-
TUGAS MAKALAH
ALDEHID DAN KETON
OLEH:
KELOMPOK 4
SHIFT B1
ABDULLAH AKMAL (03031181320030)
PUTRI NURUL ILMI (03031181320006)
APRILIA SULISTIANINGSIH (03031281320020)
FADHLURRACHMAN MUFLIH (03031281320022)
CO-SHIFT: ANISSA NURUL BADRIYAH
LABORATORIUM DASAR BERSAMA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2013
-
APRILIA SULISTIANINGSIH
Keton
Gugus keton
Salah satu contoh keton: Aseton
Keton bisa berarti gugus fungsi yang dikarakterisasikan oleh
sebuah gugus karbonil (O=C) yang
terhubung dengan dua atom karbon ataupun senyawa kimia yang
mengandung gugus karbonil.
Keton memiliki rumus umum:
R1(CO)R2.
Senyawa karbonil yang berikatan dengan dua karbon membedakan
keton dari asam karboksilat,
aldehida, ester, amida, dan senyawa-senyawa beroksigen lainnya.
Ikatan ganda gugus karbonil
membedakan keton dari alkohol dan eter. Keton yang paling
sederhana adalah aseton (secara
sistematis dinamakan 2-propanon).
Atom karbon yang berada di samping gugus karbonil dinamakan
karbon-. Hidrogen yang melekat pada karbon ini dinamakan hidrogen-.
Dengan keberadaan asam katalis, keton mengalami tautomerisme
keto-enol. Reaksi dengan basa kuat menghasilkan enolat.
Tatanama
Secara umum, keton dinamakan dengan tatanama IUPAC dengan
menggantikan sufiks -a pada
alkana induk dengan -on. Untuk keton yang umumnya dijumpai,
nama-nama tradisional digunakan,
seperti pada aseton dan benzofenon, nama-nama ini dianggap
sebagai nama IUPAC yang
dipertahankan walaupun beberapa buku kimia menggunakan nama
propanon.
Okso adalah tatanama IUPAC resmi untuk gugus fungsi keton. Namun
prefiks lainnya juga
digunakan dalam berbeagai buku dan jurnal. Untuk senyawa-senyawa
yang umum (terutama pada
biokimia), keto atau okso adalah istilah yang digunakan untuk
menjelaskan gugus fungsi keton
(juga dikenal dengan nama alkanon). Okso juga merujuk pada atom
okesigen tunggal yang
berkoordinasi dengan logam transisi (okso logam).
Sifat-sifat fisika
Contoh-contoh keton, dari kiri: aseton, digunakan sebagai
pelarut; oksaloasetat, salah satu senyawa
pada proses metabolisme glukosa; asetilaseton dalam bentuk
(mono) enol (enol ditandai dengan
warna biru); sikloheksanona, terkandung pada nilon; muskon, dan
tetrasilin, sebuah antibiotik.
Gugus karbonil bersifat polar, sehingga mengakibatkan senyawa
keton polar. Gugus karbonil akan
berinteraksi dengan air melalui ikatan hidrogen, sehingga keton
larut dalam air. Ia merupakan
-
akseptor ikatan hidrogen, dan bukannya donor, sehingga ia tidak
akan membentuk ikatan hidrogen
dengan dirinya sendiri. Hal ini membuat keton lebih mudah
menguap daripada alkohol dan asam
karboksilat.
Pengelompokan keton
Keton dikelompokkan berdasarkan substituen mereka. Salah satu
klasifikasi keton membagi
senyawa ini menjadi keton simetris dan keton tidak simetris
tergantung dari kemungkinan 2
substituen organik bergabung ke pusat karbonil. Aseton dan
benzofenon (C6H5C(O)C6H5) termasuk
keton simetris. Asetofenon (C6H5C(O)CH3) adalah contoh keton
tidak simetris. Di ilmu stereokimia,
keton tidak simetris dikenal karena bersifat prokiral.
Keasaman
Hidrogen- keton lebih asam (pKa 20) daripada hidrogen alkana
biasa (pKa 50). Hal ini disebabkan oleh stabilisasi resonansi ion
enolat yang terbentuk ketika berdisosiasi. Keasaman relatif
hidrogen- sangatlah penting dalam reaksi enolisasi keton dan
senyawa karbonil lainnya.
Sifat-sifat spektroskopi
Spektroskopi adalah salah satu cara yang penting untuk
mengidentifikasi keton. Keton dan aldehida
akan menunjuukkan puncak yang signifikan pada spektroskopi
inframerah di sekitar 1700 cm1
(agak tinggi atau rendah, bergantung pada lingkungan
kimiawi).
Sintesis
Terdapat beberapa metode untuk pembuatan keton dalam
laboratorium:
Keton dapat dihasilkan dengan oksidasi alkohol sekunder. Proses
ini memerlukan oksidator
kuat seperto kalium permanganat, kalium dikromat, atau senyawa
lain yang mengandung
Cr(VI). Alkohol dioksidasi dengan pemanasan refluks pada larutan
asam. Sebagai contoh, 2-
propanol dioksidasi menjadi aseton.
H3C-CH(OH)-CH3 H3C-CO-CH3
Dua atom hidrogen dilepas, menjadikan atom oksigen berikatan
ganda dengan atom karbon.
Keton juga bisa dihasilkan dari hidrolisi halida gem.
Alkuna dapat diubah menjadi enol melalui reaksi hidrasi dengan
keberadaan asam dan
HgSO4. Tautomerisme enol-keto enol yang dihasilkan akan
menghasilkan keton. Reaksi ini
akan selalu menghasilkan keton, bahkan untuk alkuna terminal,
dan Sia2BH diperlukan
apabila diinginkan aldehida.
Keton aromatik dapat dibuat dengan reaksi Friedel-Crafts, reaksi
Houben-Hoesch dan
penataan ulang Fries.
Pada penataan ulang KornblumDeLaMare keton dibuat dari peroksida
dan basa. Pada siklisasi Ruzicka, keton siklik dibuat dari asam
dikarboksilat.
