Kimia Organik Organik
ALKENA
Sam Sama
haln halnya ya deng engan alk alkana ana
yang yang merup erupaakan kan
senya enyaw wa
hidrokarbo hidrokarbon, n, alkena alkena pun termasuk termasuk hidrokarbo hidrokarbon, n, karena karena alkena alkena juga disusun oleh unsur karbon dan hidrogen. Alkena Alkena termasuk termasuk senyawa senyawa hidroka hidrokarbon rbon tidak tidak jenu jenuh h, karena alkena alkena mengan mengandun dung g hidrog hidrogen en kuran kurang g dari dari jumlah jumlah maksim maksimumn umnya. ya. Alke Alkena na adal adalah ah suat suatu u golo golong ngan an seny senyaw awaa hidr hidrok okarb arbon on yang yang juga juga mempunyai deret homolog, dengan dengan rumus umum umum ( RU ) Cn H2n . Alkena mengandung ikatan rangkap antara sesama atom karbon (C = C) dalam molekul molekulnya nya yang sekaligu sekaliguss merupakan merupakan identitas identitas dari senyawa alkena.
3.1. Sifat-Sifat Fisik.
Alke Alkena na mempun mempunya yaii sifa sifat-s t-sif ifat at
yang yang hampir hampir sama sama deng dengan an
alkana. Alkena tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti : eter, benzen, petroleum, khloroform dll. Pertambahan rantai karbon akan menyebabkan kenaikkan sifat-sifat fisikanya., diantaranya kenaikan kenaikan titik titik didih. Kenaikan Kenaikan titik titik didih berada berada antara 20 – 30 0C untuk setiap pertambahan satu atom C, kecuali untuk homolog yang sangat rendah. Sifat-sifat fisisk dari beberapa senyawa alkena dapat dilihat pada tabel berikut.
1
Alkena
Kimia Organik
Tabel.3.1. Sifat-sifat Fisik Senyawa Alkena ( Sumber: Napis, 1981) Nama Etena Propena Butena-1 Pentena-1 Hexena – 1 Cis – butena-2 Trans- butena - 2 Iso butena
MP (oC) - 169 - 183 - 138 - 139 - 106 - 141
Rumus CH2 = CH2 CH2 = CH – CH3 CH2 = CH – CH2- CH3 CH2 = CH – (CH2 )2- CH3 CH2 = CH – (CH2 )3- CH3 Cis CH3 CH = CH- CH3 Trans CH3 CH = CH- CH3 CH2 = C ( CH3) 2
BP(oC) - 102 -48 - 6,5 30 63,5 4 1 -7
Densiti 0, 643 0, 675 -
Bila dibandingkan kepolaran alkena dengan kepolaran alkana, sesuai dengan jumlah atom karbon yang bersangkutan, maka alkena sedikit lebih polar. Hal ini disebabkan
okleh adanya pengaruh isomeri
geometris. Contoh ;
Propena lebih polar dari propana H
H C = C
CH3
H
H
(propena)
H
H
H
C
C
C H
H
H
H
(propana)
Pengaruh isomeri geometris ini berupa dorongan elektron oleh rumus metil atau alkil kearah ikatan kopolar, sehingga terjadi momen dipol. Hal demikian tidak terjadi pada alkana. Bentuk pengaruh isomeri geometri yang lain adalah berupa kedudukan
dari substituen. Seperti pada penjelasan diatas dengan
adanya ikatan kembar antara karbon dengan karbon, tidak akan terjadi putaran pada C = C tersebut.
2
Alkena
Kimia Organik
Dari keadaan ini akan terjadi 2 kedudukan substituen, yaitu cis kalau letaknya sepihak dan trans kalau letaknya berlawanan. Kalau letaknya sepihak akan terjadi pendorongan kesatu arah, sehingga terjadi momen dipole. Tetapi jika letak substituen berlawanan arah akan terjadi pemadaman sehingga tidak terjadi momen dipole. Kalau terjadi momen dipole maka
tarik menarik antar molekul kuat dan sifat
fisikanya akan tinggi. Sebaliknya jika tidak ada momen dipole, tarik menarik antar molekul lemah, sehingga sifat fisikanya rendah. CH3 H
CH3 H
C
C
C
C
CH3 H
H
CH3
( cis – butena – 2 )
( trans – butena – 2 )
