View
4.333
Download
24
Category
Preview:
Citation preview
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HResonansi
CH2CH3
Etilbenzena Cl
klorobenzena
NH2
aminobenzena NO2
nitrobenzena
Br
Br
Br
Br
1,2-dibromobenzena 1,3-dibromobenzena
H
Benzena Gugus Fenil
CH3-CH-CH2-CH3
2-fenilbutana
CH3-C=CH-CH3
2-fenil-2-butena
CH2-CH2-Cl
2-fenil-1-kloroetana
CH3
Toluena
CH2-
Gugus Benzil
CH2-Cl
Benzil Klorida
CH2-OH
Benzil Alkohol
CH2-NH2 CH2-NH-CH2-CH3
Benzilamina Benziletilamina Sinamaldehid
CH=CH-CH
O
Cl
Cl
1,2-
diklorobenzena
(o-
diklorobenzena)
1
2
Cl
Cl
1
2
3
1,3-diklorobenzena
(m-diklorobenzena
COOH3
OH
Metil-salisilat
(Metil-o-hidroksibenzoat)
NO2
COOH
NO2
2
16
354
Asam 3,5 dinitrobenzoat
1
2
3
4
5
6
CH3
NO2 NO2
NO2
2,4,6-trinitro-toluena (TNT)
Naftalena
Antrasena
Fenantrena Pirena
Ikatan rangkap pada benzen tidak bereaksi
seperti pada alkena:
Br2
Br
Br
Br
BrBr
Br
+
no reaction!
"
"
butBr2
FeBr3
Br
Ikatan sigma ( σ ) dan ikatan pi ( π )
Ikatan sigma ( σ )
• Overlap pada ujung orbital (Orbital s)
+
• Overlap pada ujung orbital (Orbital s dengan p)
• Overlap antar orbital p
+
Ikatan pi (π ) Overlap sisi samping
H
HH
H
H
H
H
HH
HH
HIkatan pi
Ikatan sigma
Membentuk ikatan pi
1. Pada ikatan tunnggal terdapat satu ikatan
sigma (σ)
2. Pada ikatan rangkap dua terdapat satu ikatan sigma
(σ) dan satu ikatan pi (π)
3. Pada ikatan rangkap tiga terdapat satu ikatan sigma
(σ) dan dua ikatan pi. (π)
HUBUNGAN HIBRIDISASI DENGAN JUMLAH
IKATAN SIGMA (σ)
1. Jika atom C membentu empat ikatan sigma maka tipe
hibridisasinya sp3
2. Jika atom C membentu tiga ikatan sigma maka tipe
hibridisasinya sp2
3. Jika atom C membentu dua ikatan sigma maka tipe
hibridisasinya sp
sp3
sp3
sp3
sp3sp2
sp2
sp2
sp spc c c
pxpx
py
SMA MUHAMMADIYAH 1 PEKANBARU
SIFAT BENZENA TERHADAP PEREAKSI
SubtitusiElektrofilik Pada
Benzen
Subtitusi elektrofilik: mengganti hidrogen pada
cincin benzen
Tahap 1 : Serangan E+ membentuk sigma kompleks
Tahap 2 : lepasnya proton pada sigma kompleks membentuk produk
subtitusi
Sigma kompleks (ion
arenium)
Mekanisme reaksi
• Membutuhkan E+ yang lebih kuat dibandingkan Br2.
• Gunakan katalis asam lewis kuat, FeBr3.
+ FeBr 3Br Br FeBr 3Br Br
+
H
CH+
BrH
CH+
BrH
CH+
BrH
-complex w ith the positive charge, distributed only betw een
ortho- and para-positions
Br-Br
Br
Br-H+
Addition Substitution (aromaticity is restored)
Proceeds through a -complex
FeBr 3
Br 2
Br
Diagram energi
Klorinasi serupa dengan brominasi. Katalis yang digunakan
AlCl3.
Iodinasi membutuhkan agen pengoksidasi asam, seperti asam
nitat, yang akan mengoksidasi iodin menjadi ion I+.
H+
HN O 3 I21/2 I
+N O 2 H2O+ ++ +
Elektrofil
Untuk membentuk elektrofil ion NO2+digunakan H2SO4 dengan HNO3.
H O N
O
O
H O S O H
O
O
+ HSO 4
_
H O N
OH
O+
H O N
OH
O+
H2O + N
O
O
+
+ H 2SO 4
H
C H+
O 2NH
CH+
O 2NH
CH+
O 2NH
Proceeds through a -complex
HNO 3 NO 2
+
+ H 2OH SO4
-
+
Nitronium-cation
O 2N
-H+
Mekanisme
Mekanisme
Gunakan SO3 dan asam sulfat berasap untuk menghasilkan ion HSO3+
+ H 2SO 4
H
CH+
HO 3SH
CH+
HO 3SH
CH+
HO 3SH
Proceeds through a -complex
SO 3 HSO 3
+
+ H SO4
-
HO 3S
-H+
Elektrofil :
• Sintesis alkil benzen menggunakan alkil halida dan asam lewis, biasanya
AlCl3.