Pada reaksi Nef, keton terbentuk dari hidrolisis garam dari
senyawa nitro.
Pada penggandengan Fukuyama, keton terbentuk dari tioester
dengan sebuah senyawa
organoseng.
Keton juga dibuat dari reaksi asil klorida dengan senyawa
organolitium atau senyawa
organotembaga.
-
Reaksi
Keton terlibat dalam berbagai macam reaksi organik:
Adisi nukleofilik. Reaksi keton dengan nukleofil menghasilkan
senyawa adisi karbonil
tetrahedral.
o reaksi dengan anion alkuna terminal menghasilkan
hidroksialkuna
o reaksi dengan amonia atau amina primer menghasilkan imina dan
air
o reaksi dengan amina sekunder menghasilkan enamina dan air
o reaksi dengan reagen Grignard menghasilkan magnesium alkoksida
dan setelahnya
alkohol tersier
o reaksi dengan reagen organolitium juga menghasilkan alkohol
tersier
o reaksi dengan alkohol, asam atau basa menghasilkan hemiketal
dan air, reaksi lebih
jauh menghasilkan ketal dan air. Ini adalah bagian dari reaksi
pelindung karbonil.
o reaksi RCOR' dengan natrium amida menghasilkan pembelahan
dengan
pembentukan amida RCONH2 dan alkana R'H, reaksi ini dikenal
sebagai reaksi
Haller-Bauer (1909).
Adisi elektrofilik, reaksi dengan sebuah elektrofil menghasilkan
kation yang distabilisasi
oleh resonansi.
reaksi dengan ilida fosfonium pada reaksi Witting menghasilkan
alkena
reaksi dengan air menghasilkan diol geminal
reaksi dengan tiol menghasilkan tioasetal
reaksi dengan hidrazina atau turunan hidrazina menghasilkan
hidrazon
reaksi dengan logam hidrida menghasilkan logam alkoksida,
kemudian dengan air
menghasilkan alkohol
reaksi enol dengan halogen menghasilkan haloketon- reaksi pada
karbon- keton dengan air berat menghasilkan keton-d berdeuterium
fragmentasi pada fotokimia reaksi Norrish
reaksi dengan halogen dan basa metil keton pada reaksi
haloform
reaksi 1,4-aminodiketon menjadi oksazola dengan hidrasi pada
sintesis Robinson-Gabriel
reaksi aril alkil keton dengan sulfur dan amina menghasilkan
amida pada reaksi Willgerodt
Aplikasi
Keton sering digunakan pada parfum dan cat untuk menstabilisasi
ramuan lainnya sehingga tidak
berdegradasi dengan cepat. Kegunaan lainnya adalah sebagai
pelarut dan zat antara dalam industri
kimia.
Pengertian aldehid dan keton
Aldehid dan keton adalah senyawa-senyawa sederhana yang
mengandung sebuah gugus
karbonil sebuah ikatan rangkap C=O. Aldehid dan keton termasuk
senyawa yang sederhana jika
ditinjau berdasarkan tidak adanya gugus-gugus reaktif yang lain
seperti -OH atau -Cl yang terikat
langsung pada atom karbon di gugus karbonil seperti yang bisa
ditemukan misalnya pada asam-
asam karboksilat yang mengandung gugus -COOH.
Contoh-contoh aldehid
Pada aldehid, gugus karbonil memiliki satu atom hidrogen yang
terikat padanya bersama dengan
salah satu dari gugus berikut:
atom hidrogen lain
atau, yang lebih umum, sebuah gugus hidrokarbon yang bisa berupa
gugus alkil atau gugus yang
mengandung sebuah cincin benzen.
Pada pembahasan kali ini, kita tidak akan menyinggung tentang
aldehid yang mengandung cincin
benzen.
-
Pada gambar di atas kita bisa melihat bahwa keduanya memiliki
ujung molekul yang sama persis.
Yang membedakan hanya kompleksitas gugus lain yang terikat. Jika
kita menuliskan rumus
molekul untuk molekul-molekul di atas, maka gugus aldehid (gugus
karbonil yang mengikat atom
hidrogen) selalunya dituliskan sebagai -CHO dan tidak pernah
dituliskan sebagai COH. Oleh karena
itu, penulisan rumus molekul aldehid terkadang sulit dibedakan
dengan alkohol. Misalnya etanal
dituliskan sebagai CH3CHO dan metanal sebagai HCHO.
Penamaan aldehid didasarkan pada jumlah total atom karbon yang
terdapat dalam rantai
terpanjang termasuk atom karbon yang terdapat pada gugus
karbonil. Jika ada gugus samping yang
terikat pada rantai terpanjang tersebut, maka atom karbon pada
gugus karbonil harus selalu
dianggap sebagai atom karbon nomor 1.
Contoh-contoh keton
Pada keton, gugus karbonil memiliki dua gugus hidrokarbon yang
terikat padanya. Sekali
lagi, gugus tersebut bisa berupa gugus alkil atau gugus yang
mengandung cincin benzen. Disini kita
hanya akan berfokus pada keton yang mengandung gugus alkil untuk
menyederhanakan
pembahasan. Perlu diperhatikan bahwa pada keton tidak pernah ada
atom hidrogen yang terikat
pada gugus karbonil.
Propanon biasanya dituliskan sebagai CH3COCH3. Diperlukannya
penomoran atom karbon
pada keton-keton yang lebih panjang harus selalu diperhatikan.
Pada pentanon, gugus karbonil bisa
terletak di tengah rantai atau di samping karbon ujung
menghasilkan 3-pentena atau 2-pentanon.
Ikatan dan Kereaktifan
Ikatan pada gugus karbonil
Atom oksigen jauh lebih elektronegatif dibanding karbon sehingga
memiliki kecenderungan
kuat untuk menarik elektron-elektron yang terdapat dalam ikatan
C=O kearahnya sendiri. Salah satu
dari dua pasang elektron yang membentuk ikatan rangkap C=O
bahkan lebih mudah tertarik ke arah
oksigen. Ini menyebabkan ikatan rangkap C=O sangat polar.
