Hand-out Kuliah KIMIA ORGANIK

Guntur Nurcahyanto, ST., M.Pd.



Fessenden, RJ And Fessenden JS.1997: Kimia
Organik Alih Bahasa AH Pujaatmaja Jilid
1,Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.
Sabirin, Matsjeh 1997 : Kimia Organik 1.
Yogyakarta : FMIPA- UGM
Solomon, 2000: Organic Chemstry 6th
Edition,New York:Wiley And Sons





Struktur Alkohol, Fenol dan Eter
Tatanama Alkohol, Fenol dan Eter
Sifat Fisik Alkohol, Fenol dan Eter
Reaksi Alkohol, Fenol dan Eter
Kegunaan dan identifikasi alkohol, fenol dan eter


Alkohol dan fenol kedua-duanya mengandung gugusan
hidroksil (-OH). Pada alkohol gugusan hidroksil terikat
pada karbon tetrahedral, dan pada fenol terikat pada
karbon sp2-hibrida dari cincin aromatik atau aril alkohol.
Dua Alkohol lain yang umum digunakan adalah metanol
(metil alkohol atau alkohol kayu, CH3OH) dan 2-propanol
(isopropanol, isopropil alkohol, atau alkohol gosok,
(CH3)2CHOH). Metanol, etanol, dan 2-propanol, masingmasing mengandung satu gugus hidroksil (alkohol).
Etilena glikol, sebuah diol, mengandung dua gugus
hidroksil (HOCH2CH2OH) dan digunakan sebagai pendingin
mesin dalam radiator mobil. Gliserol (gliserin) adalah
sebuah triol, yaitu mengandung tiga gugusan hidroksil
(HOCH2CH(OH)CH2OH). Gliserol bersifat hidrofilik, berasa
licin, dan digunakan sebagai lubrikan dan humektan dalam
produk perawatan pribadi untuk menjaga kelembaban
kulit.
CH3OH
Metanol
CH3CH2OH
Etanol
CH3CHCH3
OH
2-Propanol
(isopropil alkohol)
CH3
CH3CCH3
OH
2-Metil-2-propanol
(tert-butil alkohol)
CH3OH
Metanol
CH3CH2OH
Etanol
CH3CHCH3
OH
2-Propanol
(isopropil alkohol)
CH3
CH3CCH3
2-Metil-2-propanol
(tert-butil alkohol)
OH
Atom karbon dapat berupa suatu atom karbon dari gugus alkenil
atau gugus alkunil.
Atau dapat pula berupa suatu atom karbon jenuh dari suatu cincin
benzena.
CH2OH
Benzil alkohol
Suatu alkohol benzilik
CH2
CHCH2OH
2-Propenol (alil alkohol)
Suatu alkohol alilik


Dalam air, alkohol, dan fenol, oksigen
merupakan sp3-hibrida dan mempunyai dua
pasang elektron valensi yang tidak dipakai
bersama.
Karena
oksigen
bersifat
elektronegatif
dibandingkan karbon atau hidrogen, alkohol
dan fenol, seperti air, merupakan molekul
polar
Nama IUPAC dari alkohol diambil dari nama asal
alkana dengan akhiran –ana diganti menjadi –anol.
Angka
awalan
biasanya
diperlukan
untuk
menunjukkan tempat dari gugusam hidroksil.
 Aturan pemberian nama suatu alkohl:
1.
Tentukan rantai paling panjang yang mengandung
gugusan hidroksil; ini adalah rantai utama.
2.
Beri nomor atom karbon dari rantai utama, mulai
pada atom yang paling dekat dengan gugusan
hidroksil.
3.
Susun nama dengan memberikan nomor/angka
pada tempat da nama dari rantai cabang, jika ada
(secara alfabetis); nomor tempat dari gugusan
hidroksil dan nama dari asalnya dengan mengganti
akhiran menjadi –anol.






Beri nama alkohol berikut ini:
Penyelesaian:
Rantai terpanjang yang mengandung gugusan –OH
mempunyai tujuh atom karbon; oleh sebab itu nama
dari hidrokarbon asal adalah heptana dan nama dari
alkohol asal adalah heptanol yang menunjukkan
suatu alkohol.
Beri angka rantainya.
Gabungkan nama dengan rantai cabang secara
alfabetis, rantai utama dengan akhiran –anol dan
angka pada tempat yang tepat. Namanya ialah 4-etil5-metil-3-heptanol.


