rangkuman kimia organik
Embed Size (px)
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
1/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 1 dari 2
KIMIA ORGANIK
A. Senyawa Karbon dan Senyawa Organik
Senyawa karbon adalah senyawa yang membentuk rantai dengan atom karbon pada rantai utama. Sedangkan senyaw
organik adalah senyawa yang ditemukan dalam tubuh makhluk hidup dan mengandung atom karbon, hidrogen, nitroge
dan oksigen. Walaupun demikian, air bukanlah senyawa organik karena tidak memiliki atom karbon. Sedangkan plastik da
karet memuat dari rantai panjang karbon sehingga disebut sebagai material organik.
B. Senyawa Hidrokarbon
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa yang hanya terbentuk oleh atom karbon dan oksigen. Senyawa hidrokarbo
banyak ditemukan dalam minyak bumi. Di antara senyawa tersebut terdapat kelompok senyawa yang memiliki strukt
rantai lurus (alifatik), rantai melingkar (siklik), dan melingkar serta bersifat aromatik.
Dikenal tatanama senyawa hidrokarbon dengan tiga jenis kerangka utama, yaitu alkana dengan rantai karbon berikata
tunggal, alkana dengan rantai karbon berikatan tunggal (CC), alkena yang mengandung ikatan rangkap dua (C=C), d
alkuna yang mengandung ikatan rangkap tiga (CC). Pada rantai utama terdapat cabang berupa gugus alkil deng
jumlah karbon yang bervariasi. Berikut adalah tabel nama rantai utama dan gugus cabang pada senyawa hidrokarbon sesu
dengan jumlah atom karbonnya.
Atom Karbon Alkana Alkena Alkuna Alkil
1 Metana metil
2 Etana Etena etuna etil3 Propana Propena propuna propil
4 Butana Butena butuna butil
5 Pentana Pentena pentuna Pentil
6 Heksana Heksena heksuna heksil
7 Heptana Heptena heptuna heptil
8 Oktana Oktena oktuna oktil
9 Nonana nonena nonuna nonil
10 Dekana dekena dekuna dekil
11 Undekana Undekena Undekuna Undekil
12 Dodekana Dodekena Dodekuna Dodekil
14 Tetradekana Tetradekena Tetradekuna Tetradekil
15 Pentadekana Pentadekena Pentadekuna Pentadekil
20 Eikosana Eikosena Eikosuna Eikosil
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
2/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 2 dari 2
C. Gugus Fungsi
Gugus fungsi merupakan kelompok atom yang terikat pada satu atom pusat reaksi spesifik. Berikut adalah beberapa gug
fungsi yang biasa ditemukan dalam senyawa organik :
Gugus Struktur Nama Trivial Contoh Rumus Homolog
Alkena C=C CnH2n
Alkuna CC HCCH
Etuna/AsetilenCnH2n2
Haloalkana R X Alkil HalidaCH3 Cl
Klorometana/metil kloridaCnH2n+1X
Alkanol R OH Alkil alkohol CH2 OH
CH3
Etanol/etil alkoholCnH2n+2O
Alkoksialkana R O R'
alkil alkil
eterCH2
O
CH2
CH3 CH3
Dietoksi alkana/dietil eter
Alkanal
RC
H
O
alkanaldehida HC
H
O
metanal/formaldehidaCnH2nO
Alkanon
R
C
R'
OAlkil alkil
keton CH3
COH
O
2propanon/dietil keton
Asam
Alkanoat RC
OH
O
* CH3
COH
O
Asam etanoat/asam asetat
CnH2nO2
Alkil
Alkanoat
R
C
O
O
R *
CO
O
CH3H
metil metanoat/metil
format
Benzena
R
AlkilbenzenaBr
Bromo Benzena
C6H5R
* Nama trivial bergantung pada nama sumber alam dari asam alkanoatnya.
** untuk benzena, R adalah gugus substituen seperti H, OH, NH2, dll.
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
3/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 3 dari 2
D. Tata Nama Senyawa Organik
Berikut adalah langkah penamaan senyawa organik :
1. Tunjukkan gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa tersebut.
2. Pilihlah rantai karbon paling panjang kemudian diberi nomor. Tempatkan gugus fungsi utama d
karbon dengan cabang terbanyak pada nomor kecil.
3. Tunjukkan cabang yang melekat pada rantai karbon utama, dan hitung jumlah cabang sejenis.4. Penamaan dilakukan dengan mengurutkan cabang cabang secara alfabetis diakhiri dengan nam
dari rantai utama.
5. tanda koma digunakan sebagai pemisah antarangka sedangkan tanda pisah digunakan di antara hur
dan angka.
Contoh : Berikan nama untuk senyawa berikut :
CH3CH3
CH3 CH3H
OCl
CH3CH3
OH
Jawab :
Senyawa kiri
- terdapat gugus alkena
- penomoran dapat dilakukan dari semua ujung,
namun dipilih karbon diujung kanan sebagai
karbon nomor 1 karena dekat dengan 1 cabang
metil.
