ALKENA DAN AROMATIKALKENA DAN AROMATIKA. Pendahuluan

Etilen dibromida (EDB), merupakan contoh senyawa hidrokarbon tak jenuh yang telah digunakan selama 30 tahun sebagai fumigan sayuran, padi-padian, jeruk dan buah-buahan lain untuk perlindungan terhadap hama. Uji menunjukkan bahwa EDB masih tertinggal lama setelah penyemprotan sehingga menimbulkan masalah yang serius bagi konsumen.

(EDB)

Salah satu gugus fungsional yang sangat reaktif adalah ikatan rangkap

C C terdiri atas C C C Cdan

B. ALKENA

Rumus umum : CnH2n

Cara penamaan :1. Tetapkam rantai karbon terpanjang yang mengandung

ikatan rangkap sebagai rantai induk. Namai dengan akhiran –ena.

2. Beri nomor rantai induk dimana C ikatan rangkap memperoleh nomor serendah mungkin.

3. Awali nama rantai induk dengan nomor, pisahkan dengan nama menggunakan tanda : (-)

4. Nama cabang sama seperti pada alkanaContoh :

CH3

CH3 CH = C CH CH3

CH3

1 2 3 4 5

3,4 – dimetil – 2 – pentena

Soal :Beri nama senyawa berikut :a) CH3 CH = CHCH3

Cl CH2CH3

CH3C = C CH2CH2CH3b)

Penamaan Beberapa Alkena rendah

H

H

H

C C HHH

C C HHC 3

HH

C C HHC 2HC 3

HH

C CHC 3 HC 3

Struktur Nama Umum Nama IUPAC

etilena

propilena

- butilena

- butilena

etena

propena

1 - butena

2 - butena

Penamaan SikloalkenaPenamaan Sikloalkena

1. Tentukan jumlah atom C dalam cincin sebagai nama induk. Tambahkan awalan “siklo -” dan akhiran “-ena”

2. Nomori atom C sedemikian rupa sehingga ikatan rangkap (dan cabang, jika mungkin ) mempunyai nomor serendah mungkin

Contoh :

C H3

C H3

1

2

3

4

5

61,4 – dimetilsikloheksena ;

C H3

C H3

1

2

3

4

5

6

bukan

Latihan : Beri nama senyawa di bawah ini :Br

C H3 C H3

C H3

a) b) c)

3. Jika terdapat >1 ikatan rangkap, tuliskan nomor posisi ikatan rangkap dan selipkan awalan di-, tri-, tetra- dstcontoh

CH2 = CH – CH = C – CH2 – CH3 4 – metil – 1,3 - heksadiena

CH3

Menulis struktur AlkenaMenulis struktur Alkena

1. Gambarkan rantai utama / induk atom C2. Gambarkan substituen / cabang3. Tuliskan posisi ikatan rangkap4. Lengkapi atom H, periksa kembali kecocokan nama &

struktur

Latihan : gambarkan struktur :

a) 2 – kloro – 3,4 – dimetil – 1 – heksena b) 2,3 – dimetilsikloheksena

1 2 3 4 5 6

C. ISOMER ALKENAC. ISOMER ALKENA

1. Berbeda rangka karbon ; misal : CH2 = CH – CH2 – CH3

dan

C

HC 3

HC 2 HC 3

1 2 3 4

1 - butena

2 - metilpropena

2. Rangka karbon sama tetapi posisi ikatan rangkap beda. Misal : CH2 = CH – CH2 – CH3 dan CH3 – CH = CH – CH3

1 - butena 2 - butena

3. Berbeda pada posisi tata ruang (isomer geometris ), misal :

HC

H

C

H

C

C

H

H H

H

H

C

H

C

H C H3

C H 3

C

HH

C

C H3 C H3

dan

cis – 2 – butena trans – 2 – butena

Latihan : tuliskan isomer struktur cis dan trans dari 2 – pentena

Tidak semua alkena dapat membetuk isomer geometris syarat : masing-masing C yang berikatan rangkap mengikat 2 gugus berbeda

HC C

H

HC 3

HC 3

misal

Tidak ada isomer cis-trans

2 - metilpropena

Keberartian isomer cis-trans pada sistem biologi ; misal : pada asam butenadioat :

C

CH

H

O HC

O

O HC

O

C

CH

H

O HC

O

OH

CO

Asam maleat(cis- Butenadioat)

Asam fumarat(trans- Butenadioat)

Asam fumarat merupakan zat antara pada berbagai proses metabolisme mahluk hidup, sedangkan asam maleat bersifat racun

Sifat Fisika alkena dan alkuna Cendrung identik dengan alkana induknya:1.Titik didih semakin tinggi dalam deret homolog bila rantai semakin panjang2.Percabangan dalam alkena juga sedikit menurunkan titik didihnya.3.Cendrung bersifat non polar namun sedikit lebih polar dibandingkan dengan alkana padanannya karena adanya e phi .

