BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di alam banyak sekali kita jumpai senyawa, baik itu senyawa organik maupun senyawa anorganik, ataupun senyawa kompleks dan senyawa sederhana. Kali ini kita akan membahas mengenai salah satu senyawa organik sederhana, atau lebih spesifik lagi kita akan membahas tentang amina dan nitril. Amina merupakan senyawa organik yang mengandung atom nitrogen trivalent yang berkaitan dengan satu atau dua atau tiga atom karbon, dimana amina juga merupakan suatu senyawa yang mengandung gugusan amino. Sedangkan nitril merupakan senyawa organik yang memiliki gugus nitril. Senyawa nitril biasanya berupa cairan tidak berwarna dengan bau yang menyenangkan.
Salah satu manfaat dari amina yaitu dapat digunakan sebagai pereda nyeri yang kita kenal dengan nama morfina,yang dijumpai pada biji opium dan putresina yaitu salah satu dari beberapa poliaminan yang menyebabkan bau tidak enak dari daging busuk. Meskipun senyawa nitil dikenal sebagai senyawa sangat toksik, namun diproduksi dalam jumlah besar dan digunakan sebagai pelarut, plastik, karet sintetik, herbisida, obat-obatan.
1.2. Rumusan Masalah
Dari penjabaran latar belakang di atas, didapatkan rumusan masalah sebagi berikut:
1. Apakah yang dimaksud dengan senyawa amina? 2. Bagaimana pembentukan asam amina?
3. Bagaimana sifat fisis dari amina?
4. Bagaimana reaksi substitusi dengan amina? 5. Bagaimana ikatan dalam amina?
6. Apakah penggunaan amina dalam sintesis? 7. Apakah yang dimaksud dengan senyawa nitrit? 8. Bagaimana pembentukan senyawa nitrit? 9. Bagaimana sifat dari senyawa nitrit? 10. Bagaimana reaksi pada senyawa nitrit? 11. Bagaimana tata nama senyawa nitrit?
12. Apakah sumber dan penggunaan senyawa nitril?
1.3. Tujuan
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Senyawa Amina
A. Pengertian Senyawa Amina
Amina adalah turunan organik dari ammonia dimana satu atau lebih atom hidrogen pada nitrogen telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril. Karena itu amina memiliki sifat mirip dengan ammonia seperti alkohol dan eter terhadap air. Seperti alkohol, amina bisa diklasifikasikan sebagai primer, sekunder dan tersier. Meski demikian dasar dari pengkategoriannya berbeda dari alkohol. Alkohol diklasifikasikan dengan jumlah gugus non hidrogen yang terikat pada karbon yang mengandung hidroksil., namun amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus nonhidrogen yang terikat langsung pada atom nitrogen.
Dengan demikian kelompok fungsional karakteristik untuk amina primer, sekunder dan tersier adalah:
Cara Reaksi Reduksi
O
RCNH2 atau RNC RCH2NH2
suatu alkil halida
Cara Substitusi nukleofilik
RNH2 RX + NH3 RNH3+X-
Pembuatan Amina Primer
Untuk pembuatan amina primer, reaksi terjadi dalam dua tahapan. Pada tahapan pertama, terbentuk sebuah garam – dalam hal ini, etilamonuim bromida. Garam ini sangat mirip dengan amonium bromida, kecuali bahwa salah satu atom hidrogen dalam ion amonium telah diganti oleh sebuah gugus etil.
Dengan demikian, ada kemungkinan untuk terjadinya reaksi reversibel (dapat balik) antara garam ini dengan amonia berlebih dalam campuran.
Semakin banyak amonia yang terdapat dalam campuran, semakin besar kemungkinan terjadi reaksi selanjutnya.
Pembuatan Amina Sekunder
Reaksi di atas tidak berhenti setelah amina primer terbentuk. Etilamina juga bereaksi dengan bromoetana – dalam dua tahapan yang sama seperti reaksi sebelumnya.
Pada tahap pertama, terbentuk sebuah garam – kali ini, dietilamonium bromida. Anggap garam yang terbentuk ini adalah amonium bromida dengan dua atom hidrogen yang digantikan oleh gugus-gugus etil.