- Dengan penomoran tersebut, terdapat enam
karbon pada rantai utama dengan ikatan
rangkap dua pada karbon nomor 3 sehingga
diberi nama 3-heksena.
- terdapat satu cabang metil pada karbon nomor
dua, sehingga diperoleh gugus 2metil.
Nama senyawa tersebut adalah
2metil3heksena
Senyawa kanan
- terdapat gugus alkohol dan aldehid. Penomora
dimulai dari karbon aldehid karena merupakan
gugus fungsi utama.
- dipilih rantai paling panjang, yaitu rantai lurus
dengan 7 karbon dan diberi nama heptanal.
- terdapat dua cabang metil pada karbon nomor
dan 6 sehingga diberi nama 4,6dimetil.
- terdapat cabang Cl pada karbon nomor 5 dan
diberi nama 5kloro.
- terdapat cabang OH pada karbon nomor 5 dan
diberi nama 5hidroksi.
Nama senyawa tersebut adalah
5kloro5hidroksi4,6dimetilheptanal
*Pada soal tersebut, bagian yang dilingkari adalah gugus fungsi utama
** kloro diletakkan di depan karena berasal dari bahasa Inggris Chloro dan dimetil disimpan
belakang karena menunjukkan gugus metil yang memiliki nama dengan huruf awal m.
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
4/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 4 dari 2
E. Reaksi Organik
Reaksi Adisi
Reaksi adisi merupakan reaksi penambahan suatu gugus terhadap atom karbon. Reaksi adisi ditand
dengan berkurangnya ikatan rangkap.
Contoh, adisi hidrogen pada alkena :
CH3
CH CH
CH3
+ H
2CH3
CH CH
CH3H
H
katalis
terlihat bahwa hidrogen mengisi ikatan rangkap pada alkena, membentuk suatu alkana.
Reaksi Eliminasi
Reaksi eliminasi merupakan reaksi penghilangan suatu gugus yang melekat pada atom karbon tertent
Reaksi eliminasi ditandai dengan bertambahnya ikatan rangkap.
Contoh, eliminasi air dari suatu alkohol :
CH3
CH CH
CH3H
OH CH3
CH CH
CH3
+ OH2H2SO4
terlihat bahwa air dilepaskan dari suatu alkohol dan terbentuk suatu alkena, yaitu rantai karbon yan
memiliki ikatan rangkap.
Reaksi Substitusi
Reaksi substitusi merupakan reaksi penggantian suatu gugus yang melekat pada atom karbon tertentu
Contoh, produksi alkil halida dari suatu alkohol :
CH3
CH CH
CH3H
OH
+CH3
CH CH
CH3H
Cl
ClH+ OH2
terlihat bahwa gugus OH digantikan oleh gugus Cl tanpa mengubah kondisi ikatan tunggal.
Reaksi Reduksi
Pada reaksi organik, reduksi dapat dikatakan untuk reaksi penambahan jumlah hidrogen at
pengurangan jumlah oksigen dalam rantai karbon. Contoh, reduksi gugus nitro (NO2) menjadi sua
amina (NH2).
CH3 CH3
NO2
CH3 CH3
NH2[H]
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
5/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 5 dari 2
Reaksi Oksidasi
Pada reaksi organik, oksidasi dapat dikatakan untuk reaksi pengurangan jumlah hidrogen at
penambahan jumlah oksigen dalam rantai karbon. Contoh, oksidasi gugus alkohol menjadi asa
karboksilat.
OH OH
O
[O]
F. Senyawa Aromatik dan Benzena
Senyawa aromatik merupakan senyawa yang biasanya terdapat pada produk yang memiliki bau tertent
Senyawa aromatik banyak ditemukan sebagai produk metabolisme tumbuhan, contohnya pada bunga, miny
atsiri dan lain lain. Gugus aromatik yang banyak ditemukan adalah benzena. berikut adalah struktur resonan
benzena menurut Kekule :
Posisi ikatan rangkap pada cincin benzena selalu berpindah (mengalami resonansi), sehingga benzena dap
digambarkan seperti :
atau
Karena strukturnya yang sangat stabil, benzena lebih menyukai reaksi substitusi dibanding reaksi adisi.
Tatanama senyawa turunan benzena :
Monosubstitusi pada cincin benzena
Aturan yang berlaku adalah tatanama seperti pada haloalkana. Contoh :
CH3
Br NO2 NH2
Metil Benzena/Toluena Bromobenzena nitrobenzena anilina
Disubstitusi pada cincin benzena
Benzena dapat tersubstitusi sehingga memiliki tiga buah isomer posisi, yaitu orto- (substitusi 1,2); met
(substitusi 1,3); danpara- (substitusi 1,4).
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
6/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 6 dari 2
Contoh :
Br
Br
BrBr Br
Br
odibromobenzena mdibromobenzena pdibromobenzena
Polisubstitusi pada cincin benzenaSemua atom H yang terdapat pada cincin benzena dapat disubstitusi oleh gugus lain. Penomoran ato
karbon tersubstitusi tersebut dilakukan sesuai prioritas berikut (semakin ke kiri semakin ting
prioritasnya) :
COOH, SO3H, CHO, CN, OH, NH2, R, NO2 , X
Contoh : Berikan nama untuk senyawa berikut!
