REAKSI-REAKSI SENYAWA ORGANIK

OLEH :DRH. IMBANG DWI RAHAYU, MKES.

JENIS-JENIS REAKSI SENYAWA ORGANIKBAGAIMANA SUATU REAKSI BISA TERJADI?

Suatu reaksi terjadi karena satu molekul atau lebih Memiliki energi yang cukup (energi aktivasi) untuk memutuskan Ikatan.

Suatu ikatan kovalen bisa diputus dengan 2 cara :Pemutusan heterolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan ion-ion. Contoh :A : B A+ + :B - atauA : B :A- + B +

Pemutusan homolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan radikal bebas. Contoh :A : B A. + B.

PEREAKSI

2 hal yang diperhatikan pada suatu reaksi :Apa yang terjadi pada gugus fungsionalSifat pereaksi yang menyerang

3 JENIS PEREAKSI, YAITU :Pereaksi elektrofil : pereaksi yang bermuatan positif, asam Lewis dan sebagai oksidator (penerima elektron). Contoh : H2O, HNO3 / H2SO4b. Pereaksi nukleofil : pereaksi yang bermuatan negatif, basa Lewis dan reduktor (melepaskan elektron). Contoh : H2O, NH3c. Pereaksi radikal bebas : pereaksi yg memiliki satu elektron tak berpasangan. Contoh : Cl . dan Br .

JENIS REAKSI DAN PEREAKSI DALAM KIMIA ORGANIK

Reaksi Substitusi1. Substitusi Nukleofil : reaksi penggantian suatu gugus dengan gugus lain, dimana gugus pengganti merupakan pereaksi nukleofil. Contoh : RX + H2O R-OH + HX X : unsur halogen. 2. Substitusi elektrofil : gugus pengganti merupakan pereaksi elektrofil.Contoh : H Ar + E+ - Y- E Ar + HY

3. Substitusi radikal bebas gugus pengganti berupa pereaksi radikal bebas. Contoh : R-H + Cl. RCl + H.B. Reaksi Adisi1. Adisi Nukleofil : reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan hasilkan ikatan tunggal,dimana gugus yang menyerang pertama kali berupa pereaksi nukleofil. O O Contoh : R- C-H + H2O H-C-H + H2O

OH H -- C H OH

2. Adisi Elektrofil gugus penyerang berupa pereaksi elektrofil.Contoh :AB + C = C A C C BH H + CH2 = CH2 CH3 CH3

3. Adisi Radikal Bebas gugus penyerang merupakan radikal bebas.Contoh :CH4 + Cl . . CH3 + HCl C. Reaksi Eliminasi : reaksi penggantian ikatan, dari ikatan tunggal menjadi rangkap.

Contoh :X C C Y C = C + X Y H OH 1700C CH2 CH2 CH2 = CH2 + H2O H2SO4

D. Reaksi OksidasiE. Reaksi ReduksiF. Reaksi Polimerasi : Perubahan monomer menjadi polimer oleh cahaya, radikal bebas, kation atau anion.Contoh : n CH2 = CH2 Cl (-CH2- CH - )n Cl

G. Reaksi Esterifikasi reaksi substitusi antara gugus - OH dari asam karboksilat dengan gugus - O CH2 CH3 dari etanol.Contoh : OCH3 CH2 C OH + H O CH2 CH3 O CH3 CH2 C O CH2 CH3

+ H2O

Tahap-tahap : O (2) OH+ CH3 CH2 C - OH + H+ CH3 CH2 C - OH

CH3 CH2 - O - H (4) O-H OH CH3 CH2 C O CH2 CH3 CH3 CH2 C O+ H H2O+ (3) OH CH2 CH3 O CH3 CH2 C O CH2 CH3 + H2O (5)(ETIL PROPANOAT) +H+

Modifikasi Ester Asam LemakEsterifikasi O OR C OH + ROH R C OR + H2OAs. Karbok Alkohol Ester silat b) Interesterifikasi O O O R C OR + R C OR* R C OR* + O R C ORc) Alkoholisasi O O R C OR + R*OH R C OR* + ROH HClH2SO4 atau

d) Asidolisis O O O O R C OR + R C OH R C OR + R C OH H2SO4 Metode Esterifikasi Lain O OR C Cl + ROH R C OR + HClAsil Halida Alkohol Ester OR C O O O + ROH R C OR + R C OH R C Alkohol Ester As. karboksilat O Anhidrida