Lagi-lagi terdapat kemungkinan terjadinya reaksi reversibel (dapat balik) antara garam ini dengan amonia berlebih dalam campuran tersebut, seperti diperlihatkan pada gambar berikut:
Amonia mengambil sebuah ion hidrogen dari ion dietilamonium sehingga menjadikannya amina sekunder, yakni dietilamin. Amina sekunder adalah amina yang memiliki dua gugus alkil terikat pada atom nitrogen.
Pembuatan Amina Tersier
Setelah amina sekunder terbentuk, reaksi masih belum berhenti. Dietilamina juga bereaksi dengan bromoetana – dalam dua tahapan yang sama seperti pada reaksi sebelumnya.
Lagi-lagi ada kemungkinan terjadinya reaksi reversibel (dapat balik) antara garam ini dengan amonia berlebih dalam campuran tersebut, sebagaimana ditunjukkan berikut:
Amonia mengambil sebuah ion hidrogen dari ion trietilamonium sehingga menjadikannya amina tersier, yakni trietilamin. Amina tersier adalah amina yang memiliki tiga gugus alkil terikat pada nitrogen.
C. Sifat Fisis
1. Titik Didih dan Kelarutan Air
Amina membentuk ikatan hidrogen. Ikatan hydrogen -O --- OH- lebih kuat dari pada ikatan hidrogen -N --- NH- karena N kurang elektronegatif dibandingkan dengan O dan karena itu ikatan NH kurang polar. Pengikatan hidrogen yang lemah antara molekul amina menyebabkan titik didihnya berada antara titik didih senyawa tanpa ikatan hidrogen (seprti alkana atau eter) dan senywa berikatan hidrogen kuat (seperti alkohol) dengan bobot molekul yang bersamaan.
CH3CH2OCH2CH3(CH3CH2)2NH CH3CH2CH2CH2OH
Karena itu mempunyai ikatan NH, amina tersier dalam bentuk cairan murni tidak dapat membentuk ikatan hidrogen. Titik didih amina tersier lebih rendah dari pada amina primer atau sekunder yang bobot melekulnya sepadan, dan titik didihnya lebih dekat ke titik didih alkana yang bobot molekulnya bersamaan. Dan amina yang berbobot molekul rendah larut dalam air karena membentuk ikatan hidrogen dengan air. Amina tersier maupun amina sekunder dan primer dapat membentuk ikatan hidrogen karena memiliki pasangan elektron menyendiri yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan hidrogen dengan air.
H
(CH3)3N:----H O
Dan berikut merupakan beberapa sifat fisis amina
Nama Struktur Titik Didih oC Kelarutan dalam air
Metilamina CH3NH2 -6.3 ∞
Dimetilamina (CH3)2NH 7.5 ∞
Trimetilamina (CH3)3N 3 ∞
Etilamina CH3CH2NH2 17 ∞
Benzilamina C6H5CH2NH2 185 ∞
Anilina C6H5NH2 184 37 /100 ml
Amina 1° dan 2° bersifat polar karena mampu membentuk ikatan
hydrogenintermolekuler.
Larut dalam air karena mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air.
N H N
Ikatan hydrogen.
D. Reaksi Substitusi Dengan Amina
Banyak reaksi amina adalah hasil serangan nukleofilik oleh elektron menyendiri dari nitrogen amina. Reaksi substitusi suatu amina dengan alkil halida adalah suatu contoh dari amina yang bertindak sebagai suatu nukleofil. Amina dapat juga digunakan sebagai nukleofil dalam reaksi substitusi asil nukleofilik. Jika derivat asam karboksilat merupakan reagensia karbonilnya, maka diperoleh amida sebagai produk. Jika reaksi karbonil berupa aldehid atau keton, produknya dalah imina (dari amina
primer, RNH2) atau suatu enamina (dari suatu amina sekunder, R2NH).
(NR3+OH-) merupakan suatu teknik sintetik lain.
