SENYAWA AROMATIK POLISIKLIK DAN
SENYAWA AROMATIK POLISIKLIK DAN HETEROSIKLIK HETEROSIKLIK
A.
A. PENDAHULUANPENDAHULUAN
Beberapa senyawa
Beberapa senyawa aromatik aromatik yang lain dapat dikelompokkan dalam dua kelas, yaitu senyawayang lain dapat dikelompokkan dalam dua kelas, yaitu senyawa poli
polisiklisiklik k dan senyawa dan senyawa heteroheterosiklisiklik. k. SenyaSenyawa wa aromaaromatik tik polispolisiklik juga iklik juga dikendikenal al dengadengan n sebutsebutanan senyawa aromatik polinuklir atau cincin terpadu.Senyawa aromatik ini dicirikan oleh cincin- senyawa aromatik polinuklir atau cincin terpadu.Senyawa aromatik ini dicirikan oleh cincin- cincin aromatik yang
cincin aromatik yang menggmenggunakaunakan n atom-atatom-atom om karbokarbon n tertenttertentu u secara bersama-sasecara bersama-sama, ma, atau atau duadua atau lebih cincin
atau lebih cincin benzena dipadukan.Berikut contoh struktur senyawa aromatik polisiklik.benzena dipadukan.Berikut contoh struktur senyawa aromatik polisiklik.
Hidrokarbon aromatik polisiklik dan sebagian besar turunannya berbentuk zat padat.
Hidrokarbon aromatik polisiklik dan sebagian besar turunannya berbentuk zat padat.
Naftalena digunakan sebagai pengusir ngengat, serta turunannya digunakan dalam bahan bakar Naftalena digunakan sebagai pengusir ngengat, serta turunannya digunakan dalam bahan bakar
moto
motor r dan pelumas. Aromatik polisikdan pelumas. Aromatik polisiklik lik digudigunakan secara luas nakan secara luas sebagsebagai ai zat zat antara pada antara pada sintesintesissis or
orgaganinik, k, mimisasalnlnya ya dadalalam m pepembmbuauatatan n zazat t warwarna na (li(lihahat t kekegugunanaan an sesenynyawawa a bebenznzenena a papadada pembahasan sebelumnya).
pembahasan sebelumnya).
B. SENYAWA POLISIKLIK B. SENYAWA POLISIKLIK
a.
a. Tata Nama Senyawa Polisiklik.Tata Nama Senyawa Polisiklik.
Sistem cincin senyawa aromatik polisiklik memiliki tata nama tertentu yang berbeda Sistem cincin senyawa aromatik polisiklik memiliki tata nama tertentu yang berbeda dengan penomoran pada benzena atau sikloalkana, yang dimulai pada posisi substituennya.
dengan penomoran pada benzena atau sikloalkana, yang dimulai pada posisi substituennya.
Penomoran pada polisiklik ditetapkan berdasarkan perjanjian dan tidak berubah di manapun Penomoran pada polisiklik ditetapkan berdasarkan perjanjian dan tidak berubah di manapun posisi substituennya.Lihat penomoran berikut.
posisi substituennya.Lihat penomoran berikut.
Pen
Penataaataan n namnama a secsecara ara tritriviavial, l, posposisi isi subsubstistituetuen n daldalam am nafnaftaltalena ena terstersubsubstittitusi usi monmonoo din
dinyatyatakaakan n dendengan gan hurhuruf uf yunyunani ani ((αα dan dan β). β). PoPosissisi i yanyang g berberdekdekataatan n dendengan gan karkarbonbon-kar-karbonbon pemaduan cincin disebut posisi alfa (
pemaduan cincin disebut posisi alfa (αα), posisi berikutnya adalah beta (β). Contoh:), posisi berikutnya adalah beta (β). Contoh:
1-aminanaftalena (α-aminanaftalena) 1-aminanaftalena (α-aminanaftalena)
7-nitronaftalena (β–nitronaftalena) 7-nitronaftalena (β–nitronaftalena)
1-hidroksinaftalena (α-naftol) 1-hidroksinaftalena (α-naftol)
b.
b. KereaktifaKereaktifan n Senyawa Polisiklik.Senyawa Polisiklik.