Reaksi-reaksi penting dari gugus karbonil
Atom karbon yang sedikit bermuatan positif pada gugus karbonil
bisa diserang oleh nukleofil.
Nukleofil merupakan sebuah ion bermuatan negatif (misalnya, ion
sianida, CN-), atau bagian yang
bermuatan negatif dari sebuah molekul (misalnya, pasangan
elektron bebas pada sebuah atom
nitrogen dalam molekul amonia NH3).
-
Selama reaksi berlangsung, ikatan rangkap C=O terputus. Efek
murni dari pemutusan ikatan
ini adalah bahwa gugus karbonil akan mengalami reaksi adisi,
seringkali diikuti dengan hilangnya
sebuah molekul air. Ini menghasilkan reaksi yang dikenal sebagai
adisi-eliminasi atau kondensasi.
Dalam pembahasan tentang aldehid dan keton anda akan menemukan
banyak contoh reaksi adisi
sederhana dan reaksi adisi-eliminasi. Aldehid dan keton
mengandung sebuah gugus karbonil. Ini
berarti bahwa reaksi keduanya sangat mirip jika ditinjau
berdasarkan gugus karbonilnya.
Perbedaan aldehid dan keton
Aldehid berbeda dengan keton karena memiliki sebuah atom
hidrogen yang terikat pada
gugus karbonilnya. Ini menyebabkan aldehid sangat mudah
teroksidasi. Sebagai contoh, etanal,
CH3CHO, sangat mudah dioksiasi baik menjadi asam etanoat,
CH3COOH, atau ion etanoat,
CH3COO-.
Keton tidak memiliki atom hidrogen tersebut sehingga tidak mudah
dioksidasi. Keton hanya
bisa dioksidasi dengan menggunakan agen pengoksidasi kuat yang
memiliki kemampuan untuk
memutus ikatan karbon-karbon. Oksidasi aldehid dan keton juga
dibahas dalam modul belajar
online ini pada sebuah halaman khusus di topik aldehid dan
keton.
Sifat-sifat fisik Titik didih
Aldehid sederhana seperti metanal memiliki wujud gas (titik
didih -21C), dan etanal
memiliki titik didih +21C. Ini berarti bahwa etanal akan
mendidih pada suhu yang mendekati suhu
kamar. Aldehid dan keton lainnya berwujud cair, dengan titik
didih yang semakin meningkat
apabila molekul semakin besar. Besarnya titik didih dikendalikan
oleh kekuatan gaya-gaya antar-
molekul.
Gaya dispersi van der Waals
Gaya tarik ini menjadi lebih kuat apabila molekul menjadi lebih
panjang dan memiliki lebih
banyak elektron. Peningkatan gaya tarik ini akan meningkatkan
ukuran dipol-dipol temporer yang
terbentuk. Inilah sebabnya mengapa titik didih meningkat apabila
jumlah atom karbon dalam rantai
juga meningkat baik pada aldehid maupun pada keton.
Gaya tarik dipol-dipol van der Waals
Aldehid dan keton adalah molekul polar karena adanya ikatan
rangkap C=O. Seperti halnya
gaya-gaya dispersi, juga akan ada gaya tarik antara dipol-dipol
permanen pada molekul-molekul
yang berdekatan. Ini berarti bahwa titik didih akan menjadi
lebih tinggi dibanding titik didih
hidrokarbon yang berukuran sama yang mana hanya memiliki gaya
dispersi.
Mari kita membandingkan titik didih dari tiga senyawa
hidrokarbon yang memiliki besar
molekul yang mirip. Ketiga senyawa ini memiliki panjang rantai
yang sama, dan jumlah
elektronnya juga mirip (walaupun tidak identik).
molekul tipe titik didih (C)
CH3CH2CH3 alkana -42
CH3CHO aldehid +21
CH3CH2OH alkohol +78
Pada tabel di atas kita bisa melihat bahwa aldehid (yang
memiliki gaya tarik dipol-dipol dan
gaya tarik dispersi) memiliki titik didih yang lebih tinggi dari
alkana berukuran sebanding yang
hanya memiliki gaya dispersi. Akan tetapi, titik didih aldehid
lebih rendah dari titik didih alkohol.
-
Pada alkohol, terdapat ikatan hidrogen ditambah dengan dua jenis
gaya-tarik antar molekul lainnya
(gaya-tarik dipol-dipol dan gaya-tarik dispersi). Walaupun
aldehid dan keton merupakan molekul
yang sangat polar, namun keduanya tidak memiliki atom hidrogen
yang terikat langsung pada
oksigen, sehingga tidak bisa membentuk ikatan hidrogen
sesamanya.
Kelarutan dalam air
Aldehid dan keton yang kecil dapat larut secara bebas dalam air
tetapi kelarutannya
berkurang seiring dengan pertambahan panjang rantai. Sebagai
contoh, metanal, etanal dan
propanon yang merupakan aldehid dan keton berukuran kecil dapat
bercampur dengan air pada
semua perbandingan volume. Alasan mengapa aldehid dan keton yang
kecil dapat larut dalam air
adalah bahwa walaupun aldehid dan keton tidak bisa saling
berikatan hidrogen sesamanya, namun
keduanya bisa berikatan hidrogen dengan molekul air.
Salah satu dari atom hidrogen yang sedikit bermuatan positif
dalam sebuah molekul air bisa
tertarik dengan baik ke salah satu pasangan elektron bebas pada
atom oksigen dari sebuah aldehid
atau keton untuk membentuk sebuah ikatan hidrogen.