momen dipole kecil
momen dipole nol
titik didih = + 4 0C
titik didih = + 1 0C
titik leleh = - 139 0C
titik leleh = - 106 0C
3.2. Tata nama.
Pemberian nama senyawa alkena sama dengan pemberian nama senyawa alkana. Tetapi ada cara lain yang sederhana untuk pemberian nama senyawa alkena. Contoh :
etena
= etilen
Propena = propilen Butene
= butilen
Sedangkan nama sistematis yang ditetapkan IUPAC untuk memberi nama senyawa alkena berlaku aturan sebagai berikut :
3
Alkena
Kimia Organik
1. Pilihlah rantai karbon yang terpanjang yang mengandung ikatan kembar karbon dengan karbon
C = C sebagai rantai induk dan
rantai induk diberi diberi nama sesuai dengan jumlah karbon, seperti pada alkana, tetapi akhiran ana diganti dengan ena. Bila dalam suatu senyawa ada dua buah ikatan rangkap dua disebut diena, kalau tiga triena dan seterusnya poliena 2. Atom karbon dari rantai induk diberi nomor sedemikian rupa hingga posisi ikatan rangkap memperoleh nomor kecil 3. Untuk menunjukkan posisi ikatan rangkap, nomor diletakkan dibelakang nama induk 4. Hal lain sama dengan alkana. Contoh : H2C = CH2
CH3 – CH = CH2
(etena)
(propena)
H2C = CH – CH2 - CH3 (1-butena) 1
2
3
H3C - CH = CH - CH3 (2-butena)
4
H2C = C – CH2 - CH3
(2-metil-1-butena)
CH3 H3C - C = CH - CH3
(2-metil-2-butena)
CH3 CH3 - CH = CH - CH3 - CH3
(4-metil-2-pentena)
CH3 CH3
4
Alkena
Kimia Organik
(siklopentena)
(3-meti siklopentana)
CH2 = CH - CH = CH2 H
H
H
H
(1,3-butadiena) H
CH3 – C – C – C – C = C - CH3 H
H
(1,3-sikloheksadiena)
(4-metilheptena-2)
CH3
Latihan soal : 1. Beri nama struktur dibawah ini : a. ClCH = CHCH 3 b. (CH3 ) 2 C = C (CH3) 2 c. CH2 = C (CH3) CH = CH2 d. CH2 = C (Cl) CH3
2. Tulis rumus : a. 2,4-dimetil-2-pentena b. 1,2- dibromo siklobutena c. 2- khloro -1,3-butadiena
Ada beberapa jenis ikatan rangkap ( C=C ), yaitu : 1. ikatan rangkap yang terakumulasi
5
Alkena
Kimia Organik
C= C= C= C 2. ikatan rangkap yang terkonyugasi C= C–C = C– C 3. ikatan rangkap yang terisolasi C=C– C– C – C= C Ada dua gugus penting yang merupakan turunan dari alkena, yaitu : 1. CH2 = CH-
(gugus vinil )
CH2 = CHCl
(Vinil khlorida)
2. CH2 = CH – CH2 –
(gugus alil)
CH2 = CH – CH2 Cl
(Alil khlorida)
Latihan soal :
1.
a.
b.
c.
d.
Mana yang ikatan rangkap yang terkonyugasi dan yang terisolasi
2. Tulis rumus dari :
- vinil siklo heksana - 4-metil- 2,5- pentadiena - 5-etil-1,3-sikloheksadiena - 2-khloro-5metil-heksena - siklobutediena - 2-etil-1,4-sikloheptadiena
