Senyawa Aromatik [PDF]

Citation preview

P R O D I



SENYAWA AROMATIK



D 3 F A R M A S I



APAKAH SENYAWA AROMATIK?? ❖ Senyawa aromatik ➔ senyawa hidrokarbon berbentuk siklik ❖ Senyawa aromatik ➔ senyawa hidrokarbon tidak jenuh ➔ memiliki ikatan rangkap ❖ Senyawa aromatik yang paling sederhana ➔ benzena ➔ suatu senyawa hidrokarbon siklik dengan ikatan rangkap terkonjugasi yaitu ikatan rangkap yang terdapat pada atom karbon yang saling berdampingan



MENGINGAT KEMBALI : ❖ Senyawa hidrokarbon jenuh ➔ senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan tunggal (–CH 2 –CH 2 –) ❖ Senyawa hidrokarbon tidak jenuh ➔ senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap 2 (–CH=CH–) atau rangkap 3 (–CΞC–)



APAKAH SENYAWA AROMATIK??



Senyawa hidrokarbon



Senyawa aromatik



APAKAH SENYAWA AROMATIK??



Contoh Senyawa hidrokarbon aromatik ➔➔➔



KRITERIA SENYAWA BERSIFAT AROMATIK 1. Mempunyai struktur siklik dan tiap atom dalam sistem cincin harus mempunyai orbital p yang tersedia untuk pengikatan (memiliki ikatan rangkap berselang-seling) 2. Sistem cincin harus datar (planar)



3. Memiliki orbital p yang tegak lurus pada bidang cincin (memungkinkan terjadinya delokalisasi elektron pi) 4. Harus terdapat (4n+2) elektron pi dalam sistem cincin itu (aturan Huckel), n bilangan bulat (0,1 ,2 dst)



SENYAWA AROMATIK  Aromatik memenuhi semua kaidah; antiaromatik mempunyai ikatan rangkap berselang-seling, planar tetapi tdk mengikuti aturan Huckell; dan tidak aromatik artinya tidak planar dan tidak mengikuti aturan Huckell  1 ikatan rangkap pi (π) = 2 elektron pi  Senyawa benzena memiliki 3 ikatan rangkap pi (π) = 3 x 2 elektron pi = 6 elektron pi



CONTOH PENENTUAN SENYAWA AROMATIK



BENZENA ❖ Senyawa aromatik yang paing sederhana ❖ Senyawa siklik dengan rumus molekul C 6 H 6 ❖ Memiliki 6 atom karbon yang setiap atom karbon nya terhibridisasi sp 2 ❖ Memiliki 3 ikatan rangkap dalam cincinnya



BENZENA  Diisolasi tahun 1825 oleh Michael Faraday dari residu minyak pada pipa gas di London dan menetapkan perbandingan C : H pada benzena adalah 1 : 1  Pertama kali disintesis oleh Eilhard Mitscherlich (1834) dan menetapkan rumus molekul benzena adalah C 6 H 6  Selanjutnya ditemukan senyawa lain dengan perbandingan C dan H rendah dan berbau enak, sehingga dinamakan senyawa aromatik



 Hampir 90% senyawa aktif bahan obat (alam maupun sintetik adalah senyawa aromatik atau mengandung inti benzena



BENZENA  August Kekule pada tahun 1865 (1873) menggambarkan bahwa struktur benzena tersusun dari 3 ikatan rangkap dalam cincin 6 atom C  Ketiga ikatan rangkap tersebut dapat bergeser dan kembali dengan cepat sedemikian rupa, dikenal juga dengan delokalisasi atau resonansi ikatan rangkap Resonansi benzena



IKATAN DALAM BENZENA



ORBITAL BENZENA  Setiap karbon pada benzena mengikat 3 atom lain menggunakan orbital hibridisasi sp2 membentuk molekul yang planar  Benzena ➔ molekul simetris, berbentuk heksagonal dengan sudut ikatan 120 o  Setiap atom C memiliki orbital p yang mengalami tumpang tindih (overlapping) membentuk awan elektron sebagai sumber elektron



ORBITAL MOLEKUL PADA STRUKTUR BENZENA



(a) Keenam karbon C pada benzena memiliki orbital hibrid sp2 dan orbital p (b) Orbital p overlap (tumpang tindih) di sekeliling cincin (c) Sehingga membentuk orbital molekul dengan kerapatan elektron di atas dan bawah bidang cincin



TATA NAMA BENZENA DAN TURUNANNYA 1. Benzena diberi nama seperti alkana rantai lurus bila sebagai induk 2. Substituen yang terikat pada benzena diberi nama sebagai awalan dan diikuti benzena sebagai induknya 3. Benzena dapat memiliki satu substituen (monosubstitusi), dua substituen (disubstitusi), atau lebih dari dua substituen (polisubstitusi) 4. Penamaan benzena mengikuti jumlah substituen yang terikat padanya



BENZENA MONOSUBSTITUSI 1. Apabila R (alkil) berukuran kecil (C≤6), maka benzena sebagai nama induk dan alkil sebagai substituen 2. Apabila R (alkil) berukuran kecil (C>6), maka benzena sebagai substituen



BENZENA MONOSUBSTITUSI



BENZENA MONOSUBSTITUSI



Nama umum/trivial



Nama IUPAC



SENYAWA BENZENA MONOSUBSTITUSI YANG MEMILIKI NAMA KHUSUS



BENZENA DISUBSTITUSI 1.



