MODUL XIII

SENYAWA AMINA

1. PengantarAmina adalah suatu senyawa yang mengandung gugusan amino. Gugusan amino

mengandung nitrongen terikat kepada satu sampai tiga atom karbon (tetapi bukan gugusan karbonil) dan sejumlah atom hidrogen (tidak ada, satu atau dua). Apabila salah satu karbon yang terikat pada atom nitorgen adalah karbon karbonil, senyawanya adalah amida, bukan amina.

Amina sangat penting dalam biokimia. Misalnya serotonin, suatu senyawa yang didapat dalam sistem susunan saraf, mengirimkan impuls saraf dan mengerutkan pembuluh darah. Histamin adalah senyawa yang bertanggung jawab pada gejala alergi.

2. Tujuan Instruksional UmumSetelah mempelajari modul XIII, secara umum Anda diharapkan dapat memahami

konsep-konsep dasar ditinjau dari ikatannya, sifatnya, pembuatan serta reaksi-reaksi yang terjadi pada senyawa amina

3. Tujuan Instruksional KhususSetelah mempelajari modul XIII, lebih khusus, anda diharapkan dapat :

a. Meberi nama senyawa aminab. Menjelaskan sifat-sifat fisik dari senyawa aminac. Menjelaskan pembuatan aminad. Menjelaskan reaksi-reaksi yang terjadi pada amina

Uraian, soal-soal latihan serta rambu-rambu jawabannya, rangkuman dan tes formatif, akan anda temukan dalam kegiatan belajar pada modul XIII.

Agar Anda berhasil dengan baik dalam mempelajari modul ini, ikutilah petunujk belajar berikut ini :a. Semua uraian yang tercantum dalam kegiatan belajar pelajarilah dengan baik dan

cermatb. Soal-soal latihan yamg terdapat dalam setiap kegiatan belajar, kerjakanlah dengan

sungguh-sungguh tanpa melihat dahulu rambu-rambu jawabannya.c. Setelah anda selesai mengerjakan soal-soal latihan tersebut, cocokkanlah pekerjaan

anda dengan rambu-rambu jawaban yang tersedia. Tingkat pemahaman anda dapat tercermin dari tingkat kesesuaian pekerjaan anda dengan rambu-rambu jawaban. Bila pekerjaan anda masih jauh menyimpang, dari rambu-rambu jawaban, hendaknya anda tidak berputus asa untuk mempelajarinya kembali.

d. Rangkuman yang merupakan ringkasan dari urain yang telah disajikan pada setiap akhir dari kegiatan belajar dalam modul ini. Bacalah dengan seksama isi rangkuman tersebut sehingga pengalaman belajar anda benar-benar mantap.

e. Kerjakan tes formatif yang ditempatkan setelah bagian rangkuman untuk mengukur penguasaan anda dalam pokok bahasan yang dipaparkan dalam setiap kegiatan belajar. Selamat Belajar !

4. Kegiatan Belajar

SENYAWA AMINA

4.1 Uraian dan ContohAmina digolongkan menjadi amina primer (RNH2), sekunder (R2NH), atau tersier

(R3N), tergantung kepada jumlah atom karbon yang terikat pada atom nitrogen (bukan pada atom karbon, seperti pada alkohol).

Beberapa (1o) Amin Primer (satu karbon terikat kepada N) :

Beberapa (2o) Amin Sekunder (Dua Karbon Terikat kepada N) :

4.1.1 Tata Nama dari AminaAmina alifatik sederhana biasanyadiberi nama dengan menulis substituen alkyl atau

aril dan menambahkan akhiran –amina. Bagian dari nama amina digabung dalam satu kata.

Amina heterosikalik, dengan nitrogen didalam cincin, mempunyai nama sendiri. Beberapa contoh berikut :

Kalau tidak mungkin memberi senyawa sebagai alkyl amina atau aril amina, digunakan awalan amino- untuk gugusan amino menunjukkan tempat asalnya dengan angka, bila perlu.

H2NCH2CH2OH

2-Aminoetanol(etanolamin)

4.1.2 Sifat-Sifat Fisik dari Amina

Suatu amina mengandung ikatan N-H dapat membentuk ikatan hydrogen dengan electron sunyi dari oksigen atau nitrogen lain. Dari dua macam ikatan hydrogen, ikatan NH-N jauh lebih lemah daripada ikatan OH-O. Alasan mengapa terjadi perbedaan dalam kekuatan ikatan nitrogen kurang elekronegatif dibandingkan dengan oksigen ikatan N-H dengan sendirinya kurang polar.