3.3. Preparation of Alkenes ( Reaksi Pembuatan Alkena) ( Robert T. Morrison & Robert N. Boyd, Org. Chem., 1977).
6
Alkena
Kimia Organik
1. Dehydrohalogenation of alkyl halides. Dehydrohalogenation = pengeluaran molekul air dan halogen. Alkyl halides = R – X ( R = alkil ; X = halogen , Cl, Br, I )
- C–CH
+ KOH
Alcohol
- C = C - + KX + H2O
X
( ease of dehydrohalogenation of alkyl halides 3 o > 2o > 1o ) examples : CH3CH2CH2CH2Cl
KOH Alcohol
CH3CH2CH = CH2
(n-butylchlorida)
(1-butene)
CH3CH2CHClCH 3
KOH Alcohol
CH3CH2CH = CH2 +
(sec-butylchlorida)
(1-butene) 20% CH3CH = CHCH3 ( 2-butene) 80%
2. Dehydration of alcohols. (ease of dehydration of alcohols 3 o > 2o > 1o ) - C–CH
Acid
- C = C - + H2O
OH
CH3CH2CHOHCH 3
Acid
CH3CH2CH = CH2 +
(sec-butylalcohol)
(1-butene) CH3CH = CHCH3 ( 2-butene) (chief product)
3. Dehalogenation of vicinal dihalides. - C– C-
Zn
- C = C - + ZnX2 7
Alkena
Kimia Organik
X
X Zn
CH3CHBrCHBrCH3
CH3CH = CH CH3
(2,3 dibromobutana)
(2-butene)
4. Reduction of akynes. ( alkynes = alkuna )
R H2
R C =
Pd or Ni-B (P-2)
(cis)
C
H
H
R – C = C - R R NH3
H C =
Na or Li
C
H
(trans) R
Latihan soal : 3. Buat reaksi untuk mendapatkan senyawa dibawah ini : a. CH3CH = CHCH2CH3 b. (CH3 ) 2 C = C (CH3) 2 c. CH2 = C (CH3) CH = CH2
d. CH2 = C (CH3) CH3
e. 2,4-dimetil-2-pentena
3.4. Reactions of Alkenes. 1. Addition of hydrogen (catalytic hydrogenation). 8
Alkena
Kimia Organik
-C=C-
+ H2
Pt, Pd or Ni
- C - C H
CH3CH = CH2 + H2
Pt, Pd or Ni
H
CH3CH2CH3
(propene)
(propana)
2. Addition of halogens. ( X 2 = Cl2 , Br 2 )
-C=C-
+ X2
Br2 in CCl4
- C - C X
X
3. Addition of hydrogen halides . ( HX = HCl, HBr, HI ) -C=C-
+ HX
- C - C H
(Markovnikov add )
X
no peroxides
CH3CHBrCH3 (2-bromopropane)
CH3CH = CH2 + HBr (propene)
Peroxides
CH3CH2CH2 Br
(anti Markovnikov add )
(1-bromopropane)
4. Addition of sulfuric acid. -C=C-
+ H2SO4
- C - C H
OSO3H
5. Additon of water (Hydration). -C=C-
+ H2O
H+
- C - C H
OH
(alcohol)
6. Halohydrin formation. -C=C-
+ X2 + H2O
- C - C 9
Alkena
Kimia Organik
X CH3CH = CH2 + Cl2 + H2O
OH
CH3 CH - CH2 Cl
OH
(propilenechlorohydrin) 7. Dimerization.
CH3
CH3
CH3 - C = CH2 + CH3 - C = CH2 (isobutylene)
(isobutylene)
CH3
CH3
CH3
CH3 - CH - CH = C - CH3 + CH3 CH3
-
CH3
CH - CH2 - C = CH3 CH3
(2,4,4-trimethyl-2-pentene)
(2,4,4-trimethyl-1-pentene)
8. Alkylation. -C=C-
+ R–H
acid
- C - C H
R
9. Oxymercuration-demercuration. -C=C-
+ Hg(OAc)2 + H2O
- C - C OH
- C - C OH
NaBH4
HgOAc
( Markovnikov oreantation)
H
10. Hydroboration – oxidation. ( anti Markovnokov oreantation)
- C = C - + (BH3)2
- C - C -
(diborane)
H
B
H2 O2 OH
-C - C H
OH
11.Polymerization. n (CH2 = CH2)
O2, heat, pressure
CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 10
Alkena
Kimia Organik
(ethylene) n (CH2 = CH)
(polyethylene) peroxides
CH2 - CH - CH2 – CH - CH 2 - CH
Cl
Cl
(vinylchloride)
Cl
Cl
(polyvinylchloride) = pvc
12.Hydroxylation (Glycol formation). - C = C - + KMnO4 or HCOOOH
13. Ozonolysis.
- C=C-
(aldehid)
C –
OH
OH
O + O3
C
+
H2O, Zn
C
O - C = O
-C -
O
O = C (keton) H
CH3 - CH2 – CH = CH 2
O3 H2O, Zn
(1-butene)
CH3 - C = CH2
(propanal)
O3 H2O, Zn
CH3 - C = O +
CH3 (isobutylene)
CH3 - CH2 – C = O + O = CH2 (metanal)
O = CH2
CH3 (dimetilketon)
(metanal)
Soal . Tulis reaksi 2,4 –dimetil – 3 – heksena dengan cara 1 s/d 13.
11
Alkena
Kimia Organik
12
Alkena
Kimia Organik
13
Alkena
Kimia Organik
14
Alkena
