REAKSI-REAKSI SENYAWA ORGANIK OLEH : DRH. IMBANG DWI RAHAYU, MKES.

JENIS-JENIS REAKSI SENYAWA ORGANIK BAGAIMANA SUATU REAKSI BISA TERJADI? Suatu reaksi terjadi karena satu molekul atau lebih Memiliki energi yang cukup (energi aktivasi) untuk memutuskan Ikatan. Suatu ikatan kovalen bisa diputus dengan 2 cara : Pemutusan heterolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan ion-ion. Contoh : A : B A+ + :B - atau A : B :A- + B +

Pemutusan homolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan radikal bebas Pemutusan homolitik : suatu pemutusan yang menghasilkan radikal bebas. Contoh : A : B A. + B. PEREAKSI 2 hal yang diperhatikan pada suatu reaksi : Apa yang terjadi pada gugus fungsional Sifat pereaksi yang menyerang

3 JENIS PEREAKSI, YAITU : Pereaksi elektrofil : pereaksi yang bermuatan positif, asam Lewis dan sebagai oksidator (penerima elektron). Contoh : H2O, HNO3 / H2SO4 b. Pereaksi nukleofil : pereaksi yang bermuatan negatif, basa Lewis dan reduktor (melepaskan elektron). Contoh : H2O, NH3 c. Pereaksi radikal bebas : pereaksi yg memiliki satu elektron tak berpasangan. Contoh : Cl . dan Br .

JENIS REAKSI DAN PEREAKSI DALAM KIMIA ORGANIK Reaksi Substitusi 1. Substitusi Nukleofil : reaksi penggantian suatu gugus dengan gugus lain, dimana gugus pengganti merupakan pereaksi nukleofil. Contoh : RX + H2O R-OH + HX X : unsur halogen. 2. Substitusi elektrofil : gugus pengganti merupakan pereaksi elektrofil. Contoh : H Ar + E+ - Y- E Ar + HY

3. Substitusi radikal bebas gugus pengganti berupa pereaksi Contoh : R-H + Cl. RCl + H. B. Reaksi Adisi 1. Adisi Nukleofil : reaksi penambahan suatu gugus ke suatu ikatan rangkap dan hasilkan ikatan tunggal,dimana gugus yang menyerang pertama kali berupa pereaksi nukleofil. O O Contoh : R- C-H + H2O H-C-H + H2O OH H -- C – H

2. Adisi Elektrofil gugus penyerang berupa pereaksi elektrofil. Contoh : AB + C = C A – C – C – B H H + CH2 = CH2 CH3 – CH3 3. Adisi Radikal Bebas gugus penyerang merupakan radikal bebas. CH4 + Cl . . CH3 + HCl C. Reaksi Eliminasi : reaksi penggantian ikatan, dari ikatan tunggal menjadi rangkap.

Contoh : X – C – C – Y C = C + X – Y H OH 1700C CH2 – CH2 CH2 = CH2 + H2O H2SO4 D. Reaksi Oksidasi E. Reaksi Reduksi F. Reaksi Polimerasi : Perubahan monomer menjadi polimer oleh cahaya, radikal bebas, kation atau anion. Contoh : n CH2 = CH2 – Cl (-CH2- CH - )n Cl

G. Reaksi Esterifikasi reaksi substitusi antara gugus - OH dari asam karboksilat dengan gugus - O – CH2 – CH3 dari etanol. Contoh : O CH3 – CH2 – C – OH + H O – CH2 – CH3 O CH3 – CH2 – C – O – CH2 – CH3 + H2O

CH3 – CH2 – C - OH + H+ CH3 – CH2 – C - OH CH3 – CH2 - O - H Tahap-tahap : O (2) OH+ CH3 – CH2 – C - OH + H+ CH3 – CH2 – C - OH CH3 – CH2 - O - H (4) O-H OH CH3 – CH2 – C – O – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – C – O+ – H H2O+ (3) OH CH2 – CH3 O CH3 – CH2 – C – O – CH2 – CH3 + H2O (5) (ETIL PROPANOAT) + H+

Modifikasi Ester Asam Lemak Esterifikasi O O R – C – OH + R’OH R – C – OR’ + H2O As. Karbok Alkohol Ester silat b) Interesterifikasi O O O R – C – OR’ + R’’ – C – OR* R – C – OR* + O R’’ – C – OR’ c) Alkoholisasi O O R – C – OR’ + R*OH R – C – OR* + R’OH HCl H2SO4 atau

d) Asidolisis O O O O R – C – OR’ + R‘’– C – OH R’’ – C – OR’ + R – C – OH H2SO4 Metode Esterifikasi Lain O O R – C – Cl + R’OH R – C – OR’ + HCl Asil Halida Alkohol Ester O R – C O O O + R’OH R – C – OR’ + R – C – OH R – C Alkohol Ester As. karboksilat Anhidrida