Tabel 13.1 Sifat-Sifat Amonia dan Beberapa Amina Umum

Rumus Nama Td (oC) Kb pKb

NH3

CH3NH2

(CH3)2NH(CH3)3N

AmmoniaMetilamina

DimetilaminaTrimetilamina

Sikloheksilamina

Aniline

piridin

-33-673

134

184

116

1.79 x 10-5

45 x 10-5

54 x 10-5

6,5 x 10-5

45 x 10-5

4,2 x 10-10

18 x 10-10

4,753.353.274.19

3.35

9.38

8.75

Titik didih dari amina yang mengandung suatu ikatan N – H adalah di tengah-tengah antara alkana (tidak ada ikatan hydrogen) dan alcohol (ikatan hydrogen kuat).

CH3CH2CH3 CH3CH2NH2 CH3CH2OHPropane etilamina etanol

Berat rumus : 44 45 46Titik didih : -42 17 78,5

Energi disosiasi :

Titik didih dari amina yang tidak mengandung ikatan N-H, jadi tidak mempunyai iakatan hydrogen, lebih rendah dari amina yang mempunyai ikatan hydrogen. Trimetilamina emndidih pada temperature lebih rendah dari pada etimetil amina

Karena amina dapat membentuk ikatan hydrogen yang kuat dengan hydrogen hidrongen dalam air, amina yang mempunyai rumus berat rendah, larut dalam air sama seperti alkohol.

4.1.3. Kebasaan Dari Amina

Seperti ammonia, amina adalah basa lemah, jauh lebih lemah daripada ion hidroksida. Amina dapat memberikan sepasang electron sunyi dari nitrogennya dan membentuk ikatan dengan sebuah proton. Amina yang larut dalam air mengalami reversible dengan air, yang membebaskan ion hidroksida.

A. Konstanta Kesetimbangan BasaKebasaan dari suatu senyawa, seperti amina, ditentukan oleh konstanta

Kesetimbangan Basa (Kb), yang merupakan konstanta kesetimbangan untuk reaksi senyawa tersebut dengan air.

dan konsentrasi dari H2O sudah termasuk dalam Kb. Istilah PKb, yang sangat analog PKa, sering digunakan untuk menunjukkan kekuatan basa dari suatu senyawa

PKb = - log Kb

Harga pKb

Jika Kb = 1,0 x 10-5, pKb = 5Jika kekuatan asam dari suatu deretan senyawa bertambah, harga Kb bertambah besar

dan harga pKb berkurang

NH3 CH3NH2 CH3NHCH3

Kb : 1,79 X 10-5 45 x 10-5 54 x 10-5

pKb: 4,75 3,35 3,27 Kekutan basa bertambah

(Kb bertambah ; PKb Berkurang)

B. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan BasaSuatu reaksi asam basa adalah suatu kesetimbangan yang dapat digeser kesalah

satu pihak dari persamaan reaksi oleh stabilitas pereaksi atau hasil reaksi. Setiap struktur atau lingkungan yang menstabilkan amina terprotonasi relatif terhadap yang bebas atau amina tidak terprotonasi akan menambah kekuatan bada dari amina.

Kenaikan stabilisasi relatif ke hasil reaksi Kenaikan stabilisasi relatif ke hasil reaksiMenggeser kesetimbangan ke pihak ini menggeser kesetimbangan ke pihak ini

RNH2 + H2O R+NH3 + -OH

Alkylamina, dialkilamin, dan trialkionamin mempunyai konstanta kessetimbangan basa lebih dari ammonia.. kenaikan dari kekauatan basa sebagian disebabkan oleh efek induksi dari pelepasan eketron gugusan alkyl, yang membantu menstabilkan muatan positif dari hasil reaksi dan menggeser kesetimbangan ke kanan.

H H

H3C N - H + H2O H3C N H + OH

HLebih stabil terhadap pereaksi daripada +NH4

4.1.4. Pembuatan AminaA. Reaksi substitusi dari Alkil Halida

Ammonia dan amina mengandung pasangan electron sunyi pada atom nitrogen. Oleh sebab itu, senyawa ini dapat bertindak sebagai nukleofil dalam reaksi substitusi nukleofilik dari alkyl halide., reaksi dengan ammonia menghasilkan garam dari amina primer. Bila garam amina direaksikan dengan basa akan dibebaskan amina bebas.

Reaksi alkyl halide dengan amina dan bukan ammonia akan menmghasilkan amina sekunder, tersier, atau garam ammonium kuartener tergantung pada amina yang digunakan.

CH3CH2Br + CH3NH2 CH3CH2+ NH22CH3Br - CH3CH2NHCH3

1o amina 2o amina

Walaupun hasil yang cukup didapat dalam beberapa baris, hasil dari reaksi semacam ini sering rendah, hasil reaksi amina (ada dalam jumlah yang sedikit dalam campuran kesetimbangamn) dapat juga bereaksi dengan alkyl halide menghasilkan suat senywa yang terakilasi berlebihan.