• Reaksi alkil halida dengan asam lewis akan menghasilkan karbokation
yang berperan sebagai elektrofil.
• Sumber karbokation lain : alkena + HF atau alkohol+ BF3.
C H3 C H C H3
C l
+ AlC l3
C H3
C
H3C H
C l AlC l3
+_
H2C C H C H3
HF
H3C C H C H3
F+
_
H3C C H C H3
O HBF 3
H3C C H C H3
OH
BF 3+
H3C C H C H3
++ HO BF 3
_
Mekanisme :
C
C H3
C H3
H+
H
H
C H(C H3)2
+
H
H
C H(C H3)2
B
F
F
F
O H
C H
C H3
C H3
+
HF
B
F
O HF
+-
Alkilasi Friedel-Crafts memiliki beberapa keterbatasan
diantaranya adalah :
Karbokation yang terbentuk mengalami penaatan ulang.
Produk alkil benzena lebih reakstif dibandingkan benzen
sehingga dapat menyebabkan terjadinya polialkilasi.
C lA lCl3
• Asil klorida digunakan untuk menggantikan alkil klorida. R C
O
C l AlC l3 R C
O
AlC l3C l
+_
R C
O
AlC l3C l
+_
AlC l4 +
_ +
R C O R C O
+
C
O
R
+
H
C
H
O
R
+
C l AlC l3
_
C
O
R +
HC l
AlC l3
Mekanisme :
• Ion intermediet asilium distabilisasi oleh resonansi dan tidak
mengalami penataan ulang seperti karbokation.
• Produk fenil keton bersifat kurang reaktif dibandingkan benzen,
sehingga akan menghindari poliasilasi.
Asilbenzen yang terbentuk dapat dikonversi menjadi alkil
benzen melalui reaksi dengan HCl (aq) dan amalgam Zn.
+ C H3C H2C
O
C l
1) AlC l3
2) H2O
C
O
C H2C H3Zn(Hg)
aq. HCl
C H2C H2C H3
Reduksi Clemmensen :
• Untuk menghasilkan benzaldehida digunakan reaksi yang lain.
• Untuk menghasilkan formil klorida (merupakan senyawa yang tidak stabil) gunakan campuran dalam tekanan tinggi dariCO, HCl, dan katalis.
CO + HCl H C
O
C lAlC l3/C uC l
H C O
+AlC l4
_
C
O
H
+C
O
H
+ HC l+
X
Pengaruh subtituen
Mempengaruhi
kereaktifan terhadap
subtitusi berikutnya
Mengarahkan posisi
subtituen pada
subtitusi berikutnya
X
induksi resonansi hiperkonjugasi
a. Akseptor Induksi. Efek ini diperlihatkan oleh subtituen yang
mengandung atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar
dari atom H yang terhubung pada cincin benzen.
Contoh: -OCH3, -NH2, -Cl, -NO2
b. Aseptor resonansi. Konjugasi antara orbital p digambarkan
melalui struktur resonansi dengan muatan positif pada cincin
benzen.
Contoh: -COR, -NO2, -SO3H
R
O
R
O-
R
O-
R
O-
c. Donor Resonansi. Konjugasi antara orbital-p digambarkan melalui
struktur resonansi dengan muatan negatif pada cincin benzen.
Contoh: -OCH3, -NH2, -Cl, -phenyl
NH 2NH 2
+NH 2
+NH 2
+
d. Donor Hiperkonjugasi. Konjugasi yang melibatkan orbital-s
digambarkan melalui struktur resonansi non klasik (mengijinkan
pemutusan ikatan-s) dengan muatan negatif pada cincin benzen
.
Contoh: -CH3, -Alkyl
e. Akseptor Hiperkonjugasi. Konjugasi yang melibatkan orbital
sigma, digambarkan melalui struktur resonasni non kalsik
(mengijinkan pemutusan ikatan-s) dengan muatan positif pada
cincin benzen.
Examples: -CF3
Contoh reaksi SE padaBenzen tersubtitusi
• Toluena bereaksi 25 kali lebih cepat dibanding benzen.
• Gugus metil berperan sebagai pengaktivasi.
• Campuran produk mengandung molekul disubtitusi dengan
posisi orto dan para lebih banyak
Intermediat
lebih stabil
jika nitrasi
terjadi
pada posisi
orto atau
para
Nitrasi Toluena
Mekanisme dan Sigma kompleks
serangan pada posisi orto
serangan pada posisi meta
serangan pada posisi para
3o lebih disukasi
3o lebih disukasi
Nitrasi Toluena
Diagram Energi
Sifat Benzena dan senyawa
turunannya
Sifat Fisis• Zat cair tidak berwarna
• Memiliki bau yang khas
• Mudah menguap
• Tidak larut dalam pelarut polar seperti air air,
tetapi larut dalam pelarut yang kurang polar atau nonpolar,
seperti eter dan tetraklorometana
• Titik Leleh : 5,5 derajat Celsius
• Titik didih : 80,1derajat Celsius
• Densitas : 0,88 .
