Hand-out Kuliah KIMIA ORGANIK

Presentasi berjudul: "Hand-out Kuliah KIMIA ORGANIK"— Transcript presentasi:

1 Hand-out Kuliah KIMIA ORGANIK
Guntur Nurcahyanto, ST., M.Pd.

2 Pustaka Fessenden, RJ And Fessenden JS.1997: Kimia Organik Alih Bahasa AH Pujaatmaja Jilid 1,Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga. Sabirin, Matsjeh 1997 : Kimia Organik 1. Yogyakarta : FMIPA- UGM Solomon, 2000: Organic Chemstry 6th Edition,New York:Wiley And Sons

3 Agenda Kuliah Struktur Alkohol, Fenol dan Eter
Tatanama Alkohol, Fenol dan Eter Sifat Fisik Alkohol, Fenol dan Eter Reaksi Alkohol, Fenol dan Eter Kegunaan dan identifikasi alkohol, fenol dan eter

4 Alkohol dan Fenol Alkohol dan fenol kedua-duanya mengandung gugusan hidroksil (-OH). Pada alkohol gugusan hidroksil terikat pada karbon tetrahedral, dan pada fenol terikat pada karbon sp2-hibrida dari cincin aromatik atau aril alkohol. Dua Alkohol lain yang umum digunakan adalah metanol (metil alkohol atau alkohol kayu, CH3OH) dan 2-propanol (isopropanol, isopropil alkohol, atau alkohol gosok, (CH3)2CHOH). Metanol, etanol, dan 2-propanol, masing- masing mengandung satu gugus hidroksil (alkohol). Etilena glikol, sebuah diol, mengandung dua gugus hidroksil (HOCH2CH2OH) dan digunakan sebagai pendingin mesin dalam radiator mobil. Gliserol (gliserin) adalah sebuah triol, yaitu mengandung tiga gugusan hidroksil (HOCH2CH(OH)CH2OH). Gliserol bersifat hidrofilik, berasa licin, dan digunakan sebagai lubrikan dan humektan dalam produk perawatan pribadi untuk menjaga kelembaban kulit.

5 CH3 CH3CHCH3 CH3OH CH3CCH3 Metanol OH CH3CH2OH OH 2-Propanol (isopropil alkohol) Etanol 2-Metil-2-propanol (tert-butil alkohol)

6 CH3 CH3OH CH3CHCH3 2-Metil-2-propanol (tert-butil alkohol) Metanol CH3CCH3 OH CH3CH2OH 2-Propanol (isopropil alkohol) OH Etanol Atom karbon dapat berupa suatu atom karbon dari gugus alkenil atau gugus alkunil. Atau dapat pula berupa suatu atom karbon jenuh dari suatu cincin benzena. CH2 CHCH2OH CH2OH 2-Propenol (alil alkohol) Suatu alkohol alilik Benzil alkohol Suatu alkohol benzilik

7 Ikatan dan Struktur Alkohol dan Fenol
Dalam air, alkohol, dan fenol, oksigen merupakan sp3-hibrida dan mempunyai dua pasang elektron valensi yang tidak dipakai bersama. Karena oksigen bersifat elektronegatif dibandingkan karbon atau hidrogen, alkohol dan fenol, seperti air, merupakan molekul polar

8 Tatanama Alkohol Nama IUPAC dari alkohol diambil dari nama asal alkana dengan akhiran –ana diganti menjadi –anol. Angka awalan biasanya diperlukan untuk menunjukkan tempat dari gugusam hidroksil. Aturan pemberian nama suatu alkohl: Tentukan rantai paling panjang yang mengandung gugusan hidroksil; ini adalah rantai utama. Beri nomor atom karbon dari rantai utama, mulai pada atom yang paling dekat dengan gugusan hidroksil. Susun nama dengan memberikan nomor/angka pada tempat da nama dari rantai cabang, jika ada (secara alfabetis); nomor tempat dari gugusan hidroksil dan nama dari asalnya dengan mengganti akhiran menjadi –anol.

