際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Kimia Organik (Alkohol dan eter)

Download as PPTX, PDF
nailaamaliaa
nailaamaliaa

Alkohol dan eter adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional hidroksil (-OH) dan eter (-O-). Alkohol dibedakan menjadi alkohol primer, sekunder, dan tersier berdasarkan derajat substitusi atom karbon yang mengikat gugus hidroksil. Alkohol dapat dihasilkan melalui beberapa reaksi seperti reduksi senyawa karbonil, hidrasi alkena, dan fermentasi karbohidrat. Alkohol juga dap

1 of 55
Downloaded 196 times
ALKOHOL DAN ETER Naila Amalia F.W 153020202
2 ALKOHOL Alkohol adalah senyawa yang molekulnya memiliki suatu gugus hidroksil, yang terikat pada suatu atom karbon jenuh. Metanol Etanol 2-Propanol (isopropil alkohol) 2-Metil-2-propanol (tert-butil alkohol) CH3OH CH3CH2OH CH3CHCH3 OH CH3 C CH3 OH CH3
3 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. CH2OH CH2 CHCH2OH C CCH2OHH Benzil alkohol Suatu alkohol benzilik 2-Propenol (alil alkohol) Suatu alkohol alilik 2-Propunol (propargil alkohol)
4 Senyawa yang memiliki suatu gugus hidroksil, yang terikat langsung pada cincin benzena disebut fenol. OH OHH3C Ar OH Fenol p-Metilfenol Rumus umum suatu fenol
Tata Nama: Alkohol OH ditunjukkan oleh akhiran ol Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung C-OH Karbon dinomori dari ujung rantai yang terdekat OH
Alkohol dapat dilihat secara struktural: a Sebagai turunan hidroksi dari alkana. b Sebagai turunan alkil dari air. Etil alkohol = etana dimana satu hidrogen diganti dengan gugus hidroksil. Etil alkohol = air dimana satu hidrogen diganti dengan gugus etil. CH3CH3 CH3CH2 O H Gugus etil Gugus hidroksil 1090 H O H 1050 AirEtil alkoholEtana
Pengelompokkan Alkohol Alkohol dibagi dalam tiga golongan: Alkohol primer (1尊) Alkohol sekunder (2尊) Alkohol tersier (3尊) Penggolongan didasarkan pada derajat substitusi dari atom karbon yang langsung mengikat gugus hidroksil. Jenis alkohol Pengertian Rumus umum Contoh a. Alkohol primer gugus OH terikat pada atom C primer R CH2 OH CH3 CH2 CH2 OH 1-propanol b. Alkohol sekunder gugus OH terikat pada atom C sekunder R CH OH R1 CH3 CH OH CH3 2 - propanol c. Alkohol tersier gugus OH terikat pada atom C tersier R11 R C OH R1 CH3 CH3 C OH CH3 2-metil 2 propanol
Jika karbon tersebut mengikat satu atom karbon lain, maka disebut karbon primer dan alkoholnya disebut alkohol primer. Jika karbon yg mengikat gugus -OH juga mengikat dua atom karbon lain, maka disebut karbon sekunder dan alkoholnya disebut alkohol sekunder. Jika karbon yg mengikat gugus -OH juga mengikat tiga atom karbon lain, maka disebut karbon tersier dan alkoholnya disebut alkohol tersier.
9 CH2OH Geraniol (alkohol 10 dgn aroma mawar) C C C HH H H O H Isopropil alkohol (suatu alkohol 20) H H H CH3 CH3H3C CH OH Mentol (alkohol 20 dalam minyak peppermint)
10 C C C HH H H O C tert-Butil alkohol (suatu alkohol 30) H H H H HH C CH OH H H H H O H3C Noretindron (kontrasepsi oral dgn gugus alkohol 30)
Pembuatan Alkohol 1. Dari alkil halida (RX) dengan ion hidroksida: Reaksi substitusi nukleofilik CHCH2CH2Br CHCH2CH2OH+ OH - + Br - 1-bromo propana 1-propanol alkil halida primer alkohol primer Bila alkil halida primer direaksikan dengan NaOH dalam air, terjadi reaksi subsitusi nukleofilik bimolekuler. Sedangkan bila digunakan alkohol sekunder dan tersier akan menjalani reaksi subsitusi nukleofilik monomolekuler, karena disini juga terjadi produk reaksi eliminiasi
2. Reaksi Grignard C HH O C2H5MgX H2O, H + C2H5CH2OH formaldehid alkohol primer C HCH3 O H2O, H + C2H5MgX CH3CHC2H5 OH aldehid alkohol sekunder CCH3 C3H7 O C2H5MgX H2O, H + keton alkohol tersier C OH CH3 C2H5 C3H7 Reaksi Grignard memberkian suatu cara yang sangat baik untuk membuat alkohol yang berkerangka karbon rumit. Suatu reaksi Grignard:
Raegen Grignard CH2CH2 O C3H7MgX H2O, H + C3H7CH2OH alkohol primer C O CH3 Cl H2O, H + C3H7MgX C O CH3 OC2H5 C3H7MgX H2O, H + alkohol tersier epoksida asilhalida ester alkohol tersier CH3 C OH C3H7 C3H7 CH3 C OH C3H7 C3H7
3. Reduksi Senyawa Karbonil CH3CCH3 O CH3CCH3 OH H NaBH4 H2O, H + O OH H2, Ni katalis kalor, tekanan Alkohol dapat dibuat dari senyawa karboniil, dengan reaksi reduksi, dimana atom-atom hidrogen ditambahkan kepada gugus karbonilnya.
