Tim Dosen Kimia Dasar II/ Kimia Organik ALDEHID DAN KETON Tim Dosen Kimia Dasar II/ Kimia Organik

ALDEHID

Struktur Umum Aldehid Formaldehid Aldehid Alifatik Aldehid Aromatik

Tata Nama Aldehid IUPAC Alkana induk dengan huruf akhir –a menjadi -al Metanal Etanal Propanal Butanal

Note Aldehid tanpa rantai samping (substituen) tak diperlukan “nomor” karena karbonil (C=O) selalu nomor 1. Aldehid dengan rantai samping (substituen), penomoran dimulai dari karbon aldehid (karbonil). Example 3 metil butanal 3-butenal

Trivial Formaldehid Asetaldehid Propionaldehid Benzaldehid Menurut nama asam karboksilat induk dengan mengubah “asam-oat” / “asam-at” menjadi aldehid Formaldehid Asetaldehid Propionaldehid Benzaldehid

Note Untuk aldehid siklis digunakan awalan -karbaldehid Example Benzaldehid / Benzana Karbaldehid Siklopentana karbaldehid Salisilaldehid (2-hidroksibenzena karbaldehid)

KETON

Struktur Umum Keton Keton Alifatik Alkil Aril Keton Keton Aromatik Keton Siklis 9

Tata Nama Keton Diberi akhiran –on Penomoran dilakukan sehingga gugus karbonil mendapat nomor kecil. IUPAC TRIVIAL Gugus alkil / aril yang terikat gugus karbonil ditambah keton Example : IUPAC Propanon 2-pentanon TRIVIAL Aseton Metil propil keton Contoh Senyawa Keton yang Sering Dijumpai Sikloheksanon Asetofenon (metil fenil keton)

LATIHAN Tuliskan nama aldehida dan keton di bawah ini secara IUPAC!

Sifat-sifat Aldehida dan Keton Gugus karbonil: satu atom C sp2 dan satu atom O yang dihubungkan dgn satu ikatan s dan satu ikatan p. Ikatan-ikatan s pada bidang datar, ikatan p di atas dan di bawah bidang tsb. Bersifat polar, elektron ikatan s dan (terutama) p tertarik ke O. O memiliki dua pasang elektron bebas. Sifat-sifat struktural di atas (kedataran, ikatan p, kepolaran, pasangan elektron bebas) mempengaruhi sifat dan kereaktifan.

Sifat fisik aldehid keton Aldehid+keton murni tak mengandung hidrogrn yg terikat pada oksigen (tdk spt alkohol) Dapat membentuk ikatan hidrogen dengan atom hidrogen dari air atau alkohol R C O: ---- H R O R

Struktur elektronik gugus karbonil

Konsekuensi kepolaran gugus karbonil: Terjadi asosiasi yang lemah diantara molekul- molekul aldehida dan keton  titik didih lebih tinggi daripada alkana yang setara. Tetapi aldehida dan keton tidak dapat membentuk ikatan hidrogen dengan sesamanya  titik didih lebih rendah dibanding alkohol yang setara.

Konsekuensi kepolaran gugus karbonil: Aldehida dan keton dapat berikatan hidrogen dengan molekul lain  Aldehida dan keton BM rendah larut dalam air. Secara terbatas aldehida dan keton dapat mensolvasi ion. Contoh: NaI larut dalam aseton.

Sifat fisika beberapa aldehida Nama trivial Struktur Titik Didih (oC) Kelarutan dlm air (g/100mL) formaldehida HCHO -21 Tak terbatas asetaldehida CH3CHO 20 propionaldehida CH3CH2CHO 49 16 butiraldehida CH3CH2CH2CHO 76 7 benzaldehida C6H5CHO 178 sedikit

Sifat fisika beberapa keton Nama trivial Struktur Titik Didih (oC) Kelarutan dlm air (g/100mL) aseton CH3COCH3 56 Tak terbatas metil etil keton CH3COCH2CH3 80 26 asetofenon C6H5COCH3 202 Tak larut benzofenon C6H5COC6H5 306

Pembuatan Aldehid & Keton

Pembuatan Aldehid dan Keton Oksidasi Alkohol Alkohol primer Aldehid Alkohol sekinder Keton Asilasi Friedel-Crafts (pembuatan Alkil Aril Keton) Reaksi Senyawa Organologam dengan Suatu Halida Asam (tidak direkomendasikan) (suatu reagensia kadmium)