9 Contoh Beri nama alkohol berikut ini: Penyelesaian:
Rantai terpanjang yang mengandung gugusan –OH mempunyai tujuh atom karbon; oleh sebab itu nama dari hidrokarbon asal adalah heptana dan nama dari alkohol asal adalah heptanol yang menunjukkan suatu alkohol. Beri angka rantainya. Gabungkan nama dengan rantai cabang secara alfabetis, rantai utama dengan akhiran –anol dan angka pada tempat yang tepat. Namanya ialah 4-etil- 5-metil-3-heptanol.

10 Nomenklatur Trivial Pada umumnya untuk alkohol sederhana dipakai nama trivial. Nama ini terdiri dari nama gugusan alkil yang terikat pada –OH, diikuti oleh kata alkohol yang terpisah. Alkohol kompleks Untuk alkohol yang lebih kompleks, telah ditetapkan peraturan lain. Diperlihatkan beberapa contoh berikut ini:

11 Penggolongan Alkohol digolongkan sebagai alkil halida.

12 Latihan Beri nama senyawa-senyawa berikut:
Gambarkan rumus struktur yang dpadatkan untuk alkohol berikut: 1-bromo-2-oktanol 3-metil-3-pentanol Trans-3-khlorosikloheksanol Golongkan alkohol berikut sebagai metil, primer, sekunder atau tertier:

13

14 Tatanama dari Fenol Fenol sendiri adalah anggota yang paling sederhana dari golongan fenol. Fenol sederhana biasanya diberi nama menggunakan fenol sebagai nama asal. Suatu fenol dengan satu cincin subtituent lain dapat diberi nama dengan sistem o, m, p. Apabila cincin mengandung lebih dari dua substituent, digunakan angka untuk menunjukkan posisi dari gugusan tersebut. Cincin diberi nomor mulai dengan karbon hidroksil dalam posisi 1. Pada posisi 1

15 Latihan Beri nama fenol berikut:

16 Sifat Fisik Alkohol dan Fenol
Seperti air, alkohol dan fenol dapat membentuk ikatan hidrogen. Gugusan –OH dari metanol dan fenol merupakan ikatan hidrogen, maka alkohol dan fenol mepunyai titik didih yang lebih tinggi dari senyawa lain yang mempunyai berat formula yang sama. Bahkan alkohol yang mempunyai berat formula terendah, metanol (CH3OH) berupa cairan pada temperatur kamar. Gugus alkil, alkenil, dan cincin benzene relatif tidak polar dan menyebabkan senyawa sukar larut dalam air. Gugus ini hidrofob (tidak suka air). Karena gugus hidroksil dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air, dikatakan gugus ini hidrofil (suka air). Alkohol yang mempunyai berat formula rendah dapat bercampur dengan air (dalam jumlah tak terbatas). Dengan senyawa- senyawa ini, pengaruh dari gugusan –OH yang hidrofil lebih berat daripada pengaruh sifat hidrofob dari bagian hidrokarbon suatu molekul, 1-Butanol, CH3CH2CH2CH2OH, adalah anggota pertama dari seri homolog yang tidak larut dalam air karena sifat hidrofob yang alamiah dari gugusan n-butil. Alkohol yang mempunyai berat formula lebih tinggi makin sukar larut.

17 Cabang dari rantai hidrokarbon menyebabkan bertambahnya kelarutannya dalam air karena adanya daya tarik menarik antar molekul di antara gugusan karbon-hidrogen. T-butil alkohol (CH3)3COH, larut dalam air walaupun 1-butanol tidak.

18 Air pada

19 Struktur Eter Eter berbeda dari alkohol, dimana atom oksigen dari suatu eter terikat pada dua atom karbon. Gugus hidrokarbon dapat berupa alkil, alkenil, vinil, atau aril. Eter memiliki rumus umum R-O-R atau R-O-R’ dimana R’ adalah gugus alkil yang berbeda dari gugus R. Eter = air dimana kedua atom hidrogen diganti dengan gugus alkil

20 Gugus fungsional suatu eter 1100 Dimetil eter Rumus umum suatu eter
C O Gugus fungsional suatu eter R 1100 Dimetil eter Rumus umum suatu eter CH3 atau R’ CH2 H2C Etilen oksida Tetrahidrofuran (THF) ETER SIKLIK

21 Tatanama Eter Eter sederhana biasanya disebut dengan nama trivial. Pada nama-nama ini dipakai gugus alkil atau aril yang terikat pada oksigen eternya dan ditambahkan eter. Dalam struktur yang lebih kompleks, dipakai sistem IUPAC. Pada sistim ini, gugus –OH diberi nama alkoksi, dimana akhiran nama alkana induk dirubah dari ana menjadi oksi.

