Rangkuman Kimia Organik

download Rangkuman Kimia Organik

of 25

Transcript of Rangkuman Kimia Organik

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    1/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 1 dari 2

    KIMIA ORGANIK

    A. Senyawa Karbon dan Senyawa Organik

    Senyawa karbon adalah senyawa yang membentuk rantai dengan atom karbon pada rantai utama. Sedangkan senyaw

    organik adalah senyawa yang ditemukan dalam tubuh makhluk hidup dan mengandung atom karbon, hidrogen, nitroge

    dan oksigen. Walaupun demikian, air bukanlah senyawa organik karena tidak memiliki atom karbon. Sedangkan plastik da

    karet memuat dari rantai panjang karbon sehingga disebut sebagai material organik.

    B. Senyawa Hidrokarbon

    Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa yang hanya terbentuk oleh atom karbon dan oksigen. Senyawa hidrokarbo

    banyak ditemukan dalam minyak bumi. Di antara senyawa tersebut terdapat kelompok senyawa yang memiliki strukt

    rantai lurus (alifatik), rantai melingkar (siklik), dan melingkar serta bersifat aromatik.

    Dikenal tatanama senyawa hidrokarbon dengan tiga jenis kerangka utama, yaitu alkana dengan rantai karbon berikata

    tunggal, alkana dengan rantai karbon berikatan tunggal (CC), alkena yang mengandung ikatan rangkap dua (C=C), d

    alkuna yang mengandung ikatan rangkap tiga (CC). Pada rantai utama terdapat cabang berupa gugus alkil deng

    jumlah karbon yang bervariasi. Berikut adalah tabel nama rantai utama dan gugus cabang pada senyawa hidrokarbon sesu

    dengan jumlah atom karbonnya.

    Atom Karbon Alkana Alkena Alkuna Alkil

    1 Metana metil

    2 Etana Etena etuna etil3 Propana Propena propuna propil

    4 Butana Butena butuna butil

    5 Pentana Pentena pentuna Pentil

    6 Heksana Heksena heksuna heksil

    7 Heptana Heptena heptuna heptil

    8 Oktana Oktena oktuna oktil

    9 Nonana nonena nonuna nonil

    10 Dekana dekena dekuna dekil

    11 Undekana Undekena Undekuna Undekil

    12 Dodekana Dodekena Dodekuna Dodekil

    14 Tetradekana Tetradekena Tetradekuna Tetradekil

    15 Pentadekana Pentadekena Pentadekuna Pentadekil

    20 Eikosana Eikosena Eikosuna Eikosil

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    2/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 2 dari 2

    C. Gugus Fungsi

    Gugus fungsi merupakan kelompok atom yang terikat pada satu atom pusat reaksi spesifik. Berikut adalah beberapa gug

    fungsi yang biasa ditemukan dalam senyawa organik :

    Gugus Struktur Nama Trivial Contoh Rumus Homolog

    Alkena C=C CnH2n

    Alkuna CC HCCH

    Etuna/AsetilenCnH2n2

    Haloalkana R X Alkil HalidaCH3 Cl

    Klorometana/metil kloridaCnH2n+1X

    Alkanol R OH Alkil alkohol CH2 OH

    CH3

    Etanol/etil alkoholCnH2n+2O

    Alkoksialkana R O R'

    alkil alkil

    eterCH2

    O

    CH2

    CH3 CH3

    Dietoksi alkana/dietil eter

    Alkanal

    RC

    H

    O

    alkanaldehida HC

    H

    O

    metanal/formaldehidaCnH2nO

    Alkanon

    R

    C

    R'

    OAlkil alkil

    keton CH3

    COH

    O

    2propanon/dietil keton

    Asam

    Alkanoat RC

    OH

    O

    * CH3

    COH

    O

    Asam etanoat/asam asetat

    CnH2nO2

    Alkil

    Alkanoat

    R

    C

    O

    O

    R *

    CO

    O

    CH3H

    metil metanoat/metil

    format

    Benzena

    R

    AlkilbenzenaBr

    Bromo Benzena

    C6H5R

    * Nama trivial bergantung pada nama sumber alam dari asam alkanoatnya.

    ** untuk benzena, R adalah gugus substituen seperti H, OH, NH2, dll.

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    3/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 3 dari 2

    D. Tata Nama Senyawa Organik

    Berikut adalah langkah penamaan senyawa organik :

    1. Tunjukkan gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa tersebut.

    2. Pilihlah rantai karbon paling panjang kemudian diberi nomor. Tempatkan gugus fungsi utama d

    karbon dengan cabang terbanyak pada nomor kecil.

    3. Tunjukkan cabang yang melekat pada rantai karbon utama, dan hitung jumlah cabang sejenis.4. Penamaan dilakukan dengan mengurutkan cabang cabang secara alfabetis diakhiri dengan nam

    dari rantai utama.

    5. tanda koma digunakan sebagai pemisah antarangka sedangkan tanda pisah digunakan di antara hur

    dan angka.

    Contoh : Berikan nama untuk senyawa berikut :

    CH3CH3

    CH3 CH3H

    OCl

    CH3CH3

    OH

    Jawab :

    Senyawa kiri

    - terdapat gugus alkena

    - penomoran dapat dilakukan dari semua ujung,

    namun dipilih karbon diujung kanan sebagai

    karbon nomor 1 karena dekat dengan 1 cabang

    metil.