Reaksi pembuatan alkena1.Reaksi eliminasi alkohol dalam suatu asam kuat

2. Reaksi eliminasi suatu alkil halida a. Alkil halida primer lewat mekanisme reaksi E2 b. Alkil halida sekunder lewat mekanisme E2 c. Alki; halida tersier lewat mekanisme E1/E23. Reaksi senyawa karbonil dengan reagen wittiq4. Hidrogenasi suatu alkuna

Reaksi Pembuatan Alkuna1.Reaksi eliminasi suatu dihalida vinilik

1.Untuk derivat dari alkuna reaksi antara ion asetilida dengan alkil halida primer akan membentuk alkuna tersubstitusi.

2.Reaksi alkuna dengan reagen Grignard (RMgX)

REAKSI_REAKSI ALKENA DAN ALKUNAREAKSI_REAKSI ALKENA DAN ALKUNAA. REAKSI ADISI SIMETRISA. REAKSI ADISI SIMETRIS

1. Hidrogenasi Alkena

2. Halogenasi Alkena

Mekanisme reaksi adisi simestris

(Tahap 1) : Halogen/hidrogen terpolarisasi; muatan positif diserang ikatan rangkap C=C lalu terbentuk anion halida dan karbokation

(Tahap 2) : Ion Cl- menyerang C positif :

B. Adisi AsimetrisAturan Markovmikov : “apabila HCl, HBr, H2SO4 atau H2O bereaksi dengan ikatan rangkap, muatan atom H akan masuk pada atom C yang memiliki H lebih banyak

”

Mekanisme : (mirip dengan adisi asimetris)1. Adisi hidrohalogenasi( HCl, HBr )

Adisi antimarkonikofBiasanya terjadi pada HBr dan adanya peroksida atau O2, dan adisi terjadi lewat mekanisme reaksi radikal bebas bukan mekanisme ion.

22. Adisi sulfonasi : Pemasukan gugus sulfat

3. Adisi hidrasi: Pemasukan air (H2O) dengan katalis asam.

4. Adisi Campuran (adisi halogen dan air akan membentuk senyawa halohidrin yaitu suatu senyawa dimana X dan OH terletak pada karbon yang berdampingan

F. Oksidasi Ikatan Rangkap

Adisi 1,2 dan adisi 1,4 pada diena terkonyugasiAdsis yang terjadi pada C 1 dan C2 atau C1 dan C4 dari sistim diena terkonyugasi

H2C CH

CH

CH2

HBrH3C

HC

HC CH2

Br

H2C CH

CH

CH2 H Br H3CHC

HC CH2

+Br-

H3C CH

HC CH3

I

1

2

2

+Br-H3C C

H

HC CH2

Br

Adisi 1,2

Adisi 1,4Adisi akan menghasilkan produk campuran tergantung pada kondisi reaksi , dimana suhu rendah produk dominan 1,2 . Semakin tinggi suhu maka produk 1,2 semakin berkurang dan 1,4 jadi dominan

H3C CH

CH

HC C

HCH3

HBrH3C

HC

H2C C

H

Adisi 1,2

HC CH3+

H3CHC

H2C C

H

HC CH3

Br

nomor 1,2 atau 1,4 (bukan merupakan nomor karbon

Catt Adisi mengikuti hukum markonikof, tetapi bila alkenanya tidak simetris, maka ion karbonium yang lebih stabil (yang tersubstritusi lebih banyak) merupakan bentuk yang lebih stabil sehingga merupakan produk dominan

Adisi yang menghasilkan produk siklik (Reaksi Diels-Alder : Reaksi antara suatu diena terkonyugasi (harus berada dalam konformasi cis) sengan suatu alkena lainnya yang menghasilkan suatu sikloheksena.

