Golongan Amina

Pengertian Amina

Amina adalah senyawa organik dan gugus fungsi yang mengandung nitrogen basa dengan pasangan elektron bebas. Amina adalah turunan dari amonia, dimana satu atau lebih hidrogen atom telah digantikan oleh gugus lain seperti alkil atau aril. Turunan amonia anorganik juga disebut amina, seperti kloramina (NClH₂).

Senyawa dengan atom nitrogen yang melekat pada karbonil dengan struktur R-CO-NR'R" disebut amida dan memiliki sifat kimia yang berbeda dari amina.

Penggolongan Amina

Amina alifatik tidak memiliki cincin aromatik yang melekat langsung ke atom nitrogen. Amina aromatik memiliki atom nitrogen yang melekat pada cincin aromatik, contohnya adalah anilina. Cincin aromatik mengurangi kebasaan dari amina, tergantung pada substituen nya. Adanya gugus amina sangat meningkatkan reaktivitas dari cincin aromatik, karena efek donasi elektron. Amina banyak digunakan sebagai pewarna, sebagai contoh adalah direct brown.

Amina akan disusun dalam empat kategori:

Amina primer

Amina primer ada ketika salah satu dari tiga atom hidrogen dalam amonia digantikan oleh gugus alkil atau aril. Contoh amina primer meliputi metilamina, etanolamin (2-aminoetanol). Sedangkan amina aromatik primer contohnya adalah anilin.

Amina sekunder

Amina sekunder memiliki dua substituen organik (alkil, aril atau keduanya) terikat N bersama-sama dengan satu hidrogen (atau tidak ada hidrogen jika salah satunya adalah ikatan ganda). Contohnya adalah dimetilamin dan metiletanolamina, sedangkan contoh amina sekunder aromatik akan difenilamin.

Amina tersier

Pada amina tersier, ketiga atom hidrogen digantikan oleh substituen organik. Contohnya termasuk trimetilamina, yang memiliki bau khas amis.

Amina siklik

Amina siklik bisa terjadi pada amina sekunder atau tersier. Contoh amina siklik adalah aziridin dan cincin beranggota enam piperidin. N-metilpiperidin dan N-fenilpiperidin adalah contoh dari amina tersier siklik.

Manfaat Amina

Amina banyak digunakan sebagai bahan pewarna. Contohnya adalah metil oranye, direct brown, sunset yellow dan ponceau. Selain itu, amina bermanfaat sebagai bahan pembuat obat-obatan.

Publisher: Unknown - 06.05

Kiralitas Molekul Organik

Halaman ini menjelaskan tentang sifat kiralitas dari molekul organik.

Pengertian Molekul Kiral

Molekul kiral adalah molekul yang mempunyai bayangan cermin tidak superimposabel (tidak dapat bertumpukan). Yang menyebabkan adanya kiralitas adalah adanya senyawa karbon yang tidak simetris. Atom C kiral adalah atom karbon yang mempunyai empat substituen yang berbeda.

Istilah kiral berasal dari kata Yunani χειρ (kheir) yang berarti tangan. Istilah kiral secara umum digunakan untuk menggambarkan suatu objek yang tidak dapat bertumpukan secara pas pada bayangannya. Akiral (tidak kiral) adalah benda yang identik dengan bayangan cermin. Untuk mempelajari kiralitas, dapat menggunakan tangan manusia sebagai perumpaaan. Perhatikan contoh kiralitas asam amino berikut ini.

Molekul kiral yang saling mempunyai bayangan cermin satu sama lain disebut dengan enantiomer atau isomer optik.

Konfigurasi R / S

Untuk ahli ilmu kimia , sistem R / S adalah sistem tata nama yang paling penting untuk menjelaskan enantiomer. R dan S berasal dari bahasa Latin yaitu Rectus (kanan) dan Sinister (kiri). Pusat kiral diberi label R atau S menurut sebuah sistem dimana substituen yang menempel pada pusat kiral diberi prioritas berdasarkan nomor atom. Hal itu sesuai dengan aturan prioritas Cahn - Ingold - Prelog (CIP). Nomor 1 adalah yang mempunyai nomor atom paling tinggi, sedangkan nomor 4 adalah mempunyai nomor atom paling rendah. Atom pusat berorientasi pada sibstituen dengan prioritas paling rendah (nomor 4). Perhatikan model berikut:

Pada gambar di atas, yang diurutkan hanya nomor 1, 2, dan 3. Sedangkan nomor 4 adalah sebagai pusat orientasi pusat kiral. Bila arah urutan searah dengan jarum jam, maka diberi simbol R. Jika arah urutan berlawanan dengan arah jarum jam, maka dberi simbol S.

Sifat Molekul Kiral

Sifat-sifat kimia dari molekul kiral berbeda dari sifat bayangan cerminnya. Di sinilah letak pentingnya kiralitas dalam kaitannya dengan kimia organik modern.

Publisher: Unknown - 18.16

Radikal Bebas dalam Biologi

Radikal bebas memainkan peranan penting pada beberapa proses biologi. Beberapa di antaranya berpengaruh terhadap makhluk hidup.

Radikal bebas yang mempunyai pusat oksigen di antaranya adalah superoksida dan hidroksil. Kedua radikal tersebut merupakan turunan dari oksigen molekular karena adanya reduksi. Jumlah yang berlebihan dari radikal bebas ini dapat menyebabkan cedera sel bahkan kematian. Kematian ini diakibatkan oleh kanker, strok, infraksi miokardial, dan diabetes. Pembentukan kanker banyak disebabkan oleh reaksi antara radikal bebas dengan DNA yang berpotensial menyebabkan mutasi. Mutasi ini berpengaruh terhadap siklus sel dan akhirnya bersifat berbahaya. Beberapa gejala penuaan seperti arterosklerosis juga dihubungkan dengan oksidasi radikal bebas dari beberapa zat kimia yang dibuat dalam tubuh. Radikal bebas asap rokok mengimplikasi inaktivasi alfa 1-antitripsin pada paru-paru. Proses ini akan menyebabkan emfisema.

