dapat diputus dalam dua cara yaitu :1. Pemutusan heterolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan ion-ion.2. Pemutusan homolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan radikal bebas.Dalam suatu reaksi ada dua hal yang perlu diperhatikan yaitu apa yang terjadi pada gugus fungsi dan sifat pereaksi yang menyerang. Ada tiga jenis pereaksi dalam reaksi organik :1. Pereaksi elektrofil : pereaksi bermuatan positif, asam Lewis, karbokation (C+) dan oksidator (menerima elektron).2. Pereaksi nukleofil : pereaksi yang bermuatan negatif, basa Lewis dan reduktor (memberi elektron).3. Pereaksi radikal bebas : pereaksi yang mempunyai satu elektron tak berpasangan.JENIS REAKSI DAN PEREAKSI DALAM KIMIA ORGANIK A. REAKSI SUBSTITUSI1. Reaksi Substitusi Nukleofil yaitu reaksi penggantian suatu gugus dengan gugus lain, dimana terjadi apabila gugus yang mengganti merupakan pereaksi nukleofil.Contoh : Reaksi Alkil Halida dan Turunan Asam Karboksilat2. Reaksi Substitusi Elektrofil yaitu reaksi penggantian suatu gugus dengan gugus lain, dimana terjadi apabila gugus yang mengganti merupakan pereaksi elektrofil.Contoh : Reaksi Benzen

1. Nitrasi2. Sulfonasi3. Halogenasi4. Alkilasi Friedel-Crafts5. Asilasi Friedel-Crafts

3. Reaksi Substitusi Radikal bebas yaitu reaksi penggantian suatu gugus dengan gugus lain, dimana terjadi apabila gugus yang mengganti adalah radikal bebas.Contoh : Reaksi HidrokarbonB. REAKSI ADISI1. Reaksi Adisi Nukleofil yaitu reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan menghasilkan ikatan tunggal, dimana terjadi apabila gugus yang menyerang pertama kali ke suatu ikatan rangkap merupakan pereaksi nukleofil.Contoh : Reaksi Keton dan Aldehid2. Reaksi Adisi Elektrofilik yaitu reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan menghasilkan ikatan tunggal, dimana terjadi apabila gugus yang menyerang pertama kali ke suatu ikatan rangkap merupakan pereaksi elektrofil.Contoh : Reaksi Alkena3. Reaksi Adisi Radikal bebas yaitu reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan menghasilkan ikatan tunggal, dimana terjadi apabila gugus yang menyerang merupakan radikal bebas.Contoh : Reaksi AlkenaC. REAKSI ELIMINASIReaksi Eliminasi yaitu reaksi pengeluaran/pengurangan dua buah gugus dari ikatan tunggal membentuk ikatan rangkap.Contoh : Reaksi Alkohol dan Alkil HalidaD. REAKSI OKSIDASIReaksi Oksidasi yaitu reaksi yang menyangkut penambahan elektron valensi karbon.Contoh : Reaksi Alkohol, Alkil Benzen, dan AldehidE. REAKSI REDUKSIReaksi Reduksi yaitu reaksi yang menyangkut pengurangan elektron valensi karbon.Contoh : Reaksi Alkil Halida, Asam Klorida, Keton dan Asam KarboksilatF. REAKSI POLIMERISASIReaksi Polimerisasi yaitu reaksi pengubahan dari monomer menjadi polimer oleh karena cahaya, radikal bebas, kation atau anion.Contoh : Reaksi monomer AlkenaG. REAKSI? PENATAAN ULANGReaksi Penataan Ulang yaitu reaksi penataan kembali struktur molekul untuk membentuk struktur molekul baru yang berbeda dengan struktur molekul semula.Contoh : Reaksi Senyawa Aromatis

http://kimia.fmipa.unair.ac.id/kuliah/Kimia%20Organik%20Fisik/reaksi_adisi.html

REAKSI ADISI

REAKSI ADISI merupakan reaksi penambahan (pemasukan) gugus-gugus atau

substituen tertentu terhadap ikatan rangkap atau electron sehingga menjadi ikatan

tunggal

 