4. Alkohol dari Hidrasi alkena OHH2O+ H + CH2=CH2 H2O+ CH3CH2OH H + Bila suatu alkena diolah dengan air dan suatu asam kuat, yang berperan sebagai katalis, unsur-unsur air (H+ dan OH- ) mengadisi (ditambahkan kedalam) ikatan rangkap dalam suatu reaksi hidrasi. Produknya adalah alkohol Ingat kembali Reaksi Alkena dengan BH3, diikuti dengan penambahan H2O2/HO-
5. Etanol dari Peragian C6H12O6 CH3CH2OH Enzim Glukosa Etanol Karbohidrat Asam aset Ingat: etanol-air membentuk azeotrop (95/5)
Reaksi Substitusi Akohol Dalam larutan asam, alkohol akan terprotonasi yang disebut dengan suatu istilah ion oksonium + gugus pergi yang baik Nu H2OR NuR OH H R OH H + +
Bila jenis alkohol yang digunakan adalah alkohol sekunder dan tersier, kadang-kadang mengalami reaksi penataan ulang, sedangkan untuk alkohol primer tidak. alkohol sekunder dan tersier menjalani mekanisme reaksi SN1 dan alkohol primer menjalani mekanisme reaksi SN2. Kemungkinan lain : b-eliminasi CH3C CH3 CCH3 H H OH CH3C CH3 CCH3 H H Br CH3C CH3 CCH3 H Br H HBr + + H2O minor utama3-metil-2 butanol A. Reaktivitas Hidrogen Halida
19 Jika alkohol bereaksi dengan suatu hidrogen halida, maka terjadi suatu reaksi substitusi menghasilkan suatu alkil halida dan air. Urutan reaktivitas dari hidrogen halida adalah HI > HBr > HCl (HF umumnya tidak reaktif). Urutan reaktivitas alkohol: 3尊 > 2尊 > 1尊 > metil. Reaksi ini dikatalisis oleh asam. Alkohol primer dan sekunder dapat dikonversi menjadi alkil klorida dan alkil bromida melalui reaksi alkil halida dengan natrium halida dan asam sulfat.
20 Konversi Alkohol menjadi Alkil halida Alkohol bereaksi dengan bermacam pereaksi menghasilkan alkil halida. Pereaksi yang paling sering digunakan adalah hidrogen halida (HCl, HBr, atau HI), fosfor tribromida (PBr3), dan tionil klorida (SOCl2). Semua reaksi di atas merupakan hasil dari pemutusan ikatan CO dari alkohol.
21 Alkohol sebagai asam Alkohol memiliki keasaman yang mirip dengan air. Metanol sedikit lebih asam dibanding air (pKa = 15,7). Namun hampir semua alkohol adalah asam yang lebih lemah dari air. Pada alkohol tanpa halangan ruang, molekul air akan melingkupi dan mensolvasi oksigen negatif dari ion alkoksida yang terbentuk jika suatu alkohol melepaskan sebuah proton. R O H O H H Alkohol R O Ion alkoksida (terstabilkan oleh solvasi) O H H + H
22 Pada alkohol dengan halangan ruang besar, solvasi ion negatif (alkoksida) terhambat sehingga ion alkoksida kurang terstabilkan dan menjadi asam yang lebih lemah. pKa 15,5 15,74 15,9 18,0 25 35 38 50 Harga pKa beberapa asam lemah CH3OH H2O CH3CH2OH (CH3)3COH HC CH H2 NH3 CH3CH3 ASAM
23 Alkohol bersifat asam yang lebih kuat dibandingkan dengan alkuna, dan sangat lebih kuat dibandingkan dengan hidrogen, amonia dan alkana. Keasaman relatif : H2O > ROH > RC CH > H2 > NH3 > RH Basa konjugat dari alkohol adalah suatu ion alkoksida. Karena sebagian besar alkohol adalah asam yang lebih lemah dibanding air, maka ion alkoksida adalah basa yang lebih kuat dibanding ion hidroksida. Kebasaan relatif : R俗 > NH2 俗 > H俗 > RC C俗 > RO俗 > OH俗 Natrium dan kalium alkoksida sering dipakai sebagai basa dalam sintesis organik.
24 Konversi Alkohol menjadi Alkil halida Alkohol bereaksi dengan bermacam pereaksi menghasilkan alkil halida. Pereaksi yang paling sering digunakan adalah hidrogen halida (HCl, HBr, atau HI), fosfor tribromida (PBr3), dan tionil klorida (SOCl2). Semua reaksi di atas merupakan hasil dari pemutusan ikatan CO dari alkohol.
25 1 Reaksi alkohol dengan hidrogen halida Jika alkohol bereaksi dengan suatu hidrogen halida, maka terjadi suatu reaksi substitusi menghasilkan suatu alkil halida dan air. Urutan reaktivitas dari hidrogen halida adalah HI > HBr > HCl (HF umumnya tidak reaktif). Urutan reaktivitas alkohol: 3尊 > 2尊 > 1尊 > metil. Reaksi ini dikatalisis oleh asam. Alkohol primer dan sekunder dapat dikonversi menjadi alkil klorida dan alkil bromida melalui reaksi alkil halida dengan natrium halida dan asam sulfat.
26 C O H CH3 H3C CH3 H O H H + C O H CH3 H3C CH3 H + O H H Langkah 1 C O H CH3 H3C CH3 H Langkah 2 cepat lambat C CH3 H3C CH3 + O H H Langkah 3 C CH3 H3C CH3 + Cl cepat C Cl CH3 H3C CH3
27 2 Reaksi alkohol dengan PBr3 Alkohol primer dan sekunder bereaksi dengan fosfor tribromida menghasilkan alkil bromida. Tidak seperti reaksi dengan HBr, reaksi dengan PBr3 tidak melibatkan pembentukan karbokation. Biasanya berlangsung tanpa penataan-ulang dari kerangka karbon. Sering menjadi pereaksi terpilih untuk mengubah suatu alkohol menjadi alkil bromida yang bersesuaian. Reaksi diawali dengan terbentuknya suatu alkil dibromofosfit terprotonasi.
