alkohol intro+sintesis

9
1 Ayik Rosita P, S. Farm.,M.Farm, Apt. Pharmacochemistry Dept. Jember Univerity Alkohol Senyawa yang dihasilkan jika 1 atom H dari air digantikan dengan gugus alkil (R) golongan senyawa organik yang mengandung gugus fungsional OH O R H O H H R OH R Rumus umum alkohol, R = Alkil Penggolongan Alkohol Menurut atom C yang mengikat gugus OH a. Alkohol Primer (etanol, n-propil alkohol) b. Alkohol Sekunder (2-butanol) c. Alkohol Tersier (t-butil alkohol) Menurut gugus yang mengikat OH a. Alkohol alifatik (sikloheksanol, 1-pentanol b. Alkohol Aromatik (α-fenil etil alkohol) Menurut jumlah gugusan OH a. Alkohol monovalen (metanol, etanol) b. Alkohol divalen / Alkanadiol (etilena glikol / etanadiol) c. Alkohol trivalen / Alkanatriol (propanatriol / gliserol) d. Alkohol polivalen / Polihidroksi alkohol (sorbitol) Tata Nama Alkohol 1. Nama Trivial a. nama trivial = alkil alkohol b. nama rantai alkil + kata alkohol 2 kata CH 3 OH metil alkohol CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH n-butil alkohol c. Posisi substituen tambahan ditunjukkan dengan huruf yunani, dimulai dari C yang mengikat gugus OH ClCH 2 CH 2 OH β α β-kloroetil alkohol . Br C H H3C H2 C H2 C OH α β γ γ-bromobutil alkohol d. Huruf terakhir yunani ‘ω’ (omega) digunakan untuk substituen yang terikat pada ujung rantai karbon BrCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH ω-bromopentil alkohol e.Bila berikatan dengan gugus aromatik, maka nama alkil yang dipakai adalah keseluruhan CH2OH CHCH3 OH Benzil alkohol α-Feniletil alkohol Tata Nama Alkohol 2. Nama menurut sistem Karbinol a. Alkohol plg sederhana CH 3 OH karbinol b. Nama ditulis sebagai satu kata H C OH H H CH 2 CH 3 C H 3 CH 2 C CH 2 CH 3 OH Karbinol Trietilkarbinol

Upload: diyanul-mustafidah

Post on 26-Oct-2015

99 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Alkohol Intro+Sintesis

1

Ayik Rosita P, S. Farm.,M.Farm, Apt.

Pharmacochemistry Dept. Jember Univerity

Alkohol

Senyawa yang dihasilkan jika 1 atom H dari

air digantikan dengan gugus alkil (R)

golongan senyawa organik yang

mengandung gugus fungsional OH

O

R H

O

H H

R OH

R

Rumus umum alkohol,

R = Alkil

Penggolongan Alkohol• Menurut atom C yang mengikat gugus OH

a. Alkohol Primer (etanol, n-propil alkohol)

b. Alkohol Sekunder (2-butanol)

c. Alkohol Tersier (t-butil alkohol)

• Menurut gugus yang mengikat OH

a. Alkohol alifatik (sikloheksanol, 1-pentanol

b. Alkohol Aromatik (α-fenil etil alkohol)

• Menurut jumlah gugusan OH

a. Alkohol monovalen (metanol, etanol)

b. Alkohol divalen / Alkanadiol (etilena glikol / etanadiol)

c. Alkohol trivalen / Alkanatriol (propanatriol / gliserol)

d. Alkohol polivalen / Polihidroksi alkohol (sorbitol)

Tata Nama Alkohol1. Nama Trivial

a. nama trivial = alkil alkohol

b. nama rantai alkil + kata alkohol 2 kata

CH3OH metil alkohol

CH3CH2CH2CH2OH n-butil alkohol

c. Posisi substituen tambahan ditunjukkan

dengan huruf yunani, dimulai dari C yang mengikat gugus OH

ClCH2CH2OHβ α

β-kloroetil alkohol

.