CH3
O2N NO2
NO2
Jawab : Pada cincin tersebut terdapat dua macam substituen, yaitu gugus CH3 dan gugus NO2. Oleh kare
itu dipilih gugus CH3 (atau gugus R) sebagai prioritas utama dan diberi nomor 1 (rantai ind
toluena). Penomoran selanjutnya dapat dilakukan searah jarum jam ataupun sebaliknya karen
letak substituen sama untuk kedua arah penomoran, yaitu pada posisi nomor 2, 4, dan 6 sehing
diperoleh substituen lain yaitu 2,4,6trinitro. Oleh karena itu, nama yang tepat untuk senyawa
atas adalah 2,4,6trinitrotoluena (TNT).
G. Reaksi pada Gugus Fungsi
1. Alkil halida
Substitusi pada alkil halida
Reaksi pada alkil halida yang dapat dilakukan adalah reaksi substitusi oleh suatu nukleofil. Berik
adalah urutan nukleofil yang umum dijumpai berdasarkan urutan kekuatannya dalam pelarut pro
(semakin ke kanan semakin lemah dan tidak bisa menggantikan gugus yang di sebelah kanannya ) :
SH > CN > I > OH > Br > CH3COO > Cl > F > ROH > H2O
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
7/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 7 dari 2
Kekuatan nukleofil tersebut dipengaruhi oleh Kebasaan (PKa dari asam konjugasinya), pelarut, ser
rapat muatan nukleofil.
Contoh :
Cl OHKOH+ KCl
2klorobutana 2butanol
Reaksi 2klorobutana dengan KOH akan menghasilkan produk reaksi substitusi, yaitu 2butanol. Gug
Cl dapat digantikan oleh gugus OH karena OH yang berasal dari KOH merupakan nukleofil yang leb
baik dibanding Cl
.
Substitusi alkil halida menuju amina
Alkil halida dapat diubah menjadi alkil amina melalui reaksi alkilbromida dengan NH3. Contoh :
Br NH2NH3
Jika pada keadaan tersebut digunakan alkil bromida berlebih maka akan terjadi alkilasi lebih lanjut :
NH2
NH
Br
Sintesis Gabriel
Pembentukan amina pada alkil halida dapat dilakukan dengan mereaksikan alkilhalida dengan gara
kalium ptalimida. Contoh :
Br NH2
N+ K
-
O
O
Eliminasi pada alkil halidaReaksi eliminasi yang dilakukan pada alkil halida akan menghasilkan alkena. Eliminasi dikatalisis ole
basa dan dibantu pemanasan. Produk eliminasi dari suatu alkil halida mengikuti aturan Zaitsev, yai
pembentukan alkena yang lebih stabil (alkena yang paling tersubstitusi). Sedangkan jika terbent
alkena yang kurang tersubstitusi (misal karena penggunaan basa yang meruah seperti natrium ter
butoksida, (CH3)3CONa) maka akan terbentuk produk Hofmann.
Contoh :
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
8/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 8 dari 2
Br
+C2H5OK
Produk Zaitsev Produk Hofmann
(Lebih Tersubstitusi) (Kurang Tersubstitusi)
Reduksi alkil halida membentuk alkana
Reaksi alkil halida dengan reduktor kuat seperti litium alumunium hidrida (LiAlH4) dapat membent
alkana. Dalam hal ini terjadi substitusi atom halogen oleh hidrida (spesi hidrogen bermuatan negatif, H
Contoh :
Cl 1) LiAlH4, (C2H5)2O
2) H2O/H2SO4
H
2. Alkena dan Alkuna
Hidrogenasi alkena dan alkuna
Pada alkena, adisi oleh gas hidrogen (H2) akan menghasilkan suatu alkana.
Contoh :
H2, Pt
2metil2butena 2metilbutana
Pada alkuna, adisi oleh 1 mol gas hidrogen (H2) akan menghasilkan suatu alkena. Alkena yang terbent
akan merupakan alkena cis (Z) jika digunakan katalis Lindlar (paladium dalam kalsium karbona
Pd/CaCO3). Sedangkan jika pada proses hidrogenasi digunakan H2 yang dihasilkan dari pelarutan litiu
(Li) atau natrium (Na) dalam amonia atau etilamina maka akan terbentuk alkenatrans (E).