OH-

B. Reduksi dari Senyawa Nitrogen lainReduksi dari amida atau nitril dengan litium aluminum hidrida atau dengan gas

hydrogen menghasilkan amina. Dengan amida, amin primer, sekunder, atau tersier bisa didapat, tergantung kepada jumlah substitusi pada amida nitrogen. Dengan nitril, hanya amina primer dari tipe RCH2NH2 bisa didapat sebab atom karbon yang terikat ke atom nitrogen hanya mempunyai satu substituen saja (R) dalam nitril.

Gugusan nitro dapat juga direduksi menjadi amina primer. Senyawa nitro aromatic sering dipakai sebab mudah dibuat dari hidrokarbon aromatic dengan jalan nitrasi aromatic. Senyawa nitro dapat direduksi oleh hidrogenasi katalitik atau dengan reduksi logam seperti besi dengan asam khlorida.

4.1.5. Reaksi dari AminaA. Asilasi

Asilasi berarti substitusi dengan suatu gugusan asil. Asilasi nukleofilik dari suatu amina, dimana aminanya kehilangan proton mendapatkan gugusan asil, menghasilkan suatu amida.

Guggusan asil O O

R’2N – H + RC – Y R’2N – CR + H – Y

Amida

Senyawa yang bereaksi dengan amina menghasilkan amida adalah ester, asam anhidrid, dan asam halide. Asam halide adalah yang paling reaktif dari ketiganya Karen asam halide mempunyai gugusan yang meninggalkan terbaik, sedangkan ester adalah yang paling kurang reaktif

b. Reaksi dengan Asam NitritAsam nitrit (HONO) dibuat dari natrium (Na+ -NO2) dan asam HCl yang dingin

seperti es.

Asam nitrit mengalami berbagai reaksi dengan berbagai macam amina.Alkil amina tersier bereaksi dengan asam nitrit menghasilkan garam amina, seperti

terjadi dengan asam apa saja.

Aril amina tersier, mengalami reaksi substitusi aromatic elektrofilik menghasilkan senyawa nitroso, suatu senyawa yang mengandung guggusan nitroso –N=O

Ami sekunder bereaksi dengan asam nitri menghasilkan N-nitrosoamina, biasanya disebut nitrosamine, senyawa dengan gugusan nitroso terikat kepada nitrogen dari amina. Banyak senyawa yang mengandung gugusan N-nitroso telah dibuktikan karsinogenik pada bintang dalam laboratorium.

Alkil amina primer bereaksi dengan asam nitrit membnetuk garam alkyl diazonium, R – N = N Cl-. Garam ini tidak stabil, kehilangan nitrogen (N2, suatu gugusan meninggalkan terbaik), dan menghasilkan karbokation yang tidak stabil ini kemudian mengalami reaksi substitusi dan eliminasi menghasilkan campuran hasil reaksi.

Aril amina primer juga bereaksi dengan asam nitrit menghasilkan garam diazonium. Reaksi ini adalah yang paling penting dari reaksi asam nitrit. Tidak seperti garam alkyl diazonium, garam aril diazonium relative stabil jika disimpan dalam keadaan dingin. Jika larutan campuran reaksi dibiarkan menjadi hangat, ion diazoniumnya bereaksi dengan air membentuk suatu fenol.

Sintesa menggunakan Garam Aril Diazonium. Bermacam-macam pereaksi lain dapat mengalami reaksi dengan garam aril diazonium menghasilkan macam-macam hasil substitusi yang luas. Misalnya, tembaga (1) khlorida dan ion aril diazonium, seperti fenol (ArOH), aril iodide (ArI), dan aril nitril (ArCN), sukar dan tidak mungkin dibuat dengan jalan apapun.

Reaksi macam lain yang dapat dialami oleh garam aril diazonium ialah reaksi penggabungan dengan cincin aromatic yang diaktifkan oleh gugusan penunjuk o,p-. Reaksi penggabungan adalah contoh dari reaksi substitusi aromatic elektrofilik dan terjadi terutama pada tempat para dari cincin uang diaktifasi. Hasilnya, disebut senyawa azo, berwarna dan beberapa digunakan sebagai zat warna.

Dalam soal sintesa yang menggunakan garam aril diazonium, Anda mungkin diminta untuk mulai dengan benzene atau benzene yang tersubstitusi. Pada soal macam ini Anda mula-mula harus memasukkan nitrat ke cincin, kemudian mereduksi gugusan nitronya, dan akhirnya mereaksikan arilamina dengan asam nitrit.

4.1 Uraian dan Contoh4.2 Soal-soal Latihan4.3 Petunjuk Jawaban Soal-soal Latihan4.4 Rangkuman4.5 Soal-Soal Formatif4.6 Umpan Balik4.7 Tindak Lanjut4.8 Jawaban Soal-Soal Formatif