makalah kofis q

28
Kimia Organik Fisik Karbokation, Karbanion, Radikal Bebas, Karbena, Nitrena, dan Diazol D I S U U N OLEH: EKA KARTIKA SILALAHI 072244710033 FRENGKI SIAGIAN 072244710035 NOVALINA PAKPAHAN 072244710011 1

Transcript of makalah kofis q

Page 1: makalah kofis q

Kimia Organik Fisik

Karbokation Karbanion Radikal Bebas Karbena Nitrena dan

Diazol

D

I

S

U

U

N

OLEH

EKA KARTIKA SILALAHI 072244710033

FRENGKI SIAGIAN 072244710035

NOVALINA PAKPAHAN 072244710011

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIMED

2010

1

I KARBOKATION

Suatu karbokation merupakan sebuah atom karbon yang mengikat hanya tiga gugus

Karena hanya tiga gugus maka ikatan ke gugus-gugus ini terletak dalam sebuah bidang dan

sudut yang diapit oleh dua ikatan sekitar 1200 Untuk mencapai geometri ini karbon positif

berhibridisasi ndashsp2 dan memiliki orbital p yang kosong Karbokation merupakan zat antara

I1 Pembentukan Karbokation

Karbokation yang bersifat stabil maupun tidak stabil terbentuk melalui salah satu dari

dua cara yaitu sebagai berikut

a Ionisasi langsung yaitu dimana gugus yang terikat ke atom karbon pergi dengan

pasangan elektronnya

H H

R C X R C + + X-

H H

b Suatu proton atau spesies positif lain bertambah ke suatu atom sistem tak jenuh

meninggalkan atom karbon didekatnya dengan satu muatan positif

Reaksi

2

Karbokation merupakan zat antara yang paling singkat waktu hidupnya dan bereaksi

lebih lanjut tanpa diisolasi Ada beberapa karbokation yang bereaksi beberapa di antaranya

menghasilkan produk yang stabil dan yang lain mengarah kepada pembentukan karbokation

yang berbeda dimana karbokation tersebut bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk yang

stabil

I2 Reaksi pada KarbokationKarbokation dapat bergabung dengan suatu spesies yang memmiliki pasangan

elektron bebas

Spesies ini boleh OH- ion halida atau ion negatif lain Dapat pula spesies netral dengan

pasangan elektron untuk didonorkan dan untuk spesies semacam ini akan memberikan

produk yang muatan positif

2 Karbokation dapat kehilangan sebuah proton dari atom di dekatnya

3 Penataan ulang

Gugus alkil aril atau hidrogen (kadang gugus lain) berpindah dengan pasangan

elektronnya ke pusat positif meninggalkan muatan positif

3

4 Adisi

Karbokation dapat mengadisi ke dalam ikatan rangkap menghasilkan muatan positif

pada posisi yang baru

I3 Jenis- Jenis Karbokation

Metil kation

Karbokation yang terbentuk karena adanya ionisasi pada metil halida

CH3Br + H2O CH3OH + Br - + H+

Karbokation Primer

Karbokation dimana hanya mengikat satu gugus alkil lainnya

Struktur umum dari karbokation primer

Karbokation Sekunder

Karbokation dimana mengikat dua gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation sekunder

Karbokation Tersier

4

Karbokation dimana mengikat tiga gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation Tersier

I4 Kestabilan Karbokation

Di dalam larutan karbokation dapat bebas atau ada sebagai pasangan ion hal ini

berarti bergabung dengan ion negatif yang disebut counterion Di dalam palarut nonpolar

ion-ion tersebut lebih menyerupai pasangan ion

Urutan kestabilan karbokation alkil sederhana adalah tersier gt sekunder gt primer

Banyak contoh yang diketahui di mana terjadi penataan ulang karbokation primer atau

sekunder menjadi karbokation tersier Karbokation sederhana tidak stabil di dalam larutan

asam kuat biasa sebagai contoh H2SO4

Urutan kestabilan karbokation dapat dijelaskan dengan

a Hiperkonjugasi

Di dalam penjelasan hiperkonjugasi tampak bahwa hiperkonjugasi lebih banyak

ditemukan di dalam karbokation tersier dibanding dengan dalam karbokation primer

5

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 2: makalah kofis q

I KARBOKATION

Suatu karbokation merupakan sebuah atom karbon yang mengikat hanya tiga gugus

Karena hanya tiga gugus maka ikatan ke gugus-gugus ini terletak dalam sebuah bidang dan

sudut yang diapit oleh dua ikatan sekitar 1200 Untuk mencapai geometri ini karbon positif

berhibridisasi ndashsp2 dan memiliki orbital p yang kosong Karbokation merupakan zat antara