Contoh :
H2, Pd/CaCO3H
H
4metil2pentuna (Z)4metilpentena
H
H1) Li, C2H5NH2, -78
oC
2) NH4Cl
4metil2pentuna (E) 4metilpentena
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
9/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 9 dari 2
Jika adisi pada alkuna dilakukan oleh 2 mol gas H2 maka akan terbentuk suatu alkana. Contoh :
H22 mol, Pt
4metil2pentuna 4metilpentana
Adisi halogen (X2) dan pembentukan halohidrin
Reaksi suatu alkena dengan halogen (Cl2 atau Br2) akan menghasilkan produk visinal dihaloalkana ji
dilakukan pada pelarut nonpolar (misal : CCl4). Contoh :
Br
Br
Br2
CCl4
Jika pada reaksi tersebut dilakukan dalam air, maka akan terbentuk halohidrin. Contoh :
OH
Br
Br2
H2O
Pembentukan diol visinal
Ikatan ganda pada alkena dapat mengalami oksidasi membentuk diol melalui reaksi dengan osmiu
tetroksida,OsO4. Contoh :
OH
OH
1) OsO4, piridin
2) NaHSO4/H2O
Pemutusan ikatan rangkap pada alkena
Oksidasi dengan suatu oksidator kuat seperti KMnO4 dapat memutuskan ikatan rangkap pa
alkena. Oksidasi yang kuat tersebut dapat menghasilkan produk oksidasi tuntas, yaitu keton at
asam karboksilat. Contoh :
O1) KMnO4, H2O, OH
-, panas
2) H3O+ +
OH
O
Ozonolisis
Pemutusan ikatan rangkap pada alkena dapat dilakukan pula melalui ononolisis. Pemutusan ikat
rangkap pada alkena dengan ozonolisis akan menghasilkan aldehid atau keton. Contoh :
O + H
O
1) O3, CH2Cl2, -78oC
2) Me2S
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
10/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 10 dari 2
Adisi HX
Adisi HX pada suatu alkena akan menghasilkan suatu alkil halida yang mengikuti aturan Markovniko
Menurut aturan Markovnikov, atom halogen yang berasal dari HX akan terikat pada atom karbon ya
berasal dari karbokation yang lebih stabil (mengikat sedikit atom hidrogen). Contoh :
ClHCl
+Cl
Produk Markovnikov
(lebih disukai)
Jika adisi HBr dilakukan dengan adanya suatu peroksida, maka akan terbentuk produk ant
Markovnikov (atom Br terikat pada atom karbon alkena yang memiliki atom hidrogen lebih banyak
Reaksi ini hanya terjadi pada HBr. Contoh :
BrHBr
ROOR
Hidrasi alkena
Adisi H2O (hidrasi) pada alkena dapat terjadi dengan adanya katalis asam. Reaksi tersebut aka
menghasilkan alkohol yang merupakan produk Markovnikov.
Contoh :
OHH2O
H3O+
Oksimerkurasidemerkurasi
Salah satu cara memperoleh alkohol dari suatu alkena adalah melalui reaksi oksimerkuras
demerkurasi. Pada reaksi ini, suatu alkena direaksikan dengan garam Hg(II) asetat (merkurasi) diik
dengan reduksi oleh NaBH4 (demerkurasi). Alkohol yang dihasilkan merupakan produk Markovniko
Contoh :
OH1) Hg(CH3COO)2, THF-H2O
2) OH-, NaBH4
Hidroborasi
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
11/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 11 dari 2
Alkohol dapat terbentuk dari suatu alkena melalui reaksi hidroborasi. Pada reaksi ini, suatu alke
direaksikan hidrida boron (BH3) diikuti dengan oksidasi oleh hidrogen peroksida pada suasana bas
Alkohol yang dihasilkan merupakan produk antiMarkovnikov. Contoh :
OH
1) BH3: THF
2) OH-, H2O2
Epoksidasi
Pembentukan epoksida dapat dilakukan terhadap alkena melalui reaksi dengan asam peroksi (R
CO3H). Asam peroksi yang umum digunakan adalah asam mkloroperbenzoat (mCPBA).
O
O
Cl
OH
mCPBA
Contoh pembentukan epoksida dari sikloheksena :
Om-CPBA
3. Alkohol dan Eter
Alkil halida dari alkohol
Alkohol dapat dikonversi menjadi suatu alkil halida melalui reaksi dengan asam HX pekat. Contoh :
OH ClHCl pekat
Alkil halida dapat diperoleh pula dari reaksi alkohol dengan PBr3 atau tionil klorida (SOCl2). Contoh :
OH BrPBr3+ HOPBr2
OH Cl + SO2SOCl2
NR3+ NR3
+Cl
-
Reaksi alkohol dengan Na
Alkohol dapat bereaksi dengan Na membentuk basa Natrium alkoksida :
R OH R O-NaNa
+
+ H2
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
12/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 12 dari 2
Pembentukan eter melalui Reaksi Williamson
Eter terbentuk dari suatu alkil iodida dengan natrium alkoksida. Contoh :
I
+ ONaO
Pemutusan eter dengan HX
Suatu eter dapat kembali membentuk alkil halida dan alkohol dengan adanya HX. Contoh :
O HBr Br+ OH
Pembukaan cincin epoksida
Suatu epoksida dapat mengalami pembukaan cincin melalui reaksi epoksida dengan suatu nukleo
Pembukaan suatu epoksida dengan
OH sebagai nukleofil maka akan terbentuk suatu diol :
OHO- OH
OH
Sedangkan pembukaan epoksida dengan alkohol (ROH) pada suasana asam akan menghasilk
alkoksi alkohol.
