BAB IV ALKIL HALIDA
3. Penutup 1 Rangkuman
3.2 Tes mandiri
1. Tuliskan struktur senyawa berikut: (a) 2-metil-1-butena (b) 1,2-dikloro-2-butena 2. Mana alkena, yang akan menghasilkan aseton (CH3)2C=O sebagai produk oksidasi?
3. 2-metilpropena bereaksi dengan air dan bantuan katalis asam. Tuliskan reaksinya.
4. Tulis rumus struktur dan beri nama produknya, bila senyawa berikut bereaksi dengan 1 mol bromin. (a) 2-butena (b) vinil klorida (c) 2,3-dimetil-2-butena
5. Tulis persamaan reaksi1-butena dengan reagen berikut:
(a) klorin (b) HCl (c) KMNO4, OH- (d) ozon, diikuti Zn, H+ (e) hidrogen, katalis Pt
6. Tuliskan reaksi pembuatan senyawa 2-metil-2-butena.
4. Pustaka
a. Fessenden, R.J. dan J. S. Fessenden, 1986, Organic Chemistry 3rd edition. Wadsworth, Inc., Belmont, California. Alih bahasa : Pudjatmaka, A.H. 1999, Kimia Organik. Penerbit Erlangga, Jakarta, Jilid 1
b. Solomons, T.W.G., 1988, Organic Chemistry 3 rd edition, John Wiley & Sons, Inc., New York
c. Hart, H., L.E. Craine dan D.J. Hart, 2003, Organic Chemistry 11th edition. Wadsworth, Inc., Belmont, California. Alih bahasa : Suminar S.A., 2003, Kimia Organik, edisi 11, Penerbit Erlangga, Jakarta
VII-1 C
O
karbon karbonil
O C
R H
O
R1 C R2 R C OH
O O
C R
gugus karbok sil gugus asil
O C
BAB VII
ALDEHIDA, KETON, ASAM KARBOKSILAT DAN TURUNAN ASAM KARBOKSILAT
1. Pendahuluan 1.1. Deskripsi
Bab VII ini membahas tentang aldehida, keton, asam karboksilat dan turunannya yang merupakan kelompok senyawa organik yang mengandung gugus karbonil. Pembahasannya meliputi sumber, sifat-sifatnya yang khas, tata nama, sifat fisika, pembuatan dan reaksi-reaksinya.
1.2. Manfaat/ Relevansi
Aldehida, keton, asam karboksilat dan turunannya terdapat dalam sistem hidup sehingga penting secara biologis maupun komersial.
1.3. Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Setelah mempelajari bab VII ini, mahasiswa mampu menjelaskan tentang pemberian nama, sifat fisika, sifat kimia, reaksi pembuatan dan perubahan aldehida, keton, asam karboksilat dan turunannya
1.4. Petunjuk Mempelajari
a. Baca dan pahami semua yang ada dalam bab ini dengan teliti.
b. Tingkatkan pemahaman dengan menambah bahan bacaan lain yang relevan.
c. Diskusi dengan teman untuk meningkatkan pemahaman.
d. Berlatih dengan tekun untuk meningkatkan pemahaman.
e. Jika ada kesulitan, bertanya kepada dosen atau narasumber lain yang relevan.
2. Penyajian
Aldehida, keton, asam karboksilat dan turunannya merupakan senyawa organik yang mengandung gugus karbonil ( ). Pada karbon karbonilnya aldehida s ekurang- kurangnya terikat satu atom hidrogen, keton terikat dengan dua gugus alkil, asam karboksilat terikat dengan gugus hidroksil, sedangkan derivat asam karboksilat terikat dengan satu gugus alkil.
gugus karbonil aldehida keton asam karboksilat
Banyak aldehida dan keton mempunyai bau khas yang membedakannya, umumnya aldehida berbau merangsang dan keton berbau harum. Sifat kimia yang paling menonjol dari asam karboksilat adalah keasamannya. Dibandingkan dengan asam mineral seperti HCl, HNO3, asam karboksilat adalah asam lemah.