Pe n a m a a n u n t u k b e n z e n a d e n g a n d u a s u b s t i t ue n m e n g g un a ka n aw a l a n o r to ( o ) , m et a ( m ) , d a n p a r a ( p )



2.



O r to ( o ) u n t u k m e nya t a ka n s u b s t i t ue n p a d a posisi 1 ,2 dari cincin benzena



3.



M et a ( m ) a d a l a h p o s i s i h u b u n g a n s u b s t i t ue n p a d a 1 , 3 d a r i c i n c i n b e n z e n a



4.



P a r a ( p ) m e nya t a ka n p o s i s i h u b u n g a n s u b s t i t ue n p a d a 1 , 4 d a r i c i n c i n b e n z e n a



5.



J i ka s a l a h s a t u s u b s t i t ue n m e m b e r ika n n a m a k h u s us m a ka p e n a m a a n nya m e n g g un a ka n n a m a t u r u n a n s e nyaw a te r s e b ut



6.



A p a b i l a d u a s u b s t i t ue n ya n g d i i ka t o l e h b e n z e n a t i d a k m e m b e r ika n n a m a k h u s u s m a ka p e n a m a a n d i u r ut ka n b e r d a s a r ka n abjad



BENZENA DISUBSTITUSI



BENZENA DISUBSTITUSI



BENZENA DISUBSTITUSI DENGAN NAMA UMUM



BENZENA DISUBSTITUSI DENGAN SUBSTITUEN BERBEDA



LATIHAN SOAL 1 Tuliskan nama senyawa berikut.



(A)



(B) (C)



(D)



(E)



LATIHAN SOAL 1



(G)



(F)



(I)



(H)



(J)



BENZENA TRISUBSTITUSI/ POLISUBSTITUSI 1.



Penamaan dengan cara menunjukkan posisi substituen



2.



Penomoran dimulai dari gugus fungsi yang memiliki nama umum



3.



Apabila terdapat lebih dari 2 substituen ➔ posisi substituen diberi nomor ➔ sehingga masing-masing substituen nomor terendah



4.



Nama ditulis secara alfabet



BENZENA TRISUBSTITUSI/ POLISUBSTITUSI 5. Apabila terdapat 3 substituen atau lebih (dan tidak punya nama khusus/trivial/umum), maka cincin benzena dinomori sehingga posisi setiap substituen berada pada nomor serendah mungkin (paling kecil) ➔ dan substituen diberi nama secara alfabet



BENZENA TRISUBSTITUSI/ POLISUBSTITUSI 6. Apabila salah satu gugus substituen memiliki nama spesial/trivial, maka diberi posisi “1”



BENZENA TRISUBSTITUSI/ POLISUBSTITUSI



LATIHAN SOAL 2 Gambarkan struktur senyawa berikut: a. p-bromoanilina b. m-kloroanilina c. 1-kloro-3,5-dimetilbenzena d. 3-fenil-2-pentanol e. 1-bromo-2-kloro-4-etilbenzena



SIFAT FISIKA BENZENA DAN SENYAWA AROMATIK 1. Bersifat nonpolar 2. Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti dietil eter atau pelarut non polar lainnya 3. Umumnya digunakan sebagai pelarut 4. Bersifat toksik dan karsinogenik (benzena) 5. Memiliki titik didih dan titik leleh yang khas, tidak memiliki pola tertentu Contoh : benzena mempunyai titik leleh 5,5 o C dan titik didih 80 o C, sedangkan toluena mempunyai titik leleh -95 o C dan titik didih 111 o C 6. Isomer “para” memiliki titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan isomer “meta” dan “orto” ➔ karena isomer “para” lebih simetris dan membentuk kisi kristal yang lebih teratur dan lebih kuat



REAKSI BENZENA 1 . REAKSI HALOGENASI ➔ reaksi substitusi dengan bantuan katalis FeX 3 (X = halida) seperti FeCl 3 atau FeBr 3 Sebagai elektrofil adalah X + , dihasilkan dari reaksi antara X 2 + FeX 3 FeX 3 (misalnya FeCl 3 ) adalah suatu asam Lewis yang berfungsi sebagai katalis. Katalis asam Lewis lain yang dapat digunakan adalah AlCl 3 , AlBr 3