O
OC2H5
OH
C2H5OH, HX
Pembukaan epoksida pun dapat dilakukan dalam suasana basa :
O
OC2H5
OH
C2H5O-
C2H5OH
Oksidasi alkohol
Oksidasi alkohol dapat dilakukan untuk mengubahnya menjadi gugus fungsi lain dengan tingk
oksidasi lebih tinggi. Oksidasi alkohol primer akan menghasilkan aldehid, dan jika dilakuk
oksidasi tuntas maka akan diperoleh asam karboksilat. Oksidasi alkohol sekunder ak
menghasilkan suatu keton. Sedangkan alkohol tersier tidak dapat teroksidasi menjadi aldeh
keton, atau asam karboksilat.
a. Oksidasi Swern
Oksidasi Swern dilakukan untuk mengoksidasi alkohol dengan menggunakan reagen oksa
klorida, (COCl)2. Reaksi tersebut berlangsung pada pelarut aprotik (misalnya DMSO), tan
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
13/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 13 dari 2
kehadiran air. (COCl)2 merupakan oksidator lemah sehingga hanya dapat mengoksidasi alkoh
primer menjadi aldehid, tidak menjadi asam karboksilat. Sedangkan alkohol sekunder ak
teroksidasi menjadi keton. Contoh :
H
O
OH 1) (COCl)2, DMSO, -60oC
2) (C2H5)2N
Alkohol 1o
OOH1) (COCl)
2, DMSO, -60 oC
2) (C2H5)2N
Alkohol 2o
b. Oksidasi dengan PCC (Piridinium Kloro Kromat)
PCC merupakan garam yang terbuat dari piridin, HCl, dan kromium(IV) oksida (CrO3). Rea
dengan PCC dilakukan pada kondisi bebas air sehingga oksidasi alkohol primer tid
berlangsung tuntas menjadi asam karboksilat, hanya berlangsung hingga membentuk aldehi
Namun demikian, oksidasi alkohol sekunder akan menghasilkan keton. Contoh :
H
O
OHPCC, CH2Cl2
Alkohol 1o
OOHPCC, CH2Cl2
Alkohol 2o
c. Oksidasi dengan asam kromat (Reagen Jones)
Reagen Jones terbuat dari kromium(VI) oksida (CrO3) atau natrium kromat (NaCrO4) ya
dilarutkan dalam larutan asam sulfat. Dengan reagen ini, alkohol primer akan teroksida
menjadi asam karboksilat Sedangkan alkohol sekunder akan teroksidasi menjadi keton. Reakdengan Cr(VI) akan menghasilkan larutan Cr(III) yang berwarna hijau.
OH
O
OH H2CrO4, aseton, 35oC
Alkohol 1o
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
14/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 14 dari 2
OOHH2CrO4, aseton, 35
oC
Alkohol 2o
d. Oksidasi dengan Kalium permanganat, KMnO4
Kalium permanganat (KMnO4) merupakan oksidator kuat yang dapat mengoksidasi alkoh
primer langsung menjadi asam karboksilat. Oksidasi alkohol dengan KMnO4 berlangsung pa
suasa basa dan akan menghasilkan endapan coklat, yaitu MnO2.
O- K
+
O
OH KMnO4, OH-/H2O
H2O+/H2O OH
O
Alkohol 1o
OOH KMnO4, OH-/H2O
Alkohol 2o
4. Aldehid dan Keton
Reduksi aldehid atau keton
Aldehid atau keton dapat direduksi baik dengan litium alumunium hidrida (LiAlH4) maupun natriu
borohidrida (NaBH4). Kekuatan reduktor dari LiAlH4 lebih kuat dibanding NaBH4 sehingga dap
digunakan untuk mereduksi asam karboksilat menjadi alkohol. Reduksi aldehid akan menghasilka
alkohol primer sedangkan reduksi keton akan menghasilkan alkohol sekunder.
