alkena alkuna revisi

Alkena and Alkuna

© 2006 Thomson Higher Education

Agus RochmatUnivesitas Sultan Ageng Tirtayasa

Banten

2010

Alkena dan Alkuna

Alkena (olefin)• Hydrocarbon yang terdiri atas karbon rangkap dua

• Biasa terdapat pada senyawa – senyawa biologis• β-Carotene

Alkuna• Hydrocarbon yang terdiri atas karbon rangkap tiga

• Jarang muncul dalam senyawa biologi ataupun siklus biologi

Perhitungan Tingkat Ketidakjenuhan Struktur

Disebabkan jumlah Hidrogen yang lebih sedikit dibanding alkana

Alkana Alkena

C H C HCnH2n+2 CnH2n

C2H6 C2H4

(jenuh) (tak jenuh)

Tingkat Ketidakjenuhan

• Sejumlah rantai dan/atau ikatan rangkap yang hadir dalam molekul

Hydrocarbon takdikenal dengan rumus C6H10 dan BM 82 memiliki 2 pasang hidrogen (H14 – H10 = H4 = 2H2)


memiliki 2 pasang hidrogen (H14 – H10 = H4 = 2H2) dibandingkan HK jenuh, maka:

• Tingkat kejenuhannya adalah 2, struktur yang mungkin:

• Perhitungan senyawa yang terdiri atas substituen yang ditambahkan pada ikatan karbon hidrogen

• Biasanya substituen organohalogen (C,H,X, where X = F, Cl, Br, or I)• Penambahan sejumlah halogen akan menyesuaikan


• Penambahan sejumlah halogen akan menyesuaikan pada hidrogen yang hilang

• Senyawa Organooxigen (C,H,O) oxigen tidak berpengaruh pada rumus yang sejenis


• Senyawa Organonitrogen (C,H,N) • Memiliki atau atau lebih atom hidrogen pada

hidrokarbon yang sejenis

• Harus dihilangkan sejumlah nitrogen diganti sejum lah hydrogens untuk mencapai rumus hidrokarbon yang ekuivalen


ekuivalen

Tata Nama Alkena dan Alkuna

Penamaan Alkena• Step 1 – Penamaan berdasarkan rantai terpanjang dengan

salah satu sisi ada ikatan rangkap

• Step 2 – Perhatikan ikatan rangkap yang dekat dengan atom karbon ujung atau adanya ikatan cabang

• Step 3 – Penulisan akhiran rantai seperti alkana hanya ada penggantian –ana dengan -ena

• Jika lebih dari dua ikatan rangkapnya gunakan akhiran -diene, -triene, dan seterusnya


• Cycloalkenes• Penomoran cycloalkene yang memiliki ikatan

rangkap diantara C1 and C2 maka substituen yang memiliki nomor kecil dilihat dari kestabilan atau adanya sterik pada ikatannya


Nama Trivial yang sering digunakan dan dikenal dalam


Nama Trivial yang sering digunakan dan dikenal dalam IUPAC:

Alkuna• Penamaan seperti alkena menggunakan ahiran -una

• Penomoran rantai utama pada ikatan rangkap tiga dimulai pada atom C yang dekat dengan ujung


Alkil, alkenil, dan alkunil

Isomer Cis-Trans dalam Alkenes

Alkena tersubstitusi• Adanya 2 subtsituen yang terikat pada atom C ikatan rangkap

• Buta-2-ena

• Dua isomer tidak dapat dimampatkan/disatukan secara spontan

Gugus metil akan membentuk isomer optik cis- atau trans-• Gugus metil akan membentuk isomer optik cis- atau trans-

• Rotasi ikatan tidak dapat muncul secara bersamaan dalam satu wadah pada kelimpahan yang sama tetapi akan membentuk stereoisomer cis-trans

Aturan bentuk E,Z

• Z – zusammen (Bhs Jerman, “together”)

Prioritas tinggi pada sisi yang sama di

• Aturan pada tahapan penentuan prioritas bergantung pada substituen yang terikat pada ikatan rangkap dua

• Aturan ini berlaku jika yang terikat ada substituen lain selain alkil

• Prioritas tinggi pada sisi yang sama di ikatan rangkap

• E – entgegen (Bhs Jerman, “opposite”)

• Prioritas tinggi pada sisi yang bersebrangan di ikatan rangkap

Aturan Cahn-Ingold-Prelog• Rule 1 – Perhatikan atom – atom yang secara

langsung terikat pada karbon ikatan rangkap dan urutkan sesuai dengan nomor atau atau polaritas unsur