Eliminasi Hofmann dari amonium kuarter hidroksida, lebih berguna sebagai suatu alat analitis dari pada suatu alat sintetik, karena dihasilkan campuran alkena. (juga, suatu reaksi eliminasi alkil halida merupakan jalur yang lebih mudah menuju alkena di laboratorium). Bahkan spektroskopi nmr telah lebih bayak digunakan sebgai suatu alat bantu dalam suatu struktur dari pada eliminasi Hofmann. Di pihak lain,pengubahan suatu arilamina menjadi garam diazonium yang disusul reaksi substitusi, sangat berguna dalam sitesis organik, dan untuk memeriksa tipe senyawa yang mudah diperoleh dari garam arildiazonium.
Enantiomer tunggal dari amina kristal lazim dijumpai dalam tumbuhan. Karena kebasaannya, beberapa amina ini dapat digunakan untuk memisahkan asam-asam karboksilat rasimik. Dua diantaranya ialah striknina (strychnine) dan brusina (brucine), keduanya dapat diisolasi dari biji bidara laut (strychnos nux-vomica; kedua senyawa itu merupakanstimulan yang bersifat racun dalam sistem syaraf pusat). Berikut adalah beberapa senyawa yang dapat diperoleh dari amina:
SN2
- Garam amina
- Amida
- Imida
- Enamina
- Garam arildiazonium
- Alkena
Reaksi dengan suatu alkil halida :
RNH2 + R’Cl RNH2Cl- dan juga RNHR’2Cl- dan RNR’3 Cl
- Reaksi dengan ester
CH3C OCH2CH3 + HNCH3 CH3C NHCH3 + CH3CH2OH
Reaksi dengan asam anhidrida
CH3C OCCH3 + HNCH3 CH3C NHCH3 + HOCCH3
CH3NH2 +CH3N+H3CL
- Reaksi dengan asam halida
CH3C CL + HNCH3 CH3C NHCH3 + HCL
Amina juga bereaksi dengan asam nitrit (HONO)
R3N + H ONO R3N+H –ONO
(amina tersier) (garam amina)
R2NH + HONO R2N N═ O
RNH2 + HONO dingin R N2+-N2 R+ (tidak stabil)
(amina primer)
E. Ikatan Dalam Amina
Ikatan dalam suatu amina beranalogi langsung dengan ikatan dalam
amonia, suatu atom nitrogen sp3 yang terikat pada tiga atom atau gugus
lain (H atau R) dan dengan sepasang elektron menyendiri dalam orbital sp3 yang tersisa.
H-N-H CH3-N-CH3 H
H CH3
ammonia trimetilamina piperidina
Dalam garam amina atau garam ammonium kuartener, pasangan elektron menyendiri memembentuk ikatan sigma keempat. Kation beranalogi nitrogen akan bersifat kiral;namin,enantiomer dari sebagian besar senyawa amina tidak dapat diisolasi karena terjadinya inverse yang cepat antara bayangan-bayangan cermin pada temperatur kamar. Inversi itu berlangsung lewat keadaan-transisi datar (nitrogen sp2). Akibatnya ialah
piramida nitrogen itu menjentik sehingga dindingdalam menjadi dinding luar, mirip payung yang terhenbus angin kencang. Energi yang
N
diperlukan untuk inversi ini sekitar 6 kkal/mol, kira-kira dua kali energi untuk rotasi mengelilingi ikatan sigma karbon-karbon.
Jika suatu nitrogen amina mempunyai tiga substituen yang berlainan dan pengubahan timbalbalik antara kedua struktur bayangan cermin itu terhalang, maka dapatlah diisolasi sepasang enantiomer. Basa Troger adalah suatu contoh molekul semacam itu. Titian metilena antara kedua nitrogen mencegah pengubahan timbalbalik (inverkonversi) antara banyangan cermin, sehingga basa Troger dapat dipisahkan menjadi sepasang enantiomer.
Kasus lain dimungkinkan adanya enantiomer yang dapat diisolasi ialah pada garam amonium kuterner. Senyawa ini secara struktur mirip senyawa yang mengandung atom karbon sp3. Jika empat gugus yang
berlainan terikat pada nitrogen, ion itu akan bersifat kiral dan garam itu dapat dipisah sebagai enantiomer – enantiomer.