Br

CH

H3CH2C

H2C OHαβ

γ

γ-bromobutil alkohol

d. Huruf terakhir yunani ‘ω’ (omega) digunakan

untuk substituen yang terikat pada ujung rantai

karbon

BrCH2CH2CH2CH2CH2OH

ω-bromopentil alkohol

e.Bila berikatan dengan gugus aromatik, maka nama alkil yang dipakai adalah keseluruhan

CH2OHCHCH3

OH

Benzil alkoholα-Feniletil alkohol

Tata Nama Alkohol

2. Nama menurut sistem Karbinol

a. Alkohol plg sederhana CH3OHkarbinol

b. Nama ditulis sebagai satu kata

H

C OH

H

H

CH2CH3

CH3CH2C

CH2CH3

OH

KarbinolTrietilkarbinol

Page 2: Alkohol Intro+Sintesis

2

Tata Nama Alkohol

3. Nama menurut sistem IUPAC

a. Senyawa alkohol diberi nama alkanol (Nama alkana induk + akhiran –ol)

b. gugus –OH mendapat nomor terkecil

c. Jumlah gugus –OH mono, di, tri dst

d. Bila berada pada sisi(no) sama, maka dilihat dari arah yang memiliki substituen yang lebih banyak

CH3CHCH2CH2OH

OH

1,3-butanadiol

CH3CH2CH2CH2OH

1-butanol atau butan-1-ol

Tata Nama Alkohol

3. Nama menurut sistem

IUPAC

e. Substituen ditulis sebagai

awalan dan diberi nomor

sesuai gugus OH (alfabet) 2-kloro - 1 – propanol

CH3CHCH2OH

Cl

CH3CH2CHCH2OH

CH2Cl

CH3CHCHCH2OH

CH3

CH2CH32-(klorometil)-1-butanol

2-etil-3-metil-1-butanol

Bukan 2-isopropil-1-butanol

-R -X C C -OH -CO2HC

O

C

O

H

Naiknya prioritas tata nama

2-hidroksi propanoat

H3C CH

OH

C

O

OH

2-hidroksi propanal

H3C CH

OH

C

O

H

3-hidroksi 2-propanon

H3C CH

OH

C

O

CH3

H3C OH

4-metil-2-sikloheksenol

1

23

4

5 6

Tipe alkohol :

C

OH

CH3

alkohol benzilik

CH3OH CH3CH2OH (CH3)2CHOH (CH3)3COH

alkohol metil alkohol primer (10) alkohol sekunder (2

0) alkohol tersier (3

0)

CH3CH=CHCH2OH

alkohol alilik

SIFAT FISIK ALKOHOL

A. Titik Didih Alkohol

Alkohol t.d. 0C Kloroalkana t.d. 0C

CH3OH 64,5 CH3Cl -24

CH3CH2OH 78,3 CH3CH2Cl 13

CH3CH2CH2OH 97,2 CH3CH2CH2Cl 46

HOCH2CH2OH 197 ClCH2CH2Cl 83,5

SIFAT FISIK ALKOHOL

B. Kelarutan Alkohol

Hidrophyl

Hidrophob

Page 3: Alkohol Intro+Sintesis

3

B. Kelarutan Alkohol

• Ikatan Hidrogen Polar

• Semakin panjang rantai karbon alkohol, maka semakin non polar kelarutan dalam air berkurang

O

H

R

H

O

H

H

O

R

H

O

H

Ikatan Hidrogen (alkohol)

• Menyebabkan :

a. kelarutan dalam air

b. campuran azeotrop (campuran

secara fisika tidak dapat dipisahkan)

c. kontraksi volume terjadi cavities yg

diisi molekul alkohol

B. Kelarutan Alkohol B. Kelarutan Alkohol

SIFAT FISIK ALKOHOL

C. Kereaktivan Alkohol

PENGGUNAAN ALKOHOL

Hands Desinfectant

A semi gel composed from three differend

kinds of alcohol with enthanol as main

component. The percentage of alcohol is 85%.