H
O
OH
1) LiAlH4, (C2H5)2O
2) H2O, H2SO4
Aldehid alkohol 1o
1) LiAlH4, (C2H5)2O
2) H2O, H2SO4
O OH
Keton alkohol 2o
Adisi terhadap karbonil
a. Pembentukan hidrat (adisi air)
Adanya air di sekitar molekul senyawa yang merupakan aldehid atau keton akan membent
suatu hidrat yang merupakan geminal diol. Contoh :
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
15/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 15 dari 2
R
O
R
OHOH
H2O
Aldehid/keton aldehid/keton hidrat
b. Pembentukan hemiasetal dan asetal (adisi alkohol)
Alkohol dapat melakukan adisi terhadap ikatan C=O pada aldehid atau keton dan membentuk
hemiasetal. Jika proses tersebut terjadi karena adanya alkohol berlebih, maka akan terbentuk
asetal. Contoh :
R
O
CH3OH, HCl(g) R
H3CO OH
CH3OH, HCl(g) R
H3CO OCH3
Aldehid/keton hemiasetal asetal
c. Pembentukan imina dan enamina (adisi amina)Imina akan terbentuk jika terhadap suatu aldehid atau keton direaksikan amina prime
Sedangkan enamina akan terbentuk jika terhadap aldehid atau keton direaksikan denga
amina sekunder. Contoh :
R
O
R
NH3O
+/H2O+ NH2
Aldehid/keton amina 1o
imina
R
O
R
NH3O+/H2O+ N
H
Aldehid/keton amina 2o
enamina
d. Pembentukan Oksim
Reaksi antara aldehid/keton dengan hidroksilamin (NH2OH) akan menghasilkan suatu oksim
Contoh :
R
O NOH
R
NH2OH
Aldehid/keton oksim
e. Pembentukan Hidrazon
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
16/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 16 dari 2
Reaksi antara aldehid atau keton dengan hidrazin (H2NNH2) akan menghasilkan suatu turun
hidrazon. Contoh :
R
O NNH2
R
H2N-NH2
Aldehid/keton Hidrazon
Reduksi Wolff-Kishner
Aldehid atau keton dapat direduksi menjadi alkana melalui pembentukan hidrazon. Hidrazo
yang terbentuk selanjutnya dipanaskan sehingga melepaskan N2. Proses iti dikenal denga
reduksi WolffKishner.
R
O NNH2
R
H2N-NH2 KOH
R
Aldehid/keton Hidrazon Alkana
f. Pembentukan Sianohidrin
Sianohidrin hapat diperoleh dari reaksi aldehid atau keton dengan HCN. Gugus CN yang
terbentuk dapat direduksi menjadi amina atau dihidrolisis membentuk asam karboksilat.
Contoh :
R
O
HCN
R
OHNC
LiAlH4
R
OH
OH
R
OHHOOCH2O
Aldehid/keton sianohidrin
Reaksi Wittig
Aldehid atau keton dapat diubah menjadi suatu alkena melalui reaksi Wittig. Reaksi Witt
berlangsung antara suatu aldehid atau keton dengan Ilida (senyawa organofosfor). Contoh :
R
O
R+ PPH3
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
17/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 17 dari 2
Aldehid/keton Ilida Alkena
Oksidasi aldehid
a. Oksidasi aldehid dengan KMnO4
Aldehid akan teroksidasi menjadi asam karboksilat dalam larutan KMnO 4 panas. Pada akh
reaksi akan diperoleh endapan coklat MnO2. Contoh :
O- K
+
O
H
OKMnO4, OH
-/H2O
OH
OH3O
+/H2O
Aldehid/keton Asam karboksilat
b. Oksidasi aldehid dengan Ag (reagen Tollens)
Aldehid dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat jika ditambahkan larutan komple
perak(I). Pada akhir reaksi akan diperoleh Cermin perak (terbentuk endapan Ag). Contoh :
H
O
OH
O
1) Ag(NH3)4+, H2O
2) H3O+/H2O + Ag
Aldehid ion karboksilat cermin perak
c. Oksidasi aldehid dengan Ag (reagen Tollens)
Aldehid dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat jika ditambahkan larutan komple
perak(I). Pada akhir reaksi akan diperoleh Cermin perak (terbentuk endapan Ag). Contoh :
H
O
OH
O1) Ag(NH3)4
+, H2O
2) H3O+/H2O + Ag
Aldehid ion karboksilat cermin perak
Oksidasi keton (Oksidasi BaeyerViliger)
Keton dapat teroksidasi membentuk ester melalui oksidasi Baeyer Villiger dengan bantuan asa
peroksi (misal, mCPBA). Contoh :
O
mCPBA O
O
Keton ester
5. Asam Karboksilat dan turunannya
Reduksi turunan asam karboksilat
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
18/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 18 dari 2
Turunan asam karboksilat dapat direduksi menjadi suatu aldehid dengan beberapa reagen hidri
logam. Asam karboksilat, halida asam (asil halida), dan senyawa nitril dapat direduksi deng
LiAl(OtBu)2H atau diisobutil alumuniun hidrida (DIBALH). Contoh :
OH
O1) DIBAL-H, -78 oC
2) H2O OH
Asam propanoat npropanol
Cl
O 1) DIBAL-H, -78 oC
2) H2O OH
Propanoil klorida npropanol
CN1) DIBAL-H, -78 oC
2) H2O OH
propanitril npropanol
Pembentukan halida asam (asil klorida)Halida asam dapat diperoleh dari reaksi asam karboksilat dengan tionil klorida (SOCl2). Contoh :
OH
OSOCl2
atau PCl3Cl
O
Reaksi dari halida asam (asil klorida)
Halida asam merupakan turunan asam karboksilat yang paling reaktif. Halida asam dapat diuba