+

X

Y

diena posisi cis

Kalor

H3CO

+

HOOC

HOOC

HOOC

Contoh 964a

Tahap 2 : Monomer lain ditambahkan pada atom C ujung dimer trimerTahap 2 : Monomer lain ditambahkan pada atom C ujung dimer trimer

G. Polimerisasi AlkenaPolimer :Senyawa dengan berat molekul tinggi yang dibuat dengan cara pengulangan satuan monomer

Mekanisme :Tahap 1 : Monomer ditambahkan monomer lain dimerMekanisme :Tahap 1 : Monomer ditambahkan monomer lain dimer

Proses diatas terus berulang hingga terbentuk polimer yang diinginkanProses diatas terus berulang hingga terbentuk polimer yang diinginkan

n sekurang-kurangnya 1000

Kat. - CH2 – CH2 – CH2 – CH2 -(dimer)

- CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – + – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 -Kat.

, tek (trimer)

Beberapa Polimer Vinil :Beberapa Polimer Vinil :

Monomer Polimer Nama & Penggunaan

Etilen : CH2 = CH2  

Polietilen : botol, mainan

Propilen : CH2 = CHCH3  

Polipropilen : Pipa, karpet

Viniklorida : CH2 = CHCl  

Polivinil Klorida

: Pipa

Akrilonitril : CH2 = CH2CN  

Poliakrilonitril : Fiber orlor dan acrilon

Tetrafluoroetilen : CF2 = CF2  

Teflon : Alat masak

Stiren : CH2 = CH  

Polistiren : Styrofoam, mainan

- (CH2 - CH2)n -

- (CH2 - CH)n -

CH3

- (CH2 - CH)n -

Cl

- (CH2 - CH)n -

CN

- (CF2 - CF2)n -

- (CH2 - CH)n -

Cincin Benzen Strukturnya siklikDatar (SP2) Ikatan rangkap berselang seling Punya 6 e phi, 4n + 2 = 6 n = 1 (bilangan bulat)

Hidrokarbon aromatik :Senyawa siklik karbon dan hidrogen yang memiliki ikatan tak jenuh, bentuk molekul datar setiap atom cincin harus memiliki orbital P yang tegak lurus pada bidang cincin (umumnya mempunyai ikatan rangkap berselang seling (SP2) memenuhi aturan Huckel (memiliki elektron phi sebanyak 4n + 2, dimana n adalah bilangan bulatRumus umum : CnHn

H. Senyawa Aromatik

Strujtur siklikDatarIkatan rangkap berselang selingElektron phi 84n + 2 = 8 n = 1,5 Bukan aromatik

SP3

Bukan aromatik karena 1 atom C nya SP3,sehingga tidak memiliki elektron P untukmembentuk ikatan phi

-H+

H

- (muatan negatif = sepasangelektron)

Bersifat aromatikmemiliki 6 elektron phi

- H-+

Bukan aromatikmemiliki 4 elektron phi

Bukan aromatik

Dalam senyawa aromatik akan terkadi delokalisasi elektron (karena adanya ikatan rangkap yang berkonyugasi), sehingga cendrung bersifat lebih stabil. Adanya delokalisasi elektron menyebabkan terjadinya resonansi (perpindahan ikatan rangkap)

Contoh

+ H2Pt

+ 28,6 kkal/mol

Pt+ 3 H2 + 49, 8 kkal/mol

Seandainya tidak terjadi delokalisasi elektron phi dalam benzena maka kalor hidrogenasinya adalah 3 x 28,6 = 85,8 kkal/mol. Namun kenyataannya benzena hanya membebaskan energi 49,8 kkal/molSelisih energi hidrogenasi yang dihitung secara teoritik (*5,8) dengan hasil eksperimen (49,8) disebut sebagai energi resonansi

Jadi energi resonansi: Energi yang hilang (Kestabilan yang diperoleh) dengan adanya delokalisasi elektron dari sistim ikatan phi Semakin ar energi resonansi maka molekul semakin stabil

Bagaimana hubungannya dengan reaktifitas?Molekul semakin stabil maka akan semakin kurang reaktif, sehingga benzena tidak mengalami reaksi adisi dengan HX atau X2 maupun dioksidasi oleh KMnO4

