PERCOBAAN VI (Reaksi Senyawa Karbonil Dengan Karbanion)

download PERCOBAAN VI (Reaksi Senyawa Karbonil Dengan Karbanion)

of 31

  • date post

    31-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    372
  • download

    10

Embed Size (px)

description

Lapran tentang reaksi karbanion

Transcript of PERCOBAAN VI (Reaksi Senyawa Karbonil Dengan Karbanion)

ABSTRAK

ABSTRAK

Percobaan reaksi senyawa karbonil dengan karbanion bertujuan memahami salah satu aspek penting dalam sintesis organik. Percobaan ini berdasarkan prinsip reaksi senyawa karbonil dengan karbanion dengan memanfaatkan sifat keasamaan hidrogen alfa. Reaksi-reaksi yang terjadi pada tahapan pembentukan asam sinamat yaitu pembentukan enolat atau karbanion, reaksi kondensasi, reaksi dehidrasi dan reaksi dekarboksilasi. Dalam percobaan menggunakan senyawa asam malonat sebagai pembawa karbanion dan benzaldehid dengan asam malonat dalam suasana basa menghasilkan asam sinamat. Hasil yang diperoleh adalah kristal asam sinamat yang berwarna putih dengan massa 2,0473 gram dan titik leleh sebesar 127 0C.PERCOBAAN 6

REAKSI SENYAWA KARBONIL DENGAN KARBANION

I. TUJUAN PERCOBAAN

Memahami salah satu aspek penting dalam sintesis organik.II. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Karbonil

Senyawa karbonil antara lain:SenyawaStrukturFormula Umum

Aldehid

RCHO

Keton

RCOR'

Asam karboksilat

RCOOH

Ester RCOOR'

Amida

RCONR'R''

Enone

RC(O)C(R')CR''R'''

Alkil klorida

RCOCl

Asam anhidrid

(RCO)2O

2.2 Pembentukan karbanionDalam setiap senyawa organik seperti (1) yang memiliki ikatan C-H dapat berperan sebagai asam dalam pengertian klasik, yakni memberikan proton pada basa, sehingga asam konjugat (2) yang terjadi merupakan suatu karbanion.

(1) (2)

Cara yang lazim untuk pembentukan karbanion adalah dengan penyingkiran suatu atom atau gugus X dari karbon, sehingga meninggalkan pasangan elektron ikatannya.

Suatu alkana mempunyai kecenderungan yang kecil untuk melepaskan proton dan membentuk karbanion, karena alkana tidak memiliki struktur yang dapat meningkatkan keasaman atom H atau memantapkan karbanion yang terjadi.

(Hendayana,2002)Struktur R-H dipengaruhi oleh beberapa hal yang dapat meningkatkan penghilangan atom H oleh basa yaitu dengan membuatnya lebih asam atau dengan pemantapan karbanion yang terjadi, kemantapan karbanion disebabkan antara lain:

1. Peningkatan sifat S karbon karbanion

Orbital s lebih dekat ke initi daripada orbital P dan energinya lebih rendah, pasangan elektron dalam orbital sp1 lebih dekat dan lebih erat ke atom karbon daripada pasangan elektron dalam orbital sp2 dan sp3, akibatnya elektronegativitas meningkat, hal ini membuat lepasnya atom , namun juga memantapkan karbanion yang terbentuk.

2. Pengaruh imbasan tarikan elektron

3. Konjugasi pasangan bebas karbanion dengan suatu ikatan rangkap

4. Aromatisitas

(Hamada,2004)2.3Kondensasi Aldol

Pada gugus karbonil pada molekul aldehid reaksi ini membentuk dasar bagi kondensasi aldol yaitu reaksi pembentukan ikatan kation yang sangat bermanfaat. Kondensasi aldol merupakan suatu reaksi adisi dimana tak dilepaskan suatu molekul kecil. Kondensasi aldol paling sederhana adalah gabungan molekul sederhana yaitu dua molekul asetaldehid yang terjadi jika larutan aldehid diberi larutan basa.

