Senyawa Karbonil: ALDEHIDA dan KETON
Senyawa Karbonil:ALDEHIDA dan KETON
Rumus Umum Aldehida dan Keton
C
O
HRC
O
R'R
R = alkil, aril, H R, R' = alkil, aril
aldehida keton
atau RCHO atau RCOR'
Tata Nama IUPAC untuk Keton
OO
2-pentanonsikloheksanon 2,4-pentanadion
CH3CCH2CCH3
O O
CH3CCH2CH2CH3
Nama keton diturunkan dari alkana induknya, huruf akhir –a diubah menjadi –on. Bila perlu digunakan nomor.
Nama Trivial
• Keton: gugus alkil atau aril yang terikat pada karbonil dinamai, kemudian ditambah kata keton. Kecuali: aseton.
• Posisi lain dalam molekul dirujuk dengan huruf Yunani.
Nama IUPAC vs. Nama Trivial
HCH CH3CHCH3CHCH
OOO
BrIUPAC:
Trivial: formaldehida asetaldehida -bromopropionaldehida
metanal etanal 2-bromopropanal
CH3CCH3 CH3CCH2CH3 (CH3)2CHCC(CH3)3
O O O
IUPAC:
Trivial: aseton metil etil keton isopropil t-butil keton
propanon butanon 2,2,4-trimetil-3-pentanon
Sifat Fisis Aldehid dan KetonGugus 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.
Struktur elektronik 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.
CH3CCH3
O H O
H
Reaktivitas Aldehid dan Keton
• Banyaknya muatan positif(+) pada karbonil• Tidak terintangi oleh halangan sterik (gugus
alkil,dsb)
Kereaktifan relatif: aldehida > keton(1) Alasan sterik: perbedaan halangan ruang
NuNu
(2) Alasan elektronik: perbedaan kestabilan muatan positif parsial
O
HR
O
R'R
Pembuatan keton
• Aril keton dibuat melalui reaksi asilasi Friedel-Crafts cincin aromatik dengan klorida asam menggunakan katalis AlCl3.
11
+CH3CCl
OAlCl3
CH3
O
BenzenaAsetilklorida Asetofenon (95%)
C
O
ClR
AlCl3R C O R C O + AlCl4
R C O+ H
RO
CH3
O
+ HClCl
Mekanisme: (ingat kembali pelajaran tentang senyawa aromatis)
Pembuatan keton
• Pemutusan oksidatif alkena yang salah satu/ kedua karbon tak jenuhnya terdisubstitusi.
12
O
CH2
CH3
1. O3
2. Zn/H3O+
O
O
CH3
+ CH2O
(70%)
R
R R
R
1. O3
2. Zn/H3O+O
R
R
O
R
R+
Reaksi-reaksi Aldehid dan Keton
1. Adisi Nukleofolik H2O: Hidrasi
13
O
R'R
OH
OHR'R
H2O
suatu geminal diol
O
CH3H3C
OH
OHH3CH3C
H2O
Aseton hidrat (0,1%)Aseton (99,9%)
O
HH
OH
OHHH
H2O
Formaldehida hidrat (99,9%)Formaldehida (0,1%)
Mekanisme hidrasi(1) Katalis basa
(2) Katalis asam
O O
OH
OH
OH
H OHOH
OH
O OH
OH
H OH2OH OH
OH2O
H
H
H2O H3O+
Oksidasi Aldehid dan KetonKeton tidak mudah dioksidasi
Aldehid mudah dioksidasi
Produk suatu karboksilat (prinsip sama dg oksidasi alkohol)
dengan H2 membentuk amina
Reaksi oksidasi spesifik aldehid (untuk membedakan dengan keton)
c
Oksidasi dengan KMnO4 menghasilkan asam karboksilat
Reaktivitas Hidrogen Alfa
α terhadap C=O bersifat asam mudah lepas
-H+
Efek Reaktivitas Hα adalah :
1. Pembentukan enolat2. Tautomeri
bentuk keto bentuk enol
Halogenasi alfa
• Dalam suasana basa
• Dalam suasana asam
1.Adisi Konjugat pada Gugus Karbonil ,b-Takjenuh
Adisi konjugat (adisi 1,4):
22
Adisi langsung (adisi 1,2):
C
O
CC
b
C
O
CC C
O
CC
pusat elektrofilik
C
O
CNuC C
O
CCC
O
CC
Nu NuC
O
CC
Nu
H
H3O+
12
3
4
intermediat ion enolat
C
ONu
O
CNu
H3O+OH
CNu1
2
Adisi 1,4 Senyawa Karbonil Tak jenuh
H2C CH
CH
O
H2C CH
CH
O
H2C CH
CH
O
H2C CH
CH
O
H2CH2C CH
O
+ HCl
Cl
propenal kloropropanol
++
-
HC CH C CH3
O
CH3H2O CH3 CH CH2 C CH3
OOH
4-hidroksi-2-pentanon
3 penten-2-on
+
Adisi -1,4 elektrofilik
Efek Konjugasi dalam,b-Tak Jenuh Aldehid dan
Keton
O
CH3CH2CH CHCCH3b
Deskripsi ResonansiSite 2& 4 adalah elektrofilik
CO••••
CC
+
–
CO••••
CC ••
+
–
CO••••
CC ••
1
2
3
4
site 4 is also calledb-carbon
b
H Y+C C
C
O
Adisi-1,2
C C
C
OH
Y
Adisi-1,4
C C
C
O
HY
Adisi Nukleofilik untuk,b-Tak Jenuh Aldehid dan Keton
1. Adisi-1,2• Kontrol kinetik; serangan lebih cepat (or
irreversible) at carbonyl (site 2) Carbon
2. Adisi-1,4• Kontrol termodinamik; bentuk produk yang lebih
stabil
C=O is stronger than C=C
Adisi-1,2
diamati dengan nukleofil kuat dasar
(strongly basic nucleophiles add irreversibly)
Reagen Grignard
LiAlH4
NaBH4
Sodium acetylide
Contoh Adisi 1,2
O
CH3CH CHCH + HC CMgBr
1. THF2. H3O+
OH
CH3CH CHCHC CH
(84%)
Adisi-1,4
•diamati dengan nukleofil lemah dasar
(weakly basic nucleophiles add reversibly)
cyanide ion (CN–)
thiolate ions (RS–)
ammonia and amines
azide ion (N3–)
• bulky nucleophiles (enolate anion)
Contoh
KCN ethanol,acetic acid
(93-96%)
O
C6H5CH CHCC6H5
O
C6H5CHCH2CC6H5
CN
via
C6H5CH CC6H5
CN••
–O••••
CH
C6H5CH CC6H5
CN
–O•• ••
••
CH