C C C O

R

H/R

 

Jenis-jenis Reaksi Adisi:

1.      Adisi Elektrofilik

2.      Adisi diene terkonyugasi

3.      Reaksi Diels-Alder

4.      Adisi Nukleofil

 

Mekanisme reaksi adisi ada dua macam:

1.       Mekanisme reaksi ionic

2.      Mekanisme reaksi radikal

 

MEKANISME REAKSI IONIK:

C C + H+

C C

H+

C

H

C+

Intermediet

Cepat

Lambat

Cepat

Lambat

+ Nu-

C C

HNu

 

 

 

MEKANISME REAKSI RADIKAL:

RO-OR (peroksida)  RO

            RO· + H-Br          ROH  +  Br

H3CHC CH2 + Br

ab

H3CHC CH2

Br

H3CHC CH2

Br

radikal 2oradikal 1o

produk a>b

Reaksi

H3CHC CH2

Br

+ H--Br H3CHC CH2

BrH

 

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi jalannya Reaksi Adisi:

            . Substituen pada system alkena

            . Kestabilan karbokation C+

            . Induksi

            . Mesomeri

            . Hyperkonyugasi

 

 

 

 

 

1. ADISI ELEKTROFILIK

            Reaksi adisi elektrofilik terhadap senyawa tak jenuh (alkene dan alkuna) mudah

terjadi apalagi dengan adanya katalis asam. Reaksi adisi elektrofilik suatu senyawa

alkena dapat terjadi hal ini disebabkan ikatan ∏ dapat bereaksi dengan suatu elektrofil.

Jadi ikatan rangkap bersifat sebagai nukleofil.

Reaksi adisi elektrofilik secara umum:

C C + E-Nu C C

NuE

Mekanisme reaksi adisi elektrofilik:

C C

E-Nu

C C

NuEslow

C

+

CE

-Nu fastC C

+

E

 

Adisi elektrofilik senyawa hidrokarbon tak jenuh di atas dapat diterangkan dengan

Hukum Markownikoff. Reaksi adisi elektrofil senyawa hidrokarbon tak jenuh menurut

Markownikoff pada umumnya elektrofil akan terikat pada senyawa hidrokarbon tak jenuh

yang mempunyai atom H yang paling banyak. Hukum Markownikoff yang dibahas

adalah alkena asimetris. Produk reaksi Markownikoff dipengaruhi oleh kestabilan ion

karbonium, hyperkonyugasi, induksi, dan  mesomeri. Reaksi adisi elektrofilik terhadap

alkene simetris akan menghasilkan produk tunggal. Misalnya senyawa etena direaksikan

dengan asam klorida akan menghasilkan senyawa 1-kloroetana.

Jenis reaksi adisi elektrofil terhadap alkena antara lain dengan senyawa:

1.      HX

2.      X2

3.      H2O

4.      BH3

 

 

 

 

REAKSI ADISI ELEKTROFIL HX

C C + H--Cl C C

H

C C

H

+ Cl-

Cl

C C

H

intermediet

lambat

lambat

cepat

cepat

Produk reaksi dipengaruhi oleh:

1. Kestabilan karbokation (C+)

            Karbokation 30 > 20 > 10

R C

R

R R C

H

HR C

R

H

3o 2o 1o

 

2. Hyperkonyugasi

            Produk reaksi dipengaruhi oleh banyaknya hyperkonyugasi, semakin banyak

hyperkonyugasinya semakin stabil produknya. Kadang-kadang diikuti dengan reaksi

penataan ulang terutama untuk kestabilan produk reaksi.

H3C C

CH3

H H3C C

CH3

CH3

6 hyperkonyugasi 9 hyperkonyugasi

 

3. Faktor Induksi

            Faktor induksi merupakan substituen yang terikat pada ikatan rangkap C=C.