Asap rokok mengandung radikal bebas.

Publisher: Unknown - 16.57

Reaksi Kimia Radikal Bebas

Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik:

Cl₂ → Cl• + Cl•

Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal :

Pemutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.

Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.

Inisiasi

Inisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan Cl-Cl.

Cl₂ → Cl• + Cl•

Propagasi

Propagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.

Cl• + H:CH₃ + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH₃

Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl₂.

Terminasi

Terminasi adalah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.

Cl• + •CH₃ → CH₃Cl

Publisher: Unknown - 17.00

Reaktivitas Radikal Bebas

Radikal bebas merupakan senyawa yang terkenal sangat reaktif karena mempunyai elektron menyendiri atau tak berpasangan. Intermediet radikal alkil distbilkan oleh proses fisika yang hampir sama dengan karbokation. Semakin tinggi tingkat subsitusi alkil, maka stabilitas radikal alkil juga semakin tinggi. Dengan demikian, pembentukan radikal tersier (R₃C·) lebih mudah daripada radikal sekunder (R₂HC·), dan jauh lebih mudah daripada radikal primer (RH₂C·). Maka radikal yang terletak di sisi gugus fungsi seperti karbonil, nitril, dan eter akan lebih stabil daripada radikal alkil tersier.

Radikal dapat menyerang ikatan rangkap. Walaupun demikian, tidak seperti ion yang serupa, beberapa reaksi radikal tidak dilangsungkan oleh interaksi elektrostatik. Sebagai contoh, reaktivitas ion nukleofilik dengan senyawa α,β-tak jenuh (C=C–C=O) dilangsungkan oleh penarikan elektron oksigen, yang menghasilkan muatan positif parsial pada karbon karbonil. Ada dua buah reaksi yang teramati pada kasus ionik. Yang pertama karbonil diserang dalam adisi langsung pada karbonil atau gugus vinil diserang langsung dalam adisi konjugasi. Yang kedua, muatan nukleofil diambil oleh oksigen. Radikal mengadisi secara cepat ikatan rangkap, dan menghasilkan karbonil α-radikal yang relatif stabil.

Pada reaksi intramolekular, kendali yang tepat dapat dicapai untuk menghindari reaktivitas radikal yang ekstrim.

Publisher: Unknown - 17.00

Stabilitas Radikal Bebas

Radikal bebas mempunyai elektron yang tak berpasangan. Dengan demikian radikal bebas sangat reaktif terhadap senyawa lain atau terhadap jenisnya sendiri. Walaunpun demikian, ada sejumlah radikal bebas yang mempunyai "umur" yang panjang karena kestabilannya, yang dikategorikan sebagai berikut:

Radikal Stabil

Contoh utama radikal stabil adalah dioksigen molekular (O₂) dan nitrat oksida (NO). Radikal organik dapat berumur panjang karena terbentuk pada sebuah sistem π terkonjugasi. Contohnya yaitu radikal turunan α-tokoferol (vitamin E). Berikut adalah struktur radikal tokoferol:

Ada juga contoh radikal tiazil, yang mana mempunyai reaktivitas yang rendah dan stabilitas termodinamika yang tinggi dengan stabilisasi resonansi π yang terbatas.

Radikal Kokoh

Radikal kokoh adalah radikal yang berumur panjang karena kepenuhsesakan sterik di sekeliling pusat radikal yang mana secara fisik sukar untuk bereaksi dengan molekul lain. Sebagai contoh adalah radikal trifenilmetil Gomberg, garam Fremy (kalium nitrosodisulfonat, (KSO₃)₂NO·), nitroksida (rumus umum R₂NO·) seperti nitronil nitroksida dan azefenilenil serta radikal yang diturunkan dari PTM atau TTM. Radikal kokoh dihasilkan dalam jumlah yang besar selama pembakaran. Radikal jenis ini menyebabkan tekanan oksidatif yang berakibat pada penyakit jantung dan mungkin juga kanker.

Diradikal

Diradikal adalah molekul yang mengandung dua pusat radikal. Radikal yang mempunyai banyak pusat dapat membentuk molekul. Oksigen atmosferik secara alami membentuk diradikal dan dalam keadaan ground state sebagai oksigen triplet. Reaktivitas yang rendah dari oksigen atmosferik adalah karena keadaan diradikalnya. Keadaan nonradikal dioksigen kurang stabil daripada diradikal. Stabilitas relatif oksigen diradikal diakibatkan adanya spin terlarang pada transisi triplet yang dibutuhkan untuk mengambil elektron (mengoksidasi). Keadaan diradikal oksigen juga berakibat pada sifat paramagnetik, yang dapat dibuktikan dengan adanya gaya tarik menarik terhadap magnet eksternal.

Publisher: Unknown - 17.00

Radikal Bebas

Pengertian Radikal Bebas

Radikal bebas adalah suatu atom, molekul, atau ion yang mempunyai elektron tak berpasangan. Elektron yang tak berpasangan ini membuat radikal bebas sangat reaktif terhadap senyawa lain atau terhadap sejenisnya. Molekul-molekul radikal bebas dapat berdimerisasi atau berpolimerisasi secara spontan jika bersentuhan satu sama lain. Radikal bebas stabil hanya jika pada konsentrasi sangat rendah dalam media inert atau hampa.