menjadi anhidrida asam, ester, ataupun amida. Contoh :
Cl
O
R O-Na
+
O
R-OH, basa
NRH2
O
O
R
O
O
O
R
N
H
O
R
Pembentukan amina primer melalui halida asam (Penataan ulang Curtius)
Halida asam dapat diubah menjadi amina primer melalui reaksi dengan natrium azida (NaN
Contoh :
Cl
O
NH2
1) NaN3, panas
2) H2O
Anhidrida asam
Ester
Amida
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
19/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 19 dari 2
Pembentukan anhidrida asam
Anhidrida asam dapat terbentuk antara garam karboksilat dengan asil klorida. Contoh :
Cl
OR O- Na
+
O
O
O
R
O
Reaksi dari anhidrida asam
Anhidrida asam dapat diubah menjadi ester atau amida. Contoh :
O
O
R*
O
R-OH, basa
NRH2
O
O
R
NH
O
R
Pembentukan ester
Ester dapat dibuat dari reaksi asil klorida, anhidrida asam, ataupun asam karboksilat dengan suat
alkohol. Contoh :
Cl
O R-OH, basa
O
O
R*
O R-OH, basa
O
O
R
R-OH, H3O+
OH
O
Esterifikasi (Pembentukan Ester)
Ester adalah senyawa organik hasil reaksi antara suatu asam karboksilat dengan alkohol. Est
sering digunakan sebagai penambah aroma buah pada makanan. Berikut adalah salah satu cont
reaksi pembentukan ester :
O
O
ROH
O R-OH, H3O+
Berikut adalah ester buah yang sering digunakan :
Aroma Ester Aroma Ester
Pisang isopentil asetat Nanas etil butirat
Rum isobutil propionat Jeruk oktil asetat
Ester
Amida
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
20/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 20 dari 2
Pear propil asetat Apel metil butirat
Hidrolisis Ester
Ester dapat diubah kembali menjadi komponen pembentuknya (alkohol dan asam karboksila
melalui reaksi berikut :
O
O
R
Basa
O-
O
OH
OH3O+/H2O
Katalis yang digunakan pada hidrolisis ester dapat berupa asam atau basa. Jika pada pros
hidrolisis ester digunakan basa alkali (seperti KOH atau NaOH) serta ester yang digunakan memil
struktur rantai panjang hidrokarbon (misalnya lemak atau minyak) maka akan terbentuk sabun d
disebut reaksi saponifikasi (reaksi penyabunan).
Transesterifikasi
Suatu ester dapat dibuat menjadi ester yang lain melalui reaksi ester dengan alkohol lain terkatali
asam. Contoh :
O
O
RR*-OH, HA
O
O
R*
Reaksi dari anhidrida asam
Anhidrida asam dapat diubah menjadi ester atau amida. Contoh :
O
O
R*
O
R-OH, basa
NRH2
O
O
R
NH
O
R
Amida
Amida merupakan turunan asam karboksilat yang paling kurang reaktif. Amida dapat dihidrolisis
dan kembali membentuk asam karboksilat :
NH
O
RH3O
+/H2O
OH
O
Dehidrasi amida membentuk nitril
Amida dapat diubah menjadi nitril melalui dehidrasi dengan reagen P4O10 atau (CH3CO)2O. Contoh
Ester
Amida
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
21/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 21 dari 2
NH
O
RP4O10
C
N
Pembentukan amina dari amida melalui reaksi penataan ulang Hofmann
Reaksi amida dengan Br2 pada suasana basa akan menghasilkan amina primer :
NH
O
RNH2
Br2, OH-/H2O
6. Benzena
Cincin benzena dapat mengalami substitusi elektrofilik melalui beberapa reaksi berikut :
Nitrasi cincin benzena
NO2HNO3
H2SO
4
+ OH2
Sulfonasi cincin benzena
SO3HSO3
H2SO
4
Halogenasi cincin benzena
X2,FeX
3
X=Cl, Br
X
+ H X
Alkilasi cincin benzena (Reaksi FriedelCrafts)
RRCl, AlCl3 + ClH
Oksidasi alkil benzena
Suatu alkil benzena dapat dioksidasi menjadi asam benzoat melalui oksidasi dengan KMnO4. Conto
:
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
22/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 22 dari 2
COOH1) KMnO4, OH
-
2) H3O+/H2O
Etilbenzena asam benzoat
Substitusi benzena melalui
Substitusi terhadap cincin benzena dapat dilakukan pula melalui rute lain, yaitu melalui pembentuka
anilin yang diikuti reaksi anilin dengan asam nitrit (HNO2) menghasilkan garam diazonium. Berik
adalah tahapan reaksi reaksi pembentukan garam diazonium dari benzena :
NO2HNO3
H2SO
4
1) Sn, HCl
2) OH-
NH2 HONO N2+
Nitro benzena anilin Garam diazonium
Substitusi dengan reagen berbeda terhadap garam diazonium akan menghasilkan berbagai benze
tersubstitusi melalui reaksi Sandmeyer :
N2+
OHCuO, Cu2+,H2O
XCuX
X = Cl, Br, CN
IKI
FHBF4
HH3PO2, H2O
Substitusi lanjut pada benzena
Cincin benzena yang telah tersubstitusi dapat mengalami substitusi lebih lanjut. Substitue
yang sebelumnya telah terikat pada cincin benzena akan mengarahkan pengikatan substitue
berikutnya. Umumnya, gugus pendorong elektron akan mengarahkan pada posisi orto/pa
sedangkan gugus penarik elektron akan mengarahkan pada posisi meta.