Tentunya juga terdapat gaya dispersi dan gaya tarik dipol-dipol
antara aldehid atau keton
dengan molekul air. Pembentukan gaya-gaya tarik ini melepaskan
energi yang membantu menyuplai
energi yang diperlukan untuk memisahkan molekul air dan aldehid
atau keton satu sama lain
sebelum bisa bercampur. Apabila panjang rantai meningkat, maka
"ekor-ekor" hidrokarbon dari
molekul-molekul (semua hidrokarbon sedikit menjauh dari gugus
karbonil) mulai mengalami proses
di atas.
Dengan menekan diri diantara molekul-molekul air, ekor-ekor
hidrokarbon tersebut
memutus ikatan hidrogen yang relatif kuat antara molekul-molekul
air tanpa menggantinya dengan
ikatan yang serupa. Ini menjadi proses yang tidak bermanfaat
dari segi energi, sehingga kelarutan
berkurang.
PUTRI NURUL I LMI
Pembuatan Aldehid dan Keton
Oksidasi alkohol untuk membuat aldehid dan keton secara umum
Agen pengoksidasi yang digunakan dalam reaksi-reaksi ini
biasanya adalah sebuah larutan
natrium dikromat (VI) atau kalium dikromat (VI) yang diasamkan
dengan asam sulfat encer. Jika
oksidasi terjadi, larutan oranye yang mengandung ion-ion
dikromat (VI) direduksi menjadi sebuah
larutan berwarna hijau yang mengandung ion-ion kromium
(III).
-
Efek murni yang ditimbulkan adalah bahwa sebuah atom oksigen
dari agen pengoksidasi
melepaskan satu atom hidrogen dari gugus -OH pada alkohol dan
satu lagi hidrogen dari karbon
dimana gugus -OH tersebut terikat.
Penulisan [O] sering digunakan untuk mewakili atom oksigen yang
berasal dari sebuah agen
pengoksidasi. R dan R adalah gugus-gugus alkil atau hidrogen.
Keduanya juga bisa berupa gugus-
gugus yang mengandung sebuah cincin benzen, tapi disini kita
tidak akan membahas cincin benzen
untuk menyederhanakan pembahasan. Jika sekurang-kurangnya satu
dari gugus ini adalah atom
hidrogen, maka diperoleh aldehid. Jika keduanya adalah gugus
alkil maka diperoleh keton. Jika
ditinjau dari molekul baku yang dioksidasi, maka akan diperoleh
sebuah aldehid jika bahan baku
yang digunakan memiliki rumus struktur seperti berikut:
Dengan kata lain, jika digunaka alkohol primer sebagai bahan
baku, maka akan diperoleh aldehid.
Keton akan diperoleh jika molekul baku yang digunakan memiliki
rumus struktur seperti berikut:
dimana R dab R keduanya adalah gugus alkil. Alkohol sekunder
dioksidasi menghasilkan keton.
Pembuatan aldehid
Aldehid dibuat dengan cara mengoksidasi alkohol primer, akan
tetapi, ada sedikit masalah
pada oksidasi ini. Aldehid yang dihasilkan bisa dioksidasi lebih
lanjut menjadi sebuah asam
karboksilat oleh larutan kalium dikromat (VI) asam yang
digunakan sebagai agen pengoksidasi.
Untuk menghentikan reaksi ketika aldehid telah terbentuk, maka
reaksi dengan larutan kalium
dikromat (VI) harus dicegah terjadi.
Untuk menghentikan oksidasi setelah aldehid terbentuk, ikuti
petunjuk berikut:
gunakan alkohol yang berlebih. Ini berarti bahwa tidak ada agen
pengoksidasi yang cukup untuk
melakukan tahap kedua dan mengoksidasi aldehid yang terbentuk
menjadi sebuah asam
karboksilat.
-
pisahkan aldehid dengan distilasi segera setelah terbentuk.
Pemisahan aldehid segera setelah
terbentuk berarti bahwa aldehid tidak tinggal dalam campuran
untuk dioksidasi lebih lanjut.
Jika yang digunakan sebagai alkohol primer adalah etanol, maka
akan dihasilkan aldehid
etanal, CH3CHO. Persamaan lengkap untuk reaksi ini cukup rumit,
dan anda perlu memahami
tentang persamaan setengah-reaksi untuk bisa menuliskannya.
Dalam kimia organik, versi sederhana dari reaksi ini sering
digunakan dengan fokus utama
terhadap apa yang terjadi pada zat-zat organik. Untuk
menyederhanakan reaksi ini, oksigen dari
sebuah agen pengoksidasi dituliskan sebagai [O]. Dengan
penulisan ini, persamaan reaksinya
menjadi lebih sederhana:
Alkohol sekunder
Alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton. Tidak ada reaksi
lebih lanjut yang terjadi seperti
pada oksidasi alkohol primer. Sebagai contoh, jika anda
memanaskan alkohol sekunder 2-propanol
dengan natrium dikromat (VI) atau kalium dikromat (VI), maka
akan terbentuk propanon.
Mengubah-ubah kondisi reaksi tidak akan merubah produk yang
terbentuk.
Dengan menggunakan persamaan versi sederhana, reaksinya bisa
dituliskan sebagai berikut:
Adisi hidrogen sianida pada aldehid dan keton
Reaksi
Hidrogen sanida akan masuk ke ikatan rangkap C=O pada aldehid
dan keton menghasilkan
senyawa yang dikenal sebagai hidroksinitril. Senyawa-senyawa ini
biasa juga disebut sebagai
sianohidrin. Sebagai contoh, jika hidrogen sianida diadisi ke
etanal (sebuah aldehid) maka diperoleh
2-hidroksipropananitril:
Jika diadisi ke propanon (sebuah keton) maka diperoleh
2-hidroksi-2-metil propananitril:
Reaksi ini tidak biasanya dilakukan dengan menggunakan hidrogen
sianida saja, karena
hidrogen sianida merupakan sebuah gas yang sangat beracun.
Olehnya itu, aldehid dan keton
dicampur dengan sebuah larutan natrium atau kalium sianida dalam
air yang telah ditambahkan
sedikit asam sulfat. pH larutan disesuaikan menjadi sekitar 4
sampai 5 karena pada pH ini reaksi
berlangsung paling cepat. Reaksi terjadi pada suhu kamar.