I1 Pembentukan Karbokation

Karbokation yang bersifat stabil maupun tidak stabil terbentuk melalui salah satu dari

dua cara yaitu sebagai berikut

a Ionisasi langsung yaitu dimana gugus yang terikat ke atom karbon pergi dengan

pasangan elektronnya

H H

R C X R C + + X-

H H

b Suatu proton atau spesies positif lain bertambah ke suatu atom sistem tak jenuh

meninggalkan atom karbon didekatnya dengan satu muatan positif

Reaksi

2

Karbokation merupakan zat antara yang paling singkat waktu hidupnya dan bereaksi

lebih lanjut tanpa diisolasi Ada beberapa karbokation yang bereaksi beberapa di antaranya

menghasilkan produk yang stabil dan yang lain mengarah kepada pembentukan karbokation

yang berbeda dimana karbokation tersebut bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk yang

stabil

I2 Reaksi pada KarbokationKarbokation dapat bergabung dengan suatu spesies yang memmiliki pasangan

elektron bebas

Spesies ini boleh OH- ion halida atau ion negatif lain Dapat pula spesies netral dengan

pasangan elektron untuk didonorkan dan untuk spesies semacam ini akan memberikan

produk yang muatan positif

2 Karbokation dapat kehilangan sebuah proton dari atom di dekatnya

3 Penataan ulang

Gugus alkil aril atau hidrogen (kadang gugus lain) berpindah dengan pasangan

elektronnya ke pusat positif meninggalkan muatan positif

3

4 Adisi

Karbokation dapat mengadisi ke dalam ikatan rangkap menghasilkan muatan positif

pada posisi yang baru

I3 Jenis- Jenis Karbokation

Metil kation

Karbokation yang terbentuk karena adanya ionisasi pada metil halida

CH3Br + H2O CH3OH + Br - + H+

Karbokation Primer

Karbokation dimana hanya mengikat satu gugus alkil lainnya

Struktur umum dari karbokation primer

Karbokation Sekunder

Karbokation dimana mengikat dua gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation sekunder

Karbokation Tersier

4

Karbokation dimana mengikat tiga gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation Tersier

I4 Kestabilan Karbokation

Di dalam larutan karbokation dapat bebas atau ada sebagai pasangan ion hal ini

berarti bergabung dengan ion negatif yang disebut counterion Di dalam palarut nonpolar

ion-ion tersebut lebih menyerupai pasangan ion

Urutan kestabilan karbokation alkil sederhana adalah tersier gt sekunder gt primer

Banyak contoh yang diketahui di mana terjadi penataan ulang karbokation primer atau

sekunder menjadi karbokation tersier Karbokation sederhana tidak stabil di dalam larutan

asam kuat biasa sebagai contoh H2SO4

Urutan kestabilan karbokation dapat dijelaskan dengan

a Hiperkonjugasi

Di dalam penjelasan hiperkonjugasi tampak bahwa hiperkonjugasi lebih banyak

ditemukan di dalam karbokation tersier dibanding dengan dalam karbokation primer

5

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 3: makalah kofis q

Karbokation merupakan zat antara yang paling singkat waktu hidupnya dan bereaksi

lebih lanjut tanpa diisolasi Ada beberapa karbokation yang bereaksi beberapa di antaranya

menghasilkan produk yang stabil dan yang lain mengarah kepada pembentukan karbokation

yang berbeda dimana karbokation tersebut bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk yang

stabil

I2 Reaksi pada KarbokationKarbokation dapat bergabung dengan suatu spesies yang memmiliki pasangan

elektron bebas

Spesies ini boleh OH- ion halida atau ion negatif lain Dapat pula spesies netral dengan

pasangan elektron untuk didonorkan dan untuk spesies semacam ini akan memberikan

produk yang muatan positif

2 Karbokation dapat kehilangan sebuah proton dari atom di dekatnya

3 Penataan ulang

Gugus alkil aril atau hidrogen (kadang gugus lain) berpindah dengan pasangan

elektronnya ke pusat positif meninggalkan muatan positif

3

4 Adisi

Karbokation dapat mengadisi ke dalam ikatan rangkap menghasilkan muatan positif

pada posisi yang baru

I3 Jenis- Jenis Karbokation

Metil kation

Karbokation yang terbentuk karena adanya ionisasi pada metil halida

CH3Br + H2O CH3OH + Br - + H+

Karbokation Primer

Karbokation dimana hanya mengikat satu gugus alkil lainnya

Struktur umum dari karbokation primer

Karbokation Sekunder

Karbokation dimana mengikat dua gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation sekunder