Reaksi menghasilkan aldol (dari kata aldehid dan alkohol). Kondensasi aldol dapat berlangsung jika asetaldehid diolah dengan natrium hidroksida (larutan) membentuk ion enolat dalam konsentrasi rendah. Reaksi itu reversibel karena ion enolat ini bereaksi akan terbentuk lagi yang baru.

Ion enolat bereaksi dengan suatu molekul aldehida yang lain dengan cara mengadisi kepada karbon karbonil untuk membentuk suatu ion alkoksida, yang kemudian merebut sebuah proton dari dalam air untuk menghasilkan aldol produk itu.

(Fessenden, 1999)2.4Kondensasi Knoevenagel

Kondensasi Knoevenagel adalah reaksi antara sebuah aldehid dan suatu senyawa yang mempunyai hidrogen alfa terhadap dua gugus pengganti (seperti CO atau CN) dengan menggunakan ammonia atau suatu amina sebagai katalis.

Contoh reaksi:

(Hart,1990)

2.5Reaktivitas Hidrogen Alfa

Sebuah hidrogen alfa terhadap suatu gugus karbonil adalah bersifat asam dan dapat disingkirkan oleh suatu basa kuat. Hidrogen alfa bersifat asam karena resonansi ion enolatnya:

Hidrogen alfa suatu ester lebih sukar disingkirkan daripada hidrogen alfa suatu aldehid atau keton karena oksigen karbonil berperan serta dalam delokalisasi suatu ester, oksigen karbonil telah mengemban muatan - dari delokalisasi elektron-elektron pada oksigen alkoksil. Oleh karena itu, gugus karbonil agak kurang mampu mendekolalisasi muatan negatif anionik dari enolat. Struktur resonansi dari suatu ester yang khas etil asetat adalah sebagai berikut:

Jika suatu hidrogen adalah alfa terhadap dua gugus karbonil muatan negatif pada anionnya dapat dilokalisasi oleh kedua gugus C=O. Hidrogen semacam itu lebih asam daripada hidrogen alkohol. Dapat diperoleh enolat dengan konsentrasi tinggi bila suatu senyawa dikarbonil diolah dengan suatu alkoksida.

Struktur resonansi dari enolat:

(Fessenden,1999)Ikatan-ikatan karbon biasanya stabil, non polar dan tidak bersifat asam. Dengan adanya gugus karbonil terjadilah hidrogen alfa yang bersifat asam. Jika suatu hidrogen berposisi alfa terhadap dua gugus karbonil, maka hidrogen ini cukup asam sehingga dapat dibentuk garam dengan mengolah senyawa itu dengan alkoksida. pKa etil asetat adalah 11, ester ini lebih asam daripada etanol (pKa=16) atau air (pKa=15,7). Pengolahan senyawa - dikarbonil ini dengan natrium etoksida (basa kuat lain seperti NaOH atau NaNH2) akan menghasilkan garam natrium. Biasanya natrium hidroksida tidak digunakan untuk keto ester karena gugus ester akan mengalami hidrolisis NaOH dan air.

Hidrogen yang posisinya alfa terhadap gugus karbonil bersifat asam karena:

1. Karbon alfa berdekatan dengan satu atau lebih atom karbon yang positif sebagian.Karbon alfa ikut juga mengambil sebagian muatan positif ini (efek induktif), sehingga ikatan C-H menjadi dilemahkan.

2. yang lebih penting adalah stabilitas dari ion enolat,yaitu anion yang terbentuk jika proton lepas. Dari struktur resonansi nampak bahwa muatan negatif diemban oleh oksigen-oksigen karbonil maupun oleh karbon alfa. Delokalisasi muatan ini menstabilkan ion enolat dan mendorong pembentukannya.Berdekatan dengan satu gugus karbonil :

Berdekatan dengan dua gugus karbonil :

(Fessenden,1999)2.6 Dehidrasi AldolSuatu senyawa karbonil hidroksi, seperti suatu aldol mudah mengalami dehidrasi karena ikatan rangkap dalam produk berkonjugasi dengan gugus karbonilnya. Oleh karena itu, suatu aldehida tak jenuh , dapat dengan mudah diperoleh sebagai produk suatu kondensasi aldol.