F. Penggunaan Amina Dalam Sintesis
Sintesis senyawa yang mengandung nitrogen mendapatkan perhatian khusus dari para ahli kimia organik yang berkecimpung dalam farmakologi dan ilmu pengetahuan biologis lainnya, karena banyak biomolekul yang mengandung nirogen. Sebagian besar yang digunakan untuk mensintesis senyawa nitrogen dari amina.
2.2. Senyawa Nitril
A. Pengertian Nitril
dalam bentuk garam dan polimer dan juga ada yang bersifat kovalen, molekuler, dan ionik.
Dalam gugus -CN, atom karbon dan atom nitrogen berikatan rangkap tiga. Siano prefix digunakan dalam tata nama kimia untuk menunjukkan adanya kelompok nitril dalam suatu molekul. Ion sianida adalah ion negatif dengan rumus -CN. Gugus ± CN kadang-kadang disebut sebagai gugus sianid atau siano, senyawa yang mengandung gugus sianid disebut sianida. Senyawa yang mengandung gugus nitril sangat beracun karena dapat melepas ion CN.
B. Pembuatan Senyawa Nitril
Suatu reaksi yang sangat bermanfaat adalah reaksi antara alkil halida dengan suatu anion karbon. Reaksi ini memerlukan suatu karbanion yang stabil, dan yang memenuhi adalah sianida. Reaksi ini menyatakan suatu cara mudah untuk memperpanjang suatu rantai dengan satu atom karbon. Reaksi ini memberikan hasil yang baik untuk hampir semua halida primer dan sekunder, tetapi halida tersier tidak.
Berikut adalah beberapa proses yang dapat dilakukan dalam pembuatan nitril:
1. Amoksidasi
Dalam ammonoxidation, hidrokarbon sebagian teroksidasi dengan adanya amonia. Konversi ini dilakukan dalam skala besar untuk akrilonitril:
CH 3 CH = CH 2 + 3/2 O 2 + NH 3 → NCCH = CH 2 + 3 H 2 O
Sebuah produk samping dari proses ini adalah asetonitril . Kebanyakan turunan dari benzonitrile serta isobutironitril disusun oleh amoksidasi.
2. Hydrocyanation
Contoh dari hydrocyanation adalah produksi adiponitril dari 1,3-butadiena:
3. Dari halida organik dan garam sianida
Seringkali untuk aplikasi khusus lagi, nitril dapat dibuat dengan berbagai metode lain. Misalnya, alkil halida menjalani substitusi nukleofilik alifatik dengan logam alkali sianida dalam sintesis nitrile Kolbe . Nitril aril disiapkan di Rosenmund-von Braun sintesis .
4. Cyanohydrins
Para cyanohydrins adalah kelas khusus nitril yang dihasilkan dari penambahan sianida logam untuk aldehida dalam reaksi sianohidrin . Karena polaritas dari karbonil organik, reaksi ini tidak memerlukan katalis, seperti hydrocyanation alkena.
C. Sifat Nitril
Senyawa nitril biasanya berupa cairan tidak berwarna dengan bau yang menyenangkan. Nitril merupakan kelompok senyawa yang toksik karena mengandung gugus CN dalam strukturnya. Meskipun senyawa nitil dikenal sebagai senyawa sangat toksik, namun diproduksi dalam jumlah besar dan digunakan sebagai pelarut, plastik, karet sintetik, herbisida, obat-obatan. Krotononitril dan akrilonitril misalnya banyak digunakan sebagai spesifik reagen untuk alkilasi protein kelompok sulfihidril. Demikian juga benzonitril banyak digunakan sebagai salah satu bahan aktif herbisida. Herbisida yang diketahui mengandung nitril misalnya dichlobenil, ioksinil, dan buktril dapat menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan dan lingkungan.
