ASAM-BASA DAN TRANSFORMASI GUGUS FUNGSI

ASAM-BASA DAN TRANSFORMASI GUGUS FUNGSIKIMIA ORGANIK SINTESIS

Reaksi kimia dalam sintesis senyawaPenggabungan gugus fungsi Penggantian gugus fungsi Reaksi ionikIkatan C-X terpolarisasiIkatan-ikatan pi ()Transformasi gugus fungsiOBrOHsikloheksanonbromohidrinO1. LiAlH42. H3O+Rx adisi asilOHPBr3Rx subsitusiBrKOHC2H5OHRx eliminasiDan asam-basaH2O, Br2BrOHRx adisi OBrOHretrosintesisSecara umum tipe-tipe reaksi dalam transformasi gugus fungsi :1. Reaksi asam-basaHA + BHB+ + A-2. Reaksi Adisi Asil NukleofilikC=ONu-C-O-E3. Reaksi SubsitusiRX + ARA + X4. Reaksi EliminasiX-C-C-Y-C=C- + XY5. Reaksi AdisiC=C + X-XX-C-C-X6. Reaksi OksidasiH-C-OHC=O6. Reaksi ReduksiC=CH-C-C-H

1. Reaksi asam-basaHA + BHB+ + A-Tergantung tingkat keasaman HAMakin kuat tingkat keasaman HA maka reaksi bergeser ke kanan dan sebaliknyaFaktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan asam dan harga Ka :HClH+ + Cl-Asam kuatBasa konjugat lemahNH3H+ + NH2-asam lemahBasa konjugat kuatDi mana basa kuat akan mendeprotonasi asam lemah dan basa lemah hanya akan mendeprotonasi asam kuat1. Pada umumnya asam kuat menghasilkan basa konjugat yang lemah, dan asam lemah menghasilkan basa konjugat yang kuat2. Pada tabel periodik, umumnya keasaman naik dari kiri ke kanan :CH4NH3H2OHF

Sehingga kebasaan naik dari kiri ke kanan3. Pada tabel periodik, keasaman naik dari atas ke bawah,HFHClHBrHIdanH2OH2S

>>Asam kuatAsam lemahsp C < sp2 C < sp3 C lemahkuatC. Kekuatan basa dinyatakan dengan pKa dari asam konjugatnya.Basa yang umum digunakan untuk deprotonasi H2O atau alkohol adalah NaOH, KOH, NaH atau KH (kalium hidrida)Basa alkoksida RO- 2. Reaksi Adisi Asil NukleofilikAtom-atom elektrofilik yang terbentuk akibat polaritas ikatan akan bereaksi dengan basa lewis sebagai nukleofilNukleofil adalah atom atau molekul yang dapat memberikan sepasang elektron Pada karbon dan membentuk ikatan baru dengan karbon (suka proton)Pereaksi elektrofil : pereaksi yang bermuatan positif, asam lewis dan sebagai oksidator (penerima elektron). Contoh : H2O, HNO3 / H2SO4Pereaksi nukleofil : pereaksi yang bermuatan negatif, basa Lewis dan reduktor (melepaskan elektron). Contoh : H2O, NH3 , atau Urutan kekuatan nukleofil untuk bereaksi dengan karbonil :C=N-O- > C2H5O- > CH3O- > HO- > N3- > F- > HOH > Br- > I- Terdapat 2 jenis pokok reaksi :1. Karbonil yang tidak mengandung gugus pergi (aldehid dan keton)OO-C=CCH3HOC=CCH3NaC=CCH3H3O+Adisi NukleofilikhidrolisisGugus nukleofil yang bukan termasuk gugus pergi (OH-), maka akan terbentuk Reaksi yang irreversibel, ikatan karbon-karbon yang kuat.2. Karbonil yang mengandung gugus pergi (turunan asam)Gugus nukleofil menggantikan posisi gugus pergi, melalui reaksi adisi gugus karbonil, reaksi eliminasi dan reaksi subsitusiOClGugus pergiO-Na+ClOHOOHOH-Cl-OH-OO-Na+Rx AdisiRx EliminasiRx subsitusiRx hidrolisisFaktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya reaksi nukleofil :1. pelarutKepolaran pelarut mempengaruhi kelarutan zat pereaksi dan terbentuknya ikatanhidrogen yang dapat mengelilingai pusat-pusat nukleofil dan elektrofil, sehingga Membuat tumbukan menjadi lebih sulit2. SubstrakPerbedaah subsituen pada substrak kerbonil akan mengakibatkan perbeedaan lajuReaksi adisi asil nukleofilik dengan nukleofil. 3. Nukleofil/ basaNukleofil yang kuat akan mengikat karbon (+) dengan kuat 4. Konsentrasi spisies yang bereaksiMeningkatnya konsentrasi spisies yang bereaksi meningkatkan laju reaksi5. Gugus pergiGugus pergi merupakan gugus yang digantikan oleh gugus nukleofilGugus pergi yang baik harus mempunyai ikatan C-X yang lemah dan terpolarisasitinggi.Pada umumnya Gugus pergi yang baik , berasal dari ion-ion asam kuat, Br > I > OTs > OCH3 > Cl > F OAc > OH > NH3 dan gugus pergi yang baik , berasal dari ion-ion asam lemah, 3. Reaksi SubsitusiPenggantian satu atom atau gugus pergi dengan atom atau gugus fungsi lainDua tipe reaksi subsitusi : 1. SN 2 : reaksi subsitusi nukleofil bimolekulMelibatkan tumbukan nukleofil dengan karbon substrak yang mengandung gugus pergi1. SN 1 : reaksi subsitusi nukleofil unimolekulIonisasi substrak yang mengandung gugus pergi membentuk karbokationReaksi SN2R1 atauR2 = H, alkil atau arilNuHXR2R1+ HXR2R1+ Nu- - HNuR2R1Reaksi SN1HXR2R1+ NuHXR2R1+ - HR2R1+ X-HNuR2R1karbokation