Pada umumnya untuk alkohol sederhana dipakai nama
trivial. Nama ini terdiri dari nama gugusan alkil yang
terikat pada –OH, diikuti oleh kata alkohol yang
terpisah.
Alkohol kompleks
Untuk alkohol yang lebih kompleks, telah ditetapkan
peraturan lain. Diperlihatkan beberapa contoh berikut
ini:

Penggolongan
Alkohol digolongkan sebagai alkil halida.

Beri nama senyawa-senyawa berikut:
Gambarkan rumus struktur yang dpadatkan untuk
alkohol berikut:
a)
1-bromo-2-oktanol
b) 3-metil-3-pentanol
c)
Trans-3-khlorosikloheksanol
 Golongkan
alkohol berikut sebagai metil, primer,
sekunder atau tertier:


Fenol sendiri adalah anggota yang paling sederhana
dari golongan fenol. Fenol sederhana biasanya diberi
nama menggunakan fenol sebagai nama asal. Suatu
fenol dengan satu cincin subtituent lain dapat diberi
nama dengan sistem o, m, p. Apabila cincin
mengandung lebih dari dua substituent, digunakan
angka untuk menunjukkan posisi dari gugusan
tersebut. Cincin diberi nomor mulai dengan karbon
hidroksil dalam posisi 1.
Pada posisi 1

Beri nama fenol berikut:




Seperti air, alkohol dan fenol dapat membentuk ikatan hidrogen.
Gugusan –OH dari metanol dan fenol merupakan ikatan
hidrogen, maka alkohol dan fenol mepunyai titik didih yang lebih
tinggi dari senyawa lain yang mempunyai berat formula yang
sama. Bahkan alkohol yang mempunyai berat formula terendah,
metanol (CH3OH) berupa cairan pada temperatur kamar.
Gugus alkil, alkenil, dan cincin benzene relatif tidak polar dan
menyebabkan senyawa sukar larut dalam air. Gugus ini hidrofob
(tidak suka air).
Karena gugus hidroksil dapat membentuk ikatan hidrogen
dengan air, dikatakan gugus ini hidrofil (suka air).
Alkohol yang mempunyai berat formula rendah dapat bercampur
dengan air (dalam jumlah tak terbatas). Dengan senyawasenyawa ini, pengaruh dari gugusan –OH yang hidrofil lebih
berat daripada pengaruh sifat hidrofob dari bagian hidrokarbon
suatu molekul, 1-Butanol, CH3CH2CH2CH2OH, adalah anggota
pertama dari seri homolog yang tidak larut dalam air karena sifat
hidrofob yang alamiah dari gugusan n-butil. Alkohol yang
mempunyai berat formula lebih tinggi makin sukar larut.

Cabang dari rantai hidrokarbon menyebabkan
bertambahnya kelarutannya dalam air karena
adanya daya tarik menarik antar molekul di
antara gugusan karbon-hidrogen. T-butil
alkohol (CH3)3COH, larut dalam air walaupun
1-butanol tidak.
Air pada



Eter berbeda dari alkohol, dimana atom oksigen dari
suatu eter terikat pada dua atom karbon. Gugus
hidrokarbon dapat berupa alkil, alkenil, vinil, atau aril.
Eter memiliki rumus umum R-O-R atau R-O-R’ dimana
R’ adalah gugus alkil yang berbeda dari gugus R.
Eter = air dimana kedua atom hidrogen diganti dengan
gugus alkil
R
R’
O
ata
u
R
CH3
O
1100
R
CH3
Rumus umum suatu
eter
Dimetil eter
H2C
C
O
O
CH2
C
O
Gugus fungsional
suatu eter
O
Etilen oksida
Tetrahidrofuran
(THF)
ETER SIKLIK


Eter sederhana biasanya disebut dengan nama trivial.
Pada nama-nama ini dipakai gugus alkil atau aril yang
terikat pada oksigen eternya dan ditambahkan eter.
Dalam struktur yang lebih kompleks, dipakai sistem
IUPAC. Pada sistim ini, gugus –OH diberi nama alkoksi,
dimana akhiran nama alkana induk dirubah dari ana
menjadi oksi.