O OR C O Ag + R Br R C OR + Ag BrGaram Perak Alkil Halida Ester

O OR C O H + R OH R C OR + H2OAs. Karboksilat Alkohol Ester O BF3 OR C OH + C2H4 R C O C2H5As. Karboksilat Olefin Ester

BF3 OR O R + CO R C OR

REAKSI ELIMINASIPengertian : reaksi pengeluaran dua buah gugus dari ikatan tunggal membentuk ikatan rangkap.Contoh : dehidrasi alkoholH OH H2SO4 CH3CH2 C CH3 CH2 = C + H2O CH3 600C CH3

H OH H2SO4CH2 CH CH3 CH2 = CH CH3 + H2O 1000C

H OH H2SO4CH2 CH2 CH2 = CH2 + H2O 170oC

HALOGENASIPengertian :Reaksi suatu senyawa dengan halogen (khlorinasi/Brominasi)A. Halogenasi Pada ALKANA

Cl didapat H Cahaya H H C H + Cl Cl H C Cl + H Cl H (panas) H H lepas Khlor metana

Langkah Halogenasi :Halogen terbelah menjadi dua partikel netral radikal bebas atau radikal.

Suatu radikal adalah sebuah atom atau kumpulan atom yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak memiliki pasangan. . . . . . . . .: Cl : Cl : : Cl . + . Cl : . . . . . . . .Molekul khlor radikal khlor elektr. Tak berpasangan

. .Cl2 + 58 Kkal/mol 2 : Cl . . . partikel reaktif energi tinggi2. Langkah penggandaanLangkah 1 H . . H . . H C H + . Cl : + 1 Kkal/mol H C . + H : Cl : H . . H . .Metana radikal khlor radikal metil

Langkah 2 H . . . . H . . . .H C . + : Cl : Cl : H C Cl : + . Cl : H . . . . H . . . .Radikal metil Khlor Khlor metan radikal khlor (metil khlorida)

Gas pendinginRadikal khlor yg baru akan bergabung dengan metana lain siklus penggandaan terus berjalan reaksiBerantai radikal bebas

Reaksi Rantai Radikal Bebas . . . . : Cl . + CH4 . CH3 + H : Cl : . . . . . .. CH3 + Cl2 CH3Cl + : Cl . . .Reaksi rantai akan berlangsung terus sampai semua reaktan terpakai atau sampai radikal dimusnahkan

3. Langkah akhirBagaimana memusnahkan radikal?Cara : menggabungkan dua buah radikal non radikal disebut : reaksi penggabungan (couplingreaction)

Coupling Reaction H H H H H H H C . + . C H H C : C H H C -- C H H H H H H HDua radikal metil Etana

Permasalahan : Reaksi CampuranKetika khlorinasi metana berlangsung menurunkanKonsentrasi metana, tetapi meningkatkan konsentrasi khlormetan tumbukan antara radikal khlor dengan Dg khlormetan, bukan dengan metana.

Reaksi : H . . H . .Cl C : H + . Cl : Cl C . + H : Cl : H . . H . . Khlormetan Radikal Khlormetil

H . . . . H . . Cl C . + : Cl : Cl : Cl C Cl + . Cl : H . . . . H . . Dikhlorometana (pelarut lemak)

Reaksi Khlorinasi dari radikal bebas metan yang menghasilkan hasil campuran

CH4 + Cl2 CH3Cl , CH2Cl2 , CHCl3 , CCl4 danHasil gabungan senyawa-senyawa hasil.

