aldehid dan ketonblog.ub.ac.id/hasniaazizah/files/2013/04/kd-ii-meeting-4-tep-thp.pdf · aldehida...

ALDEHID DAN KETONTim Dosen

Kimia Dasar II/ Kimia Organik

TATA NAMA ALDEHID

Metanal

Etanal

Propanal

Butanal

IUPAC Alkana induk dengan huruf akhir –a menjadi -al

NOTE

Aldehid tanpa rantai samping (substituen) tak diperlukan “nomor” karena karbonil (C=O) selalu nomor 1.

Aldehid dengan rantai samping (substituen), penomoran dimulai dari karbon aldehid (karbonil).

Example

3 metil butanal 3-butenal

Formaldehid

Asetaldehid

Propionaldehid

Benzaldehid

Trivial

Benzaldehid / Benzena Karbaldehid

Siklopentana karbaldehid

Salisilaldehid (2-hidroksibenzena

karbaldehid)

Note

Untuk aldehid siklis digunakan -karbaldehid

Example

Keton Alifatik

Alkil Aril Keton

Keton Aromatik

Keton Siklis

Struktur Umum Keton

IUPAC • Diberi akhiran –on

• Penomoran dilakukan sehingga gugus karbonil mendapat

nomor kecil.

TRIVIAL Gugus alkil / aril yang terikat gugus karbonil ditambah keton

Example :

Propanon 2-pentanonIUPAC

TRIVIAL Aseton Metil propil keton

Contoh Senyawa Keton yang Sering Dijumpai

Sikloheksanon Asetofenon (metil fenil keton)

Tata Nama Keton

SIFAT-SIFAT ALDEHIDA DAN KETON

Gugus karbonil:

satu atom C sp2 dan satu atom O yang dihubungkan dgn satu ikatan s dan satu ikatan p.

Ikatan-ikatan s pada bidang datar, ikatan p di atas dan di bawah bidang tsb.

Bersifat polar, elektron ikatan s dan (terutama) p tertarik ke O.

O memiliki dua pasang elektron bebas.

Sifat-sifat struktural di atas (kedataran, ikatan p, kepolaran, pasangan elektron bebas) mempengaruhi sifat dan kereaktifan. 9

STRUKTUR ELEKTRONIK GUGUS KARBONIL

10

KONSEKUENSI KEPOLARAN GUGUS

KARBONIL:

Terjadi asosiasi yang lemah diantara molekul-molekul aldehida dan keton titik didih lebih tinggi daripada alkana yang setara.Tetapi aldehida dan keton tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan sesamanya titik didih lebih rendah dibanding alkohol yang setara.

11

CH3

CH3CHCH3 CH3CCH3

O OH

CH3CHCH3

td. 12 o

C td. 56 o

C td. 82,5 o

C

KONSEKUENSI KEPOLARAN GUGUS

KARBONIL:

Aldehida dan keton dapat berikatan hidrogen

dengan molekul lain Aldehida dan keton

BM rendah larut dalam air.

Secara terbatas aldehida dan keton dapat

mensolvasi ion.

Contoh: NaI larut dalam aseton.

12

O

C

H O

HCH3H3C

SIFAT FISIKA BEBERAPA ALDEHIDA

Nama trivial Struktur

Titik

Didih

(oC)

Kelarutan

dlm air

(g/100mL)

formaldehida HCHO -21 Tak terbatas

asetaldehida CH3CHO 20 Tak terbatas

propionaldehida CH3CH2CHO 49 16

butiraldehida CH3CH2CH2CHO 76 7

benzaldehida C6H5CHO 178 sedikit13

SIFAT FISIKA BEBERAPA KETON

Nama trivial Struktur

Titik

Didih

(oC)

Kelarutan

dlm air

(g/100mL)

aseton CH3COCH3 56 Tak terbatas

metil etil keton CH3COCH2CH3 80 26

asetofenon C6H5COCH3 202 Tak larut

benzofenon C6H5COC6H5 306 Tak larut

14

Oksidasi Alkohol

Alkohol primer Aldehid

Alkohol sekunder Keton

Asilasi Friedel-Crafts (pembuatan Alkil Aril Keton)

Reaksi Senyawa Organologam dengan Suatu Halida Asam

(tidak direkomendasikan)

(suatu reagensia kadmium)

