Archive for the Benzena dan Turunannya Category

Benzena dan Turunannya

Posted in Benzena dan Turunannya with tags , , , , , on April 22, 2012 by isepmalik

Benzena adalah senyawa hidrokarbon dengan rumus molekul C6H6 yang diketemukan pertama kalinya oleh Michael Faraday pada tahun 1825. Jika dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon lain yang mengandung 6 atom C dapat diduga bahwa benzena derajat ketidakjenuhannya tinggi. Kenayataan menunjukkan bahwa sifat-sifat kimia benzena sangat berbeda dengan hidrokarbon tidak jenuh.

Diamati bahwa benzena dan senyawa-senyawa turunannya memiliki aroma (bau yang sedap). Atas dasar aroma itulah maka benzena dan turunan-turunannya diklasifikasikan sebagai senyawa aromatik. Meskipun istilah aromatik dewasa ini masih dipertahankan, namun pengertiannya tidak terkait lagi dengan aroma. Kini istilah aromatik diterapkan pada sejumlah besar senyawa yang mempunyai dua ciri utama, yaitu derajat ketidakjenuhannya tinggi, dan tidak mudah bereaksi dengan pereaksi-pereaksi yang dapat menyerang ikatan pi.

Dalam upaya menjelaskan sifat-sifat kimia benzena, sejumlah ahli kimia mencoba menggambarkan rumus strukturnya. Dari beberapa rumus struktur yang diusulkan oleh para ahli tersebut ternyata hanya rumus struktur yang diusulkan oleh Kekule yang paling mendekati sifat-sifat kimia yang diperlihatkan oleh benzena. Oleh Kekule (tahun 1872), struktur benzena digambarkan sebagai cincin beranggota enam (heksagon) dengan tiga buah ikatan tunggal dan tiga buah ikatan rangkap yang letaknya berselang-seling. Keberatan utama terhadap rumus benzena yang diusulkan Kekule adalah ketidakmampuannya menjelaskan mengapa benzena tidak menunjukkan sifat-sifat kimia seperti alkena sebagaimana yang diperlihatkan oleh ketiga ikatan rangkap dalam strukturnya. Menurut model ikatan valensi, benzena dinyatakan sebagai hibrida resonansi dari dua struktur penyumpang yang ekivalen, yang masing-masing adalah struktur benzena menurut Kekule. Hibrida resonansi tersebut lebih stabil daripada masing-masing struktur penyumbangnya.

Di samping benzena dan turunannya, ada sekelompok senyawa yang berbeda strukturnya dengan benzena tetapi memperlihatkan sifat aromatik. Kelompok senyawa ini dinamakan kelompok senyawa heterosiklik, dan beberapa contohnya adalah piridina, furan, tiofena, dan pirol. Ciri kearomatikan kelompok senyawa ini dijelaskan dengan kaidah Erich Huckel, sedangkan ciri keheterosiklikannya ditandai oleh adanya atom hetero (bukan atom C) dalam cincinnya.

Untuk memahami tatanama turunan perlu diperhatikan ketentuan yang berlaku untuk yang memiliki satu substituen (benzena monosubstitusi), dua substituen (benzena disubstitusi), dan lebih dari dua substituen (benzena polisubstitusi). Untuk benzena monosubstitusi, beberapa nama umum (toluena, anilina, fenol, dan lain-lain) masih dipertahankan, sedangkan untuk benzena disubstitusi digunakan awalan-awalan orto- (o-), meta- (m-), dan para- (p-) jika posisi kedua substituen berturut-turut1,2-1,3,-1,4. Khusus untuk benzena polisubstitusi, posisi masing-masing substituen ditunjukkan dengan nomor atom C yang mengikatnya, sedangkan dalam penulisannya mengikuti urutan abjad huruf pertama nama substituennya.