    - Dengan penomoran tersebut, terdapat enam

    karbon pada rantai utama dengan ikatan

    rangkap dua pada karbon nomor 3 sehingga

    diberi nama 3-heksena.

    - terdapat satu cabang metil pada karbon nomor

    dua, sehingga diperoleh gugus 2metil.

    Nama senyawa tersebut adalah

    2metil3heksena

    Senyawa kanan

    - terdapat gugus alkohol dan aldehid. Penomora

    dimulai dari karbon aldehid karena merupakan

    gugus fungsi utama.

    - dipilih rantai paling panjang, yaitu rantai lurus

    dengan 7 karbon dan diberi nama heptanal.

    - terdapat dua cabang metil pada karbon nomor

    dan 6 sehingga diberi nama 4,6dimetil.

    - terdapat cabang Cl pada karbon nomor 5 dan

    diberi nama 5kloro.

    - terdapat cabang OH pada karbon nomor 5 dan

    diberi nama 5hidroksi.

    Nama senyawa tersebut adalah

    5kloro5hidroksi4,6dimetilheptanal

    *Pada soal tersebut, bagian yang dilingkari adalah gugus fungsi utama

    ** kloro diletakkan di depan karena berasal dari bahasa Inggris Chloro dan dimetil disimpan

    belakang karena menunjukkan gugus metil yang memiliki nama dengan huruf awal m.

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    4/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 4 dari 2

    E. Reaksi Organik

    Reaksi Adisi

    Reaksi adisi merupakan reaksi penambahan suatu gugus terhadap atom karbon. Reaksi adisi ditand

    dengan berkurangnya ikatan rangkap.

    Contoh, adisi hidrogen pada alkena :

    CH3

    CH CH

    CH3

    + H

    2CH3

    CH CH

    CH3H

    H

    katalis

    terlihat bahwa hidrogen mengisi ikatan rangkap pada alkena, membentuk suatu alkana.

    Reaksi Eliminasi

    Reaksi eliminasi merupakan reaksi penghilangan suatu gugus yang melekat pada atom karbon tertent

    Reaksi eliminasi ditandai dengan bertambahnya ikatan rangkap.

    Contoh, eliminasi air dari suatu alkohol :

    CH3

    CH CH

    CH3H

    OH CH3

    CH CH

    CH3

    + OH2H2SO4

    terlihat bahwa air dilepaskan dari suatu alkohol dan terbentuk suatu alkena, yaitu rantai karbon yan

    memiliki ikatan rangkap.

    Reaksi Substitusi

    Reaksi substitusi merupakan reaksi penggantian suatu gugus yang melekat pada atom karbon tertentu

    Contoh, produksi alkil halida dari suatu alkohol :

    CH3

    CH CH

    CH3H

    OH

    +CH3

    CH CH

    CH3H

    Cl

    ClH+ OH2

    terlihat bahwa gugus OH digantikan oleh gugus Cl tanpa mengubah kondisi ikatan tunggal.

    Reaksi Reduksi

    Pada reaksi organik, reduksi dapat dikatakan untuk reaksi penambahan jumlah hidrogen at

    pengurangan jumlah oksigen dalam rantai karbon. Contoh, reduksi gugus nitro (NO2) menjadi sua

    amina (NH2).

    CH3 CH3

    NO2

    CH3 CH3

    NH2[H]

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    5/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 5 dari 2

    Reaksi Oksidasi

    Pada reaksi organik, oksidasi dapat dikatakan untuk reaksi pengurangan jumlah hidrogen at

    penambahan jumlah oksigen dalam rantai karbon. Contoh, oksidasi gugus alkohol menjadi asa

    karboksilat.

    OH OH

    O

    [O]

    F. Senyawa Aromatik dan Benzena

    Senyawa aromatik merupakan senyawa yang biasanya terdapat pada produk yang memiliki bau tertent

    Senyawa aromatik banyak ditemukan sebagai produk metabolisme tumbuhan, contohnya pada bunga, miny

    atsiri dan lain lain. Gugus aromatik yang banyak ditemukan adalah benzena. berikut adalah struktur resonan

    benzena menurut Kekule :

    Posisi ikatan rangkap pada cincin benzena selalu berpindah (mengalami resonansi), sehingga benzena dap

    digambarkan seperti :

    atau

    Karena strukturnya yang sangat stabil, benzena lebih menyukai reaksi substitusi dibanding reaksi adisi.

    Tatanama senyawa turunan benzena :

    Monosubstitusi pada cincin benzena

    Aturan yang berlaku adalah tatanama seperti pada haloalkana. Contoh :

    CH3

    Br NO2 NH2

    Metil Benzena/Toluena Bromobenzena nitrobenzena anilina

    Disubstitusi pada cincin benzena

    Benzena dapat tersubstitusi sehingga memiliki tiga buah isomer posisi, yaitu orto- (substitusi 1,2); met

    (substitusi 1,3); danpara- (substitusi 1,4).

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    6/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 6 dari 2

    Contoh :

    Br

    Br

    BrBr Br

    Br

    odibromobenzena mdibromobenzena pdibromobenzena

    Polisubstitusi pada cincin benzenaSemua atom H yang terdapat pada cincin benzena dapat disubstitusi oleh gugus lain. Penomoran ato

    karbon tersubstitusi tersebut dilakukan sesuai prioritas berikut (semakin ke kiri semakin ting

    prioritasnya) :

    COOH, SO3H, CHO, CN, OH, NH2, R, NO2 , X

    Contoh : Berikan nama untuk senyawa berikut!