28 HOPBr2 dapat bereaksi dengan lebih banyak alkohol sehingga hasil akhir dari reaksi adalah konversi 3 mol alkohol menjadi alkil bromida oleh 1 mol fosfor tribromida. P BrBr Br R CH2O PBr2 Br+RCH2OH H + alkil dibromofosfit terprotonasi RCH2 OPBr2Br + H RCH2Br + HOPBr2 Gugus pergi yang baik R OH + PBr3 R Br H3PO3+33 (10 atau 20 )
29 3 Reaksi alkohol dengan SOCl2 Tionil klorida mengubah alkohol primer dan sekunder menjadi alkil klorida (biasanya tanpa penataan-ulang). Sering ditambahkan suatu amina tersier ke dalam reaksi untuk memacu reaksi melalui reaksinya dengan HCl. Reaksi diawali dengan terbentuknya suatu alkil klorosulfit. Kemudian suatu ion klorida (hasil reaksi R3N dan HCl) melakukan substitusi SN2 terhadap suatu gugus pergi yang baik ClSO2 俗.
Dekomposisi ClSO2 俗 menjadi gas SO2 dan ion Cl俗 mendorong kesempurnaan reaksi. R OH + SOCl2 R Cl SO2+ (10 atau 20 ) refluks + HCl R3N + HCl R3NH + ClH S ClCl O +RCH2OH +alkil klorosulfit HCl RCH2 O S Cl O RCH2 O S Cl O H Cl RCH2 O S Cl O Cl + RCH2Cl + O S Cl O RCH2Cl + SO2 +Cl
31 2 Sintesis Williamson Suatu jalur penting pada preparasi eter non- simetrik adalah suatu reaksi substitusi nukleofilik yang disebut reaksi Williamson. Merupakan reaksi SN2 dari suatu natrium alkoksida dengan alkil halida, alkil sulfonat, atau alkil sulfat. Hasil terbaik dicapai jika alkil halida, alkil sulfonat, atau alkil sulfat yang dipakai adalah primer (atau metil). Jika substrat adalah tersier maka eliminasi sepenuhnya merupakan produk reaksi. Pada suhu rendah substitusi lebih unggul dibanding dengan eliminasi.
32 R O Na + R' L R O R' + Na L L = Br, I, OSO2R", atau OSO2OR" CH3CH2CH2OH + Na CH3CH2CH2O Na + 1/2 H2 Propil alkohol Natrium propoksida CH3CH2I CH3CH2OCH2CH2CH3 + Na I Etil propil eter (70%)
33 3 Tert-butil eter dari alkilasi alkohol Alkohol primer dapat diubah menjadi tert-butil eter dengan melarutkan alkohol tersebut dalam suatu asam kuat seperti asam sulfat dan kemudian ditambahkan isobutilena ke dalam campuran tersebut. (Prosedur ini meminimalkan dimerisasi dan polimerisasi dari isobutilena).
34 Metode ini sering dipakai untuk proteksi gugus hidroksil dari alkohol primer sewaktu reaksi-reaksi lainnya dilakukan terhadap bagian lain dari molekul tersebut. Gugus proteksi tert-butil dapat dihilangkan secara mudah dengan penambahan larutan asam encer. 4 Trimetilsilil eter (Sililasi) Suatu gugus hidroksil juga diproteksi dalam larutan netral atau basa dengan mengubahnya menjadi suatu gugus trimetilsilil eter, OSi(CH3)3.
35 Reaksi ini, yang disebut sililasi, dilakukan dengan membiarkan alkohol tersebut bereaksi dengan klorotrimetilsilana dengan kehadiran suatu amina tersier. R OH + (CH3)3SiCl (CH3CH2)3N R O Si(CH3)3 Klorometilsilana Gugus proteksi ini dapat dihilangkan dengan suatu larutan asam. R O Si(CH3)3 H3O+ / H2O R OH (CH3)3SiOH+
36 Pengubahan suatu alkohol menjadi suatu trimetilsilil eter membuat senyawa tersebut lebih volatil (mudah menguap). (Mengapa?) Kenaikan volatilitas (sifat mudah menguap) ini menjadikan alkohol (sebagai bentuk trimetilsilil-nya) lebih memungkinkan untuk menjalani analisis dengan kromatografi gas- cair.
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.
38 TATANAMA ETER Eter sederhana sering dinamai dengan nama radikofungsional umum. Dalam sistem IUPAC, eter dinamai sebagai alkoksialkana, alkoksialkena, dan alkoksiarena. Gugus RO- merupakan suatu gugus alkoksi. Dua eter siklik yang sering dipakai sebagai solven memiliki nama umum tetrahidrofuran (THF) dan 1,4-dioksana. CH3OCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3 C6H5OC CH3 CH3 CH3 tert-Butil fenil eter Dietil eterEtil metil eter
39 CH3CHCH2CH2CH3 2-Metoksipentana OCH3 CH3CH3CH2O 1-Etoksi-4-metilbenzena CH3OCH2CH2OCH3 1,2-Dimetoksietana O Tetrahidrofuran (oksasiklopentana) O O Dioksana (1,4-dioksasikloheksana)
Eter Nama Titik didih alkohol Titik didih CH3OCH3 Dimetil eter -23 CH3CH2OH 78,5 CH3OCH2CH3 Etil metil eter 10,8 CH3CH2CH2O H 82,4 CH3CH2OCH2CH3 Dietil eter 34,5 CH3(CH2)3OH 117,3 (CH3CH2CH2CH2)2 O Dibutil eter 142 CH3(CH2)7OH 194,5
41 Dialkil eter bereaksi dengan sedikit pereaksi diluar asam-asam. Eter tahan terhadap serangan nukleofil dan basa. Ketidakkreaktifan dan kemampuan eter men- solvasi kation (dengan mendonorkan sepasang elektron dari atom oksigen) membuat eter berguna sebagai solven dari banyak reaksi. Reaksi-reaksi Eter
42 Eter mengalami reaksi halogenasi seperti alkana. Oksigen dari ikatan eter memberi sifat basa. Eter dapat bereaksi dengan donor proton membentuk garam oksonium. CH3CH2OCH2CH3 + HBr CH3CH2 O CH2CH3Br H Garam oksonium Pemanasan dialkil eter dengan asam-asam sangat kuat (HI, HBr, H2SO4) menyebabkan eter mengalami reaksi dimana ikatan ikatan karbon oksigen pecah.
