BAB 17 ALKOHOL DAN FENOL

Transkripsi

1 Slaid kuliah Kimia Organik I untuk mhs S1 Kimia semester 3 BAB 17 ALKOHOL DAN FENOL Bagian Kimia Organik Departemen Kimia FMIPA-IPB TIU TIK 1

2 Daftar Pustaka: Fessenden RJ, Fessenden JS Organic Chemistry. Ed. ke-6. Boston: Brooks/Cole. Bab 12. McMurry J Organic Chemistry. Ed. ke-7. Belmont: Brooks/Cole. Bab 17. Solomons TWG, Fryhle CB Organic Chemistry. Ed. ke-8. New York: J Wiley. Bab 6, 11, 12, 21. Alkohol, fenol, dan enol memiliki gugus OH. Apa yang membedakan ketiganya? Metanol, etanol, dan fenol banyak digunakan dalam industri kimia (baca McMurry Edisi 9 di hlm ). 2

3 17.1 Pengelompokan dan Tata Nama a RCH 2 OH: primer (1 o ) R 2 CHOH: sekunder (2 o ) R 3 COH: tersier (3 o ) Tata nama alkohol secara umum: gugus alkil R OH gugus hidroksil Nama IUPAC = alkanol Nama trivial: nama gugus alkil + alkohol. Latihan: Tuliskan nama IUPAC untuk senyawa berikut beserta penggolongannya (1, 2, atau 3 ) OH a) d) OH b) e) c) 3

4 17.2 Sifat Fisis dan Keasaman Bobot molekul Titik didih ( o C) CH 3 (CH 2 ) 2 OH CH 3 (CH 2 ) 2 CH ,5 CH 3 CH 2 CH 2 Cl 65 12,5 Bobot molekul Titik didih ( o C) CH 3 (CH 2 ) 3 OH C 2 H 5 OC 2 H CH 3 (CH 2 ) 3 CH Dengan bobot molekul yang mirip, senyawa-senyawa tersebut memiliki titik didih yang berbeda. Mengapa? Alkohol sederhana larut dalam air karena ikatan hidrogen antara air dan alkohol. Jelaskan hal-hal berikut: Semakin panjang rantai alkil, kelarutan alkohol dalam air semakin menurun. Semakin bercabang, alkohol semakin larut dalam air. Semakin banyak gugus OH, kelarutan juga meningkat. Latihan: Jelaskan urutan kenaikan titik didih dan kelarutan dalam air dari (a) metanol, 1-butanol, dan 1-heksanol (b) 1-butanol, sec-butil alkohol, dan t-butil alkohol (c) etanol, etilena glikol, dan gliserol 4

5 Alkohol dan fenol bersifat amfiprotik. Apakah pengertian amfiprotik? Bagaimanakah rumus K a untuk alkohol dan fenol? Manakah yang lebih asam, senyawaan alkohol atau fenol? Manakah yang lebih stabil, ion alkoksida atau fenoksida? Mengapa? 5

6 O O O O O (muatan negatif terdelokalisasi pada posisi cincin orto dan para melalui resonansi) Ion fenoksida terstabilkan oleh resonans (muatan negatif terdelokalisasi ke dalam cincin aromatik) Keasaman (CH 3 ) 3 COH < CH 3 CH 2 OH < CH 3 OH. Hal ini menunjukkan bahwa alkoksida yang paling stabil ialah... 6

7 Keasaman CH 3 CH 2 OH < CF 3 CH 2 OH. Hal ini menunjukkan bahwa alkoksida yang lebih stabil ialah... F F C F C O H H 2 H + F F C F C H 2 O Latihan: Urutkan kenaikan K a dari senyawa-senyawa berikut: (a) metanol, 1-butanol, dan 1-heksanol (b) 1-butanol, sec-butil alkohol, dan t-butil alkohol (c) etanol, etilena glikol, dan gliserol (d) benzil alkohol, fenol, p-nitrofenol, p-metilfenol 7

8 Alkohol asam lemah protonnya hanya bisa diambil basa sangat kuat Fenol asam lebih kuat daripada alkohol: RO H + Na + OH O H + Na + OH O Na + + H 2 O Asam karboksilat jauh lebih kuat daripada fenol (KimOrg II): Apakah fenol dan asam karboksilat bereaksi dengan NaH? 8

