If you can't read please download the document
Upload
citra-siti-purnama
View
123
Download
35
Embed Size (px)
DESCRIPTION
kimia organik
Citation preview
Cincin benzen benzen merupakan contoh sederhana senyawa aromatik fasanya cair, titik didih 80o C diisolasi pertama kali : 1825 oleh Michael Faraday strukturnya merupakan teka-teki bagi ahli kimia, R.M : C6H6 memiliki ikatan rangkap tetapi TIDAK menunjukkan reaktivitas seperti alkena struktur yang diajukan August Kekule (1829 1896) :Hidrokarbon aromatik :Senyawa siklik karbon dan hidrogen yang memiliki ikatan tak jenuh.Rumus umum : CnHnCincin benzen benzen merupakan contoh sederhana senyawa aromatik fasanya cair, titik didih 80o C diisolasi pertama kali : 1825 oleh Michael Faraday strukturnya merupakan teka-teki bagi ahli kimia, R.M : C6H6 memiliki ikatan rangkap tetapi TIDAK menunjukkan reaktivitas seperti alkena struktur yang diajukan August Kekule (1829 1896) :Hidrokarbon aromatik :Senyawa siklik karbon dan hidrogen yang memiliki ikatan tak jenuh.Rumus umum : CnHn
Oleh karena benzen TIDAK bereaksi seperti alkena maka ikatan rangkapnya mempunyai karakter yang berbedaStruktur Kekule tidak sepenuhnya tepat !
Struktur baru yang diajukan :
delokalisasi elektron
Penamaan Senyawa AromatikMenurut aturan IUPAC :Bila sebuah H diganti oleh atom/gugus lain, diberi nama sebagai turunan benzen :2.Beberapa nama umum yang diadopsi dari sistem IUPAC :
3.Jika terdapat lebih dari 1 substituen, dilakukan penomoran (jumlahnya serendah mungkin), diurutkan secara alfabetJika hanya 2 substituen, dapat diberi awalan orto-, meta-, para-
5.Benzen sebagai substituen fenil :28fenil benzil p-tolil o-tolil
Sifat Fisik Hidrokarbon Aromatik
Hidrokarbon alifatik dan alisiklik, benzen dan hidrokarbon aromatik lain bersifat nonpolar.Tak larut dalam air, larut dalam pelarut organik seperti: dietil eter, karbon tetraklorida, atau heksana.Benzen bersifat toksik dan karsinogenik, sehingga kadang diganti dengan toluen.Titik leleh p-substitusi lebih tinggi dari o- dan m-, p-isomer lebih simetris
NamaStrukturTl (oC)Td (oC)Benzen5,580Toluen-95111o-xilen-25144m-xilen
-48139p-xilen13138
Kestabilan cincin benzen
Kalor hidrogenasi:
Gambar 10.5
Ikatan dalam benzenRumus Kekule
benzen pada 1865 benzen pada 1872 benzen pada 1940
Cincin planar dari 6 karbon hibridisasi sp2 Masing-masing karbon mempunyai orbital pEnam orbital p tumpang tindih menghasilkan siklik sistem
Stabilitas senyawa aromatik ditunjukkan oleh DH
208 kJ/mol360 kJ/mol3 x sikloheksena* panas hidrogenasi = 152 kJ/mol lebih kecil, artinya benzen lebih stabil *152 kJ/mol = energi resonansi benzen e
Panas hidrogenasi = 208 kJ/mol Panas hidrogenasi = 337 kJ/mol3H2Pt3H2PtKonyugasi siklik versus konyugasi nonsiklik
Requirements for AromaticityCyclic CompoundPlanar CompoundFully Conjugated System4n + 2 p electrons (Huckels Rule)Aromaticity; Unusual Stability Associated with Fully Conjugated Cyclic Systems
PyridinePyrroleFuranThiopheneHeterocyclic Aromatic CompoundsQuinolineIsoquinoline
Reactions of Arenes: A Preview
Some reactions involve the ring.Electrophilic aromatic substitutionb) Nucleophilic aromatic substitution In other reactions the ring is a substituent.
Benzylic Hydrogens are Reactive SitesFree Radical Halogenation of Alkyl BenzenesOxidation of Alkyl BenzenesNucleophilic Substitution of Benzylic Halides
Free-radical chlorination of tolueneCH3Cl2light or heatCH2Cl
Site of Oxidation is Benzylic CarbonororOxidation of Alkylbenzenes
Reactions of Arenes:Electrophilic Aromatic Substitutionpart 1
Aromatic Compounds React Differently Than AlkenesAdditionSubstitution
Electrophilic Aromatic Substitution Reaction
Step 1: attack of electrophileon -electron system of aromatic ringhighly endothermiccarbocation is allylic, but not aromaticElectrophilic Aromatic Substitution Mechanism
Step 2: loss of a proton from the carbocationintermediatehighly exothermicthis step restores aromaticity of ringElectrophilic Aromatic Substitution Mechanism
Nitration of Benzene++H2OH2SO4HONO2NET REACTION
Step 1a; Formation of Strong Electrophile
Step 1b: attack of nitronium cationon -electron system of aromatic ringHHHNO2HHH+Step 2: Water molecule will abstract a proton from the carbocation intermediate
Sulfonation of Benzene++H2OheatHOSO2OH
Halogenation of BenzeneElectrophile is a Lewis acid-Lewis base complex between FeBr3 and Br2.NET REACTION
Friedel-Crafts Alkylation of Benzene++HClAlCl3(CH3)3CCl
Role of AlCl3acts as a Lewis acid to promote ionization of the alkyl halide(CH3)3CCl+AlCl3
Rearrangements in Friedel-Crafts AlkylationCarbocations are intermediates.Therefore, rearrangements can occur
Friedel-Crafts Acylation of Benzene++HClAlCl3OCH3CH2CClCCH2CH3O
Acylation-ReductionAlCl3RCClpermits primary alkyl groups to be attached to an aromatic ringH2NNH2, KOH, triethylene glycol, heatOR
Example: Prepare isobutylbenzeneNo! Friedel-Crafts alkylation of benzene using isobutyl chloride fails because of carbocation rearrangement.isobutylbenzeneActual Product
Use Acylation-Reduction Instead+AlCl3
Lokasi penempatan substituen ke-dua ditentukan oleh substituen pertama -> apakah pada posisi orto, meta atau para.
Summary of Substituen Effects on Orientation
Multiple Subsistent EffectsIf both constituents direct to the same spot; then that location is major site of substitution.
Multiple Subsistent EffectsAlCl3CH3CCl+CH3CH3CCH399%
strongly activating2. If the 2 groups direct to different positions; regioselectivity is controlled by the most activating substituent
If the 2 groups direct to different sites; and activating effects are similar...3. Substitution occurs ortho to the smaller group
Steric effects control regioselectivity whenelectronic effects are similar4. Position between two substituents is last position to be substituted
2318182031162526112126126662934645463422255