BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Reaksi Substitusi Elektrofilik

Substitusi elektrofilik merupakan reaksi yang paling sering ditemukan pada

senyawa aromatik, sedangkan pada senyawa alifatik lebih banyak ditemukan

substitusi nukleofilik daripada senyawa elektrofilik. Dalam reaksi substitusi

elektrofilik atom H yang terikat pada inti benzena diganti oleh pereaksi elektrofil

yaitu partikel yang bersifat suka akan elektron. Contoh reaksi substitusi elektrofilik

dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Reaksi Substitusi Elektrofilik

Pada reaksi substitusi elektrofilik senyawa aromatik, tampak bahwa inti

benzena tetap tidak berubah. Ini menandakan bahwa ada kestabilan cincin benzena

pada aromatisitas cincin (Supriatna, 2005).

Reaksi nitrasi senyawa aromatik dapat ditulis dengan persamaan sebagai

berikut :

ArH + HNO3 ArNO2 + H2O

Nitrating agent merupakan elektrofilik reaktan, dimana reaksi akan terjadi

pada atom karbon dari cincin aromatik yang mempunyai densitas elektron terbesar.

Gugus NO2 yang masuk dapat membentuk posisi orto, para dan meta. Jumlah isomer

pada produk tergantung pada substituent ini mempunyai efek yang sangat besar pada

densitas elektron dalam rangkaian atom-atom C. Apabila substituent menyebabkan

densitas elektron menjadi lebih besar pada ortho dan para. Sedangkan substituent lain

yang menyebabkan densitas elektron lebih besar pada posisi meta dibanding posisi

orto dan para, maka yield produk nitrasi akan didominasi isomer meta (Ariyanto,

2012).

+

benzena

HNO3H2SO4 NO2

nitrobenzena

NO2

2.2 Reaksi Nitrasi

Reaksi nitrasi adalah proses dimana terjadi reaksi kimia yang menjamin

masuknya satu atau lebih gugus (-NO2) ke dalam suatu molekul, dimana molekul

reaktannya merupakan senyawa-senyawa organik. Reaksi nitrasi berlangsung dengan

penggantian satu atau lebih gugus nitro (-NO2) menjadi molekul yang reaktif. Gugus

nitro akan menyerang karbon membentuk nitroaromatik atau nitroparafin. Jika

menyerang nitrogen membentuk nitramin dan bila menyerang oksigen membentuk

nitrat ester. Umumnya nitrasi yang banyak dijumpai adalah nitrasi –NO2

menggantikan atom H (Ariyanto, 2012).

Berikut tahapan reaksi nitrasi :

1. Pembentukan ion nitronium pada benzena

HO – NO2 + 2 H2SO4 H3O+ + 2 HSO4- + NO2

+

2. Ion nitronium bergabung dengan benzena

H + NO2 + H

3. Pelepasan proton untuk membentuk nitrobenzena

(Wingrove, 1981)

HNO3 + 2H2SO4 NO2+ + H3

+ + 2HSO4-

Kemudian ion nitronium itulah yang menyerang benzena. Katalis mempunyai

peranan penting dalam memproduksi ion elektrofil, sebab tanpa H2SO4 sebagai

katalis, HNO3 tidak akan menghasilkan ion nitronium, tapi ion nitrat (NO3-)3.

Campuran yang dipakai biasanya adalah dengan perbandingan 1 bagian asam nitrat

pekat dengan 2 bagian asam sulfat pekat. Untuk senyawa yang kurang aktif,

misalnya p-nitrotoluena dipergunakan campuran asam nitrat berasap dan asam sulfat

berasap (Supriatna, 2005).

2.3 Asam Pikrat (C6H3N3O7)

Asam pikrat atau 2,4,6-trinitrofenol adalah kristal berwarna kuning pucat, tidak

berbau, dan sedikit larut dalam air. Terutama digunakan sebagai reagen pewarnaan

dan dalam reaksi sintesis. Ketika terhidrasi, asam pikrat biasanya tidak berbahaya

tetapi ketika kering bisa terjadi ledakan yang sangat kuat. Asam pikrat sangat sensitif

terhadap panas, kejutan dan gesekan dan juga merupakan zat yang beracun pada

semua jenis kontak, yaitu inhalasi, konsumsi, kontak dermal. Asam pikrat sangat

reaktif dengan berbagai macam bahan seperti beton, plester, amina, basa, dan logam-

logam (seperti timah, seng, tembaga, dan merkuri) untuk membentuk garam pikrat,

yang lebih reaktif dan sensitif dibandingkan asamnya itu sendiri. Penyimpanan asam

pikrat sebaiknya disertai label wadah dengan tanggal penerimaan dan tanggal dibuka.

Disimpan di wadah aslinya dengan keadaan sejuk, kering, tempat yang terventilasi

dengan baik dan jauh dari sumber panas. Asam pikrat harus dijaga tetap basah

dengan kandungan air lebih besar dari 10% volume. Asam pikrat yang telah

disimpan lebih dari dua tahun dibuang. Asam pikrat juga sebaiknya disimpan secara

terpisah dari oksidator, agen pereduksi, garam-garam anorganik, logam-logam

(tembaga, timah, seng, aluminium + air), amoniak, beton, plester, garam-garam,

gelatin, alkaloid, dan albumin.

Bahaya yang paling serius dari asam pikrat ini adalah resiko ledakan, yang

mungkin terjadi jika asam kering. Potensi efek kesehatan dari asam pikrat adalah

beracun jika tertelan, terhirup, atau diserap melalui kulit. Menghirup debu dapat

menyebabkan kerusakan paru. Paparan kronis dapat menyebabkan kerusakan hati

atau ginjal. Asam pikrat juga menyebabkan iritasi pada kulit dan alergi. Tumpahan

sangat kecil dapat diserap dengan kertas handuk basah (Stanford University, 2008).