    CH3

    O2N NO2

    NO2

    Jawab : Pada cincin tersebut terdapat dua macam substituen, yaitu gugus CH3 dan gugus NO2. Oleh kare

    itu dipilih gugus CH3 (atau gugus R) sebagai prioritas utama dan diberi nomor 1 (rantai ind

    toluena). Penomoran selanjutnya dapat dilakukan searah jarum jam ataupun sebaliknya karen

    letak substituen sama untuk kedua arah penomoran, yaitu pada posisi nomor 2, 4, dan 6 sehing

    diperoleh substituen lain yaitu 2,4,6trinitro. Oleh karena itu, nama yang tepat untuk senyawa

    atas adalah 2,4,6trinitrotoluena (TNT).

    G. Reaksi pada Gugus Fungsi

    1. Alkil halida

    Substitusi pada alkil halida

    Reaksi pada alkil halida yang dapat dilakukan adalah reaksi substitusi oleh suatu nukleofil. Berik

    adalah urutan nukleofil yang umum dijumpai berdasarkan urutan kekuatannya dalam pelarut pro

    (semakin ke kanan semakin lemah dan tidak bisa menggantikan gugus yang di sebelah kanannya ) :

    SH > CN > I > OH > Br > CH3COO > Cl > F > ROH > H2O

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    7/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 7 dari 2

    Kekuatan nukleofil tersebut dipengaruhi oleh Kebasaan (PKa dari asam konjugasinya), pelarut, ser

    rapat muatan nukleofil.

    Contoh :

    Cl OHKOH+ KCl

    2klorobutana 2butanol

    Reaksi 2klorobutana dengan KOH akan menghasilkan produk reaksi substitusi, yaitu 2butanol. Gug

    Cl dapat digantikan oleh gugus OH karena OH yang berasal dari KOH merupakan nukleofil yang leb

    baik dibanding Cl

    .

    Substitusi alkil halida menuju amina

    Alkil halida dapat diubah menjadi alkil amina melalui reaksi alkilbromida dengan NH3. Contoh :

    Br NH2NH3

    Jika pada keadaan tersebut digunakan alkil bromida berlebih maka akan terjadi alkilasi lebih lanjut :

    NH2

    NH

    Br

    Sintesis Gabriel

    Pembentukan amina pada alkil halida dapat dilakukan dengan mereaksikan alkilhalida dengan gara

    kalium ptalimida. Contoh :

    Br NH2

    N+ K

    -

    O

    O

    Eliminasi pada alkil halidaReaksi eliminasi yang dilakukan pada alkil halida akan menghasilkan alkena. Eliminasi dikatalisis ole

    basa dan dibantu pemanasan. Produk eliminasi dari suatu alkil halida mengikuti aturan Zaitsev, yai

    pembentukan alkena yang lebih stabil (alkena yang paling tersubstitusi). Sedangkan jika terbent

    alkena yang kurang tersubstitusi (misal karena penggunaan basa yang meruah seperti natrium ter

    butoksida, (CH3)3CONa) maka akan terbentuk produk Hofmann.

    Contoh :

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    8/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 8 dari 2

    Br

    +C2H5OK

    Produk Zaitsev Produk Hofmann

    (Lebih Tersubstitusi) (Kurang Tersubstitusi)

    Reduksi alkil halida membentuk alkana

    Reaksi alkil halida dengan reduktor kuat seperti litium alumunium hidrida (LiAlH4) dapat membent

    alkana. Dalam hal ini terjadi substitusi atom halogen oleh hidrida (spesi hidrogen bermuatan negatif, H

    Contoh :

    Cl 1) LiAlH4, (C2H5)2O

    2) H2O/H2SO4

    H

    2. Alkena dan Alkuna

    Hidrogenasi alkena dan alkuna

    Pada alkena, adisi oleh gas hidrogen (H2) akan menghasilkan suatu alkana.

    Contoh :

    H2, Pt

    2metil2butena 2metilbutana

    Pada alkuna, adisi oleh 1 mol gas hidrogen (H2) akan menghasilkan suatu alkena. Alkena yang terbent

    akan merupakan alkena cis (Z) jika digunakan katalis Lindlar (paladium dalam kalsium karbona

    Pd/CaCO3). Sedangkan jika pada proses hidrogenasi digunakan H2 yang dihasilkan dari pelarutan litiu

    (Li) atau natrium (Na) dalam amonia atau etilamina maka akan terbentuk alkenatrans (E).