Sen
Senyawyawa a aroaromatmatik ik polpolisiisikliklik k leblebih ih reareaktiktif f terterhadhadap ap serserangangan an oksoksidaidasi, si, redreduksuksi, i, dandan substitusi dibandingkan senyawa benzena.Kereaktifan ini disebabkan kemampuan bereaksi dari substitusi dibandingkan senyawa benzena.Kereaktifan ini disebabkan kemampuan bereaksi dari suatu cincin, sementara cincin lainnya masih dipertahankan.
suatu cincin, sementara cincin lainnya masih dipertahankan.
1)
1) ReReakaksi si OkOksisidadasisi
Asam ftalat anhidrida dibuat dari oksidasi naftalena dengan katalis vanadium Asam ftalat anhidrida dibuat dari oksidasi naftalena dengan katalis vanadium oksida. Persamaan reaksinya:
oksida. Persamaan reaksinya:
Ftalosianina merupakan zat warna biru (monastral) pada tektil, disintesis dari bahan dasar asam ftalat Anhidrida Antrasena dan fenantrena dapat juga dioksidasi menjadi suatu kuinon. Reaksinya:
O
O H2SO4
Kalor
Antrasena 9,10 - Antrakuinon
CrO3
2) Reaksi Reduksi
Berbeda dari benzena, senyawa polisiklik dapat dihidrogenasi (direduksi) parsial pada tekanan dan suhu kamar.
Antrasena
Na CH3COOH
Kalor
9,10 - dihidroantrasena
Na + H3C C O O
+
H
H H
H3C C O
O Na
+
H H
Na + H
3C C O
O H
H H
H H
H3C C O O Na
+ +
H H
H H
Perhatikan bahwa sistem cincin yang tereduksi parsial masih mengandung cincin benzena.Sebagian besar sifat aromatik dari sistem cincin masih ada dan dipertahankan.Untuk
menghidrogenasi semua cincin aromatik dalam naftalena dapat dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi. Persamaan reaksinya:
2) Reaksi Substitusi
Sistem cincin aromatik polisiklik lebih reaktif terhadap serangan substitusi daripada benzena.Naftalena mengalami reaksi substitusi terutama pada posisi atom karbon nomor-
1.Beberapa contoh reaksi substitusi aromatik polisiklik di antaranya reaksi brominasi dan reaksi sulfonasi.
a) Reaksi brominasi
Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa naftalena dapat dibrominasi pada suhu kamar menggunakan katalis FeBr 3.Reaksi yang terjadi menggunakan mekanisme reaksi yang ditunjukkan sebagai berikut.
Br 2 + FeBr 3 →FeBr 4 –
+ Br + FeBr 4 – ⇆ FeBr 3 + Br –
Br 2 + H
+
b) Reaksi sulfonasi
Reaksi sulfonasi pada naftalena dilakukan sama seperti pada sulfonasi benzena.
Berdasarkan data hasil percobaan diketahui bahwa reaksi sulfonasi naftalena dipengaruhi oleh suhu.
Pada suhu di bawah 60°C, naftalena bereaksi dengan asam sulfat pekat membentuk asam 1–naftalenasulfonat, tetapi pada suhu tinggi di atas 160°C, menghasilkan campuran produk dari asam 2–naftalenasulfonat(85%) dan asam 1–naftalenasulfonat (15%).
B. Senyawa heterosiklis aromatik
Senyawa-senyawa yang dalam lingkar heterosiklisnya mengandung atom selain karbon, namun sifat-sifatnya sama dengan senyawa-senyawa aromatik lainnya.