Contoh Radikal Bebas

Contoh radikal bebas sederhana adalah radikal hidroksil (HO•), yaitu senyawa yang mempunyai satu atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen. Contoh radikal bebas yang lain adalah karben (:CH₂) yang mempunyai dua elektron tak berpasangan, dan anion superoksida (•O−
2) yaitu molekul yang kelebihan elektron. Perhatikan radikal bebas oksigen berikut ini.

Perlu diketahui bahwa anion hidroksil (HO⁻), kation karbenium (CH+
3) dan anion oksida (O²⁻) bukan radikal karena ikatan yang terbentuk faktanya diakibatkan oleh adanya penambahan atau pelepasan elektron.

Pembentukan Radikal Bebas

Pembentukan radikal bebas diakibatkan oleh adanya pemeahan ikatan kovalen secara homolitik. Pemecahan homolitik membutuhkan energi yang sangat besar. Sebagai contoh, pemecahan H₂ menjadi 2H· mempunyai ΔH° sebesar +435 kJ/mol dan Cl₂ menjadi 2Cl· membutuhkan +243 kJ/mol. Hal ini dikenal dengan energi disosiasi homolitik yang disingkat dengan DH°. Energi ikatan antara dua atom berikatan kovalen dipengaruhi oleh struktur molekul. Pemecahan homolitik kebanyakan terjadi pada dua atom yang mempunyai elektronegativitas yang hampir sama. Dalam kimia organik, sering terjadi pada ikatan O-O pada peroksida.

Publisher: Unknown - 17.00

Peta Reaksi Keton dan Alkohol Sekunder

Peta reaksi kimia organik yang akan dibahas disini adalah keton dan alkohol sekunder. Ada sangat banyak reaksi organik yang berhasil ditemukan. Dari yang mudah seperti reduksi sampai yang sangat rumit seperti reaksi kopling. Namun untuk mempelajari reaksi yang sederhana, dapat digunakan suatu peta reaksi kimia organik. Tentu saja peta ini bertujuan untuk membantu supaya tidak "tersesat" dalam reaksi. Ibarat sebuah peta, akan menunjukkan jalur yang akan ditempuh jika sudah mempunyai tujuan.

Sebagai contoh, bagaimana kita menentukan jalur sintesis senyawa berikut

Hal ini memerlukan suatu peta reaksi kimia organik yang sederhana, yaitu sebagai berikut.

Peta Reaksi Keton

Cara membaca: misalkan ingin mengubah keton menjadi alkohol sekunder, maka tinggal mereaksikan keton dengan NaBH₄ (agen pereduksi). Sebaliknya, jika kita ingin sintesis senyawa keton dari alkohol sekunder, tinggal mereaksikan alkohol sekunder dengan PCC (piridinium kloro kromat)

Peta Reaksi Alkohol Sekunder

Setelah membaca dan memahami peta reaksi diatas, akan dengan mudah mensintesis senyawa di permasalahan tadi. Langkah-langkah sintesis adalah:

Publisher: Unknown - 17.00

Resonansi

Pengertian Resonansi

Resonansi adalah delokalisasi elektron pada molekul atau ion poliatomik tertentu dimana ikatannya tidak dapat dituliskan dalam satu struktur Lewis. Struktur molekul atau ion yang mempunyai delokaliasi elektron disebut dengan struktur resonan.

Masing-masing struktur resonan dapat melambangkan struktur Lewis, dengan hanya satu ikatan kovalen antara masing-masing pasangan atom. Beberapa struktur Lewis digunakan bersama-sama untuk menjelaskan struktur molekul. Namun struktur tersebut tidak tetap, melainkan ada sebuah osilasi antara ikatan rangkap dengan elektron, saling berbolak-balik. Maka dari itu disebut dengan resonansi. Struktur yang sebenarnya mungkin saja adalah peralihan dari dua struktur resonan. Bentuk peralihan (intermediet) dari struktut resonan disebut dengan hibrida resonan.

Resonansi dalam kimia diberi simbol garis dengan dua arah panah (↔). Perhatikan contoh resonansi
ozon (O₃) berikut ini:

Pada ozon, terdapat perpindahan elektron antar inti yang dijelaskan dengan anak panah. Perhatikan contoh berikut:

Sifat Umum Resonansi

Molekul atau ion yang dapat beresonansi mempunyai sifat-sifat berikut:

1. Dapat dituliskan dalam beberapa struktur Lewis yang disebut dengan struktur resonan. Tetapi tidak satupun struktur tersebut melambangkan bentuk asli molekul yang bersangkutan.
2. Di antara struktur yang saling beresonansi bukanlah isomer. Perbedaan antar struktur hanyalah pada posisi elektron, bukan posisi inti.
3. Masing-masing struktur Lewis harus mempunyai jumlah elektron valensi dan elektron tak berpasangan. yang sama.
4. Ikatan yang mempunyai orde ikatan yang berbeda pada masing-masing struktur tidak mempunyai panjang ikatan yang khas.
5. Struktur yang sebenarnya mempunyai energi yang lebih rendah dibandingkan energi masing-masing struktur resonan.

Publisher: Unknown - 17.00

Spektrum Asam Karboksilat

Asam karboksilat merupakan senyawa organik yang mempunyai gugus C=O karbonil dan hidroksil (OH) asam yang menjadi satu dengan sebutan gugus karboksil. Gugus karboksil mempunyai spektrum IR dan NMR yang khas.