    Contoh :

    H2, Pd/CaCO3H

    H

    4metil2pentuna (Z)4metilpentena

    H

    H1) Li, C2H5NH2, -78

    oC

    2) NH4Cl

    4metil2pentuna (E) 4metilpentena

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    9/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 9 dari 2

    Jika adisi pada alkuna dilakukan oleh 2 mol gas H2 maka akan terbentuk suatu alkana. Contoh :

    H22 mol, Pt

    4metil2pentuna 4metilpentana

    Adisi halogen (X2) dan pembentukan halohidrin

    Reaksi suatu alkena dengan halogen (Cl2 atau Br2) akan menghasilkan produk visinal dihaloalkana ji

    dilakukan pada pelarut nonpolar (misal : CCl4). Contoh :

    Br

    Br

    Br2

    CCl4

    Jika pada reaksi tersebut dilakukan dalam air, maka akan terbentuk halohidrin. Contoh :

    OH

    Br

    Br2

    H2O

    Pembentukan diol visinal

    Ikatan ganda pada alkena dapat mengalami oksidasi membentuk diol melalui reaksi dengan osmiu

    tetroksida,OsO4. Contoh :

    OH

    OH

    1) OsO4, piridin

    2) NaHSO4/H2O

    Pemutusan ikatan rangkap pada alkena

    Oksidasi dengan suatu oksidator kuat seperti KMnO4 dapat memutuskan ikatan rangkap pa

    alkena. Oksidasi yang kuat tersebut dapat menghasilkan produk oksidasi tuntas, yaitu keton at

    asam karboksilat. Contoh :

    O1) KMnO4, H2O, OH

    -, panas

    2) H3O+ +

    OH

    O

    Ozonolisis

    Pemutusan ikatan rangkap pada alkena dapat dilakukan pula melalui ononolisis. Pemutusan ikat

    rangkap pada alkena dengan ozonolisis akan menghasilkan aldehid atau keton. Contoh :

    O + H

    O

    1) O3, CH2Cl2, -78oC

    2) Me2S

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    10/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 10 dari 2

    Adisi HX

    Adisi HX pada suatu alkena akan menghasilkan suatu alkil halida yang mengikuti aturan Markovniko

    Menurut aturan Markovnikov, atom halogen yang berasal dari HX akan terikat pada atom karbon ya

    berasal dari karbokation yang lebih stabil (mengikat sedikit atom hidrogen). Contoh :

    ClHCl

    +Cl

    Produk Markovnikov

    (lebih disukai)

    Jika adisi HBr dilakukan dengan adanya suatu peroksida, maka akan terbentuk produk ant

    Markovnikov (atom Br terikat pada atom karbon alkena yang memiliki atom hidrogen lebih banyak

    Reaksi ini hanya terjadi pada HBr. Contoh :

    BrHBr

    ROOR

    Hidrasi alkena

    Adisi H2O (hidrasi) pada alkena dapat terjadi dengan adanya katalis asam. Reaksi tersebut aka

    menghasilkan alkohol yang merupakan produk Markovnikov.

    Contoh :

    OHH2O

    H3O+

    Oksimerkurasidemerkurasi

    Salah satu cara memperoleh alkohol dari suatu alkena adalah melalui reaksi oksimerkuras

    demerkurasi. Pada reaksi ini, suatu alkena direaksikan dengan garam Hg(II) asetat (merkurasi) diik

    dengan reduksi oleh NaBH4 (demerkurasi). Alkohol yang dihasilkan merupakan produk Markovniko

    Contoh :

    OH1) Hg(CH3COO)2, THF-H2O

    2) OH-, NaBH4

    Hidroborasi

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    11/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 11 dari 2

    Alkohol dapat terbentuk dari suatu alkena melalui reaksi hidroborasi. Pada reaksi ini, suatu alke

    direaksikan hidrida boron (BH3) diikuti dengan oksidasi oleh hidrogen peroksida pada suasana bas

    Alkohol yang dihasilkan merupakan produk antiMarkovnikov. Contoh :

    OH

    1) BH3: THF

    2) OH-, H2O2

    Epoksidasi

    Pembentukan epoksida dapat dilakukan terhadap alkena melalui reaksi dengan asam peroksi (R

    CO3H). Asam peroksi yang umum digunakan adalah asam mkloroperbenzoat (mCPBA).

    O

    O

    Cl

    OH

    mCPBA

    Contoh pembentukan epoksida dari sikloheksena :

    Om-CPBA

    3. Alkohol dan Eter

    Alkil halida dari alkohol

    Alkohol dapat dikonversi menjadi suatu alkil halida melalui reaksi dengan asam HX pekat. Contoh :

    OH ClHCl pekat

    Alkil halida dapat diperoleh pula dari reaksi alkohol dengan PBr3 atau tionil klorida (SOCl2). Contoh :

    OH BrPBr3+ HOPBr2

    OH Cl + SO2SOCl2

    NR3+ NR3

    +Cl

    -

    Reaksi alkohol dengan Na

    Alkohol dapat bereaksi dengan Na membentuk basa Natrium alkoksida :

    R OH R O-NaNa

    +

    + H2

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    12/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 12 dari 2

    Pembentukan eter melalui Reaksi Williamson

    Eter terbentuk dari suatu alkil iodida dengan natrium alkoksida. Contoh :

    I

    + ONaO

    Pemutusan eter dengan HX

    Suatu eter dapat kembali membentuk alkil halida dan alkohol dengan adanya HX. Contoh :

    O HBr Br+ OH

    Pembukaan cincin epoksida

    Suatu epoksida dapat mengalami pembukaan cincin melalui reaksi epoksida dengan suatu nukleo

    Pembukaan suatu epoksida dengan

    OH sebagai nukleofil maka akan terbentuk suatu diol :

    OHO- OH

    OH

    Sedangkan pembukaan epoksida dengan alkohol (ROH) pada suasana asam akan menghasilk

    alkoksi alkohol.