Karbokation Tersier

4

Karbokation dimana mengikat tiga gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation Tersier

I4 Kestabilan Karbokation

Di dalam larutan karbokation dapat bebas atau ada sebagai pasangan ion hal ini

berarti bergabung dengan ion negatif yang disebut counterion Di dalam palarut nonpolar

ion-ion tersebut lebih menyerupai pasangan ion

Urutan kestabilan karbokation alkil sederhana adalah tersier gt sekunder gt primer

Banyak contoh yang diketahui di mana terjadi penataan ulang karbokation primer atau

sekunder menjadi karbokation tersier Karbokation sederhana tidak stabil di dalam larutan

asam kuat biasa sebagai contoh H2SO4

Urutan kestabilan karbokation dapat dijelaskan dengan

a Hiperkonjugasi

Di dalam penjelasan hiperkonjugasi tampak bahwa hiperkonjugasi lebih banyak

ditemukan di dalam karbokation tersier dibanding dengan dalam karbokation primer

5

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 4: makalah kofis q

4 Adisi

Karbokation dapat mengadisi ke dalam ikatan rangkap menghasilkan muatan positif

pada posisi yang baru

I3 Jenis- Jenis Karbokation

Metil kation

Karbokation yang terbentuk karena adanya ionisasi pada metil halida

CH3Br + H2O CH3OH + Br - + H+

Karbokation Primer

Karbokation dimana hanya mengikat satu gugus alkil lainnya

Struktur umum dari karbokation primer

Karbokation Sekunder

Karbokation dimana mengikat dua gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation sekunder

Karbokation Tersier

4

Karbokation dimana mengikat tiga gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation Tersier

I4 Kestabilan Karbokation

Di dalam larutan karbokation dapat bebas atau ada sebagai pasangan ion hal ini

berarti bergabung dengan ion negatif yang disebut counterion Di dalam palarut nonpolar

ion-ion tersebut lebih menyerupai pasangan ion

Urutan kestabilan karbokation alkil sederhana adalah tersier gt sekunder gt primer

Banyak contoh yang diketahui di mana terjadi penataan ulang karbokation primer atau

sekunder menjadi karbokation tersier Karbokation sederhana tidak stabil di dalam larutan

asam kuat biasa sebagai contoh H2SO4

Urutan kestabilan karbokation dapat dijelaskan dengan

a Hiperkonjugasi

Di dalam penjelasan hiperkonjugasi tampak bahwa hiperkonjugasi lebih banyak

ditemukan di dalam karbokation tersier dibanding dengan dalam karbokation primer

5

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 5: makalah kofis q

Karbokation dimana mengikat tiga gugus alkil lainnya yang mungkin sama atau

berbeda

Struktur umum dari karbokation Tersier

I4 Kestabilan Karbokation

Di dalam larutan karbokation dapat bebas atau ada sebagai pasangan ion hal ini

berarti bergabung dengan ion negatif yang disebut counterion Di dalam palarut nonpolar

ion-ion tersebut lebih menyerupai pasangan ion

Urutan kestabilan karbokation alkil sederhana adalah tersier gt sekunder gt primer

Banyak contoh yang diketahui di mana terjadi penataan ulang karbokation primer atau

sekunder menjadi karbokation tersier Karbokation sederhana tidak stabil di dalam larutan

asam kuat biasa sebagai contoh H2SO4

Urutan kestabilan karbokation dapat dijelaskan dengan

a Hiperkonjugasi

Di dalam penjelasan hiperkonjugasi tampak bahwa hiperkonjugasi lebih banyak

ditemukan di dalam karbokation tersier dibanding dengan dalam karbokation primer

5

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 6: makalah kofis q

Pada contoh di atas karbokation primer hanya ditemukan dua hiperkonjugasi sedangkan

dalam karbokation tersier ditemukan enam Semakin banyak bentuk ekuivalen semakin besar

kestabilan resonansinya

b Efek Induktif

Suatu istilah untuk menggambarkan polarisasi ikatan oleh suatu atom elektronegatif

atau elektropositif di dekat ikatan itu Dalam suatu karbokation karbon yang bermuatan

positif adalah suatu pusat elektropositif Rapatan elektron dari ikatan-ikatan sigma digeser ke