Faktor induksi terdiri dari faktor induksi + I (pendorong electron) dan – I (penarik

electron). Semakin banyak gugus pendorong electron yang terikat pada ikatan rangkap

akan mengakibatkan atom C lebih bermuatan negatif sehingga mudah bereaksi dengan H+

dari HCl. Hal ini kebalikan dari + I jika substituen yang terikat pada C=C menarik

electron.

H3C

H3C

C

H

C

CH3

+ H--Cl

H3C

H3C

C

H

C

CH3

H

H3C

H3C

C HC

CH3

H

+ Cl-

Cl

H3C C HC

CH3

HCH3

intermediet

lambat

lambat

cepat

cepat

Ket.

Substituen CH3 merupakan faktor induksi +I (gugus pendorong electron)

 

 

F3C

H

C

H

C

H

+ H--Cl

F3C

H

C

H

C

H

H

F3C

H

C HC

H

H

+ Cl-

Cl

F3C C HC

H

HH

intermediet

lambat

cepat

F3C

H

C HC

H

+ Cl-

H

karbokation 1o

2 hyperkonyugasi

karbokation 2o

3 hyperkonyugasi

F3C

H

C HC

H

H

+ Cl-

F3C

H

C HC

H

+ Cl-

H H

F3C C HC

H

ClH

 

Produk :

Cl

F3C C HC

H

HH

H

F3C C HC

H

ClH

>

Ket.

            Dalam reaksi ini factor induksi –I (gugus penarik electron) dari F jauh lebih

berperan daripada karbokation dan hyperkonyugasi.

 

4. Mesomeri

            Mesomeri terjadi karena adanya perpindahan electron atau terjadinya resonansi

substituen yang terikat pada aromatik. Mesomeri terdiri dari +M (electron diberikan

kepada  system aromatis) sedangkan –M (electron diambil system aromatis). Ntuk lebih

jelas lihat keterangan penjelasan mesomeri pada kuliah sifat intramolekular.

            +M :  O- > OR

           

-M:

R

N R

>

N R

               

Contoh Soal 1:

            Tuliskan mekanisme reaksi adisi senyawa 2-metil-propena jika direaksikan

dengan asam klorida dan jelaskan faktor yang mempengaruhi jalannya reaksi.

H3C

H3C

C

H

C

H

+ H--Cl

H3C

H3C

C

H

C

H

H

H3C

H3C

C HC

H

H

+ Cl-

intermediet

lambat

cepat

H3C

CH3

C HC

H

+ Cl-

H

karbokation 2o

1 hyperkonyugasi

karbokation 3o

9 hyperkonyugasi

CH3

H3C C HC

H

HCl

2-kloro-2-metilpropana

B

H

H3C C HC

Cl

HCH3

1-kloro-2-metilpropana

A

 

Ket:

            Produk senyawa 2-kloro-2-metilpropana> 1-kloro-2-metilpropana, hal ini

disebabkan pada pembentukan ion karbonium B mempunyai karbokation 3o dan

mempunyai 9 hyperkonyugasi sedangkan A mempunyai karbokation 2o dan mempunyai

satu 1 hyperkonyugasi, selain itu factor +I dari metil sebagai pendorong electron

membuat atom C menjadi lebih elektropositif sehingga mempermudah terbentuknya ion

karbonium.

Contoh soal 2:

Tentukan mekanisme reasksi 3,3-dimetil-1-butena jika direaksikan dengan asam klorida

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2 + H-Cl H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

b

a

c penataan ulang

H3C C C

H

H3C

CH2

HH3C

karbokation 1o

hyperkonyugasi 2

karbokation 2o

hyperkonyugasi 3

karbokation 3o

hyperkonyugasi 7

H3C C C

H

H3C

CH2

HH3C

+ Cl-

+ Cl-

+ Cl-

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

H3C C C

H

H3C

CH2

HH3C

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2

H

H3C C

CH3

C

H

CH3

CH2Cl

H

Cl

Cl

c

a

b

Ket:

Produk c > a > b, hal ini disebabkan adanya reaksi penataan ulang yang mengakibatkan

karbokation dan hyperkonyugasi lebih stabil daripada a dan b. Produk a > b karena

karbokation dan hyperkonyugasi senyawa a lebih stabil daripada b.

