Tim Dosen Kimia FTP - UB
Darimana sumber alkena dan alkuna itu? Alkena dan Alkuna ialah hidrokarbon tak jenuh yang masing masing memiliki ikatan rangkap karbon-karbon dan ikatan rangkap tiga karbon-karbon. SUMBER Alkena Gugus fungsi alkena dijumpai dalam berbagai sumber seperti jeruk limau, steroid, dan feromon serangga. Jeruk limun Feromon serangga
SUMBER Alkuna Gugus fungsi alkuna banyak dijumpai pada gas asetilena, gas alam (natural gas), minyak bumi (petrolium)
Rumus umum alkena adalah n2n, sedangkan alkuna adalah n2n-2. Aturan IUPA untuk penamaan alkena dan alkuna pada dasarnya serupa dengan untuk alkana (pada bab sebelumnya), tetapi beberapa aturan perlu ditambahkan untuk penamaan dan lokasi ikatan majemuk. (-dan disertakan struktur molekulnya) 1. Akhiran ena : menunjukkan ikatan rangkap karbonkarbon. Bila terdapat lebih maka digunakan akhiran diena, -triena, dan seterusnya. Akhiran una : digunakan utk ikatan rangkap 3 (-diuna utk 2 ikatan rangkap 3)
2. Pilihlah rantai terpanjang yg mengandung baik karbon dgn ikatan rangkap maupun ikatan rangkap tiga. ontohnya 2 2 3 Bukan 2 2 3 2 2 3 3 3. Nomori rantai dari ujung terdekat dgn ikatan rangkap, sehingga atom karbon pada ikatan rangkap memperoleh nomor terkecil
2 2 3 3 3 3 Bukan 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 Jika ikatan rangkap berjarak sama dari kedua ujung rantai, nomori dari ujung yang terdekat dengan alkil 1 2 3 4 4 3 2 1 3 3 Bukan 3 3 3 3 4. Nyatakan posisi ikatan rangkap menggunakan atom karbon dengan nomor terendah dari ikatan tersebut. ontohnya. 2=23 1-butena, bukan 2-butena
5. Jika terdapat lebih dari satu ikatan rangkap, nomori dari ujung terdekat dgn ikatan rangkap pertama. = = bukan = = 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 Jika ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga sama jauhnya dari ujung rantai, ikatan rangkap dua mendapat nomor terendah. ontohnya, 2 bukan 2 1 2 3 4 4 3 2 1
3 3 2 2 etana etena etuna 3 2 3 2 3 3 propana propena propuna 2 2 3 3 3 1-butena 2-butena
al ini juga berlaku untuk ikatan rangkap tiga = 3 2= 23 3 = 3 2= =2 3 3 3 3 2-metilpropena 2-metil-1-butena 2-metil-2-butena 2-metil-1,3- butadiena(isopropena) Perhatikan bagaimana aturan ini diterapkan pada contoh berikut 1 2 3 4 1 2 3 4 2= 23 23 2-etil 1 butena 2=-=2 1,3-butadiena
2 metilena 2 metilenasikloheksana 2 vinil 2 l vinilklorida 2 2 alil 2 2 alilbromida Br
l l
Alkena Sifat fisik Alkena serupa dengan alkana (pada bab sebelumnya). Golongan senyawa ini 1. karena sifatnya yang nonpolar, alkena tidak terlalu larut dalam air., tetapi larut dalam alkena lainnya, pelarut non polar. Kelarutan alkana dalam air lebih mudah larut dibandingkan alkana 2. Seperti halnya alkana, senyawa dengan atom dua, tiga dan empat berwujud gas tak berwarna, sedangkan homolognya yg lebih tinggi adalah cair atsiri (volatil) Alkuna Sifat fisis alkuna serupa dengan sifat fisis alkena dan serupa dengan perilaku kimianya
Nama alkena Rumus molekul Td Etena 24-102 Propena 36-48 Butena 48-6 Pentena 510 30 Nama alkuna Rumus molekul Td Etuna 22-75 Propuna 34-23 1-Butuna 46 8,1 2-Butuna 46 27
Isomer pada alkena : Isomer kerangka Isomer geometri Isomer pada alkuna : Isomer kerangka
4.1 Alkena -> Karena terbatasnyya rotasi ikatan rangkap karbon-karbon, Isomerisme cis-trans (isomerisme geometrik) dimungkinkan utk alkena yang tersubstitusi dengan benar. ontohnya, 1,2-dikloroetana terdapat dalam 2 bentuk berbeda l = = l l l is-1,2-dikloroetena trans-1,2-dikloroetena Kedua stereoisomer ini tidak mudah dipertukarkan melalui rotasi pada ikatan rangkap pada suhu kamar. Seperti halnya isomer cis-trans pada sikloalkana, keduanya ialah stereoisomer konfigurasional dan dapat dipisahkan satu dengan lainnya melalui penyulingan.