arah karbon positif Untuk menunjukkan arah tarikan ini digunakan anak panah sebagai ganti

ikatan garis

CH3 CH3

C+ e- ikatan sigma ditarik ke arah muatan +

CH3

Geseran rapatan elektron ini menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada

atom-atom yang berdekatan Muatan positif parsial ini selanjutnya mempolarisasi ikatan-

ikatan sigma berikutnya Dengan cara ini muatan positif karbokation agak disebar dan

karbokation itu terstabilkan Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron

daripada sebuah atom hidrogen Makin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon

bermuatan positif berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation

CH3+ CH3CH2

+ (CH3)2CH+ (CH3)3C+

Metil primer sekunder tersier

6

Naiknya stabilitas karbokation

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 7: makalah kofis q

II KARBANION

Karbanion memiliki pasangan elektron bebas dan oleh karenanya karbanion adalah

basa Apabila karbanion menerima proton maka karbanion tersebut berubah menjadi asam

konjugasinya

Kestabilan karbanion yang ditemukan adalah sesuai dengan urutan vinil gt fenil gt

siklopropil gt etil gt n-propil gt isobutil gt neopentil gt siklobutil gt siklopentil

1 Konjugasi pasangan elektron bebas dengan suatu ikatan tak jenuh

Dalam ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terletak pada posisi α terhadap karbon karbanion

maka ion akan distabilkan melalui resonansi dalam mana pasangan elektron bebas overlap

dengan elektron π ikatan rangkap Faktor ini bertanggung jawab terhadap kestabilan

karbanion jenis allilik dan benzilik

2 Kestabilan karbanion meningkat dengan meningkatnya bobot karakter s pada

karbon karbanion

Jadi urutan kestabilan spesies-spesies berikut ini adalah

RCequivC- gt R2C=CH- asymp Ar- gt R3C―CH2

3 Kestabilan oleh sulfur atau fosfor

Pengikatan sulfur atau fosfor ke karbon karbanion menyebabkan peningkatan

kestabilan karbanion satu teori menjelaskan bahwa ada overlap pasangan elektron bebas

dengan orbital d kosong (ikatan pπ-dπ) Sebagai contoh karbanion yang mengandung gugus

SO2R dituliskan sebagai berikut

7

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 8: makalah kofis q

4 Efek medan

Kebanyakan gugus yang menstabilkan karbanion dengan efek resonansi mempunyai

efek medan penarik elektron dan dengan cara demikian maka gugus seperti itu menstabilkan

karbanion melalui penyebaran muatan negatif meskipun sulit untuk memisahkan efek medan

dari efek resonansi Akan tetapi di dalam ylide nitrogen R3N+―-CR2 di mana muatan positif

nitrogen berdampingan dengan karbon bermutan negatif hanya efek medan yang bekerja

Ylide jauh lebih lebih stabil dari pada karbanion sederhana Karbanion dapat distabilkan oleh

efek medan bilamana ada atom hetero (O N atau S) yang terikat pada karbon karbanion

asalkan atom hetero yang memuat muatan positif ada dalam bentuk kanonik yang utama

Sebagai contoh

III RADIKAL BEBAS

III1 Kestabilan Dan Struktur

Radikal bebas adalah molekul yang kehilangan elektron sehingga molekul tersebut

menjadi tidak stabil dan sangat reaktif karena akan berusaha menetralisir dirinya dengan cara

menarik electron dari molekul atau atom yang ada di dekatnya sehingga terjadi reaksi

berantai

Radikal bebas didefinisikan sebagai spesies yang mengandung satu atau lebih elektron

tak berpasangan Radikal bebas dapat dideteksi melalui pengukuran kepekaan magnetik

tetapi teknik ini memerlukan radikal dengan konsentrasi tinggi Teknik yang jauh lebih

penting adalah resonansi spin elektron (electron spin resonance esr) disebut pula resonansi

paramagnetik elektron (electron paramagnetic resonance epr) Prinsip esr mirip dengan nmr