            Reaksi adisi elektrofilik senyawa alkuna dengan HX, reaksinya identik dengan

alkena mengikuti aturan Markownikoff dimana senyawa alkuna dengan HX membentuk

senyawa alkena kemudian pembentukan senyawa alkana.

R C CH + H-Cl R C CH

H+

R

+

C CH

H

Cl-

R C CH

H

Cl

Selanjutnya senyawa alkena yang terbentuk dengan HX akan membentuk senyawa alkana

mengikuti aturan Markownikoff menghasilkan senyawa alkana.

 

REAKSI ADISI ELEKTROFIL X2

            Cl2 dan Br2 merupakan adisi halogen yang sering digunakan pada senyawa ikatan

rangkap tak jenuh. Senyawa X2 di atas sering digunakan untuk uji kualitatif senyawa

alkena dan alkuna di laboratorium, mis. Br2 dalam CCl4 . Reaksi ini positif ditandai

dengan hilangnya warna Br2.

            F2 dan I2 bukan pereaksi yang berguna dalam reaksi adisi ikatan rangkap tak

jenuh. Flour mudah meledak dalam senyawa organic sedangkan I2 memang dapat

mengadisi ikatan rangkap, tetapi produk 1,2-diodoalkana tidak stabil mudah melepaskan

I2 dan menbentuk kembali senyawa alkena.

            Reaksi adisi elektrofil X2 dengan alkena menghasilkan dibromoalkana. Hasil

reaksi ini merupakan suatu anti-adisi (posisi X dalambentuk trans/bersebrangan).   

C CC C

Br

Brslow

C

+

CBr fast

C C

+

Br

Br-Br

-Br

anti-adisi

            :

            Reaksi siklopentena dengan Cl2 menghasilkan senyawa trans-1,2-

diklorosiklopentana.

+ Cl2 +

Cl

Cl

Cl

Cl

trans-1,2-dikloropentana

 

           

REAKSI ADISI ELEKTROFIL H2O

            Reaksi adisi elektrofil  senyawa hidrokarbon tak jenuh dengan air menggunakan

katalis asam sebaiknya tidak menggunakan asam HX karena selain menghasilkan

senyawa alcohol (senyawa target) juga menghasilkan senyawa alkyl halide. Untuk

menghindari hal di atas sebaiknya menggunakan asam sulfat H2SO4. Reaksi adisi

elektrofil ini mengikuti aturan Markownikoff dapat dijelaskan sebagai berikut:

C C

R

H

R

R

C C

H

RH2

+O

RR

Hslow

+

C

HRR RC C

HRR R

+

H

H+

H-O-H

H

- H+C C

H

RHO

RR

H

           

 

REAKSI ADISI BORANA

            Diborana (B2H6) adalah suatu gas racun yang dibuat dari reaksi antara natrium

borohidrida dan boron trifluorida ( 3 NaBH4 + 4 BF3                     2 B2H6 + 3 NaBF4). Dalam

pelarut eter, diborana terdissosiasi menjadi BH3 (borana) yang disolvasi oleh molekul

eter; (CH3CH2)2O----BH3. Borana bereaksi dengan cepat dan kuantitatif dengan alkena

membentuk organoborana (R3B).

            Reaksi adisi elektrofil borana berbeda dengan adisi elektrofil di atas, jika

sebelumnya reaksi adisi elektrofil mengikuti aturan Markownikoff. Reaksi adisi borana

malahan sebaliknya dimana ion hidrida H- berfungsi sebagai nukleofil yang hasil produk

reaksi merupakan anti-Markownikoff.