Sifat-sifat senyawa aromatik1.Cendrung bersifat non polar, tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik non polar (CCl4. n-heksana)2.titik didih, titik leleh dan densitas mirip dengan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ukuran molekul hampir sama. 3.Kedua sifat fisika diatas cendrung berkurang dengan semakin kecilnya ukuran molekul.4.Para disubstitusi mempunyai titik leleh lebih tinggi dibandingkan dengan orto dan meta disubstitusi5.Para disubstitusi memiliki struktur simetris dengan membentuk kristal yang lebih terur dalam keadaan padat6.Umumnya bersifat karsinogenik

J. Penamaan Senyawa Aromatik

1. Menurut aturan IUPAC :Bila sebuah H diganti oleh atom/gugus lain, diberi nama sebagai turunan benzen :

2. Beberapa nama umum yang diadopsi dari sistem IUPAC :

3. Jika terdapat lebih dari 1 substituen, dilakukan penomoran (jumlahnya serendah mungkin), diurutkan secara alfabet

4. Jika hanya 2 substituen, dapat diberi awalan orto-, meta-, para-,

5. Benzen sebagai substituen fenil (Pheryl) :

Latihan :

I. Substitusi Aromatik

1. HALOGENASI

2. NITRASI

3. SULFONASI

4. Alkilasi (Reaksi Friedel Crafts

+ (CH3)2CHClAlCl3

CH(CH3)2

+ HCl

5. Asilasi

+AlCl3

C-CH3

+ HClCH3-C-Cl

O

O

Substitusi ke duaBenzena tersubstitusi lebih mudah bereaksi dari pada benzena sendiri.

Beberapa sistem aromatik merupakan gabungan beberapa cincin. Misalnya naftalen (“kapur barus”), antrasen, fenatren, (dalam pembuatan zat warna & parfum), 1,2-benzpyren (menyebabkan kanker) :

K. Gabungan Cincin

M. Insektisida DDT (diklorodifeniltrikloroetan) merupakan insektisida yang sangat efektif. 1953 : pertama kali digunakan secara luas menurunkan kasus malaria.

dari 100 juta menjadi 250.000 kaus (1968) Oleh karena DDT bersifat non polar tidak larut dalam air, larut dalam minyak

& lemak sehingga terakumulasi pada jaringan “adipose” (tempat penyimpanan lemak dalam tubuh) banyak ditemukan pada hewan tingkat tinggi melalui rantai makanan.

Beberapa Herbisida dan Pestisida Aromatik

Nama UmumNama Umum RumusRumus KeteranganKeterangan

2,4 D 2,4 D

 

 

Berbahaya bagi janin & ibu hamil Berbahaya bagi janin & ibu hamil

2,4,5 T2,4,5 T  

 

Dilarang dalam bentuk cairanDilarang dalam bentuk cairan

DDTDDT  

 

Dilarang di beberapa negaraDilarang di beberapa negara

ParathionParathion  

 

Waktu paruh pendekWaktu paruh pendek

SIFAT FISIKTabel 1. Sifat Fisik 10 Alkana Pertama

Nama Rumus Molekul Titik Leleh

(0C)

Titik Didih

(0C)

Kerapatan Fasa

Metana CH4 -182 -161 … Gas

Etana C2H6 -183 -89 … Gas

Propana C3H8 -188 -42 … Gas

N-butana C4H10 -138 -0,5 … Gas

n-pentana C5H12 -130 36 0,63 Cairan

n-heksana C6H14 -95 69 0,66 Cairan

n-heptana C7H16 -91 98 0,68 Cairan

n-oktana C8H18 -57 125 0,70 Cairan

n-nonana C9H20 -54 151 0,72 Cairan

n-dekana C10H22 -30 174 0,73 Cairan

Tabel 2. Sifat Fisik Lima Isomer Heksana (C6H14)

Nama Struktur T.L (0C) T.D (0C)Kerapatan

(g/mL)pd 200C

n-heksana CH3CH2CH2CH2CH2CH3 68,7 -95 0,659

3-metil pentana

CH3CH2CHCH2CH3

CH3

68,3-118

0,664

2-metilpentana

CH3CHCH2CH2CH3

CH3

60,3-154

0,653

2,3-dimetilbutana

CH3

CH3CHCHCH3

CH3

58,0

-129

0,661

2,2-dimetilbutana

CH3

CH3CCH2CH3

CH3

49,7

-98

0,649