8

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 9: makalah kofis q

Spektra esr telah teramati untuk radikal yang waktu hidup kurang dari 1 detik Apabila

konsentrasi cukup rendah maka ada kemungkinan spektrum esr tidak termaatiSenyawa yang

paling penting dalam trappingspin adalah senyawa nitroso senyawa ini bereaksi dengan

radikal menghasilkan radikal nitrosida yang stabil

Oleh karena adanya kemungkinan yang sama diberikan kepada elektron

takberpasangan untuk memiliki bilangan kuantum + frac12 atau - frac12 maka radikal bebas

memberikan dua garis atau kelompok garis pada spektrum elektron dan spectrum tersebut

sering dinyatakan sebagai doublet

Seperti halnya dengan karbokation urutan kestabilan radikal bebas adalah tersier

gt sekunder gt primair dan hal dapat dijelaskan dengan hyperkonjugasi

Dengan adanya kemungkinan resonansi maka stabilitas radikal akan meningkat

Radikal benzilik dan allilik lebih stabil daripada radikal alkil biasa tetapi keberadaannya

masih hanya sementara Akan tetapi trifenilmetil dan radikal yang serupa adalah cukup stabil

dalam larutan pada suhu kamar walaupun ada dalam kesetimbangan bentuk dimernya

Konsentrasi radikal trifenilmetil dalam larutan benzena pada suhu kamar adalah sekitar 2

Selama beberapa tahun diasumsikan bahwa Ph3C yang pertama diketahui sebagai radikal

yang stabil adalah berdimerisasi menjadi heksafeniletana (Ph3C―CPh3) tetapi penyelidikan

uv dan nmr memperlihatkan bahwa strukturnya adalah struktur diatas Meskipun radikal jenis

tripenilmetil distabilkan oleh resonansi tapi ada rintangan sterik untuk dimerisasi dan bukan

resonansi yang paling utama menyebabkan kestabilannya

9

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 10: makalah kofis q

Energi dissosiasi (nilai D) ikatan R-H memberikan ukuran kestabilan relative radikal

bebas R Tabel dbawah ini memuat nilai-nilai tersebut Semakin tinggi nilai D semakinkurang

stabil radikalnya

Tabel Nilai D298 untuk beberapa iktan R-H (kestabilan radikal adalah kebalikan dari

urutan tersebut)

Ada dua struktur yang mungkin untuk radikal alkil sederhana Radikal-radikal dapat

mempunyai ikatan sp2 dalam hal ini struktur adalah planar dengan elektron ganjil dalam

orbital p atau mempunyai ikatan sp3 dengan struktur piramidal dan electron ganjil berada

dalam orbital sp3 Spetrum esr CH3 dan radikal alkil sederhana yang lain menunjukkan

bahwa radikal-radikal tersebut mempunyai struktur planar

III2 Mekanisme dari reaksi radikal bebas

Mekanisme reaksi radikal bebas paling tepat dibayangkan sebagai suatu deret reaksi-

reaksi bertahap tiap tahap termasuk pada salah satu kategori berikut

1 Inisiasi

Tahap inisiasi adalah pembentukan awal radikal-radikal bebas Dalam klorinasi metana

tahap inisiasi adalah pemaksaan homolitik molekul Cl2 menjadi dua radikal bebas klor

Energi untuk pemanasan campuran ke temperatur yang sangat tinggi

Tahap 1 (inisiasi)

Cl Cl + 58 kkalmol kalor 2 Clbull

2 Propagasi

10

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 11: makalah kofis q

Sebagai tahap propagasi pertama radikal bebas klor yang reaktif itu merebut sebuah atom

hydrogen dari dalam molekul metana yang menghasilkan radikal bebas metil dan HCl

Clbull HCH3 + 1 kkalmol HCl + bullCH3

Radikal bebas metil juga reaktif Dalam tahap propagasi kedua radikal bebas metil

merebut sebuah atom klor dari dalam molekul Cl2

bullCH3 ClCl CH3Cl + bullCl + 255 kkalmol

Tahap ini menghasilkan salah satu dari produk keseluruhan klorometana Produk ini

juga menghasilkan ulang radikal bebas klor yang nantinya dapat merebut atom hydrogen dari

molekul metana lain dan memulai deret propagasi sekali lagi

Deret keseluruhan

Inisiasi

Cl2 kalor 2 Clbull

Propagasi

CH4 + Clbull bullCH3 + Clbull

bullCH3 + Cl2 CH3Cl + Clbull

Karena sebuah Clbull menyebabkan reaksi dan juga terbentuk Cl radikal bebas maka

secara teoritis proses ini dapat berlangsung terus Namun reaksi ini tidak dapat berlangsung

terus tanpa batas Banyaknya daur disebut panjang rantai Panjang rantai suatu reaksi radikal

bebas bergantung sebagai pada energy radikal-radikal yang terlibat propagasi

3 Terminasi

Daur propagasi terputus oleh reaksi-reaksi pengakhiran (terminasi) Reaksi yang

mengubah radikal bebas menjadi radikal bebas yang stabil dan tidak reaktif dapat

mengakhiri daur propagasi radikal bebas Klorinasi metana diakhiri terutama oleh

bergabungnya radikal-radikal bebas Inilah proses pemusnahan radikal bebas

Tahap terminasi

Clbull + bullCH3 CH3Cl

11

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 12: makalah kofis q

bullCH3 + bullCH3 CH3CH3

Reaksi kedua ini adalah contoh dari reaksi kopling atau penggabungan dua gugus alkil