    O

    OC2H5

    OH

    C2H5OH, HX

    Pembukaan epoksida pun dapat dilakukan dalam suasana basa :

    O

    OC2H5

    OH

    C2H5O-

    C2H5OH

    Oksidasi alkohol

    Oksidasi alkohol dapat dilakukan untuk mengubahnya menjadi gugus fungsi lain dengan tingk

    oksidasi lebih tinggi. Oksidasi alkohol primer akan menghasilkan aldehid, dan jika dilakuk

    oksidasi tuntas maka akan diperoleh asam karboksilat. Oksidasi alkohol sekunder ak

    menghasilkan suatu keton. Sedangkan alkohol tersier tidak dapat teroksidasi menjadi aldeh

    keton, atau asam karboksilat.

    a. Oksidasi Swern

    Oksidasi Swern dilakukan untuk mengoksidasi alkohol dengan menggunakan reagen oksa

    klorida, (COCl)2. Reaksi tersebut berlangsung pada pelarut aprotik (misalnya DMSO), tan

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    13/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 13 dari 2

    kehadiran air. (COCl)2 merupakan oksidator lemah sehingga hanya dapat mengoksidasi alkoh

    primer menjadi aldehid, tidak menjadi asam karboksilat. Sedangkan alkohol sekunder ak

    teroksidasi menjadi keton. Contoh :

    H

    O

    OH 1) (COCl)2, DMSO, -60oC

    2) (C2H5)2N

    Alkohol 1o

    OOH1) (COCl)

    2, DMSO, -60 oC

    2) (C2H5)2N

    Alkohol 2o

    b. Oksidasi dengan PCC (Piridinium Kloro Kromat)

    PCC merupakan garam yang terbuat dari piridin, HCl, dan kromium(IV) oksida (CrO3). Rea

    dengan PCC dilakukan pada kondisi bebas air sehingga oksidasi alkohol primer tid

    berlangsung tuntas menjadi asam karboksilat, hanya berlangsung hingga membentuk aldehi

    Namun demikian, oksidasi alkohol sekunder akan menghasilkan keton. Contoh :

    H

    O

    OHPCC, CH2Cl2

    Alkohol 1o

    OOHPCC, CH2Cl2

    Alkohol 2o

    c. Oksidasi dengan asam kromat (Reagen Jones)

    Reagen Jones terbuat dari kromium(VI) oksida (CrO3) atau natrium kromat (NaCrO4) ya

    dilarutkan dalam larutan asam sulfat. Dengan reagen ini, alkohol primer akan teroksida

    menjadi asam karboksilat Sedangkan alkohol sekunder akan teroksidasi menjadi keton. Reakdengan Cr(VI) akan menghasilkan larutan Cr(III) yang berwarna hijau.

    OH

    O

    OH H2CrO4, aseton, 35oC

    Alkohol 1o

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    14/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 14 dari 2

    OOHH2CrO4, aseton, 35

    oC

    Alkohol 2o

    d. Oksidasi dengan Kalium permanganat, KMnO4

    Kalium permanganat (KMnO4) merupakan oksidator kuat yang dapat mengoksidasi alkoh

    primer langsung menjadi asam karboksilat. Oksidasi alkohol dengan KMnO4 berlangsung pa

    suasa basa dan akan menghasilkan endapan coklat, yaitu MnO2.

    O- K

    +

    O

    OH KMnO4, OH-/H2O

    H2O+/H2O OH

    O

    Alkohol 1o

    OOH KMnO4, OH-/H2O

    Alkohol 2o

    4. Aldehid dan Keton

    Reduksi aldehid atau keton

    Aldehid atau keton dapat direduksi baik dengan litium alumunium hidrida (LiAlH4) maupun natriu

    borohidrida (NaBH4). Kekuatan reduktor dari LiAlH4 lebih kuat dibanding NaBH4 sehingga dap

    digunakan untuk mereduksi asam karboksilat menjadi alkohol. Reduksi aldehid akan menghasilka

    alkohol primer sedangkan reduksi keton akan menghasilkan alkohol sekunder.

    H

    O

    OH

    1) LiAlH4, (C2H5)2O

    2) H2O, H2SO4

    Aldehid alkohol 1o

    1) LiAlH4, (C2H5)2O

    2) H2O, H2SO4

    O OH

    Keton alkohol 2o

    Adisi terhadap karbonil

    a. Pembentukan hidrat (adisi air)

    Adanya air di sekitar molekul senyawa yang merupakan aldehid atau keton akan membent

    suatu hidrat yang merupakan geminal diol. Contoh :

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    15/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 15 dari 2

    R

    O

    R

    OHOH

    H2O

    Aldehid/keton aldehid/keton hidrat

    b. Pembentukan hemiasetal dan asetal (adisi alkohol)

    Alkohol dapat melakukan adisi terhadap ikatan C=O pada aldehid atau keton dan membentuk

    hemiasetal. Jika proses tersebut terjadi karena adanya alkohol berlebih, maka akan terbentuk

    asetal. Contoh :

    R

    O

    CH3OH, HCl(g) R

    H3CO OH

    CH3OH, HCl(g) R

    H3CO OCH3

    Aldehid/keton hemiasetal asetal

    c. Pembentukan imina dan enamina (adisi amina)Imina akan terbentuk jika terhadap suatu aldehid atau keton direaksikan amina prime