-
Larutan ini akan mengandung hidrogen sianida (hasil dari reaksi
antara natrium atau kalium sianida
dengan asam sulfat), tetapi juga masih mengandung beberapa ion
sianida bebas. Ini penting untuk
mekanisme reaksi.
Kegunaan reaksi
Molekul-molekul produk yang terbentuk mengandung dua gugus
fungsional, yaitu:
gugus -OH yang berperilaku sebagai sebuah alkohol sederhana dan
bisa digantikan dengan spesies
lain seperti klorin, yang selanjutnya bisa diganti lagi
menghasilkan, misalnya, gugus -NH2;
gugus -CN yang mudah diubah menjadi sebuah gugus asam
karboksilat -COOH.
Sebagai contoh, hidroksinitril yang dibuat dari sebuah aldehid
bisa digunakan untuk
menghasilkan molekul yang relatif rumit dengan mudah, misalnya
molekul asam 2-amino, asam
amino yang digunakan untuk menyusun protein.
Adisi natrium hidrogensulfit pada aldehid dan keton
Natrium hidrogensulfit biasa juga dikenal sebagai natrium
bisulfit, bahkan pada beberapa
buku-teks organik masih digunakan nama natrium bisulfit.
Reaksi
Reaksi ini hanya berlangsug dengan baik untuk aldehid. Untuk
keton, salah satu gugus
hidrokarbon yang terikat pada gugus karbonil harus berupa gugus
metil. Gugus-gugus besar yang
terikat pada gugus karbonil terlibat dalam proses reaksi yang
berlangsung.
Aldehid atau keton dikocok dengan sebuah larutan jenuh dari
natrium hidrogensulfit dalam
air. Jika produk telah terbentuk, produk tersebut akan terpisah
sebagai kristal putih.
Untuk etanol, persamaan reaksinya adalah:
dan untuk propanon, persamaan reaksinya adalah:
Senyawa-senyawa yang dihasilkan ini jarang diberi nama secara
sistematis, dan biasanya
dikenal sebagai senyawa adisi "hidrogensulfit (atau
bisulfit)".
Kegunaan reaksi
Reaksi adisi natrium hidrogensulfit pada aldehid dan keton
biasanya digunakan dalam
pemurnian aldehid (dan keton dimana reaksi ini berlangsung
baik). Senyawa adisi yang dihasilkan
bisa diurai dengan mudah untuk menghasilkan kembali aldehid atau
keton dengan
memperlakukannya dengan asam encer atau basa encer.
Misalnya, jika kita ingin memurnikan aldehid yang tidak murni,
kita bisa mengocoknya
dengan sebuah larutan jenuh dari natrium hidrogensulfit untuk
menghasilkan kristal. Kristal-kristal
ini bisa disaring dengan mudah dan dicuci untuk menghilangkan
setiap zat pengotor. Adisi asam
-
encer, misalnya, selanjutnya dapat menghasilkan kembali aldehid
awal. Tentunya aldehid ini masih
perlu dipisahkan dari asam yang berlebih dan berbagai macam
produk anorganik dari reaksi.
Pengertian pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard memiliki rumus umum RMgX dimana X adalah
sebuah halogen, dan R
adalah sebuah gugus alkil atau aril (berdasarkan pada sebuah
cincin benzen). Pada pembahasan
halaman ini, kita menganggap R sebagai sebuah gugus alkil.
Pereaksi Grignard sederhana bisa
berupa CH3CH2MgBr.
Pembuatan pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard dibuat dengan menambahkan halogenalkana ke
dalam sedikit magnesium
pada sebuah labu kimia yang mengandung etoksietana (umumnya
disebut dietil eter atau hanya
"eter"). Labu kimia dihubungkan dengan sebuah kondensor refluks,
dan campuran dipanaskan di
atas penangas air selama 20 hingga 30 menit.
Segala sesuatunya akan mengering sempurna karena pereaksi
Grignard bereaksi dengan air (lihat
berikut). Setiap reaksi yang menggunakan pereaksi Grignard
dilakukan dengan campuran yang
dihasilkan dari reaksi di atas. Digunakan campuran sebab
pereaksi Grignard tidak bisa dipisahkan.
Reaksi-reaksi pereaksi Grignard dengan aldehid dan keton
Reaksi-reaksi yang terjadi antara pereaksi Grignard dengan
aldehid dan keton tidak lain
adalah reaksi ikatan rangkap C=O, sehingga aldehid dan keton
bereaksi dengan mekanisme yang
persis sama yang membedakan hanya gugus-gugus yang terikat pada
ikatan rangkap C=O.
Apa yang terjadi pada reaksi ini jauh lebih mudah dipahami
dengan mencermati persamaan
umumnya (menggunakan gugus "R" bukan gugus tertentu). Setelah
anda memahami dengan gugus
R barulah bisa diganti dengan gugus yang sesungguhnya jika
diperlukan. Gugus "R" bisa berupa
hidrogen atau alkil dalam kombinasi apapun.
Pada tahap pertama, pereaksi Grignard diadisi ke ikatan rangkap
C=O:
Asam encer selanjutnya ditambahkan untuk menghidrolisisnya.
Alkohol terbentuk. Salah satu kegunaan penting dari pereaksi
Grignard adalah kemampuannya
untuk membuat alkohol-alkohol kompleks dengan mudah. Jenis
alkohol yang dihasilkan tergantung
pada senyawa karbonil yang digunakan, dengan kata lain, gugus R
dan R yang dimiliki.
Reaksi antara pereaksi Grignard dengan metanal
Pada metanal, kedua gugus R adalah hidrogen. Metanal merupakan
aldehid paling sederhana
yang bisa terbentuk.