REAKSI BENZENA 2. REAKSI NITRASI ➔ benzena direaksikan dengan HNO 3 pekat dengan katalis H 2 SO 4 pekat Sebagai elektrofil adalah NO 2 + (ion nitronium) ➔ yang dihasilkan dari reaksi antara HNO 3 dan H 2 SO 4



REAKSI BENZENA 3. REAKSI SULFONASI ➔ Benzena bereaksi lambat dengan H 2 SO 4 pada suhu tinggi menghasilkan asam benzena sulfonat Yang berperan sebagai elektrofil adalah SO 3 atau SO 3 H +



Reaksi untuk mendapatkan elektrofil SO3 atau SO3H+



REAKSI BENZENA 4. REAKSI ALKILASI FRIEDEL -CRAFTS ➔ meliputi reaksi alkilasi dan reaksi asilasi ➔ reaksi subsititusi benzena dengan gugus alkil halida yang menggunakan katalis Al halida, misalnya AlCl 3  Reaksi ini pertama kali dikembangkan oleh Charles Friedel dan James Crafts, ahli kimia dari Amerika, pada tahun 1877  Sebagai elektrofil dalam reaksi alkilasi Friedel-Crafts adalah ion karbonium (R + ). Karena melibatkan ion karbonium, maka seringkali terjadi reaksi penyusunan ulang (rearrangement) membentuk karbonium yang lebih stabil



REAKSI BENZENA  Reaksi Umum



REAKSI ALKILASI FRIEDEL CRAFT (LANJUTAN)  Sebagai elektrofil dalam reaksi asilasi Friedel-Crafts adalah ion asilium, terbentuk dari hasil reaksi  Pada reaksi asilasi Friedel-Crafts tidak terjadi reaksi penataan ulang



REAKSI BENZENA 5. REAKSI ASILASI FRIEDEL -CRAFTS ➔ Reaksi substitusi gugus asil (RC=O atau ArC=O) pada cincin benzena dapat terjadi dengan bantuan katalis Al halida (AlCl 3 ). Reaksi ini dapat digunakan untuk menghasilkan suatu senyawa aril keton Reaksi Umum :



REAKSI PEMBUATAN BENZENA (SKALA LABORATORIUM) 1. Distilasi dari natrium benzoat kering dengan natrium hidroksida berlebih



2. Benzena atau alkil benzena juga dapat dibuat melalui proses pirolisis dari senyawa hidrokarbon alifatik . Contohnya :



REAKSI PEMBUATAN BENZENA (SKALA LABORATORIUM) 3. Mengalirkan gas asetilena ke dalam tabung yang panas dengan katalis Fe-Cr-Si akan menghasilkan benzena



4. Reduksi fenol dengan logam seng



REAKSI PEMBUATAN BENZENA (SKALA LABORATORIUM) 5. Reaksi asam benzenasulfonat dengan uap air



KEGUNAAN BENZENA DAN SENYAWA AROMATIK LAINNYA 1. 2.



3.



4. 5.



6. 7. 8.



Benzena sebagai pelarut Stirena digunakan dalam bentuk polimer (polistirena) yang berguna dalam pembuatan isolator listrik , atau bahan pembungkus makanan (gelas, piring polistirena) Fenol dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai karbol atau lisol yang ber fungsi sebagai desinfektan Toluena sebagai bahan baku pembuat trinitro toluena suatu bahan peledak (dinamit) Benzaldehida yang mempunyai bau khas digunakan sebagai bahan baku pembuatan par fum dan dapat juga digunakan sebagai bahan pengawet Asam asetil salisilat atau asetosal atau aspirin, metil salisilat yang digunakan sebagai bahan baku obat gosok Natrium benzoat sebagai bahan pengawet makanan, Parasetamol sebagai analgesik-antipiretik



DAMPAK BENZENA DAN TURUNANNYA  sifat racun atau kasinogenik , yaitu zat yang dapat membentuk kanker dalam tubuh manusia jika kadarnya dalam tubuh manusia berlebih.  merupakan salah satu penyebab leukemia, penyakit kanker darah yang telah banyak menyebabkan kematian.  Dampak kesehatan akibat paparan Benzena berupa depresi pada sistim saraf pusat hingga kematian.  Paparan Benzena antara 50–150 ppm dapat menyebabkan sakit kepala, kelesuan, dan perasaan mengantuk.  Konsentrasi Benzena yang lebih tinggi dapat menyebabkan efek yang lebih parah, termasuk vertigo dan kehilangan kesadaran.



DAMPAK BENZENA DAN TURUNANNYA  Paparan sebesar 20.000 ppm selama 5 – 10 menit bersifat fatal dan paparan sebesar 7.500 ppm dapat menyebabkan keracunan jika terhirup selama 0,5 – 1 jam. Dampak yang ringan dapat berupa euforia, sakit kepala, muntah, gaya berjalan terhuyung-huyung, dan pingsan



JENIS – JENIS SENYAWA AROMATIK



JENIS – JENIS SENYAWA AROMATIK