43 Mekanisme reaksi ini dimulai dari pembentukan suatu ion oksonium. Kemudian suatu reaksi SN2 dengan ion bromida yang bertindak sebagai nukleofil akan menghasilkan etanol dan etil bromida. CH3CH2OCH2CH3 + HBr 2 CH3CH2Br + H2O CH3CH2OCH2CH3 + HBr CH3CH2O H CH2CH3 + Br CH3CH2O H + CH3CH2Br Etanol Etil bromida
44 Pada tahap selanjutnya, etanol yang baru terbentuk bereaksi dengan HBr membentuk satu mol ekivalen etil bromida yang ke dua. CH3CH2OH + HBr CH3CH2 O H H Br + CH3CH2 Br + O H H
45 Epoksida adalah eter siklik dengan cincin tiga anggota. Dalam tatanama IUPAC, epoksida disebut oksirana. Epoksida paling sederhana memiliki nama umum etilena oksida. Epoksida O CC Suatu epoksida O CH2H2C IUPAC: Oksirana Umum: Etilena oksida 1 2 3
46 Metode yang paling umum digunakan untuk mensintesa epoksida adalah reaksi dari suatu alkena dengan suatu asam peroksi organik, yaitu suatu proses yang disebut epoksidasi. RCH CHR + R'C O O OH Epoksidasi O CHRRHC R'C OH O + Suatu epoksida (atau oksirana) Suatu alkena Suatu asam peroksi Dalam reaksi ini, asam peroksi memberikan suatu atom oksigen kepada alkena. Mekanismenya adalah seperti berikut ini.
47 Adisi oksigen pada ikatan rangkap dalam suatu reaksi epoksidasi adalah adisi syn. Untuk membentuk suatu cincin dengan tiga anggota, atom oksigen harus mengadisi kedua atom karbon dari ikatan rangkap pada sisi yang sama. C C + C O O R' O H O C C + C O R' O H
48 Asam peroksi yang paling umum digunakan adalah asam peroksiasetat dan asam peroksibenzoat. Sebagai contoh, sikloheksana bereaksi dengan asam peroksibenzoat menghasilkan 1,2-epoksi- sikloheksana dalam jumlah yang kuantitatif. + C6H5COOH O CH2Cl2 O H H + C6H5COH O Asam peroksibenzoat 1,2-Epoksi- sikloheksana (100%)
49 Reaksi-reaksi Epoksida Cincin tiga anggota dengan tegangan (strain) yang sangat tinggi dalam molekul epoksida menyebabkan epoksida lebih reaktif terhadap substitusi nukleofilik dibandingkan dengan eter yang lain. Katalisis asam membantu pembukaan cincin epoksida dengan menyediakan suatu gugus pergi yang lebih baik (suatu alkohol) pada atom karbon yang mengalami serangan nukleofilik.
50 Katalisis ini sangat penting terutama jika nukleofilnya adalah suatu nukleofil lemah seperti air atau suatu alkohol: 造 Pembukaan cincin dengan katalis asam + H+ _ H+ O CC O CC H O HH CCHO O H H CCHO OH _ H+
51 Pembukaan cincin dengan katalis basa O CC+RO CCRO O ROH CCHO OH Nukleofil kuat Ion alkoksida + RO Jika epoksidanya tidak simetris, serangan pembukaan cincin dengan katalis basa oleh ion alkoksida berlangsung terutama pada atom karbon yang kurang tersubstitusi. Sebagai contoh, metiloksirana bereaksi dengan suatu ion alkoksida terutama pada atom karbon primernya:
52 Ini adalah apa yang seharusnya diharapkan: Reaksi secara keseluruhan adalan reaksi SN2, dan seperti telah dipelajari sebelumnya, substrat primer bereaksi lebih cepat melalui reaksi SN2 karena halangan ruangnya kecil. O CHCH3H2C+CH3CH2O Metiloksirana Atom karbon 10 kurang terhalangi CH3CH2OCH2CHCH3 O CH3CH2OH CH3CH2OCH2CHCH3 OH + CH3CH2O 1-Etoksil-2-propanol
53 Pada pembukaan cincin dengan katalis asam dari epoksida tidak simetris, serangan nukleofil terutama terjadi pada atom karbon yang lebih tersubstitusi. Sebagai contoh: CH3OH + O CH2CH3C CH3 H+ OCH3 CH2OHCH3C CH3 Alasan: Ikatan pada epoksida terprotonasi adalah tidak simetris dengan atom karbon yang lebih tersubstitusi mengemban suatu muatan yang positif sekali. Oleh karena itu, nukleofil menyerang atom karbon tersebut meskipun lebih tersubstitusi.