9 17.3 Pembuatan Alkohol (1) Sintesis Alkohol dari Alkena (Bab 7) Contoh: Apakah yang membedakan ketiga jalur sintesis tersebut? 9

10 (2) Sintesis Diol dari Alkena (Bab 7) Apakah yang membedakan kedua jalur sintesis tersebut? Latihan: Tuliskan produk utamanya: a b c 10

11 (3) Reduksi Aldehida dan Keton (KimOrg 2) Sumber :H NaBH 4 (natrium borohidrida) relatif aman dalam pelarut air atau alkohol LiAlH 4 (litium aluminium hidrida, LAH) jauh lebih reaktif dan berbahaya, bereaksi hebat dengan air NADH, NADPH terdapat dalam organisme hidup (4) Reduksi Asam Karboksilat dan Ester (KimOrg 2) Contoh: Perhatikan perbedaan reduktor yang dipilih untuk tiap gugus fungsi. 11

12 Latihan: Senyawa karbonil apakah yang jika direduksi menghasilkan alkohol berikut: (a) (b) (5) Alkohol dari Pereaksi Grignard Bagaimanakah pereaksi Grignard (RMgX) dibuat? Bagaimanakah mekanisme reaksi di atas? Apakah reaksi antara asam karboksilat dan pereaksi Grignard juga menghasilkan alkohol? Bagaimana dengan ester? Cermati contoh-contoh berikut: 12

13 Latihan: 1. Tuliskan struktur produk utamanya: (a) (b) (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 CO 2 C 2 H 5 2. Tunjukkan bagaimana senyawa ini dibuat dengan memanfaatkan pereaksi Grignard. a) 1-butanol c) 3-metil-3-pentanol b) (a) Alkohol Alkil Halida (Bab 10) 17.4 Reaksi Alkohol OH bukan gugus pergi yang baik. Mengapa? 13

14 (b) Alkohol Tosilat Cermati perbedaannya. Bagaimanakah mekanisme pembentukan tosilat? (c) Alkohol Alkena E 1 Manakah yang menjadi produk utama? Dehidrasi alkohol 2 memerlukan kondisi yang lebih ekstrim: 75% H 2 SO 4, 100 C Under mild and basic condition: 14

15 Cermati perbedaan mekanisme reaksi berikut. Manakah mekanisme yang dianut: S N 1, S N 2, E1, E2, atau E1cB? Cermati perbedaan suhu yang digunakan! 0 o C CH 3 CH 2 OH + H 2 SO 4 CH 3 CH 2 OSO 3 H + H 2 O ESTERIFIKASI etanol etil sulfat 140 o C CH 3 CH 2 2 CH 3 CH 2 OH + H 2 SO 4 O + H 2 O ETERIFIKASI CH 2 CH (Bab 18) 3 dietil eter 180 o C CH 3 CH 2 OH + H 2 SO 4 H 2 C CH 2 + H 2 O ELIMINASI etilena 15

16 (d) Alkohol Ester (e) Oksidasi Alkohol KMnO 4, CrO 3, atau Na 2 Cr 2 O 7 : alkohol primer asam karboksilat PCC atau DMP: alkohol primer aldehida Cek mekanismenya di McMurry. Cermati contoh-contoh berikut: 16

17 Latihan: Tunjukkan bagaimana setiap pengubahan berikut dilakukan: (a) (b) (c) (d) (f) Proteksi Gugus Alkohol Contoh gugus proteksi alkohol: S N 2 Reaksi S N 2 dapat terjadi walaupun Si mengikat 3 gugus metil. Mengapa? 17

18 Contoh: 17.5 Pembuatan Fenol dalam Industri Fenol dibuat pertama kali dalam industri sebagai bahan baku asam pikrat (2,4,6-trinitrofenol) untuk bahan peledak. Sekarang ini fenol dibuat terutama untuk produksi resin fenolformaldehida (Bakelit) antara lain untuk perekat kayu lapis. 18

19 Mekanisme reaksi sintesis fenol: Fenol juga merupakan bahan baku untuk sintesis fenol berklorin serta pengawet makanan BHT dan BHA. 19

20 17.10 Reaksi Fenol (a) Substitusi Elektrofilik Aromatik (SEAr) (b) Oksidasi 20

21 21

22 22