    Sedangkan enamina akan terbentuk jika terhadap aldehid atau keton direaksikan denga

    amina sekunder. Contoh :

    R

    O

    R

    NH3O

    +/H2O+ NH2

    Aldehid/keton amina 1o

    imina

    R

    O

    R

    NH3O+/H2O+ N

    H

    Aldehid/keton amina 2o

    enamina

    d. Pembentukan Oksim

    Reaksi antara aldehid/keton dengan hidroksilamin (NH2OH) akan menghasilkan suatu oksim

    Contoh :

    R

    O NOH

    R

    NH2OH

    Aldehid/keton oksim

    e. Pembentukan Hidrazon

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    16/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 16 dari 2

    Reaksi antara aldehid atau keton dengan hidrazin (H2NNH2) akan menghasilkan suatu turun

    hidrazon. Contoh :

    R

    O NNH2

    R

    H2N-NH2

    Aldehid/keton Hidrazon

    Reduksi Wolff-Kishner

    Aldehid atau keton dapat direduksi menjadi alkana melalui pembentukan hidrazon. Hidrazo

    yang terbentuk selanjutnya dipanaskan sehingga melepaskan N2. Proses iti dikenal denga

    reduksi WolffKishner.

    R

    O NNH2

    R

    H2N-NH2 KOH

    R

    Aldehid/keton Hidrazon Alkana

    f. Pembentukan Sianohidrin

    Sianohidrin hapat diperoleh dari reaksi aldehid atau keton dengan HCN. Gugus CN yang

    terbentuk dapat direduksi menjadi amina atau dihidrolisis membentuk asam karboksilat.

    Contoh :

    R

    O

    HCN

    R

    OHNC

    LiAlH4

    R

    OH

    OH

    R

    OHHOOCH2O

    Aldehid/keton sianohidrin

    Reaksi Wittig

    Aldehid atau keton dapat diubah menjadi suatu alkena melalui reaksi Wittig. Reaksi Witt

    berlangsung antara suatu aldehid atau keton dengan Ilida (senyawa organofosfor). Contoh :

    R

    O

    R+ PPH3

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    17/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 17 dari 2

    Aldehid/keton Ilida Alkena

    Oksidasi aldehid

    a. Oksidasi aldehid dengan KMnO4

    Aldehid akan teroksidasi menjadi asam karboksilat dalam larutan KMnO 4 panas. Pada akh

    reaksi akan diperoleh endapan coklat MnO2. Contoh :

    O- K

    +

    O

    H

    OKMnO4, OH

    -/H2O

    OH

    OH3O

    +/H2O

    Aldehid/keton Asam karboksilat

    b. Oksidasi aldehid dengan Ag (reagen Tollens)

    Aldehid dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat jika ditambahkan larutan komple

    perak(I). Pada akhir reaksi akan diperoleh Cermin perak (terbentuk endapan Ag). Contoh :

    H

    O

    OH

    O

    1) Ag(NH3)4+, H2O

    2) H3O+/H2O + Ag

    Aldehid ion karboksilat cermin perak

    c. Oksidasi aldehid dengan Ag (reagen Tollens)

    Aldehid dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat jika ditambahkan larutan komple

    perak(I). Pada akhir reaksi akan diperoleh Cermin perak (terbentuk endapan Ag). Contoh :

    H

    O

    OH

    O1) Ag(NH3)4

    +, H2O

    2) H3O+/H2O + Ag

    Aldehid ion karboksilat cermin perak

    Oksidasi keton (Oksidasi BaeyerViliger)

    Keton dapat teroksidasi membentuk ester melalui oksidasi Baeyer Villiger dengan bantuan asa

    peroksi (misal, mCPBA). Contoh :

    O

    mCPBA O

    O

    Keton ester

    5. Asam Karboksilat dan turunannya

    Reduksi turunan asam karboksilat

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    18/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 18 dari 2

    Turunan asam karboksilat dapat direduksi menjadi suatu aldehid dengan beberapa reagen hidri

    logam. Asam karboksilat, halida asam (asil halida), dan senyawa nitril dapat direduksi deng

    LiAl(OtBu)2H atau diisobutil alumuniun hidrida (DIBALH). Contoh :

    OH

    O1) DIBAL-H, -78 oC

    2) H2O OH

    Asam propanoat npropanol

    Cl

    O 1) DIBAL-H, -78 oC

    2) H2O OH

    Propanoil klorida npropanol

    CN1) DIBAL-H, -78 oC

    2) H2O OH

    propanitril npropanol

    Pembentukan halida asam (asil klorida)Halida asam dapat diperoleh dari reaksi asam karboksilat dengan tionil klorida (SOCl2). Contoh :

    OH

    OSOCl2

    atau PCl3Cl

    O

    Reaksi dari halida asam (asil klorida)

    Halida asam merupakan turunan asam karboksilat yang paling reaktif. Halida asam dapat diuba

    menjadi anhidrida asam, ester, ataupun amida. Contoh :

    Cl

    O

    R O-Na

    +

    O

    R-OH, basa

    NRH2

    O

    O

    R

    O

    O

    O

    R

    N

    H

    O

    R

    Pembentukan amina primer melalui halida asam (Penataan ulang Curtius)

    Halida asam dapat diubah menjadi amina primer melalui reaksi dengan natrium azida (NaN

    Contoh :