Gugus Pengarah orto/para Gugus Pengarah meta
Pengaktifasi kuat terhadap cincin benzena
NH2, NHR, NR2 (turunan anilin)
Pendeaktifasi sedang terhadap cincin benzena
CN, SO3H,
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
23/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 23 dari 2
OH, OH (fenol)
Pengaktifasi sedang terhadap cincin benzena
NHCOCH3, NHCOR (amida dari anilin)
OCH3, OR (alkoksi atau ester dari fenol)
Pengaktifasi lemah terhadap cincin benzenaCH3, C2H5,R (alkil) dan C6H5 (fenil)
Pendeaktifasi lemah terhadap cincin benzena
F, Cl,Br, I (halida)
COOH, COOR (turunan asam karboksilat)
COR, CHO (keton atau aldehid)
Pendeaktifasi kuat terhadap cincin benzena
NO2, NR3+
CF3, CCl3 (turunan asam karboksilat)
Contoh :
Bromo nitrobenzena dapat dilakukan melalui brominasi diikuti nitrasi terhadap cincin benzena :
Br Br
NO2
+Br
O2N
HNO3
H2SO4
Br2,FeBr
3
Produk dari tahapan sintesis tersebut akan menghasilkan obromonitrobenzena dan p
bromonitrobenzena. Adanya gugus Br yang merupakan pengarah orto/para mengarahkan reak
nitrasi terjadi pada karbon orto atau para. Jika tahapan tersebut dibalik, yaitu dilakukan terleb
dahulu nitrasi dan diikuti brominasi, maka akan terbentuk mbromonitrobenzena :
NO2
NO2
Br
HNO3
H2SO4
Br2,FeBr3
H. Isomer
Isomer merupakan kelompok suatu senyawa dengan rumus kimia sama namun memiliki bentuk strukt
berbeda. Struktur tersebut mempengaruhi sifat fisika dan kimia dari setiap senyawa yang saling berisom
tersebut.
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
24/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 24 dari 2
Isomer rangka
Isomer rangka merupakan hubungan beberapa senyawa dengan struktur berbeda.
CH3 CH3
CH CH2
CH3
CH3 CH3
C CH3
CH3
CH3 CH3
npentana 2metilbutana 2,2dimetilpropana
Ketiga senyawa tersebut memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C 5H12 namun dapat membent
struktur yang berbeda. isomer rangka dapat ditunjukkan pula oleh beberapa kelompok senyaw
berikut :
a. Alkena dan sikloalkana
b. Alkuna dengan alkadiena
c. Alkuna dengan sikloalkena
Isomer posisi
Isomer posisi ditunjukkan oleh beberapa struktur senyawa yang sama dengan letak gugus fung
yang berbeda.
CH2
CH3FCH3
CH3
F
1fluorobutana 2fluorobutana
Isomer gugus fungsi
Isomer posisi ditunjukkan oleh beberapa struktur senyawa yang sama dengan gugus fungsi yan
berbeda. Berikut adalah beberapa isomer gugus fungsi :
a. Alkohol dan eter
ISOMER
ISOMER
STRUKTURAL
STEREOISOMER
(ISOMER GEOMETRI)
Isomer Rangka
Isomer Posisi
Isomer
Gugus Fungsi
Isomer cistrans
Isomer Optik
-
7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik
25/25
b. Aldehid dan Keton
c. Asam karboksilat dan ester
Isomercistrans
Isomer cistrans dapat ditemui pada senyawa golongan alkena. Penamaan isomer cistra
dilakukan berdasarkan gugus yang terletak pada karbon yang membentuk ikatan rangka
Perhatikan kedua senyawa berikut :
Cl
Cl
CH3
CH3
CH3
Cl
CH3
Cl
cis2,3dikloro2butena trans2,3dikloro2butena
Pada isomer cis, letak gugus Cl berikatan secara sepihak sedangkan isomer trans memiliki gugus
yang terikat berlawanan.
Isomer optik
Isomer optik dimiliki oleh molekul yang memiliki atom karbon kiral (atom karbon asimetri), yai
atom karbon yang mengikat empat gugus yang berbeda. Senyawa yang memiliki atom karbo
asimetri dapat disebut senyawa optis aktif karena mampu memutar bidang polarisasi cahay
Senyawa yang saling berisomer optik merupakan bayangan cermin dari senyawa lainnya, sepe
telapak tangan.
C
OH
O
CH3
NH2
H
C CH3
NH2
HO
OH
Kedua senyawa tersebut adalah asam 2aminopropanoat dengan cermin di tengahnya.
Kedua senyawa tersebut adalah berbeda karena jika salah satu senyawa digseser ke arah
senyawa bayangannya maka tidak akan berimpit.