benzena trans

18
SENYAWA AROMATIS Senyawa aromatis adalah senyawa bensena atau senyawa yang mempunyai sifat kimia seperti bensena. Molekul bensena adalah senyawa cincin 6 dengan rumus molekul C 6 H 6 . STRUKTUR BENSENA Kekulé menggambarkan struktur bensena dengan atom-atom karbon dihubungkan satu dengan yang lain membentuk suatu cincin. Struktur Kekule dapat diterima sebagai struktur yang paling sesuai untuk bensena dengan beberapa alasan : 1. Bensena akan menghasilkan hanya satu produk monosubstitusi, C 6 H 5 Y. Misal hanya satu bromobensena yang akan diperoleh apabila satu atom hydrogen (H) diganti oleh bromine. Setiap hydrogen pasti ekivalen dengan hydrogen yang lain karena

Upload: ayunil-hisbiyah

Post on 14-Dec-2015

345 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

benzena reaksi sifatnya

TRANSCRIPT

Page 1: Benzena Trans

SENYAWA AROMATIS

Senyawa aromatis adalah senyawa bensena atau senyawa yang mempunyai sifat kimia seperti bensena. Molekul bensena adalah senyawa cincin 6 dengan rumus molekul C6H6.

STRUKTUR BENSENAKekulé menggambarkan struktur bensena dengan atom-atom karbon dihubungkan satu dengan yang lain membentuk suatu cincin.

Struktur Kekule dapat diterima sebagai struktur yang paling sesuai untuk bensena dengan beberapa alasan :1. Bensena akan menghasilkan hanya satu produk

monosubstitusi, C6H5Y. Misal hanya satu bromobensena yang akan diperoleh apabila satu atom hydrogen (H) diganti oleh bromine. Setiap hydrogen pasti ekivalen dengan hydrogen yang lain karena pergantian salah satu dari hydrogen yang ada akan menghasilkan produk yang sama. Sifat ini hanya dapat dipenuhi oleh bensena dengan struktur Kekule.

2. Bensena menghasilkan 3 (tiga) isomer produk terdisubstitusi, C6H4Y2 atau C6H4YZ. Misal C6H4Br2, C6H4ClNO2. Fakta ini lebih jauh meyakinkan bahwa struktur bensena Kekule yang paling dapat diterima.

Page 2: Benzena Trans

3. Struktur Kekule konsisten dengan fakta bahwa ada 3 (tiga) isomer derivative dibromo yaitu 1,2- ; 1,3- ; dan 1,4-

4. Pada struktur Kekule ada 2 (dua) isomer posisi dimana kemungkinan dibromo terikat pada ikatan C tunggal atau rangkap (Struktur IV dan V). Namun demikian menurut Kekule, bensena merupakan molekul yang dinamis sehingga ikatan rangkap pada bensena berada dalam kesetimbangan yang sagat cepat seperti pada gambar di bawah ini

Page 3: Benzena Trans

KESTABILAN BENSENA

Tidak seperti senyawa-senyawa yang mengandung ikatan rangkap lainnya, bensena lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada adisi. Hal ini dapat dilihat dari data berikut.

Reagen Sikloheksena BensenaKMnO4 encer Terjadi Oksidasi,

cepatTidak bereaksi

Br2/CCl4 (dlm gelap) Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksiHI Terjadi Adisi, cepat Tidak bereaksiH2 + Ni Terjadi hidrogenasi,

25oC, 20 lb/in.2Terjadi hidrogenasi,

lambat,100-200oC, 1500

lb/in.2

Kestabilan cincin bensena secara kuantitatif dapat dilihat dari panas hidrogenasi dan pembakarannya. Panas hidrogenasi dan pembakaran bensena lebih rendah dari pada harga perhitungan.

Page 4: Benzena Trans

Panjang ikatan karbon-karbon pada bensena adalah sama dan merupakan intermediet dari panjang ikatan tunggal dan ikatan rangkap. Panjang ikatan rangkap C = C adalah 1,34 Å sedangkan panjang ikatan tunggal C – C adalah 1,53 Å. Apabila bensena dianggap mempunyai 3 ikatan rangkap dan 3 ikatan tunggal seperti pada struktur Kekulé maka akan didapati 3 ikatan yang pendek (1,34 Å) dan 3 ikatan yang panjang (1,53 Å). Akan tetapi analisis dengan difraksi sinar-X menunjukkan bahwa panjang ikatan C – C pada bensena sama, yaitu 1,39 Å

STRUKTUR RESONANSI BENSENASetelah diketahui kalau panjang ikatan pada bensena sama, maka struktur Kekulé I dan II mengalami resonansi membentuk hibrida bensena.

Dengan pengertian di atas membuktikan ada 3 (tiga) isomer senyawa disubstitusi bensena yaitu 1,2- ; 1,3- dan 1,4- . Hal ini sesuai dengan eksperimen brominasi pada bensena yang menghasilkan 3 produk terdisubstitusi : 1,2-dibromobensena; 1,3-dibromobensena dan1,4-dibromobensena.

ORBITAL BENSENASetiap karbon pada bensena mengikat 3 (tiga) atom lain menggunakan orbital hibridisasi sp2 membentuk molekul yang planar. Bensena merupakan molekul simetris, berbentuk heksagonal dengan sudut ikatan 120o. Setiap atom C mempunyai orbital ke empat yaitu orbital p. Orbital

Page 5: Benzena Trans

p akan mengalami tumpang suh (overlapping) membentuk awan elektron sebagai sumber elektron.