Spektrum IR Asam Karboksilat

Asam karboksilat baik sebagai cairan murni maupun larutan dengan konsentrasi di atas 0,01 M berada terutama dalam bentuk dimer mempunyai ikatan hidrogen, bukannya dalam bentuk monomer diskret. Karena itu spektrum inframerah asam karboksilat adalah spektrum dari dimernya. Karena adanya ikatan hdrogen, serapan uluran OH asam karboksilat sangat lebar dan intensif. Serapan OH mulai sekitar 3300 cm^-1 dan melandai ke dalam daerah serapan karbon hidrgen alifatik. Lebarnya pita OH asam karboksilat seringkali dapat mengaburkan serapan CH aromatik dan alifatik, maupun serapan OH atau NH lainnya pada spektrum yang sama.

Serapan karbonil asam karboksilat dijumpai pada kira-kira 1700-1725 cm^-1, dengan intensitas yang cukup kuat. Konjugasi menggeser serapan ini ke frekuensi yang lebih rendah yaitu 1680-1700 ^-1.

Daerah sidikjari dalam spektrum inframerah suatu asam karboksilat seringkali menunjukkan uluran C-O dan bengkokan OH. Vibrasi bengkokan OH lainnya dari dimer asam karboksilat menimbulkan serapan lebar di dekat 925 ^-1. Untuk lebih jelasnya, perhatikan spektrum IR fenil butanoat:

Spektrum NMR Asam Karboksilat

Dalam spektrum NMR, serapan proton asam dari asam karoksilat terlihat sebagai suatu singlet jauh di bawah medan (downfield) dengan δ = 10-13 ppm, di luar skala dari rentang spektrum yang biasa. Proton alfa hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh gugus C=O, serapannya sedikit di bawah medan (sekitar 2,2 ppm) karena efek induktif dari karbon karbonil yang positif parsial. Tidak terdapat pola penguraian yang unik, yang dikaitkan dengan gugus asam karboksilat, karena proton karboksilat tidak mempunai tetangga proton. Untuk lebih jelasnya, perhatikan spektrum NMR fenil butanoat:

Publisher: Unknown - 17.00

Turunan Asam Karboksilat

Pengertian Turunan Asam Karboksilat

Turunan asam karboksilat adalah senyawa yang dapat menghasilkan suatu asam karboksilat bila senyawa tersebut bereaksi dengan air. Senyawa turunan (derivat) asam karboksilat merupakan suatu senyawa yang dapat disintesis menggunakan bahan awal asam karboksilat.

Jenis-jenis Turunan Asam Karboksilat

Ada banyak sekali contoh senyawa turunan asam karboksilat. Beberapa di antaranya adalah halida asam, anhidrida asam, ester, amida, dan nitril.

Halida Asam

Halida asam adalah senyawa turunan asam karboksilat dengan rumus molekul R(C=O)X. Penamaan halida asam sangat sederhana, yaitu dengan menyebutkan nama halida setelah gugus alkil. Salah satu contoh halida asam adalah asetil klorida dengan rumus struktur CH₃COCl.

Anhidrida Asam

Anhidrida asam adalah senyawa turunan asam karboksilat yang mempunyai gugus asil (RC=O) terikat pada oksigen sebagai pengganti hidrogen. Rumus umum anhidrida asam adalah ([RC=O]O[O=CR]). Tata nama anhidrida asam adalah dengan mengganti kata asam menjadi anhidrida. Contoh anhidrida adalah anhidrida asetat dengan rumus CH₃CO-O-OCCH₃.

Ester

Ester adalah senyawa asam karboksilat yang hidrogen pada gugus karboksil diganti menjadi gugus alkil. Ester merupakan senyawa yang terkenal mempunyai bau yang harum dan menyenangkan. Ester banyak ditemukan pada buah dan bunga. Sebagai contoh, isoamil asetat banyak ditemukan pada buah pisang. Maka dari itu, ester banyak digunakan sebagai bahan pembuatan parfum sintetis.

Senyawa isoamil asetat adalah ester penyusun aroma pisang.

Ester juga sering disebut alkil alkanoat. Tata nama ester adalah dengan menyebutkan gugus alkil diikuti dengan gugus asil dengan akhiran -at. Contoh ester adalah butil etanoat dengan rumus struktur CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃. Ester dihasilkan melalui reaksi esterifikasi (pengesteran).

Amida

Amida adalah senyawa derivat asam karboksilat dengan gugus amino (-NH₂) terikat pada gugus karboksil sebagai pengganti atom hidrogen. Penamaan amida adalah dengan menghilangkan kata asam, dan akhiran -oat diganti dengan -amida. Contoh amida adalah etanamida dengan rumus struktur CH₃CONH₂.

Nitril

Nitril adalah senyawa yang mempunyai ikatan rangkap tiga C dengan N. Rumus umum nitril adalah RC≡N. Nitril terkenal sebagai senyawa yang sangat beracun. Penamaan senyawa nitril adalah dengan menambahkan akhiran -nitril setelah nama alkana. Contoh senyawa nitril adalah pentananitril dengan rumus struktur CH₃CH₂CH₂CH₂C≡N.

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Adisi

Pengertian Reaksi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi penggabungan dua atau lebih molekul menjadi sebuah molekul yang lebih besar dengan disertai berkurangnya ikatan rangkap dari salah satu molekul yang bereaksi akibat adanya penggabungan. Biasanya satu molekul yang terlibat mempunyai ikatan rangkap. Contoh reaksi adisi adalah reaksi antara etena dengan gas klorin membentuk 1,2-dikloroetana.

Reaksi adisi hanya terbatas pada molekul yang mempunyai ikatan rangkap, seperti alkena dan alkuna. Molekul yang mempunyai ikatan rangkap karbon-hetero seperti gugus karbonil (C=O) atau imina (C=N) dapat melangsungkan reaksi adisi karena juga mempunyai ikatan rangkap.