Turunan asam karboksilat adalah senyawa yang menghasilkan asam karboksilat bila direaksikan dengan air. Beberapa turunan asam karboksilat ditunjukkan pada Tabel 7.1.
Tabel 7.1 Beberapa Turunan Asam Karboksilat
Contoh
Kelas Rumus umum
Struktur Nama Trivial
halida asam
R C O
X CH3COCl asetil klorida
COCl benzoil klorida anhidrida
asam
O
R C O C R'
O (CH3CO)2O anhidrida asam asetat CO 2O anhidrida asam benzoat
ester O
R C OR' CH3CO2CH2CH3 etil asetat CO2CH3 metil benzoat amida
NH2 O
R C CH3CONH2 asetamida
CONH2 benzamida
nitril RC N CH3CN asetonitril
CN benzonitril
Contoh:
O
C OCH2CH3
H3C + H2O
H+, kalor O
CH3 C OH + HOCH2CH3 etil asetat asam asetat etanol 2.1 Tata Nama
2.1.1 Sistem IUPAC Aldehida dan Keton
Nama aldehida dan keton diturunkan dari nama alkana induknya dengan mengubah huruf akhir – a menjadi –al. Tidak diperlukan nomor karbon gugus CHO selalu memiliki nomor 1 untuk karbonnya.
H3C C H O
H3C CH C H Cl O
O CH C H H3C CH
etanal 2-kloropropanal 2-butenal
Keton diberi nama IUPAC dengan mengubah huruf akhir –a menjadi –on.
O
C CH2CH3 H3C
2-butanon
VII-3 CH3 CH2 CH2
O C H
k arbon α β
k arbon
H3C CH CH3 X
β α
Asam Karboksilat
Nama IUPAC suatu asam karboksilat alifatik adalah nama alkana induknya dengan huruf akhir – a diubah menjadi –oat dengan imbuhan asam (bhs. Inggris –e menjadi –oic acid). Karbon karboksil diberi nomor 1, seperti aldehida.
O H C OH
Cl O CH C OH H3C CH2
asam metanoat asam-2-klorobutanoat 2.1.2 Nama Trivial
Aldehida
Aldehida diberi nama menurut nama asam karboksilat induknya, dengan mengubah asam –oat atau asam –at menjadi akhiran aldehida. Tabel 7.2 memuat beberapa contoh.
Tabel 7.2 Nama Trivial beberapa Asam Karboksilat dan Aldehida
Asam karboksilat Aldehida
O H C OH
asam format O
C H
H
formaldehida
CH3 C OH
O asam asetat O
C H CH3
asetaldehida
CH3CH2 O C OH
asam propionat
C H O CH3CH2
propionaldehida
C OH O CH3CH2CH2
asam butirat
CH3CH2CH2 O C H
butiraldehida O
C OH
asam benzoat
C H
O benzaldehida
Posisi-posisi lain dalam molekul dapat dirujuk oleh huruf Yunani dalam hubungannya dengan gugus karbonil. Karbon terdekat dengan C=O disebut karbon α, karbon berikutnya β, kemudian γ dan seterusnya. Kadang-kadang digunakan ω (huruf terakhir Yunani) untuk menandai karbon ujung dari suatu rantai panjang, tanpa memperhatikan banyaknya atom karbon sebenarnya. Catatan:
bandingkan dengan karbon α pada senyawa alkil halida.
Contoh:
O CH2CH2 C H
C H O CH3CH
Br
IUPAC: 3-fenilpropanal 2-bromopropanal
Trivial : β-fenilpropionaldehida α-bromo propionaldehida Keton
Propanon disebut aseton, sementara keton sederhana lain, kadang-kadang diberi nama dengan suatu nama gugus fungsional. Gugus alkil yang terikat pada gugus karbonil dinamai, kemudian ditambahkan kata keton.
CH3 C CH3 O
O
C CH2CH3 CH3
(CH3)2CH C C(CH3)3 O
IUPAC: propanon butanon 2,2,4-trimetil pentanon Trivial : aseton metil etil keton isopropil tert-butil keton
O C CH3 H3C
..:δ− δ+ µ=2,85D
CH3CH2CH O C OH Br
Asam karboksilat
Untuk empat asam karboksilat pertama, nama trivialnya sering digunakan dari pada nama IUPAC.