-
Dengan mengasumsikan bahwa anda memulai dengan CH3CH2MgBr dan
menggunakan persamaan
reaksi umum di atas, maka alkohol yang diperoleh akan selalu
dalam bentuk berikut:
Karena kedua gugus R adalah atom hidrogen, maka produk akhirnya
akan menjadi:
Sebuah alkohol primer terbentuk. Sebuah alkohol primer hanya
memiliki satu gugus alkil
terikat pada atom karbon yang mengikat gugus -OH. Jika anda
menggunakan pereaksi Grignard
yang berbeda, maka akan terbentuk alkohol primer yang berbeda
pula.
Reaksi antara pereaksi Grignard dengan aldehid-aldehid lain
Aldehid setelah metanal adalah etanal. Salah satu dari gugus R
nya adalah hidrogen dan yang
lainnya adalah CH3.
Untuk memudahkan, anggap kembali gugus-gugus ini sebagai gugus R
dan R pada persamaan
umum. Alkohol yang terbentuk adalah:
Jadi kali ini produk akhir memiliki satu gugus CH3 dan satu
gugus hidrogen terikat padanya:
Sebuah alkohol sekunder memliki dua gugus alkil (bisa sama atau
berbeda) terikat pada atom
karbon yang mengikat gugus -OH.
Anda bisa merubah sifat dari alkohol sekunder ini dengan salah
satu cara berikut:
Mengubah sifat-sifat pereaksi Grignard yang mana akan mengubah
gugus CH3CH2 menjadi
beberapa gugus alkil yang lain;
mengubah sifat-sifat aldehid yang mana akan mengubah gugus CH3
menjadi beberapa gugus alkil
lainnya.
-
Reaksi antara pereaksi Grignard dengan keton
Keton memiliki dua gugus alkil yang terikat pada ikatan rangkap
C=O. Keton yang paling
sederhana adalah propanon.
Kali ini, jika gugus R diganti pada rumus umum untuk alkohol
yang terbentuk, maka akan
dihasilkan alkohol tersier.
Alkohol tersier memiliki tiga gugus alkil yang terikat pada atom
karbon yang mengikat gugus -OH.
Ketiga gugus alkil tersebut bisa sama atau berbeda.
Anda bisa mengatur perubahan pada produk dengan cara:
mengubah sifat-sifat pereaksi Grignard yang mana akan merubah
gugus CH3CH2 menjadi
beberapa gugus alkil yang lain;
mengubah sifat-sifat keton yang mana akan mengubah gugus-gugus
CH3 menjadi gugus-gugus
alkil lain sesuai dengan gugus pada keton yang digunakan.
Dasar-dasar reaksi
Agen-agen pereduksi
Meskipun kedua agen pereduksi yang digunakan memiliki nama yang
cukup rumit, namun
struktur dari kedua agen pereduksi ini sangat sederhana. Pada
masing-masing pereduksi ada empat
hidrogen ("tetrahidrid") mengelilingi aluminium atau boron pada
sebuah ion negatif (ditunjukkan
dengan akhiran "at" pada namanya).
Angka romawi "(III)" menunjukkan bilangan oksidasi dari
aluminium atau boron, dan sering
tidak dituliskan karena unsur-unsur ini memang hanya menunjukkan
bilangan oksidasi +3 dalam
senyawa-senyawanya. Olehnya itu pada penjelasan selanjutnya
angka romawi (III) tidak lagi
dituliskan.
Rumus molekul untuk kedua agen pereduksi ini masing-masing
adalah LiAlH4 dan NaBH4.
Strukturnya ditunjukkan pada gambar berikut:
Pada masing-masing ion negatif, salah satu dari ikatan-ikatan
yang ada adalah ikatan
kovalen kordinat (kovalen datif) yang menggunakan pasangan
elektron bebas pada sebuah
ion hidrogen (H-) untuk membentuk sebuah ikatan dengan sebuah
orbital kosong pada
aluminium atau boron.
-
Reaksi secara keseluruhan
Reduksi aldehid
Untuk reduksi aldehid, produk organik yang diperoleh akan sama
persis baik agen pereduksi
yang digunakan adalah litium tetrahidridoaluminat atau natrium
tetrahidriborat.
Sebagai contoh, reduksi etanal akan menghasilkan etanol:
Perlu diperhatikan bahwa persamaan reaksi di atas adalah
persamaan yang disederhanakan.
[H] menunjukkan atom hidrogen dari sebuah agen pereduksi.
Secara umum, reduksi sebuah aldehid akan menghasilkan sebuah
alkohol primer.
Reduksi keton
Pada reduksi keton, produk yang dihasilkan tetap sama untuk
kedua agen pereduksi.
Sebagai contoh, reduksi propanon akan menghasilkan
propan-2-ol:
Reduksi sebuah keton akan menghasilkan sebuah alkohol
sekunder.
Rincian reaksi
Litium tetrahidridaluminat (litium aluminium hidrida) sebagai
agen pereduksi
Litium tetrahidridaluminat jauh lebih reaktif dibanding natrium
tetrahidridborat. Agen
pereduksi ini bereaksi hebat dengan air dan alkohol, sehingga
setiap reaksi yang
menggunakan litium tetrahidridaluminat tidak boleh melibatkan
pelarut air maupun alkohol.
Reduksi keton biasanya dilakukan dalam larutan dalam sebuah eter
yang dikeringkan dengan
hati-hati seperti etoksietana (dietil eter). Reaksi terjadi pada
suhu kamar, dan berlangsung
dalam dua tahapan terpisah.
Pada tahap pertama, sebuah garam yang mengandung ion aluminium
kompleks terbentuk.
Persamaan-persamaan reaksi berikut menunjukkan apa yang terjadi
jika digunakan aldehid
atau keton sederhana yang umum. R dan R bisa berupa kombinasi
dari hidrogen atau gugus
alkil.
Produk yang terbentuk selanjutnya diperlakukan dengan asam encer
(seperti asam sulfat
encer atau asam hidroklorat encer) untuk melepaskan alkohol dari
ion kompleks.