• Senyawanya berupa senyawa lingkar/siklis
• Terjadi resonansi (pergerakan elektron di dalam molekul)
• Terjadi delokalisasi elektron pada struktur benzena
• Mempunyai aroma yang khas .
Sifat Kimia• Bersifat kasinogenik (racun)
• Merupakan senyawa nonpolar
• Tidak begitu reaktif, tapi mudah terbakar dengan
menghasilkan banyak jelaga
• Lebih mudah mengalami reaksi substitusi dari pada adisi.
(untuk mengetahui beberapa reaksi subtitusi pada benzene)
• walaupun sukar diadisi tapi benzena masih dapat diadisi
dengan katalis yang tepat, misalnya:
o Adisi dengan hidrogen dengan katalis Ni/Pt halus
o Adisi dengan CL2 atau Br2 dibawah sinar matahari
• Sukar dioksidasi dengan senyawa oksidator seperti KMnO4,
K2Cr2O7, dll.
• Reaksi pada benzene harus menggunakan katalis karena
kestabilan molekul benzena .
Benzena pada umumnya digunakan sebagai bahan dasar dari senyawa
kimia lainnya. Sekitar 80% benzena dikonsumsi dalam 3 senyawa kimia
utama yaitu etilbenzena, kumena, dan sikloheksana, Senyawa turunan
yang paling terkenal adalah etilbenzena, karena merupakan bahan
baku stirena, yang nantinya diproduksinya mnejadi plastik dan polimer
lainnya. Kumena digunakan sebagai bahan baku resin dan
perekat. Sikloheksana digunakan dalam pembuatan nilon. Sejumlah
benzena lain dalam jumlah sedikit juga digunakan pada
pembuatan karet, pelumas, pewarna, obat, deterjen, bahanpeledak,
dan pestisida.
Di Amerika Serikat dan Eropa, 50% dari benzena digunakan dalam
produksi etilbenzena/stirena, 20% dipakai dalam produksi kumena,
dan sekitar 15% digunakan untuk produksi sikloheksana.
Saat ini, produksi dan permintaan benzena di Timur Tengah mencatat
kenaikan tertinggi di dunia. Kenaikan produksi diperkirakan akan
meningkat 3,7% dan permintaan akan meningkat 3,3% per tahunnya
sampai tahun 2018. Meskipun begitu, kawasan Asia-Pasifik tetap akan
tetap mendominasi pasar benzena dunia, dengan permintaan kira-kira
setengah permintaan global dunia.
Pada penelitian laboratorium, saat ini toluena sering digunakan
sebagai pengganti benzena. Sifat kimia toluena dengan benzena mirip,
tapi toluena lebih tidak beracun dari benzena.
•Toluena
Toluena digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan
dasar untuk membuat TNT (trinitotoluena), senyawa yang
digunakan sebagai bahan peledak (dinamit).
•Stirena
Stirena digunakan sebagai bahan dasar pembuatan
polimer sintetik polistirena melalui proses polimerisasi.
Polistirena banyak digunakan untuk membuat insolator
listrik, boneka, sol sepatu serta piring dan cangkir.
•Anilina
Anilina merupakan bahan dasar untuk pembuatan zat-zat
warna diazo. Anilina dapat diubah menjadi garam diazonium
dengan bantuan asam nitrit dan asam klorida.
DAMPAK BENZENATelah disebutkan bahwa benzena memiliki sifat racun ataukasinogenik, yaitu zat yang dapat membentuk kanker dalamtubuh manusia jika kadarnya dalam tubuh manusiaberlebih. Beberapa penelitian menunjukan bahwa benzenamerupakan salah satu penyebab leukemia, penyakit kankerdarah yang telah banyak menyebabkan kematian.Dampak kesehatan akibat paparan Benzena berupa depresipada sistim saraf pusat hingga kematian. Paparan Benzenaantara 50–150 ppm dapat menyebabkan sakit kepala, kelesuan, dan perasaan mengantuk. Konsentrasi Benzenayang lebih tinggi dapat menyebabkan efek yang lebihparah, termasuk vertigo dan kehilangan kesadaran. Paparansebesar 20.000 ppm selama 5 – 10 menit bersifat fatal danpaparan sebesar 7.500 ppm dapat menyebabkan keracunanjika terhirup selama 0,5 – 1 jam. Dampak yang ringan dapatberupa euforia, sakit kepala, muntah, gaya berjalanterhuyung-huyung, dan pingsan.
Recommended