IV Karbena

Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam

elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet

atau triplet tergantung pada struktur elektronnya

Karbena adalah spesies yang rektivitasnya tinggi dan hidup di bawah 1 detik Karbena

hanya dapat diisolasi dengan cara menjebak dalam matriks pada suhu rendah di bawah 77 K

Spesies induk CH2 biasanya disebut metilen atau sering disebut karbena dan CCl2 dikenal

sebagai diklorokarben atau dapat pula disebut diklorometilen

Dua elektron bukan-ikatan karbena dapat berpasangan atau tidak Jika kedua elektron

tersebut berpasangan maka spektranya singlet sedangkan jika tidak berpasangan akan

tampak sebagai triplet Jika spesies singlet mengadisi ke cis-2-butena maka siklopropana

yang dihasilkan adalah isomer cis karena perpindahan kedua elektron tersebut untuk

berpasangan terjadi secara simultan

Akan tetapi jika serangan oleh spesies triplet maka dua elektron tak-berpasangan

tersebut tidak dapat membentuk ikatan kovalen baru karena keduanya mempunyai spin yang

paralel

12

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 13: makalah kofis q

Dengan demikian satu elektron tak-berpasangan akan membentuk ikatan elektron

dari ikatan rangkap yang mempunyai spin yang berlawanan dan meninggalkan dua elektron

tak-berpasangan yang mempunyai spin yang sama dan oleh karenanya tidak dapat

membentuk ikatan sekaligus tetapi menunggu sampai terjadi tumbukan yang dapat membalik

spin salah satu elektron tak-berpasngan tersebut Selama proses pembalikan spin ada rotasi

bebas disekitar ikatan C―C sehingga dihasilkan campuran cis- dan trans-12-

dimetilsiklopropana

Perbedaan energi antara singlet dengan triplet adalah sekitar 9 - 11 kkalmol Akan

tetapi dimungkinkan untuk membuat langsung CH2 triplet melalui dekomposisi fotosensitif

diazometana CH2 sangat reaktif umumnya bereaksi sebagai singlet sebelum meluruh

menjadi triplet Seperti karbena yang lain beberapa bereaksi sebagai triplet beberapa sebagai

singlet dan lain sebagai singlet atau triplet tergantung pada bagaimana karbena tersebut

dibentuk Untuk reaksi gas dimungkinkan terjadinya peningkatan jumlah karben yang

bereaksi sebagai triplet dalam gas lembam karena tumbukan dengan molekul gas tersebut

menyebabkan karben singlet menjadi triplet

Struktur geometri metilen triplet adalah molekul bengkok dengan sudut sekitar 1360

sedangkan CH2 yang terbentuk dari fotolisis diazometan adalah singlet dan bengkok dengan

sudut sekitar 1030

13

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 14: makalah kofis q

Singlet CCl2 dan CBr2 juga bengkok dengan sudut masing-masing sekitar 100o dan 114o

Sudah lama juga diketahui bahwa karben aril triplet adalah bengkok

IV1 Reaktivitas

Karbena singlet dan triplet memiliki reaktivitas yang berbeda Karbena singlet

umumnya berpartisipasi dalam reaksi elektofilik sebagai elektrofil atau nukleofil Karbena

singlet dengan terisi-orbital p harus elektrofilik Karbena triplet dapat dianggap radikal dan

berpartisipasi dalam penambahan radikal bertahap Karbena triplet harus melalui perantara

dengan dua elektron tidak berpasangan sedangkan karbena singlet dapat bereaksi dalam satu

bersama langkah

Reaktivitas dari karbena tertentu tergantung pada substituen kelompok Reaktivitas

dapat dipengaruhi oleh logam Karbena dapat diklasifikasikan sebagai nukleofilik

elektrofilik atau ambiphilic Misalnya jika suatu substituen mampu menyumbangkan

sepasang elektron kebanyakan karbena kemungkinan tidak akan elektrofilik Alkil karbena