Isomer alkena : is (Z : Zusammen) prioritas utama posisi sama Trans (E : Entgegen) prioritas utama posisi berlawanan Prioritas : Berdasar nomor atom : - < -3 < -N2 < -O < -S -2- < -2-3 < -2-N2 < -2-O
l 3 l 3
4.2 Isomer alkuna Alkuna hanya mempunyai keisomeran struktur, tidak mempunyai keisomeran geometri. Keisomeran alkuna dimulai dari 4 6. ontoh: 1) 46 mempunyai dua isomer, yaitu: 1-butuna 2 3 3 3 2-butuna
Isomer pentuna (58) 2 2 3 3 3 2 1-pentuna 2-pentuna 3 3 3-metil-1-butuna
5.1 Reaksi Alkena a. Reaksi Adisi + A - B Dalam suatu reaksi adisi, gugus A dari reagen A-B akan melekat pada karbon pembawa ikatan rangkap, sementara gugus B melekat pada atom karbon lainnya dan produknya hanya memiliki satu ikatan tunggal. Perubahan ikatan apa yang terjadi dalam reaksi adisi? Ikatan pi A B
Adisi alogen Alkena mudah mengadisi klorin atau bromin + l 2 3 3 3 3 but-2-ene l l 2,3-Dichloro-butane + 2Br 2 2 2 2 2 2 2 penta-1,4-diene Br Br Br Br 1,2,4,5-Tetrabromo-pentane
Adisi idrogen alida (idrohalogenasi) Jika asam asam halogen (l, Br, dan I) mengadisi pada alkena terbentuklah senyawa haloalkana. Reaksi dapat berlangsung tanpa pelarut atau dgn pelarut polar, misalnya asam asetat. ontoh : Adisi l pada etena menghasilkan kloroetana (etil klorida) etena + l kloroetana
+ l 3 2 3 2 3 2 Propene Reaksi adisi l pada propena menghasilkan 2- kloropropana sebagai hasil utama yg merupakan hasil yg pembentukannya menggunakan kaidah markonikov sedangkan hasil samping 1-kloropropana adalah hasil yg tidak memenuhi kaidah markovnikov. l 2-hloro-propane l 1-hloro-propane
Apa itu KAIDA MARKOVNIKOV? Kaidah yg menyatakan bahwa atom dari X mengadisi atom karbon yg berikatan rangkap yg mengikat atom lebih banyak sedangkan X mengikat diri pada atom karbon yg berikatan rangkap disebelahnya.
Adisi Air Dengan pengaruh katalis asam, umumnya 2SO4, air dapat mengadisi pada alkena dan menghasilkan alkohol. Reaksi ini disebut hidrasi alkena. Adisi air pada alkena mengikuti arah yg sama dgn reaksi adisi X, yaitu atom diikat oleh atom karbon berikatan rangkap yg mengikat atom hidrogen lebih banyak (kaidah markovnikov) 3 2 3 2 + 2 O 2SO 4 + 3 2 O O
Adisi idrogen Alkena jika dihidrogenasi menghasilkan alkana. Reaksi ini biasanya dilakukan dgn merekasikan alkena dan gas hidrogen dgn katalis logam logam transisi (Pt, Pd, atau Ni). Karena hidrogenasi menggunakan katalis, maka disebut hidrogenasi katalitik.