22 Suatu gugus alkoksil ditulis sebagai suatu awalan submstitusi, seperti juga metil atau halogen.
Eter siklik mempunyai nama tersendiri, yang dapat berfungsi sebagai nama induk.

23 Latihan Tulis rumus untuk eter-eter berikut ini: Diisopropil eter
Metil n-propil eter T-butil fenil eter Beri nama eter-eter berikut ini dengan sistim alkoksi:

24 Sifat Fisik Eter

25 Reaksi Alkohol Pemahaman terhadap reaksi-reaksi alkohol ditentukan dengan meninjau distribusi elektron pada gugus fungsi hidroksi dan bagaimana distribusi ini mempengaruhi rekativitasnya. reaksi alkohol dapat dilihat dari dua sudut ikatan yang terputus, yaitu ikatan C-OH, di mana –OH akan terlepas, dan ikatan O-H yang akan melepaskan –H. Reaksi alkohol merupakan reaksi subtitusi dengan menggantikan –OH atau –H atau reaksi eliminasi dengan membentuk ikatan rangkap dua.

26 Reaksi pemutusan ikatan R-OH
Reaksi dehidrasi merupakan contoh reaksi pemutusan ikatan antara C dan O ppada senyawa alkohol yang akan menghasilkan alkena. Ikatan C-O dan C-H dari atom karbon yang bertetangga akan terputus. Hasil reaksi dehidrasi biasanya mengikuti aturan saytseff (alkena yang dihasilkan adalah yang mempunyai subtituen paling banyak). Contoh:

27 Reaksi dengan Hidrogen Halida
Alkohol berekasi dengan berbagai perekasi untuk menghasilkan alkil halida. Perekasi yang banyak dipakai di antaranya hidrogen halida (HCl, HBr, atau HI), Fosfor tribromida (PBr3) dan tionil klorida (SOCl2). Urutan reaktivitas hidrogen halida adalah HI > HBr > HCl, sedangkan reaktivitas alkohol adalah alil, benzil >3o > 2o > 1o < metil. Umumnya reaksi berlangsung dalam suasana asam kuat.

28

29 Dehidrasi Salah satu reaksi yang paling penting dari alkohol adalah dehidrasi membentuk produk alkena ikatan C-O dan ikatan C-H yang bersebelahan akan putus dan membentuk ikatan π (pi). Reaksi dehidrasi memerlukan adanya asam dan pemanasan, yang umumnya dilakukan salah satu dari dua kemungkinan berikut: (1) memanaskan alkohol dengan asam sulfat atau asam fosfat, atau (2) uap alkohol dilewatkan pada katalis, umumnya katalis alumina (Al2O3), pada suhu tinggi. Alumina berfungsi sebagai asam Lewis atau Bronsted-Lowry. Urutan reaktivitas alkohol yaitu 3o > 2o > 1o.

30

31 Reaksi pemutusan ikatan RO-H
Seperti yang telah diketahui bahwa sifat keasaman alkohol mendekati sifat air. Metanol mempunyai sifat asam sedikit lebih besar daripada air (pKa=15,7), tetapi umumnya semua alkohol mempunyai keasaman lebih kecil daripada air. Reaksi pemutusan atom oksigen dan atom hidrogen dapat juga menghasilkan produk alkena. Contohnya: reaksi dehidrasi alkohol dengan POCl3 melalui mekanisme reaksi E2.

32 Mekanisme Reaksi:

33 1. Reaksi alkohol dengan logam
Jika alkohol direkasikan dengan logam akan menghasilkan alkoksida sambil mengeluarkan gas hidrogen. Reaksi ini juga digunakan untuk melihat derajat keasaman dari alkohol.

34 2. Esterifikasi Kebanyakan metode pembuatan ester adalah reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol dengan bantuan katalisator asam.. Reaksi lazim disebut esterifikasi Fischer. Dalam pembuatan ester, alkohol yang digunakan berlebihan dan sedikit asam sulfat sebagai katalisator. Dalam reaksi, alkohol dapat berfungsi juga sebgai pelarut. Reaksi bersifat dapat balik. Suatu cara untuk memperoleh produk ester yang maksimal maka diusahakan agar reaksi dapat bergeser ke kanan.