            Reaksi BH3 dengan suatu alkena akan menhasilkan alkyl borana. Rendemen

reaksi dipengaruhi oleh gugus alkyl yang terikat pada ikatan rangkap, alkene yang

substituen halangan ruangnya besar akan menghasilkan rendemen yang lebih tinggi,

semakin besar halangan ruangnya maka rendemennya semakin tinggi.

Mekanisme reaksi adisi borana:

B

H

H

H

H CH3 H CH3

B

H

H

H

intermediet

HCH3

H2B H

            Bila borana mengadisi ikatan rangkap, atom boron dan ion hidrida akan terikat

pada kedua atom karbon ikatan rangkap secara serempak. Hasilnya B dan H ditambahkan

dari satu sisi dari ikatan rangkap itu. Reaksi jika dua spesi mengadisi pada satu sisi

disebut cis-adisi atau sin-adisi  (sin seperti cis, berarti satu sisi atau muka yang sama).

            Organoborana mudah dioksidasi menjadi alcohol oleh hydrogen peroksida H2O2

dalam suasana basa.

HCH3

H2B H

H2O2

-OH

HCH3

HO H

           

 

REAKSI ADISI HIDROGEN HALIDA ANTI MARKOWNIKOFF

            Reaksi adisi anti Markownikoff  produk reaksinya tergantung kepada

kestabilan radikal bebasnya (3o > 2o > 1o karbokation). Jadi produk reaksinya bisa

sama atau tidak sama dengan reaksi adisi Markownikoff.

            Reaksi adisi hydrogen halida anti Markownikoff  hanya menggunakan asam

bromida  HBr sedangkan Markownikoff bisa menggunakan HBr, HCl dan HI. Yang

membedakan kedua reaksi tersebut adalah pada reaksi adisi anti Markownikoff   HBr

terlebih dahulu bereaksi dengan peroksida sehingga membentuk radikal bebas.

 

 

Reaksi:

            RO-OR (peroksida)  RO

            RO· + H-Br          ROH  +  Br

H3CHC CH2 + Br

ab

H3CHC CH2

Br

H3CHC CH2

Br

radikal 2oradikal 1o

produk a>b

Reaksi

H3CHC CH2

Br

+ H--Br H3CHC CH2

BrH

           

Ket:

Produk reaksi radikal 2o (1-bromopropana) lebih besar daripada 2-bromopropana

 

 

2. ADISI DIENA KONYUGASI

            Reaksi adisi diena konyugasi terdiri atas adisi 1,2 dan adisi 1,4. Senyawa diena

terkonyugasi dengan HX, mekanisme reaksinya identik dengan reaksi adisi elektrofil

suatu alkena. Reaksi adisi 1,4 merupakan perpanjangan langsung dari adisi 1,2.

Karbokation yang terbentuk distabilkan resonansi. Atom pada karbon C-2 dan C-4

terdapat muatan positif parsial. Serangan pada karbon C-4 akan menghasilkan produk

adisi 1,4.

            Senyawa 1,3-butadiena merupakan diena terkonyugasi yang sederhana, jika

direaksikan dengan HX atau HX dapat menghasilkan reaksi adisi 1,2 dan 1,4. Mekanisme

reaksi adisi 1,2  menghasilkan senyawa 3-kloro-1-butena dan 1,4 dengan HX

menghasilkan senyawa 1-kloro-2-butena adalah sebagai berikut:

 

Reaksi adisi 1,2

H2CHC

HC CH2 + H+ H2C

HC

HC CH2

H+

H2CHC

HC CH2

H+

-X

H2CHC

HC CH3

Cl

Reaksi 1,4

H2CHC

HC CH2 + H+ H2C

HC

HC CH2

H+

H2CHC

HC CH2

H+

H2C+ HC

HC CH3

-Cl

H2CHC

HC CH3

Cl

            Reaksi senyawa 1,3-butadiena dengan asam bromide HBr menghasilkan

campuran reaksi adisi 1,2 dan 1,4. Persentase produk reaksi yang terbentuk tergantung

pada suhu reaksi.