Alkohol yang terbentuk bisa direcovery dari campuran dengan
metode distilasi fraksional.
Natrium tetrahidridborat (natrium borohidrida) sebagai agen
pereduksi
-
Natrium tetrahidridborat merupakan sebuah reagen yang lebih
lemah (sehingga lebih aman)
dibanding litium tetrahidridaluminat. Reagen ini bisa digunakan
dalam larutan dalam
alkohol atau bahkan larutan dalam air selama larutan itu
bersifat basa.
Kami sedikit menemukan kendala dalam menjelaskan kondisi-kondisi
reaksi untuk agen
pereduksi ini, karena agen pereduksi ini digunakan dengan
berbagai cara yang berbeda-beda.
Rincian praktis yang ditemukan di berbagai situs universitas
sangat bervariasi, dan tidak
harus sesuai dengan sumber teori yang ada.
Berikut kami memilih salah satu dari berbagai metode yang ada.
Kami memilih kondisi
reaksi berikut utamanya karena kami berpikir bahwa kami memahami
proses yang
berlangsung.
Padatan natrium tetrahidridborat dimasukkan ke dalam sebuah
larutan aldehid atau keton
dalam sebuah alkohol seperti metanol, etanol atau 2-propanol.
Campuran ini bisa dipanaskan
di bawah refluks atau dibiarkan beberapa waktu pada suhu kamar.
Prosedur yang dipilih
berbeda-beda tergantung pada sifat-sifat aldehid atau keton.
Pada akhir prosedur, terbentuk sebuah kompleks yang mirip dengan
kompleks yang
terbentuk jika digunakan agen pereduksi litium
tetrahidridaluminat.
Pada tahap-kedua reaksi, air ditambahkan dan campuran dididihkan
untuk melepaskan
alkohol dari kompleks yang terbentuk.
Alkohol kembali terbentuk dan bisa direcovery dari campuran
dengan metode distilasi
fraksional.
-
ABDULLAH AKMAL
Tata nama Keton
a. IUPAC
1) Pemberian nama keton dilakukan dengan mengganti akhiran a
pada nama alkana dengan on.
2) Tentukan rantai utama (rantai dengan jumlah atom karbon
paling panjang yang mengandung
gugus karbonil.
Contoh :
3) Tentukan substituen yang terdapat dalam rantai utama.
Contoh :
4) Penomoran substituen dimulai dari ujung yang terdapat gugus
karbonil (-CO-) dengan nomor
atom C paling rendah.
Contoh :
5) Jika terdapat 2/lebih substituen berbeda, dalam penulisan
harus disusun berdasarkan urutan abjad
huruf pertama nama substituen.
Contoh :
6) Awalan di-, tri-, sek-, ters-, tidak perlu diperhatikan dalam
penentuan urutan abjad sedangkan
awalan yang tidak dipisahkan dengan tanda hubung (antara lain :
iso-, dan neo-) diperhatikan dalam
penentuan urutan abjad.
Contoh :
-
b. Trivial (Nama Umum)
1) Tentukan gugus-gugus alkil (substituen) yang mengikat gugus
karbonil (-CO-).
Contoh :
2) Tambahkan akhiran keton setelah nama-nama subtituen.
Contoh :
3) Penulisan substituen alkil tidak harus menurut urutan
abjad.
TATANAMA ALDEHIDA
A . IUPAC
1) Pemberian nama aldehida dilakukan dengan mengganti akhiran a
pada nama alkana dengan al.
Contoh :
2) Tentukan rantai utama (rantai dengan jumlah atom karbon
paling panjang yang terdapat gugus
karbonil.
Contoh :
3) Tentukan substituen yang terikat pada rantai utama.
Contoh :
-
4) Penomoran substituen dimulai dari atom C gugus karbonil.
Contoh :
5) Jika terdapat 2/lebih substituen berbeda dalam penulisan
harus disusun berdasarkan urutan abjad
huruf pertama nama substituen.
Contoh :
6) Awalan di-, tri-, sek-, ters-, tidak perlu diperhatikan dalam
penentuan urutan abjad sedangkan
awalan yang tidak dipisahkan dengan tanda hubung (antara lain :
iso-, dan neo-) diperhatikan dalam
penentuan urutan abjad.
Contoh :
B . TRIVIAL
1) Aldehida tak bercabang
Berikut ini daftar nama trivial beberapa aldehida yang tidak
bercabang:
2) Aldehida bercabang
a) Tentukan rantai utama (rantai dengan jumlah atom karbon
paling panjang yang terdapat gugus
karbonil.
Contoh :
b) Tentukan substituen yang terikat pada rantai utama.
Contoh:
-
c) Penomoran substituen dimulai dari atom karbon yang mengikat
gugus karbonil dengan huruf , , .
Contoh :
FADHLURRACHMAN MUFLIH
Sifat fisik dan kimia
Sifat Fisik Keton
a. Keton dengan 3-13 atom karbon berupa cairan dengan bau
sedap.
b. Keton dengan atom karbon lebih dari 13 berupa padatan.
c. Suku rendah golongan keton dapat larut dalam air.
d. Suku tinggi golongan keton tidak larut air.
Sifat Kimia Keton
a. Oksidasi
Oksidasi keton dengan campuran natrium bikarbonat dan asam
sulfat akan menghasilkan asam
karboksilat, air, dan karbondioksida.
Contoh :
b. Reduksi
Reduksi keton dengan katalis litium alumunium hidrida akan
menghasilkan alkohol sekunder.
Contoh :
c. Reaksi dengan phosfor pentaklorida
Reaksi antara aseton dengan phosfor pentaklorida akan
menghasilkan alkil dihalida.
Contoh :
d. Reaksi dengan pereaksi Grignard
Hidrolisis hasil reaksi keton dan pereaksi Grignard menghasilkan
alkohol tersier.
-
Contoh :
e. Kondensasi aldol
Dalam suasana basa, keton dapat mengalami kondensasi dengan
katalis seng(II) klorida.