O O R – C – O – Ag + R’ – Br R – C – OR’ + Ag – Br Garam Perak Alkil Halida Ester O O R – C – O – H + R’ – OH R – C – OR’ + H2O As. Karboksilat Alkohol Ester O BF3 O R – C – OH + C2H4 R – C – O – C2H5 As. Karboksilat Olefin Ester BF3 O R – O – R’ + CO R – C – OR’

REAKSI ELIMINASI Pengertian : reaksi pengeluaran dua buah gugus dari ikatan tunggal membentuk ikatan rangkap. Contoh : dehidrasi alkohol H OH H2SO4 CH3 CH2 – C – CH3 CH2 = C + H2O CH3 600C CH3 H OH H2SO4 CH2 – CH– CH3 CH2 = CH – CH3 + H2O 1000C H OH H2SO4 CH2 – CH2 CH2 = CH2 + H2O 170oC

HALOGENASI Pengertian : Reaksi suatu senyawa dengan halogen (khlorinasi/Brominasi) A. Halogenasi Pada ALKANA Cl didapat H Cahaya H H – C – H + Cl – Cl H – C – Cl + H – Cl H (panas) H H lepas Khlor metana

Molekul khlor radikal khlor elektr. Tak Langkah Halogenasi : Halogen terbelah menjadi dua partikel netral “radikal bebas” atau “radikal”. Suatu radikal adalah sebuah atom atau kumpulan atom yang mengandung satu atau lebih elektron yang tidak memiliki pasangan. . . . . . . . . : Cl : Cl : : Cl . + . Cl : . . . . . . . . Molekul khlor radikal khlor elektr. Tak berpasangan

partikel reaktif energi tinggi 2. Langkah penggandaan Langkah 1 . . Cl2 + 58 Kkal/mol 2 : Cl . partikel reaktif energi tinggi 2. Langkah penggandaan Langkah 1 H . . H . . H – C – H + . Cl : + 1 Kkal/mol H – C . + H : Cl : H . . H . . Metana radikal khlor radikal metil

Radikal khlor yg baru akan bergabung dengan metana lain Langkah 2 H . . . . H . . . . H – C . + : Cl : Cl : H – C – Cl : + . Cl : H . . . . H . . . . Radikal metil Khlor Khlor metan radikal khlor (metil khlorida) Gas pendingin Radikal khlor yg baru akan bergabung dengan metana lain siklus penggandaan terus berjalan “reaksi Berantai radikal bebas”

Reaksi Rantai Radikal Bebas . . . . . . . . : Cl . + CH4 . CH3 + H : Cl : . . . . . . . CH3 + Cl2 CH3Cl + : Cl . Reaksi rantai akan berlangsung terus sampai semua reaktan terpakai atau sampai radikal dimusnahkan 3. Langkah akhir Bagaimana memusnahkan radikal? Cara : menggabungkan dua buah radikal non radikal disebut : reaksi penggabungan (coupling reaction)

Permasalahan : “ Reaksi Campuran” Coupling Reaction H H H H H H H – C . + . C – H H – C : C – H H – C -- C – H H H H H H H Dua radikal metil Etana Permasalahan : “ Reaksi Campuran” Ketika khlorinasi metana berlangsung menurunkan Konsentrasi metana, tetapi meningkatkan konsentrasi khlormetan tumbukan antara radikal khlor dengan Dg khlormetan, bukan dengan metana.

Reaksi : Khlormetan Radikal Khlormetil Dikhlorometana (pelarut lemak) H . . H . . Cl – C : H + . Cl : Cl – C . + H : Cl : H . . H . . Khlormetan Radikal Khlormetil H . . . . H . . Cl – C . + : Cl : Cl : Cl – C – Cl + . Cl : Dikhlorometana (pelarut lemak)

Reaksi Khlorinasi dari radikal bebas metan yang menghasilkan hasil campuran CH4 + Cl2 CH3Cl , CH2Cl2 , CHCl3 , CCl4 dan Hasil gabungan senyawa-senyawa hasil. CHCl3 : Khloroform senyawa beracun, pernah sebagai anastetik CCl4 : pelarut, reagen beracun

Katalisator : Besi (Fe- III) Halida /Fe Br3 B. Halogenasi Pada Senyawa Aromatik Reaksi benzen dengan Brom (Br2) atau Khlor (Cl2) Halobenzena Etil benzena 1 – bromo- metil benzena Katalisator : Besi (Fe- III) Halida /Fe Br3 - Br + HBr + Br2 Benzena Bromobenzena cahaya Br - CH2 – CH3 - CH – CH3 + HBr + Br2