It is fast working and non sticking. By adding

glycerine as a moisturizer your skin will not be

dehydrated.

2

3

Page 4: Alkohol Intro+Sintesis

4

Skala Industri :

a. Hidrasi Alkena dari cracking minyak bumi

b. Proses Okso dari alkena, CO, H2

c. Fermentasi karbohidrat (peragian)

PEMBUATAN ALKOHOL Pembuatan alkohol dalam industri

Lemak

RCH CH2RCH2CH3

OH

Minyak Bumicracking Hidrasi

Adisi

MarkovnikovOkso

RCH2CH2OH

RCH CH2

Hidrasi

Polimerisasi

Ziegler-Nata, udara CH3(CH2CH2)nCH2OH

Alkohol rantai panjang, lurus

Dan jumlah C genap

Reduksi

CH3CH2OH

Etil alkoholFermentasi

ragiGULA

Tetes

Tepung

Gula Tebu

Biji-bijianMinyak Fusel

Campuran alk. primer

PEMBUATAN ALKOHOL a. Hidrasi Alkena • Alkena diubah mjd alkohol dg adisi langsung (ik. Rangkap)

dg Air atau H2SO4 yang diikuti dg hidrolisis

• It follows the Markovnikov Rule

• Alkohol yang diperoleh etil alkohol, isopropil alkohol,

tert-butil alkohol

H3C CH

CH2 + H2SO4 H3CHC CH3

OSO3H

H2OH3C

HC CH3

OH

Isopropil alkohol (2o)

H3C C CH2

CH3

+ H2OH+

H3C C CH3

CH3

OH2

-H+H3C C CH3

CH3

OH

Tert-Butil alkohol (3o)

PEMBUATAN ALKOHOL b. Proses Okso • Alkena berex dg CO dan H2 aldehida

• Aldehida direduksi dg Hidrogenasi alkohol primer

• Seringkali katalis proses okso = oktakarbonildikobalt (Co2(CO)8

C C + CO + H2Co2(CO)8 C C

CHOH

ALDEHIDA

R

R C

H

O + H2

Co2(CO)8 R C

H

OH

H

Alkohol

Primer (1o)

PEMBUATAN ALKOHOL

C. Fermentasi Karbohidrat

• Sumber karbohidrat pembuatan alkohol (etanol) :

a. tepung dari biji-bijian (Gandum, jagung)

b. tetes (molase) tebu dari pabrik gula

• Peragian kadar alkohol rendah (14 – 16%)

• Jika tepung (bahan awal) akan dihasilkan etanol &

sedikit minyak fusel, yaitu campuran alkohol

primer

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

glucose ethanol

PEMBUATAN ALKOHOL Skala Laboratorium

• Reaksi Grignard

• Hidrolisis alkil halida

• Hidroksilasi alkena

• Reduksi Senyawa karbonil, asam karboksilat & Ester

• Kondensasi aldol

• Hidroborasi – oksidasi

• Oksimerkurasi - demerkurasi

Page 5: Alkohol Intro+Sintesis

5

PEMBUATAN ALKOHOL

a. Reaksi Grignard R-Mg-X• Rex Grignard menggunakan reagen Grignard

• Reagen Grignard dibuat dg merex. Mg dg

seny. Halida organik

R-X + Mg R-Mg-XEter Kering

• Halida organik dapat berupa, alkil. Aralkil

(benzil) dan aril (fenil & fenil tersubstitusi)

PEMBUATAN ALKOHOL

a. Reaksi Grignard

• Alkohol reagen Grignard + seny Karbonil

C O R MgX C

R

OMgXH2O

+ C

R

OH + Mg(OH)X

H+

Mg +2 + X- + H2O

PEMBUATAN ALKOHOL Hasil – Hasil Sintesis Grignard

•Alkohol yg dihasilkan bgtg pada seny. Karbonil yang digun.