CHCl3 : Khloroform senyawa beracun, pernah sebagai anastetik

CCl4 : pelarut, reagen beracun

B. Halogenasi Pada Senyawa AromatikReaksi benzen dengan Brom (Br2) atau Khlor (Cl2) Halobenzena

Etil benzena 1 bromo- metil benzena

Katalisator : Besi (Fe- III) Halida /Fe Br3- CH2 CH3+ Br2- CH CH3 + HBr Brcahaya+ Br2 - Br + HBrBenzena Bromobenzena

REAKSI OKSIDASIOksidasi Pada Alkana- Sulit dioksidasi dengan oksidator lemah/agak kuat, seperti : KMnO4- Mudah diokdidasi oleh oksigen dari udara jika dibakar keluar panas, cahaya (reaksi pembakaran) percikan apiCH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O + 211 Kkal/molmetana oksigen Propana + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O + 526 Kkal/mol

Pembakaran Tidak SempurnaPembakaran dengan jumlah oksigen yang kurangContoh : bunga apiCH4 + O2 C + 2 H2O

2CH4 + 3 O2 2 CO + 4H2O

2. Oksidasi Pada AlkenaHasil oksidasi : Keton dan asam karboksilat

CH3 H CH3 O C = C C = O + CH3 C CH3 CH3 CH3 OH Aseton As. asetatMjd Mjd (keton) (As. Karboksilat) Keton As. Karboksilat

Reaksi diatas, diperlukan : MnO4- panas dan ion H+

H H MnO4- panas O C = C CH3 C + CO2CH3 H H+ OH As. Asetat karbondioksida Mjd Mjd As. Karb CO2

R R R C = CH2 menghasilkan R C = O (keton)

H OR C = CH2 menghasilkan R C -- OH (As. Karboksilat)

HH C = CH2 menghasilkan O =C = O (karbondioksida)

3. Oksidasi Pada Alkohol- Alkohol primer aldehid- Alkohol sekunder keton

Alkohol Primer :Dengan oksidator kuat : Alkohol primer Aldehid As. Karboksilat

Di Lab : oksidatornya berupa PCC (Piridinium ChloroChromat). Alkohol primer Aldehid

Contoh : PCC OCH3 (CH2)5 CH2 OH CH3 (CH2)5 C H 1- heptanol CH2Cl2 Heptanal

Oksidator kuat : Larutan panas KMnO4 + OH- , diikuti asidifikasiLarutan panas CrO3 + H2SO4 ( pereaksi Jones)

Contoh : CrO3, H2SO41- dekanol As. Dekanoat panas

b. Alkohol Sekunder CrO3, H2SO4Reaksi umum : Alkohol sekunder Keton

4. Oksidasi Pada EterPembakaran eter CO2 + H2O bunga apiC2H5 O C2H5 + 6O2 4CO2 + 5H2O

5. Oksidasi Pada AldehidOksidasi aldehid dengan pereaksi Tollens As. Karboksilat + Ag(endapan) + NH3 + air

Pereaksi Tollens : Ag (NH3)2+

Ag+ (dari AgNO3) + 2 NH3 (aq) Ag (NH3)2+

Contoh : O O CH3 C + 2 Ag (NH3)2+ CH3 C + 2Ag + 4NH3 + 2 H2O H OH

OKSIDASI BIOLOGIS ETANOL oksidasi O CH3 CH2 OH CH3 C HEtanol enzimatis Etanal (asetaldehid)

O CH3 C O - + HS. CoA (ion asetat) (koenzim A)

O CH3 C - SCoA (Asetil Koenzim A)

esterifikasi(Sel hati)

H. S. CoACoA adalah koenzim A (suatu kompleks).SH adalah - SH : gugus sulfhidril

Gugusan asetil koenzim A di atas dapat dirubah menjadi senyawa lain yang diperlukan dalam sistim biologis, seperti : H2O; CO2 dan energi metabolis

FENOL SEBAGAI ANTIOKSIDANJika fenol bereaksi dengan radikal intermediet, maka akan menghasilkan radikal fenolik yang stabil dan tidak reaktif dan mengakhiri radikal yang tdk diinginkan

- O - H. .. . + R O . - O .+ R- O H . .. .. .. . (resonansi stabil ) Alkoksida ion fendoksidaFenol digunakan sebagai zat pengawet makanan karena bisa menangkap radikal bebas

REAKSI ADISI PADA ALDEHIDAdisi dengan H2 O Pb, NiR C H + H2 R CH2 OH 50oC, 65 atm (alkohol primer)