54 Atom karbon yang lebih tersubstitusi mengemban suatu muatan positif lebih besar karena menyerupai suatu karbokation tersier yang lebih stabil. CH3OH + O CH2CH3C CH3 H+ OCH3 CH2OHCH3C CH3 H H Atom karbon ini menyerupai karbokation 30 + + Epoksida terprotonasi
55 OO O H3C H3C O CH3 O CH3 O CH3 O O CH3 O O O O CH3 CH3 Nonactin

More Related Content

Kimia Organik (Alkohol dan eter)

  • 1. ALKOHOL DAN ETER Naila Amalia F.W 153020202
  • 2. 2 ALKOHOL Alkohol adalah senyawa yang molekulnya memiliki suatu gugus hidroksil, yang terikat pada suatu atom karbon jenuh. Metanol Etanol 2-Propanol (isopropil alkohol) 2-Metil-2-propanol (tert-butil alkohol) CH3OH CH3CH2OH CH3CHCH3 OH CH3 C CH3 OH CH3
  • 3. 3 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. CH2OH CH2 CHCH2OH C CCH2OHH Benzil alkohol Suatu alkohol benzilik 2-Propenol (alil alkohol) Suatu alkohol alilik 2-Propunol (propargil alkohol)
  • 4. 4 Senyawa yang memiliki suatu gugus hidroksil, yang terikat langsung pada cincin benzena disebut fenol. OH OHH3C Ar OH Fenol p-Metilfenol Rumus umum suatu fenol
  • 5. Tata Nama: Alkohol OH ditunjukkan oleh akhiran ol Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung C-OH Karbon dinomori dari ujung rantai yang terdekat OH
  • 6. Alkohol dapat dilihat secara struktural: a Sebagai turunan hidroksi dari alkana. b Sebagai turunan alkil dari air. Etil alkohol = etana dimana satu hidrogen diganti dengan gugus hidroksil. Etil alkohol = air dimana satu hidrogen diganti dengan gugus etil. CH3CH3 CH3CH2 O H Gugus etil Gugus hidroksil 1090 H O H 1050 AirEtil alkoholEtana
  • 7. Pengelompokkan Alkohol Alkohol dibagi dalam tiga golongan: Alkohol primer (1尊) Alkohol sekunder (2尊) Alkohol tersier (3尊) Penggolongan didasarkan pada derajat substitusi dari atom karbon yang langsung mengikat gugus hidroksil. Jenis alkohol Pengertian Rumus umum Contoh a. Alkohol primer gugus OH terikat pada atom C primer R CH2 OH CH3 CH2 CH2 OH 1-propanol b. Alkohol sekunder gugus OH terikat pada atom C sekunder R CH OH R1 CH3 CH OH CH3 2 - propanol c. Alkohol tersier gugus OH terikat pada atom C tersier R11 R C OH R1 CH3 CH3 C OH CH3 2-metil 2 propanol
  • 8. Jika karbon tersebut mengikat satu atom karbon lain, maka disebut karbon primer dan alkoholnya disebut alkohol primer. Jika karbon yg mengikat gugus -OH juga mengikat dua atom karbon lain, maka disebut karbon sekunder dan alkoholnya disebut alkohol sekunder. Jika karbon yg mengikat gugus -OH juga mengikat tiga atom karbon lain, maka disebut karbon tersier dan alkoholnya disebut alkohol tersier.
  • 9. 9 CH2OH Geraniol (alkohol 10 dgn aroma mawar) C C C HH H H O H Isopropil alkohol (suatu alkohol 20) H H H CH3 CH3H3C CH OH Mentol (alkohol 20 dalam minyak peppermint)
  • 10. 10 C C C HH H H O C tert-Butil alkohol (suatu alkohol 30) H H H H HH C CH OH H H H H O H3C Noretindron (kontrasepsi oral dgn gugus alkohol 30)
  • 11. Pembuatan Alkohol 1. Dari alkil halida (RX) dengan ion hidroksida: Reaksi substitusi nukleofilik CHCH2CH2Br CHCH2CH2OH+ OH - + Br - 1-bromo propana 1-propanol alkil halida primer alkohol primer Bila alkil halida primer direaksikan dengan NaOH dalam air, terjadi reaksi subsitusi nukleofilik bimolekuler. Sedangkan bila digunakan alkohol sekunder dan tersier akan menjalani reaksi subsitusi nukleofilik monomolekuler, karena disini juga terjadi produk reaksi eliminiasi
  • 12. 2. Reaksi Grignard C HH O C2H5MgX H2O, H + C2H5CH2OH formaldehid alkohol primer C HCH3 O H2O, H + C2H5MgX CH3CHC2H5 OH aldehid alkohol sekunder CCH3 C3H7 O C2H5MgX H2O, H + keton alkohol tersier C OH CH3 C2H5 C3H7 Reaksi Grignard memberkian suatu cara yang sangat baik untuk membuat alkohol yang berkerangka karbon rumit. Suatu reaksi Grignard:
  • 13. Raegen Grignard CH2CH2 O C3H7MgX H2O, H + C3H7CH2OH alkohol primer C O CH3 Cl H2O, H + C3H7MgX C O CH3 OC2H5 C3H7MgX H2O, H + alkohol tersier epoksida asilhalida ester alkohol tersier CH3 C OH C3H7 C3H7 CH3 C OH C3H7 C3H7
  • 14. 3. Reduksi Senyawa Karbonil CH3CCH3 O CH3CCH3 OH H NaBH4 H2O, H + O OH H2, Ni katalis kalor, tekanan Alkohol dapat dibuat dari senyawa karboniil, dengan reaksi reduksi, dimana atom-atom hidrogen ditambahkan kepada gugus karbonilnya.