H2CHC

HC CH2 + HBr

H2CHC

HC CH3

Br

H2CHC

HC CH3

Br

+

+

H2C CHHC CH2

H

Br

H2C CHHC CH2

H

Br

-80oC

40oC

20%

20%

80%

80%

            Pada suhu rendah, reaksi menghasilkan lebih banyak produk adisi 1,2 hal ini

disebabkan energi aktivasi lebih rendah (karena  karkation 2o> 1o). Pada suhu tinggi

makin banyak molekul yang mampu mencapai keadaan transisi yang lebih tinggi. 

Keadaan ini menyebabkan produk adisi 1,4 lebih banyak.

            Produk adisi 1,2 dan 1,4 suatu diene terkonyugasi tergantung substituen alkyl

yang terikat pada ikatan rangkap, dimana semakin besar gugus alkyl yang terikat produk

adisi 1,2 >1,4 hal ini disebabkan karbokation alilik yang terbentuk distabilkan oleh

resonansi. Senyawa 1,3-pentadiena dengan HCl  akan menghasilkan senyawa 3-kloro-1-

pentena>4-kloro-1-pentena

HCHC

HC CH2 + HBrH3C CH

HC

HC CH2H3C

H+

CH

HC

HC CH2H3C

H

CHHC

HC CH2H3C

H

+

+

lebih stabil

 

 

3. REAKSI DIELS-ALDER

            Reaksi adisi 1,4 yang penting dalam sintesis organik adalah reaksi Diels-Alder

yang merupakan pembentukan senyawa siklik dari senyawa asiklik. Reaksi ini adalah

reaksi antara suatu diena dengan dienofil  menghasilkan produk cincin-enam.

 

diena dienofil

 

diena dienofil

            Dalam reaksi Diels-Alder, diena harus memiliki konformasi cis bukan dalam

bentuk trans. Diena dalam bentuk trans tidak dapat bereaksi. Beberapa cis-diena yang

sering digunakan dalam suatu reaksi  Diels-Alder.

O O

            Reaksi Diels-Alder akan lebih mudah terbentuk jika dienofil mengandung

substituen yang dapat menarik electron (EWG, electron with-drawing group). Pada

umumnya substituen EWG dienofil tersebut mempunyai gugus karbonil atau turunan

asam karboksilat. Beberapa dienofil yang sering digunakan dalam reaksi Diels-Alder:

C

O

HC

O

OCH2CH3

CNO

O

O

 

            Reaksi diena dengan dienofil dengan substituen EWG di bawah ini:

C

O

OCH3

OCH3

C

O

O O

O

OO

O

 

           

Berbagai jenis reaksi adisi elektrofilik senyawa hidrokarbon tak jenuh yang sering

digunakan dalam sintesis organic:

Gugus

Fungsi

Reaksi Adisi Example

Alkohol Acid-catalyzed of

an alkeneC C

HH3O+

H2OC C

H

H OH

  Hydroboration-

oxidation (1) B2H6

(2) H2O2, OH-

CH3CH3

OH

  Oxymercuration-

demercurationC C Hg(OAc)2

H2OC C

HO HNaBH4

Alkil

halida

Electrophilic

hydrohagenationC C

HHCl C

Cl

CH

H

  Peroxide-initited

radical

hydrobromination

HBr

Et2O,peroxidesBr

Siklo-

heksena

Diels-Alder

reactionC

O

OCH3

OCH3

C

O

Dihalida,

vicinal

Electrophilic

halogenBr2

CH2Cl2

Br

Br

Dihalida,

geminal

Hydrohalogenati-

on of an alkyneC C

Br HC C

HBrC

Br

CH

+ HBr C CBr H

Br H

Epoxide Peracid oxidation

of an alkene OOO

H

O

1,2-

glycol

Osmonium

tetroxide

oxidation of an

alkene

OsO4(cat)

K3Fe(CN)5

N

OH

OH

  Permanganate

oxidation of an

alkene

KMnO4NaOH

OH

HO

Carbonil Ozonation-

reduction

(ozonolysis) of an

alkene

(1) O3

(2)Zn, HOAc

OO

H +

4. ADISI NUKLEOFIL

            Reaksi adisi nukleofil dapat terjadi pada senyawa karbonil (aldehid dan keton).