Reaksi adisi merupakan kebalikan dari reaksi eliminasi. Sebagai contoh, reaksi hidrasi alkena dan dehidrasi alkohol merupakan pasangan reaksi adisi-eliminasi.

Jenis Reaksi Adisi

Ada dua jenis reaksi adisi polar yaitu adisi nukleofolik dan adisi elektrofilik. Dua reaksi adisi non-polar disebut dengan sikloadisi dan adisi radikal bebas. Reaksi adisi juga dilangsungkan dalam polimerisasi, yang disebut dengan polimerisasi adisi.

Reaksi Adisi-Eliminasi

Reaksi adisi-eliminasi adalah reaksi adisi yang diikuti oleh reaksi eliminasi. Sebagian besar reaksi melibatkan adisi nukleofil terhadap senyawa karbonil yang disebut dengan substitusi asil nukleofilik.

Reaksi adisi-eliminasi yang lain terjadi pada amina alifatik terhadap imina dan amina aromatik terhadap basa Schiff dalam alkilamino-de-okso-bisubstitusi. Hidrolisis nitril menjadi asam karboksilat juga membentuk reaksi adisi-eliminasi.

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Eliminasi

Pengertian Reaksi Eliminasi

Reaksi eliminasi adalah suatu jenis reaksi organik dimana dua substituen dilepaskan dari sebuah molekul baik dalam satu atau dua langkah mekanisme. Reaksi satu langkah disebut dengan reaksi E2, sedangkan reaksi dua langkah disebut dengan reaksi E1. Harap diingat bahwa simbol angka pada huruf E (yang berarti elimination) tidak melambangkan jumlah langkah. E2 dan E1 menyatakan kinetika reaksi, yaitu berturut-turut bimolekuler dan unimolekuler.

Pada sebagian besar reaksi eliminasi organik, minimal satu hidrogen dilepaskan membentuk ikatan rangkap dua. Dengan kata lain akan terbentuk molekul tak jenuh. Hal tersebut memungkinkan sebuah molekul melangsungkan reaksi eliminasi reduktif, dimana valensi atom pada molekul menurun dua. Jenis reaksi eliminasi yang penting melibatkan alkil halida, dengan gugus pergi (leaving group) yang baik, bereaksi dengan basa Lewis membentuk alkena. Perhatikan contoh reaksi eliminasi berikut ini:

Reaksi eliminasi adalah kebalikan dari reaksi adisi. Ketika senyawa yang tereliminasi asimetris, maka regioselektivitas ditentukan oleh aturan Zaitsev.

Mekanisme E2

E2 merupakan reaksi eliminasi bimolekuler. Reaksi E2 hanya terdiri dari satu langkah mekanisme dimana ikatan karbon-hidrogen dan karbon-halogen terputus membentuk ikatan rangkap C=C. Reaksi E2 dilangsungkan oleh alkil halida primer dan sekunder. Reaksi ini hampir sama dengan reaksi SN2. Reaksi E2 secara khusus menggunakan basa kuat untuk menarik hidrogen asam dengan kuat. Perhatikan gambar berikut:

Suatu basa kuat digunakan untuk menarik hidrogen asam

Mekanisme E1

E1 merupakan reaksi eliminasi unimolekuler. E1 terdiri dari dua langkah mekanisme yaitu ionisasi dan deprotonasi. Ionisasi adalah putusnya ikatan karbon-halogen membentuk intermediet karbokation. Reaksi E1 biasanya terjadi pada alkil halida tersier. Reaksi ini berlangsung tanpa kuat, melainkan dengan basa lemah (dalam suasana asam dan suhu tinggi). Reaksi E1 mirip dengan reaksi SN1, karena sama-sama menggunakan intermediet karbokation.
Perhatikan dua langkah reaksi E1 berikut ini:

Langkah 1 (ionisasi)

Langkah 2 (deprotonasi)

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Substitusi

Pengertian Reaksi Substitusi

Reaksi substitusi adalah suatu reaksi penggantian gugus fungsional pada senyawa kimia tertentu dengan gugus fungsional yang lain. Dalam kimia organik, reaksi substitusi elektrofilik dan nukleofilik merupakan yang paling penting dan banyak digunakan. Reaksi substitusi organik dikategorikan menjadi beberapa tipe berdasarkan reagen yang berperan, apakah termasuk nukleofil atau elektrofil. Intermediet yang terlibat dalam reaksi substitusi dapat berupa karbokation, karbanion, atau radikal bebas.

Contoh Reaksi Substitusi

Contoh yang paling sederhana untuk reaksi substitusi adalah reaksi klorinasi metana. Produk yang dihasilkan merupakan haloalkana yaitu metil klorida.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Jenis-jenis Reaksi Substitusi

Beberapa macam reaksi substitusi adalah:

Substitusi nukleofilik

Substitusi nukleofilik terjadi ketika reagen yang berperan adalah suatu nukleofil. Nukleofil adalah molekul yang dapat menyumbangkan sepasang elektron membentuk ikatan kimia dalam reaksi.

Suatu nukleofil bereaksi dengan zat alifatik pada reaksi substitusi nukleofilik alifatik Reaksi substitusi ini dapat melalui dua macam mekanisme, yaitu SN1 dan SN2 (baca : Perbedaan SN1 dan SN2).

Ketika zat yang bereaksi merupakan senyawa aromatik, maka reaksi yang terjadi disebut dengan reaksi substitusi nukleofilik aromatik. Turunan asam karboksilat bereaksi dengan nukleofil dalam substitusi asil nukleofilik.

Substitusi elektrofilik

Substitusi elektrofilik terjadi ketika reagen yang berperan adalah suatu elektrofil. Elektrofil adalah molekul yang dapat menerima pasangan elektron. Reaksi substitusi elektrofilik biasanya terjadi ada senyawa aromatik, disebut dengan reaksi substitusi elektrofilik aromatik. Benzena lebih mudah melangsungkan reaksi substitusi elektrofilik daripada nukleofilik (baca : Reaksi Terhadap Benzena).