Aturan bentuk E, dan Z

• Rule 2 – Jika dalam penentuan substituen berdasarkan nomor atom tidak tercapai, maka perhatikan atom C kedua, ketiga dan keempat dari atom karbon ikatan rangkap sampai didapat perbedaan


• Rule 3 – Atom – atom karbon yang berikatan rangkap akan dilihat persamaannya dengan atom – atom karbon yang berikatan tunggal


Latihan

Berikan nama untuk konfigurasi E atau Z pada ikatan rangkap berikut

Strategi• Perhatikan pada dua substituen yang terikat pada

ikatan rangkap dan tentukan prioritas berdasarkan aturan Cahn-Ingold-Prelog. Kemudian, tentukan mana yang lebih tinggi prioritasnya

Jawabannya

Kestabilan Alkena

Kestabilan isomer cis- dan trans • Isomer optik ini tidak muncul secara spontan

• Pembentukan kedua isomer ini dapat terjadi dengan mereaksikan alkena dengan asam kuat

• Bentuk isomer Cis kurang stabil dibandingkan bentuk transkarena kekuatan sterik yang terbentuk antar substituen pada ikatan rangkap

Kestabilan Alkena

Penentuan kestabilan relatif isomer alkena

• Kesetimbangan cis-trans dapat dilakukan dengan adanya asam kuat

• Reaksi hidrogenasi pada alkena akan memberikan suatu alkana dengan bantuan katalis palladium atau platinum

Diagram Energi Hidrogenasi cis- dan trans- pada Buta-2-ena

• Isomer Cis memiliki energi lebih tinggi dibanding bentuk trans

• Kelebihan energi akan dilepaskan pada reaksi hidrogenasi

Kestabilan Alkena

Alkena menjadi lebih stabil dengan bertambahnya substituen

Kestabilan Alkena

Kestabilan bergantung pada 2 faktor

• Hyperconjugasi• Interaksi kestabilan antara ikatan between C=C p dan

ikatan C-H σ pada substituentnya

• Substituen yang lebih banyak menyumbangkan kestabilan yang lebih besar pada alkena

• Kekuatan Ikatan• Ikatan antara karbon sp2 carbon dan karbon sp3

memiliki kekuatan lebih besar dibanding ikatan antar karbon sp3

Kestabilan Alkena

TEORI ASAM BASA

Teori ArrheniusDasar teorinya adalah pengionan dalam airdikatakan asam jika melepaskan ion H+

contohnya: HCl, H2SO4, H2CO3, H3PO4

HCl + H O H O+ + Cl

Alkena dan Alkuna

HCl + H2O H3O+ + Cl

dikatakan basa jika melepaskan ion OH-

contohnya: NaOH,KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2

NaOH + H2O Na+ + OH- + H2O

26

Teori Bronsted LowryDasar teorinya adalah pertukaran proton (H+)

dikatakan asam jika sebagai donor proton (H+) dan basa jikasebagai akseptor proton

H2O + NH3 NH4+ + OH-

psg konjugat

Alkena dan Alkuna

psg konjugat

asam basa asam konjugasi basa konjugasi

Asam kuat: basa konjugasi lemah

Basa kuat: asam konjugasi lemah

27

Teori LewisDasarnya adalah pemakaian pasangan elektronbebas

dikatakan asam jika menerima pasangan elektrondan basa jika memberikan pasangan elektron

F H F H. .

Alkena dan Alkuna

F H F H

F B + N H F B N H

F H F H

asam basa senyawa koordinasi

. .

. .

. .

. .. .

.

.. .

. . . ...

.

...

.

...

28

Reaksi Adisi Elektrofilik Alkena

• Karbon - karbon ikatan rangkap memiliki sifat sebagai nukleofilik (basa Lewis) dalam reaksi polar dengan memberikan pasangan elektron pada sebuah elektrofilik (asam Lewis)

Mechanisme reaksi adisi elektrofilik dengan katalis asam-H2O pada 2-methylpropena memberikan alkohol2-methylpropan-2-ol

Reaksi Adisi Electrofilik Alkena

Alkuna juga dapat mengalami reaksi adisi elektrofilik• Kereaktifan alkuna lebih kecil dibanding alkena

Reaksi Adisi Elektrofilik Alkuna

Orientasi Reaksi Adisi Electrofilik:Aturan Markovnikov

Reaksi Regiospecific – reaksi yang hanya menghasilkan satu produk yang mungkin terjadi

Aturan Markovnikov (Vladimir Markovnivov,1869)

• Pada reaksi addisi HX pada alkena, atom H akan terikat pada atom karbon yang sedikit substituen alkilnya dan atom X akan terikat pada karbon yang banyak substituen alkilnya

• Dalam reaksi adisi HX pada alkena, substituen karbokation yang lebih tinggi akan terbentuk sebagai intermediat dibanding substituen yang lebih

Orientasi Reaksi Adisi Electrofilik:Aturan Markovnikov

substituen yang lebih rendah

• Ketika ikatan rangkap memiliki substituen yang sama kekuatannya akan dihasilkan produk campuran

Ramalkan produk reaksi elektrofilik yang terjadi??