Bila dehidrasi menghasilkan suatu ikatan rangkap yang berkonjugasi dengan suatu cincin aromatik, seringkali dehidrasi itu langsung sertamerta (spontan), bahkan juga dalam larutan basa.

(Fessenden,1999)2.7 Reaksi dekarboksilasi

Suatu senyawa dengan suatu gugus karboksil beta terhadap suatu gugus karbonil akan mengalami dekarboksilasi (kehilangan CO2) bila dipanaskan temperatur yang dibutuhkan beranekaragam menurut macamnya senyawaan. Dekarboksilasi berlangsung lewat suatu keadaan transisi siklik.

Keadaan transisi mengharuskan hanya suatu gugus karboksil terhadap gugus karboksil. Gugusgugus karbonil ini tidak pada suatu gugus keton. Jika ester malonat (tersubstitusi maupun tidak) dihidroisis dalam larutan asam yang panas terbentuklah suatu dua asam dan dapat mengalami dekarboksilasi.

(Fessenden,1999)2.7. Kristalisasi

Dalam proses kristalisasi ada beberapa cara yang dilakukan yaitu :

a. Pendinginan

Larutan yang dikristalakan didinginkan perlahan-lahan sehingga mengkristal. Metode ini digunakan untuk zat yang kelarutannya kecil bila suhu diturunkan.b. Penguapan solvenLarutan yang dikristalisasi merupakan campuran antara solven dengan solut, setelah dipanaskan maka solven akan menguap yang tinggal adalah kristalnya. Metode ini dipakai bila penurunan suhu tidak begitu mempengaruhi kelarutan zat dalam pelarutnya. Pelarut yang digunakan mempunyai titik didih rendah.

c. Evaporasi AdiabatisDilakukan dalam ruamg vakum. Larutan panas dimasukkan ruang vakum dimana tekanan totalnya lebih rendah dari tekanan solvennya. Pada suhu saat larutan dimasukkan ke dalam ruang vakum solven akan menguap cepat dan penguapan akan menyebabkan pendinginan secara adiabatis.

d. Salting Out

Prinsipnya adalah menambah suatu zat untuk mengurangi daya larut zat yang akan dikristalkan. Zat ketiga harus mempunyai sifat menurunkan daya larut solven terhadap solut bila diaduk rata. Kristal akan tebentuk bila daya larut solven pada suhu tersebut turun.

(Gibson, 1958)Langkah-langkah kristalisasi :

Campuran senyawa yang akan dimurnikan dilarutkan dalam pelarut yang cocok pada temperatur dekat titik didihnya.

Menyaring larutan panas untuk memisahkan zat pengotor yng tak terlarutkan. Mendinginkan filtrat sehingga senyawa mengkristal.

Memisahkan kristal Kristal dari larutan.

Mencuci kristal lalu mengeingkannya.

(Cahyono, 1991)2.8. Rekristalisasi

Rekristalisasi adalah melakukan tahapan kristalisasi sekali lagi pada kristal yang telah dihasilkan. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan kotoran yang sukar larut dalam pelarut dan terdapat dalam jumlah banyak. Penambahan pelarut panas pada kristalisasi pertama hanya melarutkan sedikit kotoran tersebut dan setelah dingin kotoran akan mengkristal dan mengkontaminasi produk. Oleh karena itu, perlu dilakukan rekristalisasi.

(Cahyono, 1991)Seringkali senyawa padat yang kita inginkan masih tercampur dengan zat padat lain. Oleh karena itu, untuk mendapatkan zat padat tersebut perlu dimurnikan dulu caranya dengan rekristalisasi.

Prinsip dasar rekristalisasi adalah perbedaan kelarutan antara zat ya