    Cl

    O

    NH2

    1) NaN3, panas

    2) H2O

    Anhidrida asam

    Ester

    Amida

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    19/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 19 dari 2

    Pembentukan anhidrida asam

    Anhidrida asam dapat terbentuk antara garam karboksilat dengan asil klorida. Contoh :

    Cl

    OR O- Na

    +

    O

    O

    O

    R

    O

    Reaksi dari anhidrida asam

    Anhidrida asam dapat diubah menjadi ester atau amida. Contoh :

    O

    O

    R*

    O

    R-OH, basa

    NRH2

    O

    O

    R

    NH

    O

    R

    Pembentukan ester

    Ester dapat dibuat dari reaksi asil klorida, anhidrida asam, ataupun asam karboksilat dengan suat

    alkohol. Contoh :

    Cl

    O R-OH, basa

    O

    O

    R*

    O R-OH, basa

    O

    O

    R

    R-OH, H3O+

    OH

    O

    Esterifikasi (Pembentukan Ester)

    Ester adalah senyawa organik hasil reaksi antara suatu asam karboksilat dengan alkohol. Est

    sering digunakan sebagai penambah aroma buah pada makanan. Berikut adalah salah satu cont

    reaksi pembentukan ester :

    O

    O

    ROH

    O R-OH, H3O+

    Berikut adalah ester buah yang sering digunakan :

    Aroma Ester Aroma Ester

    Pisang isopentil asetat Nanas etil butirat

    Rum isobutil propionat Jeruk oktil asetat

    Ester

    Amida

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    20/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 20 dari 2

    Pear propil asetat Apel metil butirat

    Hidrolisis Ester

    Ester dapat diubah kembali menjadi komponen pembentuknya (alkohol dan asam karboksila

    melalui reaksi berikut :

    O

    O

    R

    Basa

    O-

    O

    OH

    OH3O+/H2O

    Katalis yang digunakan pada hidrolisis ester dapat berupa asam atau basa. Jika pada pros

    hidrolisis ester digunakan basa alkali (seperti KOH atau NaOH) serta ester yang digunakan memil

    struktur rantai panjang hidrokarbon (misalnya lemak atau minyak) maka akan terbentuk sabun d

    disebut reaksi saponifikasi (reaksi penyabunan).

    Transesterifikasi

    Suatu ester dapat dibuat menjadi ester yang lain melalui reaksi ester dengan alkohol lain terkatali

    asam. Contoh :

    O

    O

    RR*-OH, HA

    O

    O

    R*

    Reaksi dari anhidrida asam

    Anhidrida asam dapat diubah menjadi ester atau amida. Contoh :

    O

    O

    R*

    O

    R-OH, basa

    NRH2

    O

    O

    R

    NH

    O

    R

    Amida

    Amida merupakan turunan asam karboksilat yang paling kurang reaktif. Amida dapat dihidrolisis

    dan kembali membentuk asam karboksilat :

    NH

    O

    RH3O

    +/H2O

    OH

    O

    Dehidrasi amida membentuk nitril

    Amida dapat diubah menjadi nitril melalui dehidrasi dengan reagen P4O10 atau (CH3CO)2O. Contoh

    Ester

    Amida

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    21/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 21 dari 2

    NH

    O

    RP4O10

    C

    N

    Pembentukan amina dari amida melalui reaksi penataan ulang Hofmann

    Reaksi amida dengan Br2 pada suasana basa akan menghasilkan amina primer :

    NH

    O

    RNH2

    Br2, OH-/H2O

    6. Benzena

    Cincin benzena dapat mengalami substitusi elektrofilik melalui beberapa reaksi berikut :

    Nitrasi cincin benzena

    NO2HNO3

    H2SO

    4

    + OH2

    Sulfonasi cincin benzena

    SO3HSO3

    H2SO

    4

    Halogenasi cincin benzena

    X2,FeX

    3

    X=Cl, Br

    X

    + H X

    Alkilasi cincin benzena (Reaksi FriedelCrafts)

    RRCl, AlCl3 + ClH

    Oksidasi alkil benzena

    Suatu alkil benzena dapat dioksidasi menjadi asam benzoat melalui oksidasi dengan KMnO4. Conto

    :

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    22/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 22 dari 2

    COOH1) KMnO4, OH

    -

    2) H3O+/H2O

    Etilbenzena asam benzoat

    Substitusi benzena melalui

    Substitusi terhadap cincin benzena dapat dilakukan pula melalui rute lain, yaitu melalui pembentuka

    anilin yang diikuti reaksi anilin dengan asam nitrit (HNO2) menghasilkan garam diazonium. Berik

    adalah tahapan reaksi reaksi pembentukan garam diazonium dari benzena :

    NO2HNO3

    H2SO

    4

    1) Sn, HCl

    2) OH-

    NH2 HONO N2+

    Nitro benzena anilin Garam diazonium

    Substitusi dengan reagen berbeda terhadap garam diazonium akan menghasilkan berbagai benze

    tersubstitusi melalui reaksi Sandmeyer :

    N2+

    OHCuO, Cu2+,H2O

    XCuX

    X = Cl, Br, CN

    IKI

    FHBF4

    HH3PO2, H2O

    Substitusi lanjut pada benzena

    Cincin benzena yang telah tersubstitusi dapat mengalami substitusi lebih lanjut. Substitue

    yang sebelumnya telah terikat pada cincin benzena akan mengarahkan pengikatan substitue

    berikutnya. Umumnya, gugus pendorong elektron akan mengarahkan pada posisi orto/pa

    sedangkan gugus penarik elektron akan mengarahkan pada posisi meta.