D. Reaksi Nitril
sianida dikonversi menjadi ion ammonium, sedangkan dalam suasana basa, nitrogen dikonversi menjadi amonia dan produk organik, yaitu garam karboksilat, yang perlu dinetralkan dalam langkah terpisah menjadi asam. induk alkananya, atom C yang terikat pada atom N juga termasuk kedalam rantai induk. Nama alkana itu diberi nama akhiran –nitril. Beberapa nitril diberi nama menurut nama trivial asam karboksilatnya dengan menggantikan imbuhan asam-oat menjadi akhiran –nitril, atau –onitril, jika huruf akhirnya tidak nerupa –o.
Contoh;
Etananitril (IUPAC) Asetonitril(trivial)
Benzanakarbonitril (IUPAC) Benzonitril (trivial)
Senyawa organik yang mengandung gugus nitril beberapa dikenal sebagai cyanocarbons . Senyawa anorganik yang berisi-C ≡ N kelompok tidak disebut nitril, tapi sianida sebagai gantinya. Meskipun kedua nitril dan sianida dapat diturunkan dari garam sianida, nitril paling tidak hampir sama beracun.
Nitril terjadi secara alami dalam beragam rangkaian sumber tanaman dan hewan. Lebih dari 120 nitril alami telah diisolasi dari sumber daratan dan lautan. Nitril secara umum ditemukan dalam buah lubang, terutama almond, dan selama memasak tanaman Brassica (seperti kol, kubis brussel, dan kembang kol), yang rilis nitril yang dirilis melalui hidrolisis. Mandelonitrile, sebuah sianohidrin diproduksi oleh almond menelan atau beberapa lubang buah, melepaskan hidrogen sianida dan bertanggung jawab atas toksisitas glikosida sianogen. Lebih dari 30 nitril yang mengandung obat-obatan yang saat ini dipasarkan untuk berbagai macam indikasi obat dengan lebih dari 20 nitril yang mengandung tambahan lead dalam pengembangan klinis.
Kelompok nitril cukup kuat dan, dalam banyak kasus, tidak mudah dimetabolisme tetapi melewati tubuh berubah. Jenis obat-obatan yang mengandung nitril yang beragam, dari Vildagliptin merupakan obat antidiabetes untuk Anastrazole yang merupakan standar emas dalam mengobati kanker payudara. Dalam banyak nitril meniru fungsionalitas hadir di substrat untuk enzim, sedangkan dalam kasus lain nitril meningkatkan kelarutan air atau mengurangi kerentanan terhadap metabolisme oksidatif di hati.Kelompok nitril fungsional ditemukan dalam beberapa obat. Struktur periciazine, sebuah antipsikotik dipelajari dalam pengobatan candu ketergantungan. Nitrilase adalah salah satu jenis enzim penghidrolisa senyawa nitril. Substrat utama dari enzim ini adalah indol-3-asetonitril dan senyawa ini kemudian akan diubah menjadi indol-3-asam asetat.
BAB III KESIMPULAN
Amina adalah turunan organik dari ammonia dimana satu atau lebih atom hidrogen pada nitrogen telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril. Pembuatan amina dapat dilakukan melalui reaksi reduksi dan reaksi subtitusi nokleofilik. Amina tersier memiliki titik didih lebih rendah dari pada amina primer atau sekunder yang bobot melekulnya sepadan, dan titik didihnya lebih dekat ke titik didih alkana yang bobot molekulnya bersamaan serta memiliki kelarutan yang cukup besar di dalam air. Amina dapat beraksi dengan alkil halide, ester, anhidrida asam, asam halida, dan dengan asam nitrit melalui reaksi subtitusi. Ikatan dalam suatu amina beranalogi langsung dengan ikatan dalam ammonia. Sebagian besar yang digunakan untuk mensintesis senyawa nitrogen dari amina.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Nitrilase. Diakses di http://id.wikipedia.org/wiki/Nitrilase. Pada tanggan 18 Desember2014. Pukul 15.43.
Fessenden, Ralph J. dan Joan S. Fessenden. 1986. Kimia Organik Edisi Ketiga
Jilid II. Jakarta : Erlangga
Hart, Harold. 2003. Kimia Organik: Suatu Kuliah Singkat Edisi Kesebelas. Jakarta: Erlangga