  • 15. 4. Alkohol dari Hidrasi alkena OHH2O+ H + CH2=CH2 H2O+ CH3CH2OH H + Bila suatu alkena diolah dengan air dan suatu asam kuat, yang berperan sebagai katalis, unsur-unsur air (H+ dan OH- ) mengadisi (ditambahkan kedalam) ikatan rangkap dalam suatu reaksi hidrasi. Produknya adalah alkohol Ingat kembali Reaksi Alkena dengan BH3, diikuti dengan penambahan H2O2/HO-
  • 16. 5. Etanol dari Peragian C6H12O6 CH3CH2OH Enzim Glukosa Etanol Karbohidrat Asam aset Ingat: etanol-air membentuk azeotrop (95/5)
  • 17. Reaksi Substitusi Akohol Dalam larutan asam, alkohol akan terprotonasi yang disebut dengan suatu istilah ion oksonium + gugus pergi yang baik Nu H2OR NuR OH H R OH H + +
  • 18. Bila jenis alkohol yang digunakan adalah alkohol sekunder dan tersier, kadang-kadang mengalami reaksi penataan ulang, sedangkan untuk alkohol primer tidak. alkohol sekunder dan tersier menjalani mekanisme reaksi SN1 dan alkohol primer menjalani mekanisme reaksi SN2. Kemungkinan lain : b-eliminasi CH3C CH3 CCH3 H H OH CH3C CH3 CCH3 H H Br CH3C CH3 CCH3 H Br H HBr + + H2O minor utama3-metil-2 butanol A. Reaktivitas Hidrogen Halida
  • 19. 19 Jika alkohol bereaksi dengan suatu hidrogen halida, maka terjadi suatu reaksi substitusi menghasilkan suatu alkil halida dan air. Urutan reaktivitas dari hidrogen halida adalah HI > HBr > HCl (HF umumnya tidak reaktif). Urutan reaktivitas alkohol: 3尊 > 2尊 > 1尊 > metil. Reaksi ini dikatalisis oleh asam. Alkohol primer dan sekunder dapat dikonversi menjadi alkil klorida dan alkil bromida melalui reaksi alkil halida dengan natrium halida dan asam sulfat.
  • 20. 20 Konversi Alkohol menjadi Alkil halida Alkohol bereaksi dengan bermacam pereaksi menghasilkan alkil halida. Pereaksi yang paling sering digunakan adalah hidrogen halida (HCl, HBr, atau HI), fosfor tribromida (PBr3), dan tionil klorida (SOCl2). Semua reaksi di atas merupakan hasil dari pemutusan ikatan CO dari alkohol.
  • 21. 21 Alkohol sebagai asam Alkohol memiliki keasaman yang mirip dengan air. Metanol sedikit lebih asam dibanding air (pKa = 15,7). Namun hampir semua alkohol adalah asam yang lebih lemah dari air. Pada alkohol tanpa halangan ruang, molekul air akan melingkupi dan mensolvasi oksigen negatif dari ion alkoksida yang terbentuk jika suatu alkohol melepaskan sebuah proton. R O H O H H Alkohol R O Ion alkoksida (terstabilkan oleh solvasi) O H H + H
  • 22. 22 Pada alkohol dengan halangan ruang besar, solvasi ion negatif (alkoksida) terhambat sehingga ion alkoksida kurang terstabilkan dan menjadi asam yang lebih lemah. pKa 15,5 15,74 15,9 18,0 25 35 38 50 Harga pKa beberapa asam lemah CH3OH H2O CH3CH2OH (CH3)3COH HC CH H2 NH3 CH3CH3 ASAM
  • 23. 23 Alkohol bersifat asam yang lebih kuat dibandingkan dengan alkuna, dan sangat lebih kuat dibandingkan dengan hidrogen, amonia dan alkana. Keasaman relatif : H2O > ROH > RC CH > H2 > NH3 > RH Basa konjugat dari alkohol adalah suatu ion alkoksida. Karena sebagian besar alkohol adalah asam yang lebih lemah dibanding air, maka ion alkoksida adalah basa yang lebih kuat dibanding ion hidroksida. Kebasaan relatif : R俗 > NH2 俗 > H俗 > RC C俗 > RO俗 > OH俗 Natrium dan kalium alkoksida sering dipakai sebagai basa dalam sintesis organik.
  • 24. 24 Konversi Alkohol menjadi Alkil halida Alkohol bereaksi dengan bermacam pereaksi menghasilkan alkil halida. Pereaksi yang paling sering digunakan adalah hidrogen halida (HCl, HBr, atau HI), fosfor tribromida (PBr3), dan tionil klorida (SOCl2). Semua reaksi di atas merupakan hasil dari pemutusan ikatan CO dari alkohol.
  • 25. 25 1 Reaksi alkohol dengan hidrogen halida Jika alkohol bereaksi dengan suatu hidrogen halida, maka terjadi suatu reaksi substitusi menghasilkan suatu alkil halida dan air. Urutan reaktivitas dari hidrogen halida adalah HI > HBr > HCl (HF umumnya tidak reaktif). Urutan reaktivitas alkohol: 3尊 > 2尊 > 1尊 > metil. Reaksi ini dikatalisis oleh asam. Alkohol primer dan sekunder dapat dikonversi menjadi alkil klorida dan alkil bromida melalui reaksi alkil halida dengan natrium halida dan asam sulfat.
  • 26. 26 C O H CH3 H3C CH3 H O H H + C O H CH3 H3C CH3 H + O H H Langkah 1 C O H CH3 H3C CH3 H Langkah 2 cepat lambat C CH3 H3C CH3 + O H H Langkah 3 C CH3 H3C CH3 + Cl cepat C Cl CH3 H3C CH3
  • 27. 27 2 Reaksi alkohol dengan PBr3 Alkohol primer dan sekunder bereaksi dengan fosfor tribromida menghasilkan alkil bromida. Tidak seperti reaksi dengan HBr, reaksi dengan PBr3 tidak melibatkan pembentukan karbokation. Biasanya berlangsung tanpa penataan-ulang dari kerangka karbon. Sering menjadi pereaksi terpilih untuk mengubah suatu alkohol menjadi alkil bromida yang bersesuaian. Reaksi diawali dengan terbentuknya suatu alkil dibromofosfit terprotonasi.