Substitusi radikal

Reaksi substitusi radikal melibatkan adanya radikal. Contohnya adalah reaksi Hunsdiecker berikut ini:

Substitusi organologam

Reaksi kopling adalah salah satu reaksi yang dikatalisis oleh logam dan melibatkan senyawa organologam RM dan halida organik R'X bereaksi dengan senyawa dengan tipe R-R'. Pada akhir reaksi terbentuk ikatan karbon-karbon baru.

Publisher: Unknown - 17.00

Tata Nama Haloalkana

Penamaan alkil halida (haloalkana) dapat menggunakan sistem IUPAC maupun trivial.  Alkil halida merupakan senyawa turunan alkana dengan adanya penggantian atom hidrogen dengan atom halogen.  Ada beberapa versi yang menyangkut tata nama haloalkana. Tata nama haloalkana yang akan dibahas di sini merupakan pendekatan yang terbaru.

Tata Nama IUPAC Haloalkana

IUPAC mengijinkan alkil halida untuk dinamai dengan dua cara, yang disebut dengan penamaan kelas fungsional dan penamaan substitusif. Perbedaan antara keduanya adalah sebagai berikut:

Penamaan kelas fungsional

Pada sistem penamaaan kelas fungsional, gugus alkil dan halida (fluorida, klorida, bromida, atau iodida) ditulis terpisah. Gugus alkil diambil dari rantai yang terpanjang dimulai dari atom karbon yang mengikat halogen. Perhatikan contoh berikut:

Penamaan substitusif

Pada penamaan substitusif, gugus alkil ditulis sebagai substituen halo- (fluoro-, kloro-, bromo-, atau iodo-) dan disambung. Rantai dinomori dari ujung yang paling dekat atom karbon yang mengikat halogen. Perhatikan contoh berikut:

Ketika rantai karbon mengandung halogen dan gugus alkil, maka keduanya dianggap setara. Penamaan diurutkan sesuai abjad. Perhatikan contoh berikut:

Tata Nama Trivial Haloalkana

Tata nama trivial untuk haloalkana sama seperti dengan sistem IUPAC kelas fungsional.

Publisher: Unknown - 17.00

Golongan Haloalkana

Pengertian Haloalkana

Haloalkana adalah golongan senyawa kimia organik yang diturunkan dari alkana yang mengandung satu atau lebih atom halogen. Haloalkana sering disebut dengan alkil halida atau halogenoalkana. Disebut alkil halida karena haloalkana mengandung gugus alkil dan ion halida. Namun IUPAC lebih menggunakan istilah haloalkana.

Sejarah Haloalkana

Haloalkana dikenal manusia telah lama. Etil klorida diproduksi dengan cara sintesis pada abad 15. Sistematika sintesis haloalkana dikembangkan pada abad 19 seiring dengan kemajuan bidang ilmu kimia organik dan semakin dikenalnya alkana. Metode sintesis semakin dikembangkan dengan pembentukan selektif ikatan C-halogen. Metode yang sangat berguna termasuk reaksi adisi halogen ke alkana, hidrohalogenasi alkena, dan pembentukan alkil halida dari alkohol.

Struktur Haloalkana

Haloalkana merupakan senyawa turunan alkana dengan satu atau lebih atom halogen yang terikat pada atom karbon. Dengan demikian, struktur haloalkana adalah berupa alkana dengan satu atau lebih atom hidrogen yang diganti dengan atom halogen. Contoh sederhana, jika salah satu atom hidrogen pada metana (CH₄) digantikan dengan ion fluorida, maka akan terbentuk senyawa CH₃F dengan nama fluorometana atau metil fluorida.

Penggunaan Haloalkana

Manfaat haloalkana sangat banyak dan leh karena itu haloalkana diproduksi dengan skala besar untuk tujuan komersial. Beberapa manfaat haloalkana adalah sebagai bahan baku farmasi, senyawa pendingin dalam kulkas dan AC (gas freon) , pelarut, dsb.

Gas freon untuk pendingin kulkas dan AC merupakan senyawa haloalkana

Namun efek samping yang besar ditimbulkan karena penggunaan haloalkana. Sebagai contoh yang paling besar adalah senyawa CFC (Chloro Fluoro Carbon) yang menyebabkan penipisan lapisan ozon. Banyak senyawa alkil halida yang menyebabkan efek rumah kaca.

Publisher: Unknown - 17.00

Pengaruh Hibridisasi terhadap Panjang Ikatan

Pengaruh hibridisasi pada panjang ikatan. Orbital 2s mempunyai energi lebih rendah daripada orbital 2p. Secara rata-rata, elektron 2s lebih dekat ke inti daripada elektron 2p. Dengan alsan ini, orbital hibrida dengan proporsi karakter s yang lebih besar mempunyai energi yang lebih rendah dan berada lebih dekat ke inti daripada orbital hibrida yang kurang karakter s-nya.

Suatu orbital hibrida sp adalah setengah s dan setengah p, sehingga dapat dikatakan bahwa orbital sp mempunyai 50% karakter s dan 50% karakter p. Pada contoh yang lain adalah sp³ yang hanya mempunyai seperempat atau 25% karakter s.

Karena orbital sp mengandung lebih banyak karakter s, maka lebih banyak dekat ke intinya, membentuk ikatan yang lebih pendek dan lebih kuat daripada orbital sp³. Orbital sp² adalah perantara antara sp dan sp³ dalam karakter s-nya dan dalam panjang dan kekuatan ikatan yang dibentuknya.