Reaktivitas karbonil dalam reaksi adisi disebabkan oleh banyaknya muatan positif pada

karbon karbonil. Semakin besar muatan tersebut senyawa akan semakin reaktif.  Gugus

karbonil distabilkan oleh gugus alkilnya, semakin besar gugus alkilnya semakin sulit

untuk melakukan reaksi adisi nukleofilik. Muatan positif senyawa karbonil mudah

diserang oleh suatu nukleofil, jika gugus alkilnya besar maka factor induksi +I muatan

positif akan berkurang sehingga sulit untuk melakukan reaksi adisi nukleofil. Jika

substituen mempunyai factor –I (menarik elektro) maka muatan positif parsial akan

semakin besar sehingga mudah bereaksi adisi nukleofil.

O O

            Reaktivitas senyawa-senyawa  karbonil dapat di lihat pada senyawa di bawah ini:

R H

O

R O-

O

R OR

O

R SR

O

R NR2

O

R R

O

> > > > >

 

            Jenis reaksi adisi nukleofil senyawa karbonil:

1.      Adisi heteroatom nukleofil

2.      Adisi karbon nukleofil

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ADISI HETEROATOM NUKLEOFILIK

            Titik pusat reaktivitas senyawa karbonil terletak pada ikatan phi ∏ gugus

karbonilnya.

Reaksi adisi heteroatom nukleofil:

 

O O

+E E

-Nu

O

E

Nu

Dari reaksi diatas, pada umumnya elektrofil adalah ion H+ sedangkan nukleofil

merupakan atom heterogen.

O O

H

-Nu

O

H

Nu

+H

            Produk reaksi adisi heteroatom nukleofil antara lain pembentukan:

1.      Hidrat

2.      Hemiketal dan asetal

3.      Imine dan enamin

4.      Alkohol

 

Pembentukan Hidrat

            Air dapat mengadisi senyawa karbonil membentuk suatu 1,1-diol yang disebut

dengan gem diol atau hidrat.Reaksi karbonil dengan air merupakan reaksi yang

reversible. Hidrat kloral lebih stabil daripada hidrat formaldehid (formalin) dan formalin

lebih stabil daripada hidrat aseton. Kestabilan hidrat dipengaruhi oleh factor induksi.

Atom Cl yang terikat pada alkyl merupakan gugus penarik electron (-I) sehingga atom C

karbonil lebih bermuatan positif daripada senyawa karbonil di atas. Hidrat formaldehid

lebih stabil daripada hidrat aseton, hal ini dipengaruhi oleh gugus alkyl dimana aseton

mempunyai dua gugus metal sedangkan formaldehid mempunyai satu gugus metal

dimana gugus metal CH3 merupakan gugus pendorong electron +I sehingga atom C

karbonil kurang bermuatan positif.

Mekanisme reaksi pembentukan hidrat:

Cl3C H

O

Cl3C H

O

H

Cl3C H

O

H+H

H-O-H

OH2+

+ H+ - H+Cl3C C H

OH

OH

 

            Penggunaan reaksi adisi nukleofil dalam berbagai sintesa organic:

Pemben-

tukan

Reaksi Adisi

nukleofil

Example

Hemiasetal

dan asetal

Karbonil dengan

alcohol dalam

suasana asamR H

O

R C H

OR'

OH

+ H+

R'OH

+ H+

R'OHR C H

OR'

OR'

