HETEROSIKLIK

MAKALAH KIMIA ORGANIK HETEROSIKLIKPage 1
MAKALAH KIMIA ORGANIK HETEROSIKLIK

Page 1






KATA PENGANTAR

Dengan segala kerendahan hati penulis panjatkan segala puji dan syukur kepada Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul "SENYAWA HETEROSIKLIK". Makalah ini disusun dan diajukan sebagai salah satu tugas kimia organik.
Dalam penyelesaian makalah ini, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan dan pengarahan baik moril maupun materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepadasemua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan makalah ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa isi maupun penyusunan makalah ini masih kurang sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran serta masukan yang bersifat membangun penulis harapkan dari semua pihak demi perbaikan penulis dalam menyusun makalah lainnya dikemudian hari.
Akhir kata, penulis sampaikan pula harapan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat yang berarti khususnya bagi penulis sendiri dan bagi pembaca pada umumnya.

Surabaya, 13 April 2014


Penulis








DAFTAR ISI
Kata pengantar...............................................................................................1
Daftar isi........................................................................................................2
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................3
I.1. Latar belakang................................................................................3
I.2. Tujuan.............................................................................................3
I.3 Manfaat............................................................................................3
BAB II PEMBAHASAN...............................................................................4
BAB III KESIMPULAN DAN PENUTUP.................................................18
III.1. Kesimpulan................................................................................18
III.2. Penutup......................................................................................25
Daftar pustaka..............................................................................................26



















BAB I
PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering memanfaatkan senyawa heterosiklik namun orang awam tidak mengerti apa maksud dari senyawa heterosiklik tersebut. Senyawa heterosiklik adalah senyawa organik yang di dalam lingkar siklisnya terdapat atom-atom selain atom karbon.
Kita sering memanfaatkan senyawa heterosiklik aromatik dalam kehidupaan sehari-hari. Contoh dari senyawa heterosiklik aromatik adalah kaffein yang terdapat pada kopi. Kaffein membuat aroma kopi lebih khas dan dalam kaffein juga mengandung senyawa yang bersifat ketagihan.
I.2. Tujuan
Untuk memahami pengertian senyawa heterosiklik.
Untuk mengetahui jenis senyawa heterosiklik.
Untuk mengetahui tata nama senyawa heterosiklik.
I.3. Manfaat
Agar dapat memahami pengertian senyawa heterosiklik.
Agar dapat mengetahui jenis senyawa heterosiklik.
Agar dapat mengetahui tata nama senyawa heterosiklik.











BAB II
PEMBAHASAN

SENYAWA HETEROSIKLIS :
Senyawa organik yang di dalam lingkar siklisnya terdapat atom-atom selain atom karbon.
Misalnya : atom N, O, S

Berdasarkan bentuk lingkar siklisnya senyawa heterosiklik digolongkan menjadi :
Senyawa Heterosiklis Lingkar Tiga











Senyawa Heterosiklis Lingkar Empat













Senyawa Heterosiklis Lingkar Lima












Senyawa Heterosiklis Lingkar Enam











Ada pula senyawa heterosiklis yang mempunyai 2 atom lain selain atom karbon dalam lingkar siklisnya.











Ada pula senyawa heterosiklis yang mempunyai lingkar siklis lebih dari satu









Disamping cara penggolongan di atas, senyawa heterosiklis dapat pula digolongkan menjadi :
Senyawa heterosiklis non aromatik
Senyawa heterosiklis aromatic
Senyawa heterosiklis non aromatik
Senyawa-senyawa yang dalam lingkar heterosiklisnya mengandung atom selain karbon, namun sifat-sifatnya sama dengan senyawa-senyawa rantai terbuka (alifatik)
Contohnya :
















Senyawa heterosiklis aromatik
Senyawa-senyawa yang dalam lingkar heterosiklisnya mengandung atom selain karbon, namun sifat-sifatnya sama dengan senyawa-senyawa aromatik lainnya.
Agar suatu sistem cincin bersifat aromatik, terdapat tiga kriteria yang harus dipenuhi :
Sistem cincin mengandung elektron (pi) yang terdelokalisasi (terkonyugasi).
Sistem cincin harus datar (planar), berhibridisasi sp2.
Harus terdapat (4n + 2) elektron dalam sistem cincin (aturan Huckel).
Contohnya :










Tata Nama Senyawa Heterosiklik Aromatik
Sistem cincin senyawa aromatik heterosiklik juga mempunyai tata nama tersendiri. Berbeda dengan senyawa lainnya, penomoran pada cincin heterosiklik ditetapkan berdasarkan perjanjian dan tidak berubah bagaimanapun posisi substituennya. Penomoran beberapa senyawa heterosiklik adalah sbb :





Bila suatu senyawa heterosiklik, hanya mengandung satu heteroatom, maka huruf Yunani dapat juga digunakan untuk menandai posisi cincin





Struktur Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
Agar suatu heterosiklik dengan cincin lima anggota bersifat aromatik, heteroatom itu harus memiliki dua elektron untuk disumbangkan ke awan pi aromatik. Pirol, furan dan tiofen semuanya memenuhi persyaratan ini, sehingga dapat bersifat aromatik.