Tabel di atas menunjukkan bahwa perbedaan panjang ikatan antara tiga jenis ikatan C-C dan C-H. Perhatikan bahwa ikatan sp-s CH dalam CH≡CH adalah yang tependek, sedangkan ikatan sp³-s CH adalah yang terpanjang. Variasi lebih luas dalam ikatan C-C karena panjang ikatan ini dipengaruhi oleh banyaknya ikatan yang menggabungkan atom karbon maupun oleh hibidisasi dari atom karbon.

Publisher: Unknown - 17.00

Senyawa Turunan Benzena

Benzena merupakan salah satu senyawa organik yang hanya terdiri dari enam atom karbon dan masing-masing atom karbon mengikat satu buah atom hidrogen. Atom hidrogen yang terikat pada atom karbon dapat tersubstitusi. Halaman ini akan menjelaskan substitusi atom hidrogen dalam benzena (senyawa turunan benzena dan manfaatnya).

Benzena Monosubstitusi

Benzena monosubstitusi adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya diganti dengan gugus fungsional yang lain. Ada banyak sekali benzena monosubstitusi, di antaranya:

Toluena

Toluena adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus metil (-CH₃). Nama lain toluena adalah metil benzena. Dengan demikian toluena mempunyai rumus molekul C₆H₅CH₃.

Toluena digunakan untuk pelarut dalam industri, thinner cat, lem, tinta, resin, dsb.

Anilina

Anilina adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus amina (-NH₂). Dengan demikian anilina mempunyai rumus molekul C₆H₅NH₂.

Penggunaan anilina paling banyak adalah sebagai bahan baku pewarna diazo. Selain itu anilina dimanfaatkan untuk pembuatan poliuretan, dengan sebelumnya direaksikan terlebih dahulu dengan fosgen menjadi metilen difenil diisosianat. Penggunaan anilina yang lain adalah untuk membuat herbisida dan proses kimia dalam pembuatan penghapus karet.

Nitrobenzena

Nitrobenzena adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus nitro (-NO₂). Dengan demikian nitrobenzena mempunyai rumus molekul C₆H₅NO₂.

Nitrobenzena digunakan untuk pengkilap lantai, pelarut cat, dan penyemir jaket kulit.

Asam benzoat

Asam benzoat adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus asam karboksilat (-COOH). Dengan demikian asam benzoat mempunyai rumus molekul C₆H₅COOH.

Asam benzoat dan garamnya digunakan untuk mengawetkan makanan, yang biasanya mempunyai kode E210, E211, E212, and E213. Kadar asam benzoat dalam makanan berkisar antara 0,05-0,1%. Asam benzoat terbukti mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur.

Asam benzoat juga digunakan sebagai larutan standar untuk mengtahui kapsitas kalor pada kalorimeter bom. Di bidang medis, asam benzoat digunakan untuk perawatan kulit akibat jamur.

Benzaldehida

Benzaldehida adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus aldehida (-CHO). Dengan demikian benzaldehida mempunyai rumus molekul C₆H₅COOH.

Benzaldehida banyak digunakan untuk membuat perisa almond pada makanan maupun minuman. Penggunaan lain dari benzaldehida adalah untuk pestisida dan sebagai intermediet untuk mensintesis  senyawa organik yang lain.

Asam benzena sulfonat

Asam benzena sulfonat adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus asam sulfonat (-SO₃H). Dengan demikian benzaldehida mempunyai rumus molekul C₆H₅SO₃H.

Penggunaan asam benzena sulfonat adalah untuk pembuatan obat (berupa garamnya).

Fenol

Fenol adalah senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi oleh gugus hidroksi (-OH). Dengan demikian fenol mempunyai rumus molekul C₆H₅OH. Walaupun mempunyai gugus fungsi alkohol, sifat fenol berbeda dengan alkohol. Fenol mempunyai gugus hidroksi yang terikat pada karbon tak jenuh. Fenol mempunyai keasaman yang tinggi karena cincin aromatik yang bergandengan kuat dengan oksigen dan cenderung memutuskan ikatan antara oksigen dan hidrogen.

Fenol banyak digunakan untuk pembuatan bisfenol-A dengan mereaksikannya dengan aseton. Selain itu, fenol juga berpotensi sebagai desinfektan. Dalam bidang farmasi, fenol banyak digunakan untuk membuat beberapa jenis obat, di antaranya obat faringitis.

Benzena Disubstitusi

Benzena disubstitusi merupakan senyawa benzena yang dua atom hidrogennya diganti dengan gugus fungsional yang lain. Dalam hal ini erat kaitannya dengan substitusi orto, meta dan para. Contoh senyawa benzena disubstitusi adalah kresol, dengan nama lain metil fenol. Gugus metil dan hidroksi dapat berkedudukan orto, meta, maupun para.

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Terhadap Benzena

Benzena merupakan senyawa organik yang dapat mengalami beberapa reaksi khusus. Reaksi benzena biasanya terjadi melalui penggantian atom hidrogen yang terikat pada karbon dengan gugus fungsi yang lain, atau dengan istilah reaksi substitusi. Halaman ini akan menjelaskan reaksi yang dapat terjadi pada senyawa benzena, dengan kata lain akan menjelaskan reaksi pembuatan senyawa turunan benzena.

Substitusi Elektrofilik

Kebanyakan reagen yang dapat bereaksi dengan cincin aromatik pada benzena dan turunannya adalah elektrofil. Jika benzena digambarkan dengan rumus umum ArH, dimana Ar merupakan gugus aril, maka elektrofil akan menggantikan kedudukan hidrogen dalam cincin. Reaksi tersebut dinamakan reaksi substitusi elektrofilik. Beberapa reaksi substitusi elektrofilik adalah reaksi nitrasi, sulfonasi, halogenasi, alkilasi dan asilasi.