memasukkan lebih selektif daripada metilen yang tidak membedakan antara sekunder dan

tersier CH obligasi primer

IV2 Pembentukan dan reaksi karbena

Karbena terbentuk terutama melalui dua cara meskipun cara lain juga dikenal

1 Di dalam α-eliminasi suatu karbon kehilangan satu gugus tanpa pasangan

elektronnya biasanya sebuah proton dan kemudian satu gugus dengan pasangan

elektronnya biasanya adalah ion halida

14

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 15: makalah kofis q

Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut

2 Disintegrasi senyawa yang mengandung ikatan rangkap tertentu

Dua cara pembentukan CH2 yang paling penting adalah fotolisis keten dan

dekomposisi isoelektronik diazometan

15

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 16: makalah kofis q

Reaksi karbena lebih bervariasi daripada karbokation karbanion maupun radikal

bebas

Adisi ke karbon-karbon ikatan rangkap Karbena juga dapat mengadisi ke sistem

aromatik tetapi cepat menghasilkan penataan biasanya dengan cincin yang lebih

besar Adisi karben ke ikatan rangkap yang lain seperti C=N dan ikatan rangkap tiga

juga telah dilaporkan

Reaksi luar biasa karbena adalah penyisipan ke dalam ikatan C-H Jadi reaksi CH2

dengan metana menghasilkan etana dan dengan propana menghasilkan n-butana dan

isobutana

Reaksi ini kurang penting untuk maksud sintesis tetapi menggambarkan reaktivitas

karbena CH2 singlet yang dihasilkan dari fotolisis diazometan kemungkinan adalah spesies

organik yang diketahui paling reaktif tetapi CH2 triplet sedikit kurang reaktif dan karben

yang lain masih kurang reaktif lagi Berikut ini adalah deret penurunan reaktivitas

berdasarkan perbedaan antara reaksi penyisipan dengan adisi

CH2 gt HCCOOR gt PhCH gt BrCH asymp ClCH

Umumnya dihalokarben sama sekali tidak memberikan reaksi penyisipan Penyisipan karben

ke dalam ikatan lain juga telah diperlihatkan meskipun bukan penyisipan ke dalam C―C

Reaksi dimerisasi seharusnya menjadi reaksi penting bagi karben tapi kenyataannya

tidak Hal ini karena reakstivitalnya sangat kuat sehingga tidak ada waktu bagi

karbena untuk menemukan karben lain dan juga karena dimer umumnya mempunyai

energi yang sangat tinggi sehingga terurai kembali

Kenampakan dimerisasi karben memang sudah dilaporkan tapi dimerisasi tersebut

bukan langsung dari dua karben melainkan reaksi satu karben dengan satu molekul precursor

16

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 17: makalah kofis q

Alkil karbena dapat mengalami penataan ulang di mana yang berpindah adalah alkil

atau hidrogen yang berpindah Kebanyakan penataan ulang karbena langsung

memberikan molekul stabil Beberapa contohnya adalah

Karbena triplet dapat mengabstraksi hidrogen atau radikal bebas yang lain Sebagai contoh

CH2 CH3CH3 CH2

HH2

CH3 CH2CH2CH3++

V Nitrena

Nitrena cukup reaktif untuk dapat diisolasi dalam kondisi biasa Alkil nitren telah

diisolasi dengan cara memerangkap dalam matris pada 4 K sedangkan aril nitren yang

kurang reaktif dapat diperangkap pada 77 K Keadaan NH dan kemungkinan yang paling

besar bagi nitren adalah triplet meskipun nitren dapat diturunkan sebagai triplet dan singlet

V1 Reaksi Pembentukan Nitrena

Cara utama untuk pembentukan nitren yaitu sebagai berikut

1 Eliminasi

17

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 18: makalah kofis q

2 Pemecahan senyawa ikatan rangkap tertentu Metode yang paling umum untuk

pembentukan nitren adalah fotolitik atau dekomposisi termal azida

Nitrena tak tersubstitusi telah dibuat melalui fotolisis atau lucutan listrik melalui NH 3

N2H4 atau HN3 Reaksi nitrena juga mirip dengan reaksi karben

V2 Reaksi pada Nitrena

1 Penyisipan

Nitrena khususnya asil nitrena dan sulfonil nitrena dapat menyisip ke dalam ikatan C-