  • 28. 28 HOPBr2 dapat bereaksi dengan lebih banyak alkohol sehingga hasil akhir dari reaksi adalah konversi 3 mol alkohol menjadi alkil bromida oleh 1 mol fosfor tribromida. P BrBr Br R CH2O PBr2 Br+RCH2OH H + alkil dibromofosfit terprotonasi RCH2 OPBr2Br + H RCH2Br + HOPBr2 Gugus pergi yang baik R OH + PBr3 R Br H3PO3+33 (10 atau 20 )
  • 29. 29 3 Reaksi alkohol dengan SOCl2 Tionil klorida mengubah alkohol primer dan sekunder menjadi alkil klorida (biasanya tanpa penataan-ulang). Sering ditambahkan suatu amina tersier ke dalam reaksi untuk memacu reaksi melalui reaksinya dengan HCl. Reaksi diawali dengan terbentuknya suatu alkil klorosulfit. Kemudian suatu ion klorida (hasil reaksi R3N dan HCl) melakukan substitusi SN2 terhadap suatu gugus pergi yang baik ClSO2 俗.
  • 30. Dekomposisi ClSO2 俗 menjadi gas SO2 dan ion Cl俗 mendorong kesempurnaan reaksi. R OH + SOCl2 R Cl SO2+ (10 atau 20 ) refluks + HCl R3N + HCl R3NH + ClH S ClCl O +RCH2OH +alkil klorosulfit HCl RCH2 O S Cl O RCH2 O S Cl O H Cl RCH2 O S Cl O Cl + RCH2Cl + O S Cl O RCH2Cl + SO2 +Cl
  • 31. 31 2 Sintesis Williamson Suatu jalur penting pada preparasi eter non- simetrik adalah suatu reaksi substitusi nukleofilik yang disebut reaksi Williamson. Merupakan reaksi SN2 dari suatu natrium alkoksida dengan alkil halida, alkil sulfonat, atau alkil sulfat. Hasil terbaik dicapai jika alkil halida, alkil sulfonat, atau alkil sulfat yang dipakai adalah primer (atau metil). Jika substrat adalah tersier maka eliminasi sepenuhnya merupakan produk reaksi. Pada suhu rendah substitusi lebih unggul dibanding dengan eliminasi.
  • 32. 32 R O Na + R' L R O R' + Na L L = Br, I, OSO2R", atau OSO2OR" CH3CH2CH2OH + Na CH3CH2CH2O Na + 1/2 H2 Propil alkohol Natrium propoksida CH3CH2I CH3CH2OCH2CH2CH3 + Na I Etil propil eter (70%)
  • 33. 33 3 Tert-butil eter dari alkilasi alkohol Alkohol primer dapat diubah menjadi tert-butil eter dengan melarutkan alkohol tersebut dalam suatu asam kuat seperti asam sulfat dan kemudian ditambahkan isobutilena ke dalam campuran tersebut. (Prosedur ini meminimalkan dimerisasi dan polimerisasi dari isobutilena).
  • 34. 34 Metode ini sering dipakai untuk proteksi gugus hidroksil dari alkohol primer sewaktu reaksi-reaksi lainnya dilakukan terhadap bagian lain dari molekul tersebut. Gugus proteksi tert-butil dapat dihilangkan secara mudah dengan penambahan larutan asam encer. 4 Trimetilsilil eter (Sililasi) Suatu gugus hidroksil juga diproteksi dalam larutan netral atau basa dengan mengubahnya menjadi suatu gugus trimetilsilil eter, OSi(CH3)3.
  • 35. 35 Reaksi ini, yang disebut sililasi, dilakukan dengan membiarkan alkohol tersebut bereaksi dengan klorotrimetilsilana dengan kehadiran suatu amina tersier. R OH + (CH3)3SiCl (CH3CH2)3N R O Si(CH3)3 Klorometilsilana Gugus proteksi ini dapat dihilangkan dengan suatu larutan asam. R O Si(CH3)3 H3O+ / H2O R OH (CH3)3SiOH+
  • 36. 36 Pengubahan suatu alkohol menjadi suatu trimetilsilil eter membuat senyawa tersebut lebih volatil (mudah menguap). (Mengapa?) Kenaikan volatilitas (sifat mudah menguap) ini menjadikan alkohol (sebagai bentuk trimetilsilil-nya) lebih memungkinkan untuk menjalani analisis dengan kromatografi gas- cair.
  • 37. 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.
  • 38. 38 TATANAMA ETER Eter sederhana sering dinamai dengan nama radikofungsional umum. Dalam sistem IUPAC, eter dinamai sebagai alkoksialkana, alkoksialkena, dan alkoksiarena. Gugus RO- merupakan suatu gugus alkoksi. Dua eter siklik yang sering dipakai sebagai solven memiliki nama umum tetrahidrofuran (THF) dan 1,4-dioksana. CH3OCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3 C6H5OC CH3 CH3 CH3 tert-Butil fenil eter Dietil eterEtil metil eter
  • 40. Eter Nama Titik didih alkohol Titik didih CH3OCH3 Dimetil eter -23 CH3CH2OH 78,5 CH3OCH2CH3 Etil metil eter 10,8 CH3CH2CH2O H 82,4 CH3CH2OCH2CH3 Dietil eter 34,5 CH3(CH2)3OH 117,3 (CH3CH2CH2CH2)2 O Dibutil eter 142 CH3(CH2)7OH 194,5
  • 41. 41 Dialkil eter bereaksi dengan sedikit pereaksi diluar asam-asam. Eter tahan terhadap serangan nukleofil dan basa. Ketidakkreaktifan dan kemampuan eter men- solvasi kation (dengan mendonorkan sepasang elektron dari atom oksigen) membuat eter berguna sebagai solven dari banyak reaksi. Reaksi-reaksi Eter
  • 42. 42 Eter mengalami reaksi halogenasi seperti alkana. Oksigen dari ikatan eter memberi sifat basa. Eter dapat bereaksi dengan donor proton membentuk garam oksonium. CH3CH2OCH2CH3 + HBr CH3CH2 O CH2CH3Br H Garam oksonium Pemanasan dialkil eter dengan asam-asam sangat kuat (HI, HBr, H2SO4) menyebabkan eter mengalami reaksi dimana ikatan ikatan karbon oksigen pecah.