Nitrasi

Reaksi nitrasi adalah reaksi kimia yang terjadi pada benzena dan asam nitrat dengan bantuan katalis asam sulfat. Senyawa yang dihasilkan adalah nitrobenzena dan air (produk samping). Elektrofil yang bekerja dalam reaksi nitrasi adalah ion nitronium (⁺NO₂).

Sulfonasi

Reaksi sulfonasi adalah reaksi kimia yang terjadi pada benzena dan asam sulfat dengan adanya pemanasan. Produk yang dihasilkan dalam reaksi sulfonasi adalah asam benzena sulfonat dan air. Reaksi sulfonasi merupakan reaksi reversible (dapat balik).

Halogenasi

Reaksi halogenasi adalah reaksi kimia yang terjadi pada benzena dan molekul halogen diatomik dengan bantuan katalis logam (biasanya besi). Senyawa yang dihasilkan dalam halogenasi adalah aril halida (halobenzena) dan asam halida. Sebagai contoh, jika benzena direaksikan dengan bromin dan katalis besi, akan terbentuk bromobenzena dan asam bromida.

Alkilasi Friedel-Crafts

Alkil halida dengan benzena bereaksi dengan adanya aluminium(III) klorida menghasilkan alkil benzena. Reaksi ini dinamakan reaksi alkilasi. Jika alkil halida yang direaksikan mempunyai rantai panjang akan terjadi reaksi penataan ulang (rearrangement reaction).

Asilasi Friedel-Crafts

Versi lain dari reaksi Friedel-Crafts adalah asilasi. Reaksi asilasi adalah reaksi kimia yang terjadi pada benzena dengan asil halida dengan bantuan katalis aluminium(III) halida.

Walaupun asil halida yang direaksikan mempunyai rantai panjang, reaksi asilasi tidak dapat mengalami penataan ulang.

Substitusi Nukleofilik

Penggantian salah satu atom hidrogen dengan gugus fungsi nukleofil tidak dapat dilaksanakan secara langsung. Cara alternatif yaitu dengan menambahkan suatu gugus pergi (leaving group) pada cincin benzena. Setelah itu, gugus pergi akan digantikan oleh gugus nukleofil. Reaksi akan berhasil jika gugus pergi yang digunakan adalah garam diazonium (-⁺N₂). Reaksi tersebut dinamakan reaksi substitusi nukleofilik.

Contoh reaksi substitusi nukleofilik adalah reaksi pembuatan fenol. Gugus OH tidak dapat ditambahkan langsung pada cincin benzena, melainkan via garam diazonium seperti pada skema berikut.

Reaksi pembuatan fenol via garam diazonium

Publisher: Unknown - 17.00

Benzena

Pengertian Benzena

Benzena adalah senyawa organik dengan rumus molekul C₆H₆. Benzena tersusun atas 6 buah atom karbon yang bergabung membentuk sebuah cincin, dengan satu atom hidrogen yang terikat pada masing-masing atom. Karena hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen, senyawa benzena dapat dikategorikan ke dalam hidrokarbon.

Rumus struktur benzena

Asal Usul Senyawa Benzena

Senyawa benzena untuk pertama kalinya berhasil diisolasi dari residu berminyak yang diperoleh dari saluran gas lampu (untuk penerangan) oleh Michael Faraday pada tahun 1825. Setelah diketahui bahwa benzena mempunyai rumus molekul C₆H₆ maka dapat disimpulkan bahwa benzena termasuk golongan hidrokarbon.

Bila dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon lain yang mengandung 6 buah atom karbon, misalnya heksana (C₆H₁₄) dapat diduga bahwa benzena mempunyai derajat ketidakjenuhan yang tinggi. Dengan dasar dugaan tersebut maka dapat diperkirakan bahwa benzena memiliki ciri-ciri khas seperti yang dimiliki oleh alkena. Perkiraan tersebut ternyata jauh berbeda dengan kenyataannya, karena benzena tidak dapat bereaksi seperti alkena (adisi, oksidasi, dan reduksi). Lebih khusus lagi benzena tidak dapat bereaksi degan HBr, dan pereaksi-pereaksi lain yang lazimnya dapat bereaksi dengan alkena.

Sifat-sifat kimia yang diperlihatkan oleh benzena memberi petunjuk bahwa senyawa tersebut memang tidak segolongan dengan alkena atau pun sikloalkena. Digolongkannya benzena dan sejumlah turunannya dalam senyawa aromatik semata-mata karena dilandasi atas aroma yang dimiliki sebagian dari senyawa-senyawa tersebut. Perkembangan kimia pada tahap berikutnya menyadarkan para kimiawan bahwa klasifikasi senyawa kimia haruslah berdsarkan strukutr dan kereaktifannya, dan bukan atas dasar sifat fisiknya.

Gugus Aril

Dewasa ini aromatik masih dipertahankan tetapi mengacu pada fakta bahwa semua senyawa aromatik derajat ketidakjenuhannya tinggi dan stabil bila berhadapan dengan pereaksi-pereaksi yang menyerang ikatan pi. Di samping itu dikenal pula istilah arena yang khusus digunakan untuk turunan benzena yang substituennya berupa gugus alkil. Analog dengan nama gugus alkil, yang diturunkan dari nama alkana yang melepaskan satu atom H, maka dikenal gugus aril, yang diturunkan dari nama arena yang melepaskan satu atom H. Bila gugus alkil dinyatakan dengan lambang R, maka gugus aril menggunakan lambang Ar.

Publisher: Unknown - 17.00