Contoh :
f. Reaksi dengan halogen
Keton dapat mengalami reaksi substitusi jika bereaksi dengan
halogen. Substitusi terjadi pada H.
Contoh :
g. Reaksi dengan asam sianida
Keton dapat bereaksi adisi dengan asam sianida membentuk suatu
senyawa sianohidrin.
Contoh :
h. Reaksi dengan natrium bisulfit
Keton dapat bereaksi adisi dengan natrium bisulfit menghasilkan
suatu keton bisulfit.
Contoh:
i. Reaksi dengan hidroksilamin
Keton bereaksi dengan hidroksilamin membentuk senyawa oksim, dan
air.
Contoh :
j. Reaksi dengan fenilhidrazin
Keton bereaksi dengan fenilhidrazin menghasilkan senyawa
fenilhidrazon dan air.
Contoh :
-
Sifat-sifat Aldehid
1) Senyawa-senyawa aldehide dengan jumlah atom C rendah (1 s.d.
5 atom C) sangat
mudah larut dalam air. Sedangkan senyawa aldehid dengan jumlah
atom C lebih dari 5
sukar larut dalam air.
2) Aldehid dapat dioksidasi menjadi asam karboksilatnya.
3) Aldehid dapat direduksi dengan gas H2 membentuk alkohol
primernya.
Contoh :
a) CH3CHO + H2 CH3CH2OH Etanal Etanol
b) CH3CH2CHO + H2 CH3CH2CH2OH Proponal Propanol
Kegunaan Aldehid Senyawa aldehid yang paling banyak digunakan
dalam kehidupan adalah Formal
dehid dan Asetaldehid antara lain sebagai berikut :
1) Larutan formaldehid dalam air dengan kadar 40% dikenal dengan
nama formalin. Zat
ini banyak digunakan untuk mengawetkan spesimen biologi dalam
laboratorium musium.
2) Formaldehid juga banyak digunakan sebagai :
a) Insektisida dan pembasmi kuman
b) Bahan baku pembuatan damar buatan
c) Bahan pembuatan plastik dan damar sintetik seperti Galalit
dan Bakelit
3) Asetaldehid dalam kehidupan sehari-hari antara lain digunakan
sebagai :
a) Bahan untuk membuat karet dan damar buatan
b) Bahan untuk membuat asam aselat (Asam Cuka)
c) Bahan untuk membuat alkohol
REAKSI-REAKSI ALDEHIDA
Aldehida adalah golongan senyawa organik yang memiliki rumus
umum R-CHO. Beberapa reaksi
yang terjadi pada aldehida antara lain:
a. Oksidasi
Aldehida adalah reduktor kuat sehingga dapat mereduksi
oksidator-oksidator lemah.
Perekasi Tollens dan pereaksi Fehling adalah dua contoh
oksidator lemah yang merupakan pereaksi
khusus untuk mengenali aldehida. Oksidasi aldehida menghasilkan
asam karboksilat. Pereaksi
Tollens adalah larutan perak nitrat dalam amonia. Pereaksi ini
dibuat dengan cara menetesi larutan
perak nitrat dengan larutan amonia sedikit demi sedikit hingga
endapan yang mula-mula terbentuk
larut kembali. Pereaksi Tollens dapat dianggap sebagai larutan
perak oksida (Ag2O). aldehida dapat
mereduksi pereaksi Tollens sehingga membebaaskan unsur perak
(Ag).
Reaksi aldehida dengan pereaksi Tollens dapat ditulis sebagai
berikut
Bila reaksi dilangsungkan pada bejana gelas, endapan perak yang
terbentuk akan melapisi bejana,
membentuk cermin. Oleh karena itu, reaksi ini disebut reaksi
cermin perak.
-
Pereaksi Fehling terdiri dari dua bagian, yaitu Fehling A dan
Fehling B. fehling A adalah larutan
CuSO4, sedangkan Fehling B merupakan campuran larutan NaOH dan
kalium natrium tartrat.
Pereksi Fehling dibuat dengan mencampurkan kedua larutan
tersebut, sehingga diperoleh suatu
larutan yang berwarna biru tua. Dalam pereaksi Fehling, ion
Cu2+
terdapat sebagai ion kompleks.
Pereaksi Fehling dapat dianggap sebagai larutan CuO. Reaksi
Aldehida dengan pereaksi Fehling
menghasilkan endapan merah bata dari Cu2O.
Pereaksi Fehling dipakai untuk identifikasi adanya gula reduksi
(seperti glukosa) dalam air kemih
pada penderita penyakit diabetes (glukosa mengandung gugus
aldehida).
b. Adisi Hidrogen (Reduksi)
Ikatan rangkap C=O dari gugus fungsi aldehida dapat diadisi oleh
gas hidrogen membentuk suatu alkohol primer. Adisi hidrogen
menyebabkan penurunan bilangan oksidasi atom karbon gugus
fungsi. Oleh karena itu, adisi hidrogen tergolong reduksi.
-
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Pengertian Aldehid.
http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/09/pengertian-
aldehid-sifat-kegunaan-sintesis.html. (diakses pada tanggal 8
November 2013).
Clark, Jim. 2007. Aldehid dan Keton. http://www.chem-is-
try.org/materi_kimia/sifat_senyawa_organik/aldehid_dan_keton/mengenal_aldehid_dan_keton/.
(diakses pada tanggal 7 November 2013).
Hartika, Rolif. 2013. Senyawa Keton.
http://rolifhartika.wordpress.com/kimia-kelas-xii/senyawa-
karbon/d-keton/sifat-fisik-dan-kimia/. (diakses pada tanggal 7
November 2013).
Putranto, Dody. 2009. Senyawa Aldehid.
http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-
aldehida.html. (diakses pada tanggal 8 November 2013).
Sundus, Maria. 2011. Aldehida.
http://kimia-asyik.blogspot.com/2011/01/aldehida.html. (diakses
pada tanggal 7 November 2013).