1.bab i.2.aldehid keton

Download 1.Bab i.2.Aldehid Keton

Post on 05-Dec-2014

61 views

Category:

Documents

16 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

m

TRANSCRIPT

RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER

KIMIA ORGANIK DASAR II(MKS 2402, Semester II)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA 2007

BAB IALDEHIDA DAN KETON

PENDAHULUAN Cara

mudah mempelajari ilmu kimia organik 1. Harus memahami prinsip dasar NUKLIOFILIK DAN ELEKTROFILIK 2. Pemutusan ikatan heterolitik dari gugus karbonil ( ) 3. Prinsip reaksi kimia adalah patuh pada konsep berpasang-pasangan.O C

1.1 PENDAHULUAN ALDEHID DAN KETON(

ALDEHIDA

O C GUGUS FUNGSI KARBONILC H O

ALKANAL)

O H C H

aldehid siklik

O R C H

O C H

aldehid aromatik

KETON (ALKANON )O RC keton alifatik

R ORC Ar aril alkil keton

O

keton siklik

1.2 TATA NAMA ALDEHIDA DAN KETON Dalam

sistem IUPAC tatanama aldehid dan keton diturunkan dari nama alkana dengan mengubah huruf akhir (a) pada nama induk alkana menjadi akhiran al. Gugus aldehida (CHO) selalu diberi nomor satu (1). Berarti penomoran pada senyawa aldehida selalu dimulai dari gugus CHO

1.2 TATA NAMA ALDEHID DAN KETON ALDEHIDA (ALKANAL)# Akhiran a (alkana) CH3CH3 O CH3 C H CH3CH2CH3 O CH3 CH2 C H al (aldehida) etana etanal (asetaldehid)propana

propanal (propionaldehid)

#Penomoran dimulai dari C karbonilO CH3 CHCH2CH2C CH3 4-metilpentanal H O CH3 CH=CH C 2-butenal

H

# Rantai utama siklik

diberi akhiran karbaldehid

OC H O C H benzenakarbaldehid (benzaldehid) siklobutanakarbaldehid

KETON# Akhiran a (alkana) O CH3 C CH3propanon (aseton)

on (keton) O CH3 CH2 C CH2 CH33-pentanon (dietil keton)

O CH2=CH C CH33-buten-2-on

OC CH3asetofenon (metil fenil keton)

HUBUNGAN NAMA TRIVIAL ALDEHIDA DAN ASAM KARBOKSILATAsam karboksilat O HCOH O CH3COH O CH 3CH2COH O O COH asam asetat asam propionat asam butirat asam benzoat asam format Aldehida O HCH O CH3CH asetaldehid O CH3CH2COH O CH3CH2CH2CH O CH butiraldehid propionaldehid formaldehid

CH3CH2CH2COH

benzaldehid

CH3-CH2-CH2-CHO karbon karbon

karbon

CH3COCH2COCH3 Suatu diketonO CH2 CH2 CH3-fenilpropanal

O CH3CH2CH2-bromopropanal - bromopropionaldehida

fenilpropionaldehida

1.3 ALDEHID DAN KETON YANG SERING DIJUMPAIO

1. Formaldehid

HCHKat Ag

- Pembuatan : 2CH3OH

2 HCOH600-700

- Bentuk gas, karsinogen - Disimpan dalam bentuk formalin (37%) ; sebagai dissinfektan

2. Asetaldehid

CH3

C HO

O

- Pembuatan :Pd - Cu

2 CH2=CH2 + O2200-300

2 CH3 C

HO

3. Aseton

CH3 C

CH3 - Pembuatan : oksidasi isopropil alkohol - Sebagai pelarut

1.4. ALDEHID DAN KETON DI ALAMO C H benzaldehid CH3 CH3 CH3 O HO vanilin O C H

CH3 O kamfer

PEMBUATAN ALDEHIDA DAN KETON

CH3(CH2)5OH+CrCO3CH3 + OH CH H3C CH3 H2CrO4

piridina

CH3(CH2)5CHOCH3

60o

O H 3C CH CH384%)

menton (

O C CH3 CH3

H3C HC H3C

CH3 +

CH3COCl

H3C HC H3C

PEMBUATAN ALDEHID KETON MELALUI REAKSI OKSIDASI ALKENA1

R1 C C R2O 2. RCCl

R3 R41. LiAlH(C 2. H 2O,H O RCCl R 2Cd+

R1 R2(C

R3 C O + R43) 3

C O

H3)

RCHO

O RCR O

3.