(Lihat Tabel 7.3)
Tabel 7.3 Nama Trivial Sepuluh Asam Karboksilat Pertama Banyaknya
atom karbon
Struktur Nama Trivial Terdapat di alam dan penurunan nama
1 HCO2H asam format semut
2 CH3CO2H asam asetat cuka
3 CH3CH2CO2H asam propionat susu, mentega, keju (proton, pertana; pion, lemak)
4 CH3(CH2)2CO2H asam butirat mentega 5 CH3(CH2)3CO2H asam valerat Akar valeria 6 CH3(CH2)4CO2H asam kaproat kambing 7 CH3(CH2)5CO2H asam enantat kuncup anggur 8 CH3(CH2)6CO2H asam kaprilat kambing
9 CH3(CH2)7CO2H asam pelargonat esternya dijumpai dalam pelargonium raseum, suatu geranium
10 CH3(CH2)8CO2H asam kaprat kambing
Beberapa asam karboksilat yang lazim dijumpai dan nama-namanya adalah:
O
C OH CH3 C OH
O
C OH
O O C OH
C OH
O CH2 CH asam benzoat asam-p-toluat asam-o-ftalat asam akrilat Contoh:
IUPAC: asam-2-bromobutanoat
Trivial : asam-α-bromobutirat
Soal Latihan
Tulislah nama IUPACdan trivial untuk: (a) CH3CHBrCOOH (b) CH2OHCH2CO2H 2.2. Sifat Fisika
Gugus karbonil bersifat polar, dengan elektron-elektron tertarik ke arah oksigen yang lebih elektronegatif. Oksigen gugus karbonil mempunyai 2 pasang elektron menyendiri.
Karena senyawa polar, terjadi tarik-menarik dipol-dipol antar molekul, aldehida dan keton mendidih pada suhu lebih tinggi dari pada senyawa non polar yang bobot molekulnya hampir sama. Dengan adanya elektron menyendiri pada oksigen, senyawa karbonil dapat berikatan hidrogen (tapi tidak dengan senyawa karbonil lain, kecuali jika mempunyai suatu hidrogen asam untuk ikatan hidrogen).
CH3 CH CH3 CH3
CH3 C O
CH3
H CH3 O C CH3
t.d = -12oC t.d = 56oC t.d = 82,5oC
Akibat kemampuan membentuk ikatan hidrogen ini adalah dapat larutnya aldehida dan keton berbobot molekul rendah dalam air.
R C R O:
: H O
H ..:
VII-5
Pada senyawa asam karboksilat, sepasang molekul asam karboksilat saling berikatan hidrogen dirujuk sebagai dimer asam karboksilat. Karena kuatnya ikatan hidrogen ini (kira-kira 10 kkal/mol untuk 2 ikatan hidrogen), asam karboksilat dijumpai dalam bentuk dimer, bahkan dalam fase uap dan titik didih dan titik leburnya relatif tinggi.
OH O C CH3
CH3 O HO C
OH O C CH3
..: H H O ..:
dimer asam karboksilat ikatan hidrogen dengan air
Titik leleh, titik didih dan kelarutan dalam air dari beberapa asam karboksilat tercantum dalam Tabel 7.4.
Tabel 7.4 Sifat Fisika beberapa Asam karboksilat
Nama struktur Titik leleh,
oC
Titik didih,
oC
Kelarutan dalam air pada 20oC
asam format HCO2H 8 100,5 ∞
asam asetat CH3CO2H 16,6 118 ∞
asam propionat CH3CH2CO2H -22 141 ∞
asam butirat CH3(CH2)2CO2H -4,5 165,5 ∞
asam valerat CH3(CH2)3CO2H -34 187 3,7 g/100 mL
kaproat CH3(CH2)4CO2H -3 205 1,0 g/100 mL
asam sikloheksana karboksilat
C6H11CO2H 31 233 0,2 g/100 mL
benzoat C6H5CO2H 122 250 0,3 g/100 mL