  • 43. 43 Mekanisme reaksi ini dimulai dari pembentukan suatu ion oksonium. Kemudian suatu reaksi SN2 dengan ion bromida yang bertindak sebagai nukleofil akan menghasilkan etanol dan etil bromida. CH3CH2OCH2CH3 + HBr 2 CH3CH2Br + H2O CH3CH2OCH2CH3 + HBr CH3CH2O H CH2CH3 + Br CH3CH2O H + CH3CH2Br Etanol Etil bromida
  • 44. 44 Pada tahap selanjutnya, etanol yang baru terbentuk bereaksi dengan HBr membentuk satu mol ekivalen etil bromida yang ke dua. CH3CH2OH + HBr CH3CH2 O H H Br + CH3CH2 Br + O H H
  • 45. 45 Epoksida adalah eter siklik dengan cincin tiga anggota. Dalam tatanama IUPAC, epoksida disebut oksirana. Epoksida paling sederhana memiliki nama umum etilena oksida. Epoksida O CC Suatu epoksida O CH2H2C IUPAC: Oksirana Umum: Etilena oksida 1 2 3
  • 46. 46 Metode yang paling umum digunakan untuk mensintesa epoksida adalah reaksi dari suatu alkena dengan suatu asam peroksi organik, yaitu suatu proses yang disebut epoksidasi. RCH CHR + R'C O O OH Epoksidasi O CHRRHC R'C OH O + Suatu epoksida (atau oksirana) Suatu alkena Suatu asam peroksi Dalam reaksi ini, asam peroksi memberikan suatu atom oksigen kepada alkena. Mekanismenya adalah seperti berikut ini.
  • 47. 47 Adisi oksigen pada ikatan rangkap dalam suatu reaksi epoksidasi adalah adisi syn. Untuk membentuk suatu cincin dengan tiga anggota, atom oksigen harus mengadisi kedua atom karbon dari ikatan rangkap pada sisi yang sama. C C + C O O R' O H O C C + C O R' O H
  • 48. 48 Asam peroksi yang paling umum digunakan adalah asam peroksiasetat dan asam peroksibenzoat. Sebagai contoh, sikloheksana bereaksi dengan asam peroksibenzoat menghasilkan 1,2-epoksi- sikloheksana dalam jumlah yang kuantitatif. + C6H5COOH O CH2Cl2 O H H + C6H5COH O Asam peroksibenzoat 1,2-Epoksi- sikloheksana (100%)
  • 49. 49 Reaksi-reaksi Epoksida Cincin tiga anggota dengan tegangan (strain) yang sangat tinggi dalam molekul epoksida menyebabkan epoksida lebih reaktif terhadap substitusi nukleofilik dibandingkan dengan eter yang lain. Katalisis asam membantu pembukaan cincin epoksida dengan menyediakan suatu gugus pergi yang lebih baik (suatu alkohol) pada atom karbon yang mengalami serangan nukleofilik.
  • 50. 50 Katalisis ini sangat penting terutama jika nukleofilnya adalah suatu nukleofil lemah seperti air atau suatu alkohol: 造 Pembukaan cincin dengan katalis asam + H+ _ H+ O CC O CC H O HH CCHO O H H CCHO OH _ H+
  • 51. 51 Pembukaan cincin dengan katalis basa O CC+RO CCRO O ROH CCHO OH Nukleofil kuat Ion alkoksida + RO Jika epoksidanya tidak simetris, serangan pembukaan cincin dengan katalis basa oleh ion alkoksida berlangsung terutama pada atom karbon yang kurang tersubstitusi. Sebagai contoh, metiloksirana bereaksi dengan suatu ion alkoksida terutama pada atom karbon primernya:
  • 52. 52 Ini adalah apa yang seharusnya diharapkan: Reaksi secara keseluruhan adalan reaksi SN2, dan seperti telah dipelajari sebelumnya, substrat primer bereaksi lebih cepat melalui reaksi SN2 karena halangan ruangnya kecil. O CHCH3H2C+CH3CH2O Metiloksirana Atom karbon 10 kurang terhalangi CH3CH2OCH2CHCH3 O CH3CH2OH CH3CH2OCH2CHCH3 OH + CH3CH2O 1-Etoksil-2-propanol
  • 53. 53 Pada pembukaan cincin dengan katalis asam dari epoksida tidak simetris, serangan nukleofil terutama terjadi pada atom karbon yang lebih tersubstitusi. Sebagai contoh: CH3OH + O CH2CH3C CH3 H+ OCH3 CH2OHCH3C CH3 Alasan: Ikatan pada epoksida terprotonasi adalah tidak simetris dengan atom karbon yang lebih tersubstitusi mengemban suatu muatan yang positif sekali. Oleh karena itu, nukleofil menyerang atom karbon tersebut meskipun lebih tersubstitusi.
  • 54. 54 Atom karbon yang lebih tersubstitusi mengemban suatu muatan positif lebih besar karena menyerupai suatu karbokation tersier yang lebih stabil. CH3OH + O CH2CH3C CH3 H+ OCH3 CH2OHCH3C CH3 H H Atom karbon ini menyerupai karbokation 30 + + Epoksida terprotonasi

Editor's Notes