4.

R 2CHOH alkohol sekunder RCH 2OH alkohol primer

R C R keton O R C H

5.

PEMBUATAN ALDEHID DAN KETON

1.5. GUGUS KARBONILGugus aktif dari aldehid dan ketonR C O 120 C

120 .. O ..

R 1. C karbotil sp2 sudut ikatan 120 2. = Csp2 - p Osp2 = p Csp2 - p Osp2 3. O mempunyai 2 orbital terisi 2 pada bidang yang sama dengan C karbonil.

4. Panjang ikatan C = O (1,24 ) lebih kecil dari C OH (1,43 ). Jadi C = O dianggap ikatan delokal C O

Resonansi hibrida : C O C+ O EN O > EN C ikatan C = O polarC+ O Dipol Td tinggi

ICH3(CH2)3CH3 BM = 70 Td = 38NO JENIS SENYAWA I ALKANA

IICH3(CH2)2CH=O BM = 72 Td = 75SIFAT NONPOLAR IKATAN F VAN DER WAALS F COLOUM IKATAN HIDROGEN F COLOUM IKATAN HIDROGEN

IIICH3(CH2)3CH2OH BM = 74 Td = 118

II

ALKANAL

POLAR

III

ALKANOL

POLAR

FAKTOR STERIK

Reaktifitas raksi adisi terhadap gugus karbonil dipengaruhi oleh faktor sterik (kesesakan) makin besar gugus yang terikat pada gugus karbonil maka sterik disekitar gugus karbonil akan makin tinggi. (gugus meluah disekitar gugus karbonil menyebabkan halangan sterik makin besar)O R C R + CH3CH2OH sp2 lebih terintangi OH R C R O CH2CH3

sp2 kurang terintangi

R RKETON

C O

H R-C=OALDEHID

H H C=OFORMALDEHID

# Keton BM rendah - faktor sterik lebih besar dari aldehid dan dapat membentuk ikatan hidrogen dgn H2O - sehingga larut dalam air # Keton BM tinggi - faktor sterik R makin tinggi tidak membentuk ikatan hidrogen dengan H2O

FAKTOR INDUKSI TERHADAP REAKTIVITAS Reaktivitas

relatif aldehid dan keton dalam reaksi adisi disebabkan banyaknya muatan positif pada karbon karbonil. Makin besar muatan positif makin besar Gugus karbonil distabilkan oleh gugus R didekatnya. Keton dengan 2 R 7kkal/mol lebih stabil dari aldehid. R adalah induksi positif ( melepas elektron) Formaldehid tanpa gugus R adalah yang paling reaktif.

Cl

bersifat menarik elektron ( induksi negatif) . Karbon karbonil akan makin positif dan makin reaktif, bila mengikat atom Cl Makin banyak Cl yang diikat makin reaktif Makin dekat Cl dengan gugus karbonil makin reaktifterstabilkan O CH3 C H terdestabilkan O CCl3 C H

Nama Trivial ALDEHID formaldehid asetaldehid propionaldehid butiraldehid benzaldehid KETON aseton metiletilketon asetofenon benzofenon

Struktur NCHO CH3CHO CH3CH2CHOCH3CH2CH2CHO

tdo -21 20 49 76 178 56 80 202 306

Kelarutan air 16g/100mL 7g/100mL sedikit 26g/100mL Tak larut Tak larut

C6H5CHO CH3COCH3 CH3COCH2CH3 C6H5COCH3 C6H5COC6H5

Aldehid dan keton berberat molekul rendah mudah larut dalam air , karena kemampuannya terjadi ikatan hidrogen. Tetapi semakin besar gugus R efek sterik semakin tinggi, sehingga kelarutan semakin sukar bahkan menjadi tidak larut. Oleh adanya pasangan elektron bebas pada atom oksigen , gugus karbonil dapat membentuk ikatan hidrogen dengan H2O. Sehingga manjadi semakin mudah larut dalam air. Contoh di bawah ini terjadi kenaikan titik didihCH3 O OH CH3 CH CH3 t.d.-12 CH3 C CH3 t.d. 56 0 CH3 CH CH3 t.d. 82,5

