ALKENA & ALKUNA Prof. Dr. Jumina Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
}
• Alkena, CnH2n ; n = 3 C3H6 CH3-CH=CH2 Hidrokarbon Tak Jenuh • Alkuna, CnH2n-2 ; n = 3 C3H4 CH3-C=CH
Ikatan rangkap Lebih dari satu : 1. Terkumulasi
2. Terkonjugasi
3. Terisolasi Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
2
Tata Nama (IUPAC) • • • •
Mengganti akhiran ana pada alkana bersesuaian dengan ena untuk alkena dan una untuk alkuna. Digunakan awalan tri, tetra, penta atau poli di depan akhiran ena atau una jika terdapat lebih dari satu ikatan rangkap. Ikatan rangkap menjadi rantai utama dengan nomor serendah mungkin. Nomor dari atom C dengan ikatan rangkap ditulis di muka kata alkena / alkuna dan ditulid dengan nomor terendah.
3-Metil-1-butuna
2-metil-1,3-butadiena
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
3
Dikenal pula nama trivial : IUPAC : Trivial :
CH2=CH2 etena etilena
HC≡CH CH3-CH=CH2 etuna propena asetilena propilena
Gugus alkil yang penting : CH2=CHvinil
CH2=CH-CH2allil
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
HC ≡ C-CH2propargil
4
Sifat khusus ikatan rangkap 2 ~relatif terhadap ikatan tunggal Sifat
C-C
C=C
1. Jumlah atom yang terikat 4 (tetrahedral)
3 (trigonal)
• Rotasi ikatan
Bebas
terbatas
• Geometri
Beberapa konformasi Planar
• < ikatan
109,5 derajat
120 derajat
• Panjang ikatan
1,54 Å
1,34 Å
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
5
Model orbital pada ikatan ganda 2; ikatan π • Alkana ; 1 orb. s + 3 orb. p Æ 4 orb.sp3 • Hukum Kekebalan Orbital : “Jika n orbital dicampur maka hasilnya orbital baru”.
adalah n
Electron valensi C : Pencampuran orb. 2s dan 2 buah orbital 2p :
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
6
Dilihat dari atas
Dilihat dari samping
• Jarak kedua orbital cukup dekat
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
7
• Ikatan π : overlap antara 2 orbital p yang sejajar
Jika ikatan rangkap diputar • Kedua orb. P saling ⊥ • Ikatan π putus
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
8
Isomer cis-trans • Sebagai akibat terbatasnya rotasi ikatan ganda
cis-1,2-dikloroetana
trans-1,2-dikloroetana
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
9
Sifat-sifat Fisik Alkena • • • •
Non polar C1-C4 : gas tak berwarna t.d naik dgn bertambahnya BM C ≥ 5 : cairan volatil Titik didih rendah (relatip terhadap molekul organik lain dengan BM sama)
}
CH3CH2CH2OH
CH3-CH=CH-CH3
1-propanol (BM=60)
2-butena (BM=58)
t.d. 97°C
t.d. 1-4°C
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
10
Reaksi-reaksi Addisi & Substitusi • Alkana : CH3-CH3 + Br2 Æ CH3CH2-Br + HBr (substitusi) • Alkena :
(addisi)
σ Æ σ (∆E = 0) π Æ σ (melepaskan energi)
}
Eproduk < Ereaktan
∴ produk lebih stabil daripada reaktan
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
11
Addisi halogen, hidrogen, air dan asam • Spontan • Digunakan pelarut inert spt. CCl4 • Untuk menentukan ketidakjenuhan • Perlu katalis a.l. Ni, Pt, Pd • Diperlukan katalis H+
• Dikerjakan dengan HF, HCl, Hbr, HI, H-0503HI, R-C-OH
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
12
Hukum Markovnikov (I) Alkena Tak Simetris
Pereaksi Tak Simetris
dan/atau (II)
I & II disebut regioisomer
Kemungkinan Hasil : 1. 2.
Diperoleh I & II dimana salah satunya dominan Æ reaksi regioselektif Diperoleh salah satu saja Æ reaksi regiospesifik
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
13
ÆHukum Markovnikov “Jika pereaksi tak simetris beradisi pada alkena tak simetris maka bagian elektropositif dari pereaksi beradisi pada karbon ikatan ganda dua yang memp. atom H terbanyak” Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
14
Mekanisme Adisi Elektrofilik pada Alkena Dasar :
Karbokation +CH 3
Karbokanion -CH 3
Putus ikatan heterolitik
Reaksi : Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
15
Mekanisme :
Singkat :
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
16
• Nukleofil : ion atau molekul yang mempunyai atom dengan orbital isi, H–O–H mis: Cl– • Elektrofil : ion atau molekul yang mempunyai orbital kosong, mis: H+
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
17
Penjelasan Hukum Markovnikov Dasar : 1. Kestabilan ion karbonium sbb:
tertier
sekunder
primer
metil
2. Postulat Hammond : “Suatu reaksi yang melibatkan zat antara aktip (ion karbonium) selalu mengarah pada zat antara aktip yang paling mantap (stabil)”. Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
18
Maka :
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
19
Adisi Halogen
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
20
Adisi 1,4 – pada Diena Terkonjugasi
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
21
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
22
Hidrokarbonasi Alkena
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
23
Dengan mekanisme serupa :
Umum :
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
24
Oksidasi Alkena dengan Permanganat
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
25
Ozonolisis Alkena ~ dengan ozon (O3)
→ Berguna untuk menentukan letak ikatan rangkap
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
26
Beberapa Kenyataan tentang Alkuna • Sudut ikat = 180° Bentuk linear
• Panjang ikatan : C ≡ C < C = C maupun C – C • Tak ada isomer cis-trans
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
27
Model Orbital Elektron Val. C :
Pencampuran orb. 2s dengan orb. 2p :
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
28
Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
29
Reaksi-reaksi Alkuna: • Mirip reaksi-reaksi alkena
Keasaman Alkuna • Dasar: 1. Ep berbanding terbalik dengan elektronegativitas Mis: 2. E orbital : sp3 > sp2 > sp , maka : EN : sp3 < sp2 < sp Prof. Dr. Jumina & Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.
30