35 Contoh: Mekanisme Reaksinya:

36

37 Secara Keseluruhan langkah-langkahnya:

38 3. Reaksi Oksidasi Salah satu reaksi alkohol yang sangat berharga adalah reaksi oksidasi membentuk senyawa karbonil, sedangkan reduksi karbonil akan menghasilkan alkohol. Oksidasi alkohol mengakibatkan hilangnya satu atau lebih atom hidrogen (hidrogen-α) yang terikat pada atom karbon yang mempunyai gugus –OH. Alkohol primer mempunyai dua hidrogen-α yang salah satu atau keduanya dapat dilepaskan, sehingga alkohol primer berubah menjadi aldehida dan asam.

39

40 Oksidasi menjadi aldehid
Hasil oksidasi mula-mula dari alkohol primer adalah suatu aldehid (RCH=O). Aldehid siap di oksidasi menjadi asam karboksilat. Dalam laboratorium piridinium khlorokromat (PCC) adalah satu pereaksi yang mengoksidasi alkohol menjadi aldehid tetapi tidak mengoksidasi aldehid menjadi asam karboksilat.

41 Oksidasi menjadi asam karboksilat
Oksidator kuat yang umum dapat mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat.

42 Oksidasi Menjadi Keton
Alkohol sekunder di oksidasi oleh katalisator yang relatif kuat menjadi keton.

43

44 Reaksi Eter Ada dua reaksi yang dapat terjadi pada eter yaitu oksidasi (pembakaran dan otooksidasi) dan subtitusi (ada celah asamnya) Oksidasi Pembakaran. Hampir semua senyawa organik dapat mengadakan pembakaran. Demikian juga eter, mudah sekali terbakar. Eter yang berat molekulnya rendah, yang umunya dipakai sebagai pelarut dan anestesi adalah mangsa api yang sangat istimewa karena mudah menguap.

45 Otooksidasi Eter juga berekasi secara lambat dengan oksigen, suatu reaksi yang disebut otooksidasi yang menghasilkan hidroperoksida, suatu senyawa yang mengandung gugs –OOH. Reaksi otooksidasi adalah reaksi radikal bebas, dimulai dengan oksigen ( O-O ), suatu diradikal.

46 Substitusi Walaupun eter kurang reaktif dibandingkan alkohol, senyawa ini dapat mengadakan reaksi substitusi bila dipanaskan dengan asam kuat seperti HI atau HBr. Karena reaksi terjadi dalam celah molekul eter, disebut juga sebagai asam celah. Mekanise dari asam celah eter sama dengan mekanisme substitusi dari alkohol dengan HI atau HBr –penambahan proton dilanjutkan dengan substitusi dengan jalan SN1 atau SN2. Substitusi SN2 dari eter: R-OR’ + 2HI  RI +R’I + H2O

47 Mekanisme Reaksi: Hasil substitusi (langkah 2) dari dietil eter dengan HI adalah iodoetan dan etanol. Etanolnya adalah suatu intermediate dalam asam celah ini kemudian akan berekasi dengan HI yang ada dalam campuran untuk menghasilkan iodoetan lagi (langkah 3)

48 contoh Tentukan hasil reaksi dari pemanasan anisol (meltifenileter) dengan HBr berlebih. Jawab: Hasilnya adalah fenol dan bromometan. Fenol tidak bereaksi dengan HBr karena fenol tidak mengalami reaksi substitusi alkohol.

49 Latihan Sempurnakan persamaan berikut untuk reaksi substitusi alkohol:
CH2=CHCH2OH + HBr  . (CH3)2CHOH + HI  OH +HI  CH2OH + HBr 

50 Latihan Ramalkan hasil reaksi yang terjadi pada reaksi eliminasi dari alkohol dengan katalisator asam (H2SO4). CH3CHCH2CH3  (CH3CH2)3COH  CH3CH2CHCH3  OH OH

51 Latihan Ramalkan hasil reaksi organiknya: CH3CHCH2OH  . OH CH2OH 
CrO3, H2SO4 Panas PCC CH2Cl2 CH2OH 