H

C

H

O R MgX H C

H

R

OMgXH2O

+ H C

H

R

OH

Formaldehida Alkohol 1o

H

C

R'

O R MgX R' C

H

R

OMgXH2O

+ R' C

H

R

OH

Aldehida lain Alkohol 2o

"R

C

R'

O R MgX R' C

R"

R

OMgXH2O

+ R' C

R"

R

OH

Keton Alkohol 3o

Contoh Reaksi Grignard

Formaldehida

Keterbatasan Sintesis Grignard

• Diperlukan eter & alkil halida yang harus bebas

H2O dan alkohol

• Alat harus bebas uap air, CO2, dan O2 karena

ketiga seny. Dapat menguraikan alkil

magnesium halida (R-MgX)

• Senyawa halida yang digun. Tidak boleh

mengandung gugus lain yang dapat berex dg R-

MgX yang dihasilkan (ex. –OH)

• Senyawa yang akan berex juga tidak boleh

mengandung gugus yang dapat berex dg R-

MgX

PEMBUATAN ALKOHOL

Alkil halida dihidrolisis dalam suasana basa

b. Hidrolisis Alkil Halida

R-X + OH- (atau H2O) R-OH + X- atau HX

Contoh reaksi :

CH3CH2CH2Br

n-Propil bromida

NaOH dlm H2O

CH3CH2CH2OHn-Propil alkohol

Benzil klorida

NaOH dlm H2O

Benzil alkohol

CH2Cl CH2OH

Page 6: Alkohol Intro+Sintesis

6

MEKANISME REAKSI HIDROLISIS ALKIL HALIDA

1. Untuk alkil halida primer, reaksi berlangsung

secara Substitusi Nukleofilik tipe 2 (SN2)

2. Untuk alkil halida 2o / alkil halida 1o dg

percabangan posisi α, selain mekanisme SN2,

ada kemungkinan besar tjd rex eliminasi

Tjd inversi konfigurasi

H3CHC

CH3

CH2BrOH-

H3C C

CH3

CH2

Isobutil bromida Isobutena

MEKANISME REAKSI HIDROLISIS ALKIL HALIDA

3. Pada alkil halida 3o, rex berlangsung secara SN1.

4. Dengan basa yang kuat & T tinggi, terjadi

rex eliminasi E-2

R C

CH3

BrNaOH

R C

CH3

Alkena

CH3

E-2

CH2

+ NaBr + H2O

Alkil Halida 3o

Reaktivitas Substitusi Nukleofilik

Why ?

REAKSI PADA ALKOHOL

PEMBUATAN ALKOHOL

Pemasukan gugus OH pada alkena

Dihasilkan dihidroksi alkohol

c. Hidroksilasi Alkena

C C

KMnO4

RCO2OH

C

OH

C

OH

Hidroksilasi syn

C C

O

H2O, H+

C

OH

C

OH

Hidroksilasi anti

PEMBUATAN ALKOHOL

Senyawa alkena direx dg Oksidator (KMnO4

dan asam peroksiformat)

c. Hidroksilasi Alkena

Contoh rex :

H2C CH2 + KMnO4 H2C CH2

OH OH

+ MnO2 + KOH

Etilena

1,2-Etanadiol

CH

CH2

HC CH2

OH OHPropilena

1,2-Propanadiol

H3CHCO2OH H2O

H3C

Page 7: Alkohol Intro+Sintesis

7

PEMBUATAN ALKOHOL

d. Reduksi Senyawa Karbonil, as. Karboksilat & Ester

PEMBUATAN ALKOHOL

Reducing agents :