1.6 ADISI NUKLEOFILIK PADA GUGUS KARBONIL_

C=O

C+ O Nu _ CO sp3 zat antara tetrahedral

Nu : + C = O sp2

Nu CO

SOH

Nu C OH

Pelarut

Kekuatan nukleofil NuI + C X NuII + C XNuI lebih kuat dari pada NuII

C Nu + X C Nu + X

Kekuatan muatan parsial EN F =4 Cl = 3,5 C = 2,5

C++ F - C+ Cl -

Reaktifitas aldehid dan keton R R OI. Nu: + C=O C H H Nu R R OII. Nu: + C=O C R R Nu Sterik II >Strerik I Jadi Aldehid lebih reaktif daripada keton

1.7 ADISI ALKOHOL TERHADAP ALDEHID - KETONR R OH + H Untuk alkohol Berlebih RO H+ R` C OH + ROH H C=O RO R` C OH HHemiasetal

RO R C H + H2O RO Asetal

Reaksi asetaldehid dan etanolCH3 C=O + H+ H H+ +

CH3

CH3

+

C=OH

C OH

.. CH3 CH3CH2OH .. +H

C OH

H H CH3 +OC2H5 C H OH-H +

CH3C H

OC2H5OH

Hemiasetal

Untuk etanol berlebihan : CH3 C OC2H5H+

CH3 C H

OC2H5

H Hemiasetal

.. OH .. H2OCH3 OC2H5

..+OH

H

C+H

.. C2H5OH .. +

CH3 H

OC2H5 C+

CH3 C H - H+

OC2H5+OC2H5

..

H

CH3 C

OC2H5

H OC2H5 (Asetal)

Reaksi Keton Dengan Alkohol R R` OH + R C=O R H+ R C OR` OH hemiketal

RC R

OH+ R` OH OR`

H+

RC R

OR`+ H2O OR` Ketal

Fakta : Hidrolisis asam terhadap ketal > eter H + OR R OR H + R R C C C+

R C

+

+ROH

R OR Ketal RC R R Eter

R

ORH + OR C R

R

OR R

OR

OR

H+

RR

R CR R

+

+ ROH R

Jadi

.. C .. O+

lebih stabil daripada R

C

+

R

1.8 ADISI AIR ; HIDRASI ALDEHID - KETONH C=O +

.. H OH ..

HO C OH H HAsetaldehid hidrat

HCl O .. Cl C C + HOH .. Cl H

Cl OH Cl C C OH Cl H

Kerapatan elektron C-karbonil rendah karena tarikan Cl

CH3C=O + CH3

.. HOH ..

CH3 CH3 C OH OH

1.9 ADISI PEREAKSI GRIGNARD DAN ASETILIDAC = O + RMgX eter RH 2O C OMgX HCl magnesium alkoksida +

R C-OH + Mg2+ + Cl-

Mekasnisme : A. Adisi nukleofilik R MgX R- + C=O+MgX

R - + MgX

+

.. RCO .. .. RCO .. MgX

.. RCO .. +

B. Hidrolisis

.. .. RCO .. MgX + H O .. H

R C OH + OH +MgX

alkohol

Mg X+ Mg2+ + X OH + HCl H2O + Cl HCl mencegah endapan Mg(OH)2

Cara membuat CH2OH dari senyawa karbonil dan pereaksi Grignard MgX

+ +MgX

O

RCH

+

O + R C H + MgX

H H2O OH + R C OH HCl

H + R C - O MgX

alkohol sekunder

1.10 ADISI HIDROGEN SIANIDA

NCOH

C = O + HCN

C OH sianohidrin

Mekanisme : HCN + OH C=O + C

N

C N + H 2O NC .. CO .. NC C OH + CN

NC C 0 + HCN

1.11 REAKSI ADISI DAN ELIMINASI DARI ALDEHID DAN KETON(REAKSI DENGAN AMONIA DAN AMINA PRIMER)

Nukleofil nitrogen :

C = O + NH2 R

NH3 NH2 R NH2OH OH C NHR

H 2O

C = NRimin

O

N H2+

C

H