Pembuatan Aldehid dan Keton

CONTOH PEMBUATAN DALAM SKALA

INDUSTRI

Berbentuk gas dan mudah berpolimerasi

Disimpan dalam larutan 37% yang disebut formalin

Banyak digunakan sbg desinfektan dan pengawet serta industriplastik

Dicurigai sbg karsinogen shg penangannya harus hati-hati

Formaldehid

Polimer dari formaldehid

Trioksan (trimer dari formaldehid)

m.p 62oC

Asetaldehid

Dulu : Hidrasi Asetilena

Sekarang : proses Wacker yg melibatkan oksidasi selektif pada etilena

Banyak digunakan untuk pembuatan asam asetat

• dg proses Wacker pada propena

• Oksidasi isopropil alkohol

• di Amerika melalui peragian pati

Aseton

Pembuatan

Banyak digunakan sbg pelarut dan pengolahan senyawa kimia

REAKSI-REAKSI ALDEHID DAN KETON

Karbonil bersifat polar sehingga dapat diserang olehNukleofilik (Nu:-) atau elektrofilik (E+)

Reaksi Umum

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaktivitas aldehid / keton :

•Muatan (+) pada karbon karbonil

•Faktor stearik

Naiknya Reaktivitas

Reaksi Adisi

R

C

R

O

Nu

R

C

R

O

E

-+

CONTOH REAKSI ADISI

Adisi dg Air : Produk suatu gem-diol atau hidrat

Klorat Hidrat

• Kedokteran : sedatif

• Kedokteran hewan : Anestetik (kuda, sapi, babi)

• Minuman : + alkohol Mickey Finn

Adisi Alkohol

keton hemiketal

ex :

R-OH R-OH ketal

Cl C CHCl C C

O

+ H2O H

OH

OH

Cl

Cl

Cl

Cl

R CH R C

O

H

OR'

OH

R'- OH R''- OH

R C H

OR'

OR''

aldehid alkohol hemiasetal alkohol asetal

Adisi HCN

Produk Sianohidrin

Zat antara sintetik yang berguna

Sintesis asam-asam amino

Contoh Mendelonitril (kelabang)

Adisi Grignard

Produk Alkohol

Alkohol primer

Alkohol tersier

Alkohol sekunder

REAKSI ADISI ELIMINASIProduk mengandung ikatan rangkap

Reaksi Amonia dan Amina Primer

Produk Imina

dg amina primer produknya sering disebut “Basa Schiff”

Reaksi dg Amina Sekunder

Produk ion iminium Enamina (vinil amina)

H3C CH H2C CH

O

N(CH3)2

H+, -H2O

H2C CH

N(CH3)2+ (CH3)2NH

H

-H+

dimetilamina ion iminium enamina

Reaksi dg Fosfonium ilid (Reaksi Wittig)

Produk suatu alkena

Fosfonium ilid Suatu alkena Trifenil fosfina oksida

Reaksi dg Hidrazina

• R-CO-R’ + H2N NH2 (Hidrazina) RCH(R’)=NNH2 (suatu Hidrazon)

REDUKSI ALDEHID DAN KETON

H2 katalis

atau NaBH4, H2O, H+

or

(suatu amina)

(hidrokarbon)

(suatu alkanol)

NH2NH2, H+, KOH

atau Zn/Hg, HCl

NH2 / R’NH2

H2 katalis

Hidrogenasi

Keton Alkohol SekunderH2 katalitik

Aldehid H2 katalitik Alkohol Primer

Jika suatu senyawa mengandung ikatan rangkap dan karbonil, maka :

C=C tereduksi, tetapi C=O tidak dilakukan pd P,T kamar

C=C tereduksi, tetapi C=O tereduksi dilakukan dengan

penambahan P,T

C=C tidak, tetapi C=O tereduksi dilakukan dengan

hidrida logam Hidrida Logam

LiAlH4 (LAH) dibuat dari 4LiH dan AlCl3 LiAlH4 + 3LiCl

merupakan pereduksi kuat

NaBH44 dibuat dari 4NaH + B (OMe)3 NaBH4 + 3MeO-Na+

Merupakan pereduksi lembut

Reduksi Woff-Kishner dan Clemmensen

Untuk mereduksi aril keton dari Reaksi Friedel-Crafts

C=O CH2

asetofenon etilbenzene

Woff-Kishner

Clemmensen

Aminasi Reduktif

Merupakan metode sintesis amina dengan suatu alkil sekunder

Menggunakan amonia atau amina primer imina

Oksidasi Aldehid dan Keton

Keton tidak mudah dioksida

Aldehid mudah dioksida

Produk suatu karboksilat (prinsip sama dg oksidasi alkohol)