ATURAN HÜCKEL 4n+2Menurut aturan Hückel senyawa aromatis harus memenuhi kriteria :

1. mengandung awan elektron yang terdelokalisasi di bawah bidang molekul, ikatan rangkap berseling dengan ikatan tunggal

2. awan electron mempunyai total elektron 4n+2

Page 6: Benzena Trans
Page 7: Benzena Trans

TATANAMA DERIVATIF BENSENA1. menambahkan awalan gugus substituen diikuti nama

bensena, misal : klorobensena, bromobensena, nitrobensena, dll

2. beberapa derivative bensena mempunyai nama spesifik yang mungkin tidak menunjukkan nama dari substituen yang terikat pada bensena, misal : metilbensena dikenal sebagai toluene, aminobensena sebagai aniline, dll

3. Apabila bensena mengikat lebih dari satu substituen, maka nama substituen dan letak substituen harus dituliskan. Ada 3 (tiga) isomer yang mungkin untuk bensena yang tersubstitusi oleh 2 gugus. Penamaan digunakan nama orto (1,2-); meta (1,3-); para (1,4-)

Page 8: Benzena Trans

4. Apabila 2 atau lebih substituen yang terikat pada bensena berbeda, maka penamaannya diawali dengan nama substituen berturut-turut dan diikuti dengan nama bensena atau diberi nama khusus/spesifik.

REAKSI BENSENA1. Reaksi Nitrasi

Mekanisme :

2. Reaksi Sufonasi

Mekanisme :

Page 9: Benzena Trans

SUBSTITUEN PENGAKTIF DAN PENDEAKTIF CINCIN

Substituen yang terikat pada cincin aromatis mempengaruhi reaksi substitusi kedua/lanjutannya. Berdasarkan eksperimen terhadap laju nitrasi pada bensena tersubstitusi (substitusi ke 2) menunjukkan bahwa kecepatan nitrasi pada setiap bensena yang telah tersubstitusi oleh gugus yang berbeda adalah tidak sama.

Pengamatan di atas mendukung mekanisme elektrofilik pada substitusi. Jika laju reaksi bergantung pada serangan elektrofilik (pencari electron) pada cincin aromatis, maka substituen yang bersifat nukleofilik (pendonor electron) ke cincin akan meningkatkan kerapatan elektronnya sehingga mempercepat reaksi. Substituen yang bersifat menarik electron cincin akan

Page 10: Benzena Trans

menurunkan kerapatan electron dalam cincin sehingga memperlambat reaksi.

GUGUS PENGARAH ORTO, PARA DAN META

Substituen yang sudah ada pada cincin aromatis menentukan posisi yang diambil oleh substituen kedua.

Pengarah Orto, Para

Pada serangan orto, para, salah satu muatan posistif pada ion benzenonium (intermediet), muatan posistif berada pada karbon pembawa metil membentuk karbokation 3o yang lebih stabil dari pada 2o. Pada serangan meta hanya terbentuk karbokation 2o pada resonansi benzenonium. Oleh karena itu gugus metil adalah pengarah orto, para.

Page 11: Benzena Trans

Pada resonansi senyawa intermediet, salah satu muatan positif terdelokalisasi pada karbon pembawa hidroksil. Pergeseran pasangan electron bebas dari oksigen ke karbon positif menyebabkan muatan positif terdelokalisasi lebih jauh ke oksigen.

Pengarah meta

Page 12: Benzena Trans

Pada struktur resonansi intermediet untuk subtitusi orto, para menghasilkan intermediet dengan 2 muatan positif yang bersebelahan, menghasilkan struktur yang sangat tidak diinginkan (tidak stabil). Pada posisi meta hanya menghasilkan intermediet dengan 1 muatan positif yang lebih disukai.

Page 13: Benzena Trans

GENERALISASI Bagaimana menentukan gugus pengarah orto, para dan meta :1. Pengarah o, p dan m ditentukan oleh sifat-sifat

atom 1 dan 2 dari gugus fungsi, tidak dipengaruhi oleh atom ke 3

2. Apabila atom ke 2 lebih elektronegatif daripada atom 1, berarti kerapatan elektron atom 1 tertarik oleh atom ke 2 sehingga atom 1 tidak dapat mendonorkan /mendelokalisasi elektron ke cincin mendeaktifasi cincin pengarah meta

3. Apabila keelektronegatifan atom 2<1, maka atom 1 akan dapat mendonorkan

Page 14: Benzena Trans

elektron/mendelokalisasi elektron ke cincin mengaktifasi cincin pengarah orto, para

Misal :- CH3 : atom 1 = C, atom 2 = H, kelektronegatifan

C>H, sehingga H tidak mempengaruhi kerapan C, C dapat menginduksi elektron ke cincin mengaktifasi cincin pengarah orto, para

- NH2 : atom 1 = N, atom 2 = H , kelektronegatifan N>H, mengaktifkan cincin pengarah orto, para

- NO2 : atom 1 = N, atom 2 = O, kelektronegatifan N<O, mendeaktif cincin pengarah meta

- COOH : atom 1 = C, atom 2 = O, kelektronegatifan C<O, mendeaktif cincin pengarah meta

- NH(CH3)2 : orto, para

- NH(COOCH3) : orto, para , atom 1 = N, atom 2= H/C, atom 3 = O