Suatu gugus alkoksil ditulis sebagai suatu
awalan submstitusi, seperti juga metil atau
halogen.
Eter siklik mempunyai nama tersendiri, yang
dapat berfungsi sebagai nama induk.
Tulis rumus untuk eter-eter berikut ini:
a) Diisopropil eter
b) Metil n-propil eter
c) T-butil fenil eter
 Beri nama eter-eter berikut ini dengan sistim
alkoksi:




Pemahaman
terhadap
reaksi-reaksi
alkohol
ditentukan dengan meninjau distribusi elektron pada
gugus fungsi hidroksi dan bagaimana distribusi ini
mempengaruhi rekativitasnya.
reaksi alkohol dapat dilihat dari dua sudut ikatan
yang terputus, yaitu ikatan C-OH, di mana –OH akan
terlepas, dan ikatan O-H yang akan melepaskan –H.
Reaksi alkohol merupakan reaksi subtitusi dengan
menggantikan –OH atau –H atau reaksi eliminasi
dengan membentuk ikatan rangkap dua.


Reaksi dehidrasi merupakan contoh reaksi
pemutusan ikatan antara C dan O ppada senyawa
alkohol yang akan menghasilkan alkena. Ikatan
C-O dan C-H dari atom karbon yang bertetangga
akan terputus.
Hasil reaksi dehidrasi biasanya mengikuti aturan
saytseff (alkena yang dihasilkan adalah yang
mempunyai subtituen paling banyak). Contoh:

Alkohol berekasi dengan berbagai perekasi
untuk menghasilkan alkil halida. Perekasi
yang banyak dipakai di antaranya hidrogen
halida (HCl, HBr, atau HI), Fosfor tribromida
(PBr3) dan tionil klorida (SOCl2). Urutan
reaktivitas hidrogen halida adalah HI > HBr >
HCl, sedangkan reaktivitas alkohol adalah alil,
benzil >3o > 2o > 1o < metil. Umumnya
reaksi berlangsung dalam suasana asam kuat.


Salah satu reaksi yang paling penting dari alkohol
adalah dehidrasi membentuk produk alkena ikatan
C-O dan ikatan C-H yang bersebelahan akan putus
dan membentuk ikatan π (pi).
Reaksi dehidrasi memerlukan adanya asam dan
pemanasan, yang umumnya dilakukan salah satu dari
dua kemungkinan berikut: (1) memanaskan alkohol
dengan asam sulfat atau asam fosfat, atau (2) uap
alkohol dilewatkan pada katalis, umumnya katalis
alumina (Al2O3), pada suhu tinggi. Alumina berfungsi
sebagai asam Lewis atau Bronsted-Lowry. Urutan
reaktivitas alkohol yaitu 3o > 2o > 1o.

Seperti yang telah diketahui bahwa sifat
keasaman alkohol mendekati sifat air.
Metanol mempunyai sifat asam sedikit lebih
besar daripada air (pKa=15,7), tetapi
umumnya
semua
alkohol
mempunyai
keasaman lebih kecil daripada air. Reaksi
pemutusan atom oksigen dan atom hidrogen
dapat juga menghasilkan produk alkena.
Contohnya: reaksi dehidrasi alkohol dengan
POCl3 melalui mekanisme reaksi E2.
Mekanisme Reaksi:
Jika alkohol direkasikan dengan logam akan
menghasilkan alkoksida sambil mengeluarkan
gas hidrogen. Reaksi ini juga digunakan untuk
melihat derajat keasaman dari alkohol.


Kebanyakan metode pembuatan ester adalah
reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol
dengan bantuan katalisator asam.. Reaksi lazim
disebut esterifikasi Fischer.
Dalam pembuatan ester, alkohol yang digunakan
berlebihan dan sedikit asam sulfat sebagai
katalisator.
Dalam
reaksi,
alkohol
dapat
berfungsi juga sebgai pelarut. Reaksi bersifat
dapat balik. Suatu cara untuk memperoleh
produk ester yang maksimal maka diusahakan
agar reaksi dapat bergeser ke kanan.