CH

O

CH

NHH2C NH2

NH3

H2O

H2, Ni

benzaldehida suatu imina benzilamina

Reaktivitas Hidrogen Alfa

α terhadap C=O bersifat asam mudah lepas

-H+

Efek Reaktivitas Hα adalah :

1. Pembentukan enolat

2. Tautomeri

C C

H

H

HC

H2C H

H2C

C

bentuk keto bentuk enol

Adisi 1,4 Senyawa Karbonil Tak jenuh

H2C CH

CH

O

H2C CH

CH

O

H2C CH

CH

O

H2C CH

CH

O

H2CH2C CH

O

+ HCl

Cl

propenal kloropropanol

+ +

-

HC CH C CH3

O

CH3H2O CH3 CH CH2 C CH3

OOH

4-hidroksi-2-pentanon

3 penten-2-on

KONSEKUENSI KEPOLARAN GUGUS

KARBONIL: KEREAKTIFAN

32

C

OOksigen bersifat nukleofil, bereaksi dengan asam dan elektrofil

Karbon bersifat elektrofil,bereaksi dengan basa dan nukleofil

OKSIDASI ALDEHIDA DAN KETON

33

Pereaksi:

• HNO3 panas

• KMnO4

• Pereaksi Jones (CrO3 dlm H2SO4/H2O) paling umum

• Pereaksi Tollens (Ag2O dlm NH4OH/H2O) anal. kualitatif

O

CHR

O

COHR

Aldehida Keton

ada hidrogen

O

CR'R

tidak ada hidrogen

tidak reaktif kecuali pada kondisi sangatkuat

[O]

MEKANISME OKSIDASI ALDEHIDA

34

• Oksidasi berlangsung melalui intermediat 1,1-diol.

Oksidasi keton• Keton inert terhadap oksidator pada umumnya.

• Keton bereaksi lambat dengan KMnO4 dalam suasana basa panas

terjadi pemutusan ikatan.

C

O

HRC

O

OHR

OH

OHHR

H2O CrO3

H3O+

aldehida hidrat as. karboksilat

O

COOH

COOH

KMnO4, H2O,

NaOH

2. H3O+

1.

Sikloheksanon Asam heksanadioat (79%)

REAKSI ADISI NUKLEOFILIK PADA

ALDEHIDA DAN KETON

Merupakan reaksi yang terpenting untuk aldehida

dan keton.

35

36

NUKLEOFIL

Nukleofil bermuatan negatif

Nukleofil netral

Nu

Nu H

R3C

RO

N C

(ion hidroksida)

(ion hidrida)

(karbanion)

(ion alkoksida)

(ion sianida)

HOH

ROH

H3N

RNH2

(air)

(alkohol)

(amonia)

(amina)

HO

H

DUA VARIASI ADISI NUKLEOFILIK PADA

ALDEHIDA DAN KETON

37

(1) Intermediat tetrahedral diprotonasi oleh air atau asam

menghasilkan alkohol

(2) Atom oksigen karbonil dikeluarkan sebagai HO- atau H2O

menghasilkan ikatan rangkap karbon-nukleofil

O

R'R

Nu

O

NuR'R

OH

NuR'R

HA

O

R'R

NuH2

O

NuH2R'R

Nu

R'R+ H2O

KEREAKTIFAN RELATIF: ALDEHIDA >

KETON

38

(1) Alasan sterik: perbedaan halangan ruang

(2) Alasan elektronik: perbedaan kestabilan muatan positif parsial

O

HR

O

R'R

NuNu

ADISI NUKLEOFOLIK H2O: HIDRASI

39

O

R'R

OH

OHR'R

H2O

suatu geminal diol

O

CH3H3C

OH

OHH3CH3C

H2O

Aseton hidrat (0,1%)Aseton (99,9%)

O

HH

OH

OHHH

H2O

Formaldehida hidrat (99,9%)Formaldehida (0,1%)

MEKANISME HIDRASI

40

O O

OH

OH

OH

H OH

OHOH

O OH

OH

H OH2OH OH

O

H2OH

H

H2OH3O+

(1) Katalis basa

(2) Katalis asam

KEGUNAAN

Yang paling penggunaannya adalah propanon,

dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan

aseton.

Kegunaan utama sebagi pelarut, khususnya

untuk zat-zat yang kurang polar dan non polar.