Di samping benzena dikenal pula hidrokarbon aromatik poliinti, misalnya naftalena (mempunyai dua cincin aromatik), antrasena dan fenantrena (mempunyai tiga cincin aromatik). Dalam hidrokarbon poliinti, di antara cincin aromatik yang satu dengan lainnya terdapat dua atom karbon yang digunakan bersama. Tatanama untuk hidrokarbon poliinti ini pada dasarnya sama dengan tatanama turunan benzena, yaitu dengan menggunakan sistem penomoran yang ditentukan untuk masing-masing sistem poliinti.

Untuk membuat benzena dapat dilakukan dengan 4 macam cara, yaitu (1) mereaksikan Na-benzoat + NaOH, (2) mereaksikan asam benzenasulfonat + air, (3) mereduksi fenol dengan Zn, dan (4) memanaskan asetilena pada 6500C dengan katalis Fe-Si-Cr. Cara pembuatan yang keempat merupakan perubahan dari senyawa alifatik ke senyawa aromatik. Reaksi-reaksi pada benzena yang utama adalah substitusi elektrofilik yang meliputi halogenasi, nitrasi, sulfonasi, alkilasi Fiedel-Crafts, dan asilasi Friedel-Crafts. Dalam kondisi reaksi khusus, benzena dapat mengalami pirolisis dan menghasilkan antara lain bifenil. Atom H pada cincin benzena dapat disbustitusi oleh logam alkali bila direaksikan dengan senyawa alkil alkali.

Seperti halnya hidrokarbon alifatik, dalam hidrokarbon aromatik terdapat pula deret homolog. Rumus-rumus molekul dalam deret homolog tersebut adalah C6H6-C7H8-C8H10– dan seterusnya. Pada rumus struktur toluena terdapat dua bagian, yaitu bagian inti dan “rantai samping” yang berupa gugus –CH3. Bagian-bagian tersebut juga terdapat pada homolog benzena yang lebih tinggi. Untuk membuat homolog benzena dapat dilakukan cara-cara: (1) alkilasi Friedel-Crafts, (2) reaksi Wurtz-Fittig, (3) reaksi Grignard. Khusus untuk membuat mesitilena (1,3,5-trimetilbenzena) ditempuh dengan mendistilasi campuran aseton dan asam sulfat pekat. Reaksi-reaksi yang dapat terjadi pada homolog benzena adalah oksidasi, halogenasi, dan nitrasi.

Benzena mensubstitusi bila berhadapan dengan elektrofil ternyata mempunyai pola reaksi yang tertentu. Dalam hal ini substituen yang terikat pada inti benzena mempengaruhi laju reaksi dan arah serangan elektrofil. Bila ditinjau dari pengaruhnya terhadap laju reaksi, maka gugus-gugus substituen dibedakan menjadi gugus pengaktif dan gugus pendeaktif. Yang dimaksud gugus pengaktif adalah gugus substituen yang keberadaannya meningkatkan kereaktifan dalam reaksinya dengan elektrofil, sedangkan gugus pendeaktif menurunkan kereaktifan. Peningkatan dan penurunan kereaktifan tersebut adalah dengan menggunakan senyawa acuan benzena.

Jika ditinjau atas dasar pengaruhnya terhadap arah serangan elektrofil, maka gugus-gugus substituen dibedakan menjadi gugus pengarah orto-para dan gugus pengarah meta. Yang dimaksud gugus pengarah orto-para adalah gugus substituen yang menyebabkan arah utama serangan elektrofil pada posisi orto dan/ atau para terhadap kedudukan gugus substituen tersebut, sedangkan gugus pengarah meta adalah gugus substituen yang menyebabkan arah utama serangan elektrofil pada posisi meta terhadap kedudukan gugus substituen tersebut.

Reaksi antara benzena disubstitusi dengan suatu elektrofil lebih rumit orientasinya daripada benzena monosubstitusi. Untuk memprediksi hasil-hasil reaksi yang terjadi dalam reaksi antara benzena disubstitusi dengan suatu elektrofil perlu diperhatikan sifat dan posisi kedua substituen yang telah terikat pada cincin benzena.

(Sumber: Parlan. (2003). Kimia Organik I. Universitas Negeri Malang. Hal: 97-99).

Iklan