REAKSI OKSIDASI Oksidasi Pada Alkana - Sulit dioksidasi dengan oksidator lemah/agak kuat, seperti : KMnO4 - Mudah diokdidasi oleh oksigen dari udara jika dibakar keluar panas, cahaya (reaksi pembakaran) percikan api CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O + 211 Kkal/mol metana oksigen Propana + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O + 526 Kkal/mol

Pembakaran Tidak Sempurna Pembakaran dengan jumlah oksigen yang kurang Contoh : bunga api CH4 + O2 C + 2 H2O 2CH4 + 3 O2 2 CO + 4H2O 2. Oksidasi Pada Alkena Hasil oksidasi : Keton dan asam karboksilat

C = C C = O + CH3 – C CH3 H CH3 O CH3 CH3 CH3 OH Aseton As. asetat Mjd Mjd (keton) (As. Karboksilat) Keton As. Karboksilat Reaksi diatas, diperlukan : MnO4- panas dan ion H+ H H MnO4- panas O C = C CH3 – C + CO2 CH3 H H+ OH As. Asetat karbondioksida Mjd Mjd As. Karb CO2

- Alkohol primer aldehid - Alkohol sekunder keton R’ R’ R – C = CH2 menghasilkan R – C = O (keton) H O R – C = CH2 menghasilkan R – C -- OH (As. Karboksilat) H H – C = CH2 menghasilkan O =C = O (karbondioksida) 3. Oksidasi Pada Alkohol - Alkohol primer aldehid - Alkohol sekunder keton

Dengan oksidator kuat : Alkohol primer Aldehid As. Karboksilat Di Lab : oksidatornya berupa PCC (Piridinium Chloro Chromat). Alkohol primer Aldehid Contoh : PCC O CH3 – (CH2)5 – CH2 – OH CH3 – (CH2)5 – C – H 1- heptanol CH2Cl2 Heptanal Oksidator kuat : Larutan panas KMnO4 + OH- , diikuti asidifikasi Larutan panas CrO3 + H2SO4 ( pereaksi Jones)

Contoh : CrO3, H2SO4 1- dekanol As. Dekanoat panas b. Alkohol Sekunder Reaksi umum : Alkohol sekunder Keton 4. Oksidasi Pada Eter Pembakaran eter CO2 + H2O bunga api C2H5 – O – C2H5 + 6O2 4CO2 + 5H2O

Oksidasi aldehid dengan pereaksi Tollens 5. Oksidasi Pada Aldehid Oksidasi aldehid dengan pereaksi Tollens As. Karboksilat + Ag(endapan) + NH3 + air Pereaksi Tollens : Ag (NH3)2+ Ag+ (dari AgNO3) + 2 NH3 (aq) Ag (NH3)2+ Contoh : O O CH3 – C + 2 Ag (NH3)2+ CH3 – C + 2Ag + 4NH3 + 2 H2O H OH

OKSIDASI BIOLOGIS ETANOL oksidasi O CH3 – CH2 – OH CH3 – C – H Etanol enzimatis Etanal (asetaldehid) O CH3 – C – O - + HS. CoA (ion asetat) (koenzim A) CH3 – C - SCoA (Asetil Koenzim A) (Sel hati) esterifikasi

H. S. CoA CoA adalah koenzim A (suatu kompleks) .SH adalah - SH : gugus sulfhidril Gugusan asetil koenzim A di atas dapat dirubah menjadi senyawa lain yang diperlukan dalam sistim biologis, seperti : H2O; CO2 dan energi metabolis

FENOL SEBAGAI ANTIOKSIDAN Jika fenol bereaksi dengan radikal intermediet, maka akan menghasilkan radikal fenolik yang stabil dan tidak reaktif dan mengakhiri radikal yang tdk diinginkan . . . . . . - O - H + R – O . - O . + R- O H . . . . . . Alkoksida ion fendoksida (resonansi stabil ) Fenol digunakan sebagai zat pengawet makanan karena bisa menangkap radikal bebas

REAKSI ADISI PADA ALDEHID Adisi dengan H2 O Pb, Ni R – C – H + H2 R – CH2 – OH 50oC, 65 atm (alkohol primer) 2. Adisi dengan H2O O OH H – C – H + H2O H – C – H OH Formalin 3. Adisi dengan HCN O OH H – C – H + HCN R – C – H CN (sianohidrin)