1. Sodium Borohydride, NaBH4 (NBH)

2. H2/Cu + CuCr2O4 at 5000psi, 175oC

3. Lithium Aluminum Hydride, LiAlH4

(LAH) reduktor kuat

4. H2/Pt reduktor kuat

d. Reduksi Senyawa Karbonil, as. Karboksilat & Ester

PEMBUATAN ALKOHOL

d. Reduksi Senyawa Karbonil, as. Karboksilat & Ester

PEMBUATAN ALKOHOL

e. Kondensasi Aldol

• Suatu aldehida dapat mengalami kondensasi Aldol

• Aldol senyawa yang mengandung gugusan

aldehida dan hidroksil

• Aldol selanjutnya didehidrasi dan direduksi akan

berubah menjadi alkohol jenuh

2 CH3CHOOH-

CH3CHOH-CH2CHO-H2O

CH3CH=CHCHO

Adetaldehida Aldol Krotonaldehida (2-Butenal)

H2,Ni

CH3CH2-CH2CH2OH

Butil alkohol

PEMBUATAN ALKOHOL

f. Hidroborasi-Oksidasi

• Alkena direaksikan dengan diboran (BH3)2

dihasilkan alkilboran R3B

• Alkilboran dioksidasi dihasilkan Alkohol

• Reaksi ini terdiri dari 2 tahap :

1. Hidroborasi

adisi BH3 pada alkena

2. Oksidasi

menggunakan H2O2

PEMBUATAN ALKOHOL

1. Hidroborasi

C C + H-BH2 C C

H BH2

Alkena Monoalkil boran (BH2R)

C C + C C

H BH2

C C

H B

H

C C

H

Dialkil boran (BHR2)

C C +

C C

H B

H

C C

H

C C

H B

C

C C

H

CH

Trialkil boran (BR3)

Page 8: Alkohol Intro+Sintesis

8

PEMBUATAN ALKOHOL

2. Oksidasi

C C

H B

C

C C

H

CH

+ H2O2

OH-

3 C

H

C

OH

+ B(OH)3

Trialkil boranAlkohol

Hidroborasi-Oksidasi

• Adisi pada hidroborasi bersifat regioselektif

• Proses hidroborasi-oksidasi memberikan

hasil yang sesuai dg adisi anti Markovnikov

• Contoh reaksi terjadi pada

Propilena n-Propil alkohol

PEMBUATAN ALKOHOL g. Oksimerkurasi - demerkurasi

• Alkena direx dg merkuri asetat (air) dihasilkan senyawa

hidroksi merkuri asetat, yang bila direduksi akan dihasilkan

alkohol

• Terjadi 2 tahap :

1. Oksimerkurasi

Melibatkan adisi –OH dan –HgOAc thd ikt. Rangkap

karbon-karbon

C C

Alkena

+ H2O + Hg(OAc)2 C

OH

C

HgOAc

Alkanol merkuri asetat

PEMBUATAN ALKOHOL g. Oksimerkurasi - demerkurasi2. Demerkurasi

gugus –HgOAc digantikan oleh -H

C

OH

C

HgOAc

Alkanol merkuri asetat

NaBH4C

OH

C

HAlkohol

Add. a. Rex sangat bersifat regioselektif

b. Dihasilkan alkohol seperti adisi Markovnikov

C CH2

+ H2O + Hg(OAc)2

C2H5 C

CH3

OH

CH3

CH3

C2H5

NaBH4

2-Metil-1-butena

tert-Pentil alkohol

TATA NAMA ALKOHOL

HC CH

H3C

CH2CH2OH

Pent-3-en-1-ol

O

HO

2-hydroxy propanal

Contoh Soal :

O

HO

CH3HO

3-metil-sikloheksanol

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :

1-hidroksi-propanon

Page 9: Alkohol Intro+Sintesis

9

OH

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :

2,4-dimethyl-3-pentanol

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :

OH

5-metil-4-heksen-2-ol

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :

OH

BrBr

3,3-dibromo-1-methylcyclohexane-1-ol

OH

HO

3-phenyl-1,3-butanediol

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :

OH

4-cyclobutyl-3,5-cycloheptadien-1-ol

TATA NAMA ALKOHOL

Contoh Soal :