Adisi Diborana (idroborasi) Senyawa diborana (B3)2 adalah bentuk dimer dari borana (B3) tetapi dlm reaksinya tetap ditulis dengan B3. Diborana dapat mengadisi dgn cepat pada alkena dalam pelarut eter & pada suhu kamar. contoh : 6 + 2B 3 3 2 3 2 2 2 3 B 3 2 2 3 B + 3 2 O 2 + 3NaO 3 3 2 + Na 3 BO 3 + 3 2 O 2 O
Adisi Nitrosil alida Nitrosil halida (NOX) dapat mengadisi alkena dan menghasilkan senyawa nitroso halida. Br NO 3 3 + ON Br 3 3 3 nitrosil bromida 3 2-Bromo-2-methyl-3-nitroso-butane
Reaksi Oksidasi Alkena dapat dioksidasi oleh ion pemanganat (MnO4) dan membentuk glikol, yaitu senyawa ygmempunyai 2 gugus hidroksil yg terikat pd 2 atom karbon yg berdampingan. O O 3 + 2KMnO 4 + 4 2 O 3 3 2 3 2 Propene Propane-1,2-diol atau 1,2-propanadiol + 2MnO 2 + 2 KO
Adisi Ozon Jika ozon mengosidasi pada alkena terbentuk zat berstruktur siklik, dengan nama molozonida yg segara berubah menjadi ozonida. Apabila ozonida dihidrolisis terjadi reaksi pemaksapisahan (cleavage) ikatan rangkap dan menghasilkan molekul molekul yg lebih kecil. Reaksi ini disebut ozonolisis. Reaksi ozonolisis berlangsung dalam dua tahap, yaitu : 1. adisi ozon pada ikatan rangkap membentuk ozonida, dan 2. hidrolisis ozonida menghasilkan produk pemaksapisahan (aldehid + keton)
O 3 O O O O O O 2 O Zn O + O 3 2 3 O 3, 2 O 3 3 2 + 3 O O 3 Zn 2-metil-2-pentena Propionaldehyde Propan-2-one
5.2 REAKSI PADA ALKUNA Adanya ikatan rangkap tiga yang dimiliki alkuna memungkinkan terjadinya reaksi adisi, polimerisasi, substitusi dan pembakaran 5.2.1 Reaksi adisi pada alkuna Reaksi adisi hidrogen (idrogenasi) Reaksi Adisi alogen Reaksi Adisi alida (X) Reaksi Air (idrasi )
Reaksi adisi hidrogen (idrogenasi) Dengan pengaruh katalis logam transisi (Pt, Pd, Ni) hidrogen dapat mengadsi pada alkuna menjadi senyawa alkana 2 2 3 + 2 2 3
Reaksi Adisi alogen Bromin dan klorin dapat mengadisi alkuna seperti halnya alkena. Jika 1 mol halogen mengadisi pada alkuna akan dihasilkan senyawa dihaloalkena, jika 2 mol halogen dihasilkan senyawa tetrahalida X X R + 2X 2 R' R R' X X
Reaksi Adisi idrogen alida (X) 2 2 2 3 + Br 3 2 Br Br Br 2 2 2 3 Br
Reaksi Air (idrasi ) R + 2 O gso 4 R 2 SO 4 O
5.2.2 Reaksi Oksidasi Oksidasi oleh KMnO4 Apabila alkuna direaksikan dengan larutan kalium permanganat pada kondisi yg agak netral, terjadi reaksi oksidasi dan dihasilkan senyawa α-diketon. O O O O KMnO 4 R R' R R' 2 O -2 2 O R R' O O alfa-diketon
Oksidasi oleh ozon Ozonolisis terhadap alkuna yg diikuti dengan hidrolisis mengakibatkan terjadinya pemaksapisahan seperti yg terjadi pada alkena. Reaksi ini dapat digunakan utk identifikasi posisi ikatan ganda tiga pada alkuna, melalui identifikasi hasil reaksinya. 2 O 3 3 3 3 O 2 O O asam asetat + O 2 3 O asam propionat
Reaksi pembentukan asetilida Alkuna terminal dapat bereaksi dgn basa kuat seperti NaN2, pereaksi Grignard, atau pereaksi organolitium dan menghasilkan ion asetilida. + NaN 2 Na + N 3 Na-propurida 3 3 Propyne