Contoh Pembuatan dalam Skala Industri Formaldehid Berbentuk gas dan mudah berpolimerasi, mudah terbakar, beracun Disimpan dalam larutan 37% formaldehid yang disebut formalin Banyak digunakan sbg desinfektan dan pengawet serta industri plastik Dicurigai sbg karsinogen shg penangannya harus hati-hati Polimer dari formaldehid Trioksan (trimer dari formaldehid) m.p 62oC

Asetaldehid Aseton Dulu : Hidrasi Asetilena Sekarang : proses Wacker yg melibatkan oksidasi selektif pada etilena Banyak digunakan untuk pembuatan asam asetat Aseton Pembuatan dg proses Wacker pada propena Oksidasi isopropil alkohol di Amerika melalui peragian pati Banyak digunakan sbg pelarut dan pengolahan senyawa kimia

TUGAS !! Reaksi-reaksi Aldehid & Keton

Reaksi-reaksi Aldehid dan Keton Reaksi Adisi + - Karbonil bersifat polar sehingga dapat diserang oleh Nukleofilik (Nu:-) atau elektrofilik (E+) Reaksi Umum Faktor-faktor yang mempengaruhi reaktivitas aldehid / keton : Muatan (+) pada karbon karbonil Faktor stearik Naiknya Reaktivitas

Contoh Reaksi Adisi Adisi Alkohol Adisi dg Air : Produk suatu gem-diol atau hidrat ex : Klorat Hidrat Kedokteran : sedatif Kedokteran hewan : Anestetik (kuda, sapi, babi) Minuman : + alkohol Mickey Finn Adisi Alkohol R-OH R-OH Aldehid hemiasetal asetal R-OH R-OH keton hemiketal ketal Dikatalis asam…….Why ? reversible

Adisi HCN Produk Sianohidrin Zat antara sintetik yang berguna Sintesis asam-asam amino Contoh Mendelonitril (kelabang)

Adisi Grignard Produk Alkohol Alkohol primer Alkohol sekunder Alkohol tersier

Reaksi Adisi Eliminasi Produk mengandung ikatan rangkap Reaksi Amonia dan Amina Primer Produk Imina dg amina primer produknya sering disebut “Basa Schiff” Reaksi dg Amina Sekunder Produk ion iminium Enamina (vinil amina)

Reaksi dg Fosfonium ilid (Reaksi Wittig) Reaksi dg Hidrazina HONH2(Hidroksilamina) RCH=NOH (suatu oksim) H2N NH2 (Hidrazina) RCH=NNH2 (suatu Hidrazon) Reaksi dg Fosfonium ilid (Reaksi Wittig) Produk suatu alkena Fosfonium ilid Suatu alkena Trifenil fosfina oksida

Reduksi Aldehid dan Keton H2 katalis (suatu alkanol) atau NaBH4, H2O, H+ NH2NH2, H+, KOH (hidrokarbon) atau Zn/Hg, HCl NH2 / R’NH2 or H2 katalis (suatu amina)

Hidrogenasi Hidrida Logam Keton H2 katalitik Alkohol Sekunder Aldehid H2 katalitik Alkohol Primer Jika suatu senyawa mengandung ikatan rangkap dan karbonil, maka : C=C tereduksi, tetapi C=O tidak dilakukan pd P,T kamar C=C tereduksi, tetapi C=O tereduksi dilakukan dengan penambahan P,T C=C tidak, tetapi C=O tereduksi dilakukan dengan hidrida logam Hidrida Logam LiAlH4 (LAH) dibuat dari 4LiH dan AlCl3 LiAlH4 + 3LiCl merupakan pereduksi kuat NaBH44 dibuat dari 4NaH + B (OMe)3 NaBH4 + 3MeO-Na+ Merupakan pereduksi lembut

Reduksi Woff-Kishner dan Clemmensen Untuk mereduksi aril keton dari Reaksi Friedel-Crafts C=O CH2 Woff-Kishner asetofenon etilbenzene Clemmensen