Reaksi

Cannizzarro

Karbonil dengan

ion hidroksida OH-

CO

H CO

OHCH2OH

+

Alkohol Reduksi karbonil

R H

O

R C H

H

OH

LiAlH4

R R

O

R C R

H

OH

LiAlH4

Imine Karbonil dengan

amoniaO

NH3

NH

Enamin Karbonil dengan

amina 1o dan 2o O

R2NH

NR

R

Hidrazon Karbonil dengan

hidrazin O

NH2NH2

NNH2

Oksim Karbonil dengan

hidroksilaminO

NH2OH

NOH

 

 

ADISI KARBON NUKLEOFIL

            Senyawa karbonil dengan asam sianida membentuk suatu sianohidrin, reaksi adisi

ini dikenal dengan nama reaksi adisi nukleofil. Pada prinsipnya mekanisme reaksi adisi

karbon nukleofil identik dengan reaksi adisi heteroatom nukleofil.

C

OH

CN

O

HCN

OH+

-CN

            Senyawa karbonil dengan senyawa organo logam (Mis. Pereaksi Grignard

RMgX) menghasilkan senyawa alcohol 1o untuk senyawa formaldehid, alcohol 2o untuk

senyawa aldehid sedangkan alcohol 3o untuk senyawa keton dan senyawa turunan asam

karboksilat.

            Senyawa dienon atau senyawa karbonil ά-ß-tak jenuh  dapat diserang oleh suatu

nukleofilik menghasilkan reaksi adisi 1,2 nukleofilik dan reaksi adisi 1,4 nukleofilik.

Senyawa 3-buten-2-on dengan HCN menghasikan reaksi adisi 1,2 nukleofil (reaksi ini

identik dengan pembentukan senyawa sianohidrin) dan reaksi adisi1,4 nukleofil. Dalam

hal ini ion CN- bertindak sebagai nukleofil yang menyerang atom karbon karbonil pada

reaksi adisi1,2 dan menyerang karbon C-ß pada reaksi adisi1,4 nukleofil.

H2CHC C CH3

O1

234

Reaksi adisi 1,2

H2CHC C CH3

O

+ CN-H2C

HC C CH3

O-

CN

HCNH2C

HC C CH3

OH

CN

 

Reaksi adisi1,4

H2CHC C CH3

O

CN-

H2CHC C CH3

O-

HCN

CN

H2CHC C CH3

OH

CN

suatu enol

H2CH2C C CH3

O

CN

            Reaksi adisi 1,2 dan adisi 1,4 diantara keduanya mana yang paling dominant?.

Jika halangan sterik disekitar ikatan rangkap dan karbonil maka nukleofil akan

menyerang yang halangan ruangnya paling kecil. Aldehid kurang terintangi dibandingkan

keton maka gugus karbonil pada aldehid akan diserang oleh nukleofil.

(H3C)2CHC C

H

O

H2C C CCH2CH3

O

CH3

serangan Nu-serangan Nu-

 

            Nukleofil yang bersifat basa kuat (Mis. RMgX atau LiAlH4) lebih menyukai

reaksi adisi 1,2 sedangkan basa yang lebih lemah (Mis. CN- atau R2NH) biasanya reaksi

1,4.

SENYAWA AROMATIS

Senyawa aromatis adalah senyawa bensena atau senyawa yang mempunyai sifat kimia seperti bensena.

KESTABILAN BENSENA Tidak seperti senyawa-senyawa yang mengandung ikatan rangkap lainnya, bensena lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada adisi. Hal ini dapat dilihat dari data berikut.

Reagen Sikloheksena Bensena KMnO4 encer Terjadi Oksidasi,

cepat Tidak bereaksi

Br2/CCl4 (dlm gelap) Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksi HI Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksi H2 + Ni Terjadi

hidrogenasi, 25oC, 20 lb/in.2

Terjadi hidrogenasi,

lambat, 100-200oC, 1500

lb/in.2