    Gugus Pengarah orto/para Gugus Pengarah meta

    Pengaktifasi kuat terhadap cincin benzena

    NH2, NHR, NR2 (turunan anilin)

    Pendeaktifasi sedang terhadap cincin benzena

    CN, SO3H,

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    23/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 23 dari 2

    OH, OH (fenol)

    Pengaktifasi sedang terhadap cincin benzena

    NHCOCH3, NHCOR (amida dari anilin)

    OCH3, OR (alkoksi atau ester dari fenol)

    Pengaktifasi lemah terhadap cincin benzenaCH3, C2H5,R (alkil) dan C6H5 (fenil)

    Pendeaktifasi lemah terhadap cincin benzena

    F, Cl,Br, I (halida)

    COOH, COOR (turunan asam karboksilat)

    COR, CHO (keton atau aldehid)

    Pendeaktifasi kuat terhadap cincin benzena

    NO2, NR3+

    CF3, CCl3 (turunan asam karboksilat)

    Contoh :

    Bromo nitrobenzena dapat dilakukan melalui brominasi diikuti nitrasi terhadap cincin benzena :

    Br Br

    NO2

    +Br

    O2N

    HNO3

    H2SO4

    Br2,FeBr

    3

    Produk dari tahapan sintesis tersebut akan menghasilkan obromonitrobenzena dan p

    bromonitrobenzena. Adanya gugus Br yang merupakan pengarah orto/para mengarahkan reak

    nitrasi terjadi pada karbon orto atau para. Jika tahapan tersebut dibalik, yaitu dilakukan terleb

    dahulu nitrasi dan diikuti brominasi, maka akan terbentuk mbromonitrobenzena :

    NO2

    NO2

    Br

    HNO3

    H2SO4

    Br2,FeBr3

    H. Isomer

    Isomer merupakan kelompok suatu senyawa dengan rumus kimia sama namun memiliki bentuk strukt

    berbeda. Struktur tersebut mempengaruhi sifat fisika dan kimia dari setiap senyawa yang saling berisom

    tersebut.

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    24/25Ringkasan Organic Chemistry, Solomon Hanhan Dianhar 2 Feb 2014 | 24 dari 2

    Isomer rangka

    Isomer rangka merupakan hubungan beberapa senyawa dengan struktur berbeda.

    CH3 CH3

    CH CH2

    CH3

    CH3 CH3

    C CH3

    CH3

    CH3 CH3

    npentana 2metilbutana 2,2dimetilpropana

    Ketiga senyawa tersebut memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C 5H12 namun dapat membent

    struktur yang berbeda. isomer rangka dapat ditunjukkan pula oleh beberapa kelompok senyaw

    berikut :

    a. Alkena dan sikloalkana

    b. Alkuna dengan alkadiena

    c. Alkuna dengan sikloalkena

    Isomer posisi

    Isomer posisi ditunjukkan oleh beberapa struktur senyawa yang sama dengan letak gugus fung

    yang berbeda.

    CH2

    CH3FCH3

    CH3

    F

    1fluorobutana 2fluorobutana

    Isomer gugus fungsi

    Isomer posisi ditunjukkan oleh beberapa struktur senyawa yang sama dengan gugus fungsi yan

    berbeda. Berikut adalah beberapa isomer gugus fungsi :

    a. Alkohol dan eter

    ISOMER

    ISOMER

    STRUKTURAL

    STEREOISOMER

    (ISOMER GEOMETRI)

    Isomer Rangka

    Isomer Posisi

    Isomer

    Gugus Fungsi

    Isomer cistrans

    Isomer Optik

  • 7/24/2019 Rangkuman Kimia Organik

    25/25

    b. Aldehid dan Keton

    c. Asam karboksilat dan ester

    Isomercistrans

    Isomer cistrans dapat ditemui pada senyawa golongan alkena. Penamaan isomer cistra

    dilakukan berdasarkan gugus yang terletak pada karbon yang membentuk ikatan rangka

    Perhatikan kedua senyawa berikut :

    Cl

    Cl

    CH3

    CH3

    CH3

    Cl

    CH3

    Cl

    cis2,3dikloro2butena trans2,3dikloro2butena

    Pada isomer cis, letak gugus Cl berikatan secara sepihak sedangkan isomer trans memiliki gugus

    yang terikat berlawanan.

    Isomer optik

    Isomer optik dimiliki oleh molekul yang memiliki atom karbon kiral (atom karbon asimetri), yai

    atom karbon yang mengikat empat gugus yang berbeda. Senyawa yang memiliki atom karbo

    asimetri dapat disebut senyawa optis aktif karena mampu memutar bidang polarisasi cahay

    Senyawa yang saling berisomer optik merupakan bayangan cermin dari senyawa lainnya, sepe

    telapak tangan.

    C

    OH

    O

    CH3

    NH2

    H

    C CH3

    NH2

    HO

    OH

    Kedua senyawa tersebut adalah asam 2aminopropanoat dengan cermin di tengahnya.

    Kedua senyawa tersebut adalah berbeda karena jika salah satu senyawa digseser ke arah

    senyawa bayangannya maka tidak akan berimpit.