2. Adisi dengan H2O O OH H C H + H2O H C H OH Formalin3. Adisi dengan HCN O OHH C H + HCN R C H CN (sianohidrin)

Sianohidrin : gugus OH- dan CN- pada atom C yang sama.Contoh : mandelonitril, zat yang dihasilkan oleh lipan (Apheloria corrugata)

4. Adisi dengan NH3

O OH H C H + NH3 H C H (H NH2) NH2 Suatu imin

ADISI PADA KETONAdisi dengan H2 O OH R C R + H2 R C H R (alkohol sekunder) 2. Adisi dengan H2O O H+ OHCH3 C CH3 + H2O CH3 C CH3 OH (senyawa tak stabil)3. Adisi dengan HCN O CN- OH R C R + HCN R - C R CN (sianohidrin)

Pada pembuatan HCN, karena toksisitasnya tinggi dan Td. Rendah, maka caranya : menambahkan H2SO4 atau HCl Ke dalam NaCN atau KCN

HCl + Na+ CN- HCN + Na+ Cl- + Na+ CN- diperlukan untuk reaksi REAKSI REDUKSIReduksi pada ketonReduksi keton menghasilkan alkohol sekunder.Reduktor : Natrium Borohibrida ( Na+ BH4-), Litium Alumu-nium Hibrida ( Li+ AlH4-)

O ( Li+ AlH4-) OH CH3 C CH3 CH3 C - H H2O, H+ CH3 (alkohol sekunder)

2. Reduksi Pada karboksilat O O Pt OH OCH3 C CH2 - C OH + H2 CH3 CH CH2 - C OH 25OCGugus keton Gugus karboksilatYg tereduksi yg tidak tereduksi

O ( Li+ AlH4-) O-CH3 CH2 C OH + H2 CH3 CH2 CH2 eter Ion propoksida

H+ H2O

CH3 CH2 CH2 OH ( 1 propanol )

REAKSI HIDROLISISHidrolisis Turunan Asam KarboksilatTurunan asam karboksilat : senyawa yang menghasilkan asam karboksilat apabila dihidrolisis.

Beberapa turunan karboksilat : O Asil halida : R C X X : unsur halogen O O Asam anhidrida karboksilat : R C O C R Oc. Ester : R C O R

Od. Amida : R C NH2

Hidrolisis Asil halida

Hidrolisis dalam asam : O O R C Y + H OH R C OH + H -Y H+Y : halogenHidrolisis dalam basa : O OR C Y + OH R C O + H - Y H+ O R C OH

- C BrO+ H2O - C - OHO+ HBrBenzoil BromidaAsam benzoat

Hidrolisis pada Anhidrida Asam Karboksilat O O O O R C O C R + H OH R C OH + R C - OH

Contoh : O O O O CH3 C O C + H OH CH3 C OH + C OH

Hidrolisis pada Ester O O R C O R + H - OH R C OH + R OH

Contoh : O O CH3 C O CH2 CH3 + H OH CH3 C OH + CH3 CH2Etil asetat As. Asetat OH Etanol

Hidrolisis Amida dalam larutan asam O H+ OR C NH2 + H OH R C OH + NH3

Hidrolisis Amida dalam larutan basa O panaskan O R C NR2 + H OH R C O - + HNR2

H+ O R C OH Macam Amida O OR C NH2 Contoh : CH3 C NH2 (asetamida)

O OR C NR2 Contoh : CH3 C N(CH3)2 (N, N - dimetil asetamida)

O O R C NH R Contoh : CH3 - C NH CH3 ( N- Metil asetamida)

Titik lebur dan titik didih masing masing amida berbeda Asetamida TL : 82oC dan TD : 221oCN-Metil asetamida TL : 28oC dan TD : 204oCN, N dimetil asetamida TL : -20oC dan TD : 165oC

Hidrolisis TrigliseridaHidrolisis : ditambahkan enzim atau asamPenyabunan : ditambahkan alkali

O CH2 O C R O CH O C R O CH2 O C R

CH2 OH CH2 - OH

CH - OH CH2 - OH

CH2 - OH CH2 - OH

+ +

O OR C OH R C - ONa O OR C OH R C - ONa O OR C OH R C - ONa

+ NaOH+ H2OAsam / enzimpenyabunanhidrolisis