Merupakan metode sintesis amina dengan suatu alkil sekunder Aminasi Reduktif Merupakan metode sintesis amina dengan suatu alkil sekunder Menggunakan amonia atau amina primer imina benzaldehid imina benzilamin Oksidasi Aldehid dan Keton Keton tidak mudah dioksida Aldehid mudah dioksida Produk suatu karboksilat (prinsip sama dg oksidasi alkohol)

terhadap C=O bersifat asam mudah lepas Reaktivitas Hidrogen Alfa terhadap C=O bersifat asam mudah lepas -H+ Efek Reaktivitas Hα adalah : Pembentukan enolat Tautomeri bentuk enol bentuk keto

Adisi 1,4 Senyawa Karbonil Tak jenuh - + + 4-hidroksi-2-pentanon 3 penten-2-on

Adisi 1,4 Nukleofilik

Konsekuensi kepolaran gugus karbonil: kereaktifan

Oksidasi aldehida dan keton Pereaksi: HNO3 panas KMnO4 Pereaksi Jones (CrO3 dlm H2SO4/H2O)  paling umum Pereaksi Tollens (Ag2O dlm NH4OH/H2O)  anal. kualitatif

1) Oksidasi dengan Oksidator Kuat Catatan: Keton tidak dapat dioksidasi dengan oksidator lemah seperti pereaksiFehling dan pereaksi Tollens. Jika keton dioksidasi paksa, maka keton akan pecah menjadi 2 macam asam karboksilat yang jumlah atom C-nya masing-masing lebih sedikit daripada keton semula. Reaksi Oksidasi 1) Oksidasi dengan Oksidator Kuat [O] R-CO-H → R- CO-OH Aldehida Asam karboksilat 2) Oksidasi dengan Pereaksi Tollens (Oksidator Lemah) R-CO-H + Ag2O (aq) → R- CO-OH + 2Ag (s) Contoh: CH3-CH2-CO-CH2-CH3 Pereaksi Tollens Aldehida Asam karboksilat Cermin perak [O] 3) Oksidasi dengan Pereaksi Fehling CH3-COOH + CH3-CH2-COOH R-CO-H + 2CuO (aq) → R- CO-OH + Cu2O (s) Aldehida Pereaksi Fehling Asam karboksilat Tembaga oksida (merah bata) 4) Oksidasi oleh oksigen di udara pada suhu kamar R-CO-H + O2 → R- CO-OH Aldehida Asam karboksilat

Mekanisme oksidasi aldehida Oksidasi berlangsung melalui intermediat 1,1-diol. Oksidasi keton Keton inert terhadap oksidator pada umumnya. Keton bereaksi lambat dengan KMnO4 dalam suasana basa panas  terjadi pemutusan ikatan.

Reaksi Adisi Nukleofilik pada Aldehida dan Keton Merupakan reaksi yang terpenting untuk aldehida dan keton.

Nukleofil

Dua variasi adisi nukleofilik pada aldehida dan keton (1) Intermediat tetrahedral diprotonasi oleh air atau asam menghasilkan alkohol (2) Atom oksigen karbonil dikeluarkan sebagai HO- atau H2O menghasilkan ikatan rangkap karbon-nukleofil

Kereaktifan relatif: aldehida > keton (1) Alasan sterik: perbedaan halangan ruang (2) Alasan elektronik: perbedaan kestabilan muatan positif parsial

Adisi Nukleofolik H2O: Hidrasi

Mekanisme hidrasi (1) Katalis basa (2) Katalis asam

Isomer pada Aldehida dan Keton a. Isomer Posisi Isomer rantai pada aldehida dimulai dari suku keempat, yaitu aldehid yang memiliki empat atom karbon (C4H8O). : 2-metilpropanal (isobutanal) butanal Isomer heksanon (keton) 2-heksanon (metil butil keton) 3-metil-2-pentanon (metil sec-butil keton) 3-heksanon (etil propil keton)

b. Isomer Fungsi Senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi mengandung gugus fungsi berbeda. C5H10O sebagai aldehida: pentanal 2-metilbutanal 3-metil butanal 2,2-dimetil propanal C5H10O sebagai keton: 2-pentanon 3-pentanon 3-metil-2-butanon

KEGUNAAN Yang paling umum penggunaannya adalah propanon, dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan aseton. Kegunaan utama sebagi pelarut, khususnya untuk zat-zat yang kurang polar dan non polar.

TERIMA KASIH

QUIZ 1. b) a) c)

2. Tuliskan isomer fungsi untuk C5H10 sebagai aldehid dan keton