Sianohidrin : gugus OH- dan CN- pada atom C yang sama. Contoh : mandelonitril, zat yang dihasilkan oleh lipan (Apheloria corrugata) 4. Adisi dengan NH3 O OH H – C – H + NH3 H – C – H (H – NH2) NH2 Suatu imin

ADISI PADA KETON Adisi dengan H2 2. Adisi dengan H2O O OH R – C – R’ + H2 R – C – H R’ (alkohol sekunder) 2. Adisi dengan H2O O H+ OH CH3 – C – CH3 + H2O CH3 – C – CH3 OH (senyawa tak stabil) 3. Adisi dengan HCN O CN- OH R – C – R’ + HCN R - C – R’ CN (sianohidrin)

Pada pembuatan HCN, karena toksisitasnya tinggi dan Td. Rendah, maka caranya : menambahkan H2SO4 atau HCl Ke dalam NaCN atau KCN HCl + Na+ CN- HCN + Na+ Cl- + Na+ CN- diperlukan untuk reaksi REAKSI REDUKSI Reduksi pada keton Reduksi keton menghasilkan alkohol sekunder. Reduktor : Natrium Borohibrida ( Na+ BH4-), Litium Alumu- nium Hibrida ( Li+ AlH4-)

2. Reduksi Pada karboksilat O ( Li+ AlH4-) OH CH3 – C – CH3 CH3 – C - H H2O, H+ CH3 (alkohol sekunder) 2. Reduksi Pada karboksilat O O Pt OH O CH3 – C – CH2 - C – OH + H2 CH3 – CH – CH2 - C – OH 25OC Gugus keton Gugus karboksilat Yg tereduksi yg tidak tereduksi

O ( Li+ AlH4-) O- CH3 – CH2 – C – OH + H2 CH3 – CH2 – CH2 eter Ion propoksida H+ H2O CH3 – CH2 – CH2 OH ( 1 – propanol )

REAKSI HIDROLISIS Hidrolisis Turunan Asam Karboksilat Turunan asam karboksilat : senyawa yang menghasilkan asam karboksilat apabila dihidrolisis. Beberapa turunan karboksilat : O Asil halida : R – C – X X : unsur halogen O O Asam anhidrida karboksilat : R – C – O – C – R’ c. Ester : R – C – O – R’

O d. Amida : R – C – NH2 Hidrolisis Asil halida Hidrolisis dalam asam : O O R – C – Y + H – OH R – C – OH + H -Y H+ Y : halogen Hidrolisis dalam basa : O O R – C – Y + OH – R – C – O – + H - Y R – C – OH

O O + H2O - C - OH + HBr - C – Br Benzoil Bromida Asam benzoat

Hidrolisis pada Anhidrida Asam Karboksilat O O O O R – C – O – C – R’ + H – OH R – C – OH + R’ – C - OH Contoh : O O O O CH3 – C – O – C – + H – OH CH3 – C – OH + – C – OH Hidrolisis pada Ester O O R – C – O – R’ + H - OH R – C – OH + R’– OH

Hidrolisis Amida dalam larutan asam O H+ O Contoh : O O CH3 – C – O – CH2 – CH3 + H – OH CH3 – C – OH + CH3 – CH2 Etil asetat As. Asetat OH Etanol Hidrolisis Amida dalam larutan asam O H+ O R – C – NH2 + H – OH R – C – OH + NH3

Hidrolisis Amida dalam larutan basa O panaskan O R – C – NR’2 + H – OH R – C – O - + HNR’2 H+ O R – C – OH Macam Amida O O R – C – NH2 Contoh : CH3 – C – NH2 (asetamida) R – C – NR2 Contoh : CH3 – C – N(CH3)2 (N, N - dimetil asetamida)

Titik lebur dan titik didih masing – masing amida berbeda O O R – C – NH – R’ Contoh : CH3 - C – NH – CH3 ( N- Metil asetamida) Titik lebur dan titik didih masing – masing amida berbeda Asetamida TL : 82oC dan TD : 221oC N-Metil asetamida TL : 28oC dan TD : 204oC N, N – dimetil asetamida TL : -20oC dan TD : 165oC

Hidrolisis Trigliserida Hidrolisis : ditambahkan enzim atau asam Penyabunan : ditambahkan alkali

hidrolisis penyabunan + H2O + NaOH Asam / enzim O CH2 – O – C – R’ CH2 – OH CH2 - OH CH - OH CH2 - OH CH2 - OH CH2 - OH + + O O R’ – C – OH R’ – C - ONa O O R” – C – OH R’’ – C - ONa R’’’ – C – OH R’’’ – C - ONa hidrolisis penyabunan + H2O + NaOH Asam / enzim