Strategi• Mulailah dengan memperhatikan gugus fungsi

pada reaktan

• Tentukan jenis reaksi yang mungkin terjadi


• Reaktan pada alkena berpeluang mengalami reaksi adisi elektrofilik dengan HCl

• Gunakan pengetahuan reaksi adisi elektrofilik untuk meramalkan sebuah produk

• Reaksi adisi elektrofilik akan mengikuti aturan markovnikov

JawabannyaProduk yang mungkin adalah 1-chloro-1-ethylcyclopentana


Studi kasus dalam Sintesa Kimia

Tentukan senyawa alkena yang memungkinkan untuk membuat senyawa alkyl halide?

(Ada beberapa senyawa yang mungkin didapat)

• Perhatikan kemungkinan produk yang terjadi dengan memperhatikan gugus fungsi senyawa awalnya• Produk yang didapat merupakan jenis alkil

klorida tersier


klorida tersier

• Temukan semua jalan yang mungkin dibuat dengan memperhatikan gugus fungsi• Dapat dibuat dengan mereaksikan alkena

dengan HCl

• Gambarkan dan evaluasi semua kemungkinan

JawabannyaAda tiga senyawa yang mungkin menghasilkan alkil

halida tersier ini


Struktur Karbokation dan Kestabilan

Kestabilan

• Pengukuran termodinamika menunjukkan bahwa kestabilan karbokation bertambah seiring bertambahnya substituen yang terikat

• Karbokation substituen yang terikat banyak lebih stabil dibandingkan substuen yang sedikit• Pengaruh Induksi

• Pengaruh keelectronegatifan atom

• Gugus alkil yang terikat memberikan pengaruh muatan positif, densitas elektron pada muatan dan


muatan positif, densitas elektron pada muatan dan stabilitas induksi kation akan terjadi

• Hyperconjugasi• Interaksi stabilitas antara orbital p dan orientasi ikatan

C-H σ pada karbon

• Gugus alkil yang banyak pada karbokation memberikan kestabilan lebih besar dibanding karbokation sendiri


Penataulangan Karbocation

Bukti yang mendukung mekanisme karbokation pada reaksi adisi elektrofilik alkena

• Hasil penataulangan struktur reaksi adisi sering muncul selama reaksi HX dengan alkena

• Pemindahan ion Hydrida• Pemindahan atom hidrogen dan pasangan elektronnya

pada atom karbon tetangga ( hydride ion, :H-)

• Karbokation kedua menjadi intermediat dengan protonasi penataulangan 3-metil buta-1-ena menjadi bentuk lebih stabil yakni karbokation tersier


• Pemindahan Alkyl • Pemindahan gugus alkil dan pasangan elektronnya ke

atom karbon tetangga

• Penataulangan karbokation kedua lebih stabil dibanding karbokation tersier dengan pemindahan gugus metil


gugus metil

Pelajari penataulangan senyawa ini

• In both cases a group (:H- or :CH3-) moves to an adjacent

positively charged carbon taking its bonding electron pair with it

• A less stable carbocation rearranges to a more stable ion

• Rearrangements are a common feature of carbocationchemistry and are particularly important in biological pathways by which steroids and related substances are synthesized

• Hydride shift in biosynthesis of cholesterol

TUGAS TEKNIK KIMIA

• RESUME: ALKANA, ALKENA DAN ALKUNA

• ISI: REAKSI PEMBUATAN, DAN REAKSI YANG TERJADI

• DITULIS TANGAN

• KERTAS A4 ATAU FOLIO

• DIKUMPULKAN: PALING LAMBAT PADA SAAT UTS JAM 11.00 (DI LAB OTK)

TUGAS FKIP BIOLOGI

• RESUME: ALKANA, ALKENA DAN ALKUNA

• ISI: SIFAT – SIFAT, TATA NAMA, REAKSI PEMBUATAN, DAN REAKSI YANG TERJADI

• DITULIS TANGAN PADA A4 ATAU FOLIO

• DIKUMPULKAN: PALING LAMBAT 8 MEI 2010 JAM 10 DI RUANG R.13

Documents

alkena alkuna revisi