H dan ikatan lain Contoh

2 Adisi ke ikatan C=C

Reaksi ini paling umum bagi asil nitren

3 Penataan ulang Alkil nitren tidak biasanya memberikan salah satu reaksi yang telah

dikemukakan di atas karena penataan ulang lebih cepat

Contoh

18

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 19: makalah kofis q

Penataan ulang seperti ini adalah sangat cepat sehingga biasanya sulit untuk

menyimpulkan bahwa nitren bebas tidak pernah ada sama sekali yakni perpindahan terjadi

secara bersamaan dengan terbentuknya nitren

4 Abstraksi Contoh

5 Dimerisasi Salah satu reaksi utama NH adalah dimerisasi menjadi dimida N2H2

Azobenzena sering diperoleh dalam reaksi di mana aril nitren terlibat

Paling tidak ada dua jenis ion nitrenium nitrogennya analog dengan karbokatio Di

dalam salah satu jenis (a) nitrogen terikat pada dua atom dan di dalam jenis yang lain (b)

terikat pada hanya satu atom Jika dalam a R = H maka spesies tersebut adalah nitren

terprotonasi

Seperti halnya karben dan nitren ion nitren dapat hadir sebagai singlet atau triplet

Ion nitren (c) yang stabil (dalam resonansi dengan sianokarbokation (d) telah diperoleh dalam

larutan super asam pada -78oC

V3 Radikal Nitrena

Untuk beberapa senyawa yang mengandung kedua kelompok nitrene dan radikal

bebas kelompok LED tinggi-spin kuartet telah dicatat (matriks suhu crygenic) Salah satunya

memiliki amina oksida dimasukkan kelompok radikal sistem lain memiliki karbon

kelompok radikal

19

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 20: makalah kofis q

Dalam satu sistem elektron nitrogen tidak berpasangan adalah terdelokalisasi di ring aromatik

membuat senyawa sigma sigma pi-triradical Sebuah karbena nitrogen radikal (imidyl

radikal) struktur resonansi membuat kontribusi terhadap total gambar elektronik

VI Diazon

Diazon mengacu pada jenis senyawa organik senyawa diazon yang disebut memiliki

dua terkait nitrogen atom (azo) sebagai terminal kelompok fungsional Rumus umum R2C =

N2

Struktur elektronik senyawa diazon melibatkan muatan positif pada nitrogen pusat dan

muatan negatif didistribusikan antara terminal nitrogen dan karbon Beberapa senyawa diazo

paling stabil adalah α-diazoketones dan α-diazoesters karena muatan negatif adalah

terdelokalisasi ke karbonil Kelompok senyawa isomerik dengan sifat yang serupa adalah

diazirines dimana karbon dan dua nitrogen dihubungkan sebagai cincin

Empat struktur resonansi diazon sebagai berikut

Contoh paling sederhana dari suatu senyawa diazon adalah diazometan Diazometan

adalah senyawa kimia CH2N2

Berikut ini adalah struktur diazometan

20

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 21: makalah kofis q

VI1 Diazon sebagai prekursor karbena

Senyawa diazon digunakan sebagai prekursor untuk karbena yang dihasilkan oleh

thermolysis atau fotolisis misalnya dalam penataan ulang Wolff Dengan demikian senyawa

ini digunakan dalam cyclopropanation misalnya dalam reaksi diazoacetate etil dengan stirena

Logam transisi - katalis cyclopropanation reaksi juga ada misalnya dalam sebuah sintesis

dari tranylcypromine dalam gambar di mana garam sodium dari benzaldehida hydrazone

tosyl dikonversi menjadi suatu rhodium karbena logam melalui diazon antara

21

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena
Page 22: makalah kofis q

DAFTAR PUSTAKA

Andrew LTernay Jr1979 Contemporary Organic Chemistry Londons WB

Sounders company

httpidwiki w ikipediaorgdiazo n htm

httpidwikiwikipediaorgkarbanionhtm

httpidwiki w ikipediaorgkarbenahtm

httpidwikiwikipediaorgkarbokationhtm

httpidwiki w ikipediaorgnitrenahtm

Ralph J Fessenden 1986 Kimia Organik edisi ketiga jilid 1 Jakarta Erlangga

22

  • IV Karbena
  • Karbena adalah sebuah molekul yang mengandung atom karbon dengan enam elektron valensi dan memiliki rumus umum RRC Karbena diklasifikasikan sebagai singlet atau triplet tergantung pada struktur elektronnya
    • IV1 Reaktivitas
      • IV2 Pembentukan dan reaksi karbena
      • V Nitrena
        • V3 Radikal Nitrena
          • VI1 Diazon sebagai prekursor karbena