Reaksi Adisi Nukleofilik

Rabu, Februari 11, 2015

Bagikan :

Tweet

 

Reaksi yang paling karakteristik senyawa karbonil adalah adisi terhadap ikatan rangkap karbon-oksigen. Reaksi ini melibatkan serangan suatu nukleofil pada karbon karbonil menghasilkan intermediateI (spesies antara) tetrahedral dalam mana oksigen mengemban muatan negatif. Sepsies ini kemudian terprotonasi atau berkaitan dengan suatu asam Lewis menghasilkan produk.

 

Jika reaksi dikatalisis dengan asam, mula-mula elektrofil terikat pada oksigen kemudian diikuti dengan serangan nukleofil terhadap karbon karbonil yang telah teraktifkan.

 

 

 

 

Adisi air, hidrasi.

      Aldehida dan keton dapat bereaksi dengan air menghasilkan 1,1-diol, atau geminal (gem) diol. Reaksi ini adalah revesible (dapat balik), gem diol dapat melepaskan air menjadi keton atau aldehida kembali.

 

Posisi kesetimbangan dipengaruhi oleh besarnya dan sifat kelistrikan gugus R. Contoh:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Formaldehida terhidrasi secara sempurna, sedangkan hidrat aseton pada kesetimbangan dapat diabaikan. Hal ini terjadi karena gugus metil pada aseton menstabilkan ikatan rangkap karbonilnya melalui pengaruh mendorong electron dan juga dipengaruhi rintangan steriknya.

 

 

 

Faktor kelistrikan dan rintangan sterik bukan hanya mempengaruhi posisi kesetimbangan tapi juga terhadap kecepatan reaksi adisi. Keadaan transisi untuk pembentukan produk harus berkarakter sebagian tetrahedral dan sebagian ikatan nukleofil dengan karbon. Faktor-faktor yang menstabilkan atau mengdestabilkan produk adisi relatif terhadap starting materials diharapkan mempunyai pengaruh yang serupa terhadap keadaan transisi.

 

 

 

     

Sebagai contoh, reaksi adisi terhadap formaldehid, sikloopropanon, dan heksafluoroaseton berjalan lebih cepat (lebih reaktif) dari pada aseton, sedangkan senyawa-senyawa seperti di-t-butil keton dan asetofenon bereaksi jauh lebih lambat.

Kecepatan reaksi adisi terhadap senyawa karbonil tidak hanya dipengaruhi oleh struktur senyawa karbonil tapi juga dipengaruhi oleh kondisi dimana reaksi itu dijalankan. Dalam hal hidrasi asetaldehida, reaksi hanya berjalan lamnat pada pH 7, tetapi bila pH dinaikkan atau diturunkan maka reaksi berjalan lebih cepat. Adapun mekanisme reaksinya masing-masing adalah sebagai berikut:

Mekanisme reaksi pada kondisi asam

 

 

 

Mekanisme reaksi pada kondisi basa (alkalis)

 

 

Adisi alcohol

Alkohol dapat mengadisi ke dalam gugus karbonil aldehida dan keton menghasilkan hemiasetal untuk aldehida dan hemiketal untuk keton.

 

 

 

 

    

 

 Umumnya hemiasetal dan hemiketal tidak stabil untuk diisolasi. Dengan adanya asam mineral, suatu hemiasetal atau hemiketal dapat bereaksi dengan satu molekul alcohol lagi membentuk suatu asetal atau ketal. Perubahan ini analog dengan pembentukan eter melalui reaksi SN1.

 

 

Pembentukan asetal dari aldehida dan alcohol sederhana seperti etanol dapat dipermudah dengan cara memindahkan air dari system reaksi. Hal ini dapat dilakukan dengan cara distilasi azeotropik dengan benzena.

Adisi hidrogen sianida dan kondensasi benzoin

      Hidrogen sianida akan mengadisi kedalam senyawa karbonil (kecuali jika rintangan sterik cukup tinggi) menghasilkan sianohindrin.

 

     

 

 

Benzaldehida dapat mengalami reaksi bimolekuler menghasilkan a-hidroksi keton. Reaksi ini secara spesifik dikatalis dengan ion sianida, da disebut kondensasi benzoin. Ion sianida mengubah aldehida menjadi sianohidrin yang kemudian berubah menjadi suatu karbonion yang distabilkan oleh konjugasi dengan gugus sianida.

 

 

 

 

 

 

      Amina primer bereaksi dengan aldehida dan keton menghasilkan imna N-tersubstitusi. Senyawa-senyawa seperti ini biasanya dapat diisolasi.

 

 

 

 

Amina sekunder bereaksi dengan aldehida dan keton menghasilkan enamina.

 

 

Hidrazin dapat mengalami mono atau dikondensasi dengan aldehida dan keton.

 

 

Pereaksi Grignard dapat mengadisi ke dalam gugus karbonil aldehida dan keton. Reaksi diawali dengan terbentuknya ikatan koordinasi gugus karbonil dengan magnesium, diikuti dengan suatu adisi langkah lambat menghasilkan kompleks magnesium alkoksida yang mana dengan asam encer menghasilkan alcohol.

 

 

 Jika alcohol yang dihasilkan peka terhadap asam kuat maka hidrolisis dapat dilakukan dengan larutan ammonium klorida. Adisi pereaksi Grignard terhadap formaldehida menghasilkan alcohol primer, dan terhadap aldehida lainnya menghasilkan alcohol sekunder. Sedangkan adisi pereaksi Grignard terhadap keton akan menghasilkan alcohol tersier.

      Perlu diperhatikan bahwa eter yang digunakan dalam reaksi ini harus benar-benar kering sebab pereaksi Grignard dapat bereaksi dengan air.

Tag : Kimia Organik