Contoh:

Mekanisme Reaksinya:

Secara Keseluruhan langkah-langkahnya:


Salah satu reaksi alkohol yang sangat berharga
adalah reaksi oksidasi membentuk senyawa
karbonil, sedangkan reduksi karbonil akan
menghasilkan alkohol.
Oksidasi alkohol mengakibatkan hilangnya satu
atau lebih atom hidrogen (hidrogen-α) yang
terikat pada atom karbon yang mempunyai
gugus –OH. Alkohol primer mempunyai dua
hidrogen-α yang salah satu atau keduanya dapat
dilepaskan, sehingga alkohol primer berubah
menjadi aldehida dan asam.

Hasil oksidasi mula-mula
dari alkohol primer adalah
suatu aldehid (RCH=O).
Aldehid siap di oksidasi
menjadi asam karboksilat.
Dalam laboratorium
piridinium khlorokromat
(PCC) adalah satu pereaksi
yang mengoksidasi
alkohol menjadi aldehid
tetapi tidak mengoksidasi
aldehid menjadi asam
karboksilat.

Oksidator kuat yang umum dapat
mengoksidasi alkohol primer menjadi asam
karboksilat.

Alkohol sekunder di oksidasi oleh katalisator
yang relatif kuat menjadi keton.


Ada dua reaksi yang dapat terjadi pada eter yaitu
oksidasi (pembakaran dan otooksidasi) dan
subtitusi (ada celah asamnya)
Oksidasi
Pembakaran. Hampir semua senyawa organik
dapat mengadakan pembakaran. Demikian juga
eter, mudah sekali terbakar. Eter yang berat
molekulnya rendah, yang umunya dipakai
sebagai pelarut dan anestesi adalah mangsa api
yang sangat istimewa karena mudah menguap.

Otooksidasi
Eter juga berekasi secara lambat dengan oksigen,
suatu reaksi yang disebut otooksidasi yang
menghasilkan hidroperoksida, suatu senyawa
yang
mengandung
gugs
–OOH.
Reaksi
otooksidasi adalah reaksi radikal bebas, dimulai
dengan oksigen ( O-O ), suatu diradikal.


Walaupun eter kurang reaktif dibandingkan alkohol,
senyawa ini dapat mengadakan reaksi substitusi bila
dipanaskan dengan asam kuat seperti HI atau HBr.
Karena reaksi terjadi dalam celah molekul eter,
disebut juga sebagai asam celah.
Mekanise dari asam celah eter sama dengan
mekanisme substitusi dari alkohol dengan HI atau
HBr –penambahan proton dilanjutkan dengan
substitusi dengan jalan SN1 atau SN2.
Substitusi SN2 dari eter:
R-OR’ + 2HI  RI +R’I + H2O


Mekanisme Reaksi:
Hasil substitusi (langkah 2) dari dietil eter dengan HI
adalah iodoetan dan etanol. Etanolnya adalah suatu
intermediate dalam asam celah ini kemudian akan
berekasi dengan HI yang ada dalam campuran untuk
menghasilkan iodoetan lagi (langkah 3)



Tentukan hasil reaksi dari pemanasan anisol
(meltifenileter) dengan HBr berlebih.
Jawab:
Hasilnya adalah fenol dan bromometan. Fenol
tidak bereaksi dengan HBr karena fenol tidak
mengalami reaksi substitusi alkohol.
2.
Sempurnakan persamaan
reaksi substitusi alkohol:
CH2=CHCH2OH + HBr 
.
3.
.
1.
OH +HI 
CH2OH + HBr 
4.
(CH3)2CHOH + HI 
berikut
untuk


Ramalkan hasil reaksi yang terjadi pada
reaksi
eliminasi
dari
alkohol
dengan
katalisator asam (H2SO4).
CH3CHCH2CH3 
OH

(CH3CH2)3COH 

CH3CH2CHCH3 
OH

1.
2.
Ramalkan hasil reaksi organiknya:
OH
CrO3, H2SO4
Panas
CH3CHCH2OH 
.
PCC
CH2Cl2
CH2OH 