Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan Alkuna, mahasiswa memahami dan menjelaskan struktur, sifat fisis, kegunaan, dan reaksi-reaksi yang dapat terjadi pada senyawa alkuna.
Senyawa alkuna memiliki ikatan karbon-karbon rangkap tiga. Setiap karbon dalam ikatan rangkap tiga tersebut memiliki 2 orbital hibrida sp dan 2 orbital p.
Senyawa alkuna yang paling banyak digunakan adalah asetilea (CH CH), yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan bakar dalam proses pengelasan. Penggunaan lain yang sekarang justru lebih banyak adalah sebagai starting material untuk pembuatan polimer yang banyak digunakan sehari-hari, seperti lantai vinyl, pipa plastik, Teflon, dan acrylic.
Dengan adanya kabut elektron (ikatan ) yang mengelilingi ikatan, senyawa alkuna merupakan suatu nukleofil, yang akan bereaksi dengan suatu elektrofil. Alkuna memiliki dua ikatan, sehingga dapat mengadisi sampai 2 molekul, tergantung pada reagen dan kondisinya.
Senyawa alkuna justru kurang reaktif dibandingkan dengan senyawa alkena. Stabilitas relatif beberapa karbokation:
Adisi hidrogen halida (HX) pada senyawa alkuna berlangsung sama dengan yang terjadi pada senyawa alkena. Jika ikatan rangkap tiga berada pada ujung senyawa alkuna (terminal alkyne), maka H + akan terikat pada atom karbon sp yang telah berikatan dengan hidrogen, menghasilkan kation vynil sekunder (sesuai dengan aturan Markovnikov).
MEKANISME REAKSI Misal untuk reaksi antara HCl dengan senyawa alkuna: Ikatan yang relatif lebih lemah akan terpecah karena elektron pada ikatan tersebut ditarik oleh proton pada senyawa elektrofil. Intermediate yang berupa karbokation yang bermuatan positif akan cepat bereaksi dengan ion klorida yang bermuatan negatif.
Jika jumlah HX mencukupi, maka reaksi adisi kedua dapat terjadi, dengan mengikuti aturan Markovnikov. Hasil dari adisi kedua ini adalah suatu geminal dihalide, yaitu molekul dihalida dengan dua halogen terikat pada atom karbon yang sama.
Jika adisi HX terjadi pada sebuah internal alkyne, maka akan terbentuk dua macam geminal dihalides, adisi proton yang pertama dapat terjadi pada C-2 atau C-3 (karbon sp) dengan tingkat kemudahan yang sama.
Jika senyawa alkuna internal berupa senyawa yang simetris, maka produk yang diperoleh hanya sejenis geminal dihalide.
Dengan adanya asam, senyawa alkuna mengalami reaksi adisi air. simetris Tak simetris
Dalam hal reaksi adisi air, terminal alkyne lebih tidak reaktif dibandingkan internal alkyne. Terminal alkyne akan mengadisi air jika ion Hg 2+ ditambahkan ke dalam campuran reaksi yang bersifat asam.
A. HIGROGENASI KATALITIK MENJADI ALKANA Dengan adanya katalis logam seperti Pt, Pd atau Ni, senyawa alkuna dapt mengadisi hidrogen menjadi senyawa alkana.
Hidrogenasi katalistik berlangsung 2 tahap dengan intermediate berupa senyawa alkena. Dengan katalis yang efisien seperti Pt, Pd, atau Ni, reaksi tidak mungkin dihentikan hanya pada produk alkena.
B. HIGROGENASI KATALITIK MENJADI CIS-ALKENA Hidrogenasi alkuna dapat dihentikan pada tahap alkena dengan cara menggunakan katalis yang sebagian telah dideaktivasi. Katalis Lindlar adalah katalis yang terbuat dari Pd dan di- racun -i dengan quinoline. Nickel boride ( Ni 2 B merupakan alternatif terbaru untuk katalis Lindlar yang lebih mudah dibuat dan memberikan hasil lebih baik.
Bromin and klorin dapat mengadisi pada alkuna seperti yang terjadi pada alkena. Jika 1 mol halogen mengadisi pada 1 mol alkuna, maka akan dihasilkan dihaloalkena.
Jika 2 mol halogen mengadisi pada 1 mol alkuna, maka akan dihasilkan tetrahalida.
Hidrogen halida (HX) dapat mengadisi pada ikatan rankap 3 senyawa alkuna seperti yang terjadi pada adisi pada ikatan rangkap 2 senyawa alkena, dengan produk awal adalah vinyl halida. Jika HX mengadisi pada alkuna ujung, maka akan dihasilkan produk dengan orientasi mengikuti aturan Markovnikov. Molekul HX kedua mengadisi dengan orientasi seperti yang pertama.
MEKANISME:
Jika 2 mol HX mengadisi pada 1 mol alkuna, maka mol yang kedua biasanya mengadisi dengan orientasi yang sama dengan adisi pertama.