Agar suatu sistem cincin bersifat aromatik, terdapat tiga kriteria yang harus dipenuhi :
1. Sistem cincin mengandung elektron π (pi) yang terdelokalisasi (terkonyugasi).
2. Sistem cincin harus datar (planar), berhibridisasi sp2.
3. Harus terdapat (4n + 2) elektron π dalam sistem cincin (aturan Huckel).
Contohnya :
Tata Nama Senyawa Heterosiklik Aromatik
Sistem cincin senyawa aromatik heterosiklik juga mempunyai tata nama tersendiri.
Berbeda dengan senyawa lainnya, penomoran pada cincin heterosiklik ditetapkan berdasarkan perjanjian dan tidak berubah bagaimanapun posisi substituennya. Penomoran beberapa senyawa
heterosiklik adalah sbb : N
H
Pirol
Furan
O
Tiofen
S
pirazine
N N
N
piridine Isokuinolin
N
1 2 3 4 5
6
7 8
Bila suatu senyawa heterosiklik, hanya mengandung satu heteroatom, maka huruf Yunani dapat juga digunakan untuk menandai posisi cincin
Struktur Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
Agar suatu heterosiklik dengan cincin lima anggota bersifat aromatik, heteroatom itu harus memiliki dua elektron untuk disumbangkan ke awan pi aromatik. Pirol, furan dan tiofen semuanya memenuhi persyaratan ini, sehingga dapat bersifat aromatik.
Penjelasan Struktur berdasarkan Teori Ikatan Valensi
A. Senyawa Pirol
B. Senyawa Furan
Piridin N
1 2 3 4 5
6 5
4 3
2
1
S Tiazol
N
N
N H Imidazol
1 2 4 3
5
N Kuinolin
1 2 3 4 5
6
7 8
Isokuinolin N
1 2 3 4 5
6
7 8
Piridin N
1 2 3 4 5
6 5
4 3
2
1
S Tiazol
N
N
N H Imidazol
1 2 4 3
5
N Kuinolin
1 2 3 4 5
6
7 8
Isokuinolin N
1 2 3 4 5
6
7 8
N H Pirol N
Piridin
N H Pirol
N H Pirol N
Piridin N Piridin
Pirol H
N O
Furan
S Tiofen Pirol
H
N O
Furan
S Tiofen
Konfig urasi elektron keadaan dasar :
6C : 1s2 2s2 2p2
11 11 1 1 11 11 1 1
kead aan tereksita si :
1s2 2s1 2p 3
11 1 1 1 1
sp2
N H
H
H
H H
+ +
+ +
+
_ _
_
_
_
dua ele ktron pi dari nitrogen satu elektron pi
dari karbon
Makin besar jarak pemisahan muatan positif dengan negatif pada struktur hibrid menyebabkan keadaan semakin kurang stabil.Kerapatan elektron pada atom C nomor 2 dan nomor 5 lebih besar dari kerapatan elektron pada atom C nomor 3 dan 4.Kemungkinan terjadinya substitusi elektrofilik yang paling besar berada pada atom C nomor 2 dan 5.
Sifat Karakteristik Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
A. Senyawa Pirol
Karena atom nitrogen dalam pirol menyumbangkan dua elektron ke awan pi aromatik, maka atom nitrogen bersifat tuna elektron.
Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)
Tidak seperti piridin dan amina, pirol (pKb = ∼ 14) tidak bersifat basa.
B. Senyawa Furan
N H Pirol
H N H N
N H Pirol
+ H+ tidak ada kation stabil
Karena atom oksigen dalam furan menyumbangkan dua elektron (sepasang elektron) ke awan pi aromatik, maka atom oksigen bersifat tuna elektron.
Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)
Berbeda dengan pirol, puran menunjukkan sifat basa yang amat lemah.
C. Senyawa Tiofen
Karena atom sulfur dalam tiofen menyumbangkan dua elektron (sepasang elektron) ke awan pi aromatik, maka atom sulfur bersifat tuna elektron.
Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)
Berbeda dengan pirol, tiofen juga menunjukkan sifat basa yang amat lemah.
Reaksi-reaksi pada Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
Reaksi-reaksi pada pirol
O