Penjelasan Struktur berdasarkan Teori Ikatan Valensi
A. Senyawa Pirol











B. Senyawa Furan










C. Senyawa Tiofen














Struktur Hibrid Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima














Makin besar jarak pemisahan muatan positif dengan negatif pada struktur hibrid menyebabkan keadaan semakin kurang stabil. Kerapatan elektron pada atom C nomor 2 dan nomor 5 lebih besar dari kerapatan elektron pada atom C nomor 3 dan 4. Kemungkinan terjadinya substitusi elektrofilik yang paling besar berada pada atom C nomor 2 dan 5.


Sifat Karakteristik Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
A. Senyawa Pirol
Karena atom nitrogen dalam pirol menyumbangkan dua elektron ke awan pi aromatik, maka atom nitrogen bersifat tuna elektron.





Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)




Tidak seperti piridin dan amina, pirol (pKb = 14) tidak bersifat basa.





B. Senyawa Furan
Karena atom oksigen dalam furan menyumbangkan dua elektron (sepasang elektron) ke awan pi aromatik, maka atom oksigen bersifat tuna elektron.



Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)



Berbeda dengan pirol, puran menunjukkan sifat basa yang amat lemah.

C. Senyawa Tiofen
Karena atom sulfur dalam tiofen menyumbangkan dua elektron (sepasang elektron) ke awan pi aromatik, maka atom sulfur bersifat tuna elektron.





Hal ini berdampak, cincin menjadi kaya elektron (bermuatan negatif parsial)






Berbeda dengan pirol, tiofen juga menunjukkan sifat basa yang amat lemah.

Reaksi-reaksi pada Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima
Reaksi-reaksi pada pirol
Walaupun mempunyai sepasang elektron bebas, tetapi karena adanya delokalisasi elektron dalam cincin aromatis, maka pirol tidak dapat bersifat basa, malahan bersifat asam yang sangat lemah, sehingga dapat bereaksi dengan NaNH2 ataupun KOH











Dapat pula bereaksi dengan reagen grignard dengan membebaskan alkana.






Mengalami reaksi substitusi elektrofilik
Nitrasi







Sulfonasi









Reaksi coupling diazo




Pembentukan 2-pirol karbokaldehida







Asilasi Friedel-Craft







Mengalami reaksi halogenasi (brominasi)






Mengalami reaksi reduksi
Sifat kearomatikan dari pada pirol dapat dihilangkan dengan mereduksinya dengan hidrogen, pada temperatur tinggi.










Reaksi-reaksi Furan
Reaksi reduksi
Sifat aromatis furan dapat dihilangkan dengan mereduksi furan menjadi tetra hidro furan







Makin berkurang sifat aromatisnya makin tinggi titik didihnya, karena makin banyak dapat membentuk ikatan hidrogen.

















Reaksi halogenasi
Senyawa turunan furan (asam furoat) dapat bereaksi dengan halogen, dan setelah dipanaskan terbentuklah 2-bromo furan.






Senyawa halo-furan juga dapat diperoleh dengan reaksi sebagai berikut :






Dari reaksi ini, juga dapat diturunkan senyawa furan yang tersubstitusi dengan gugus asetil.





Tetapi umumnya, 2-asetil furan dibuat dengan larutan asam asetat anhidrid yang diri garam boron triflourida eterat.




Reaksi substitusi elektrofilik
Reaksi Nitrasi







Reaksi Sulfonasi














BAB III
KESIMPULAN DAN PENUTUP

III.1. Kesimpulan
Substitusi elektrofilik berlangsung terutama pada posisi 2.
Posisi 2 (disukai).





Posisi 3 (tidak disukai).





Piridin
Piridin mempunyai struktur yang serupa dengan benzena




Masing-masing atom penyusun cincin, terhibridisasi sp2 dan mempunyai satu elektron dalam orbital p yang disumbangkan ke awan elektron aromatik.






Perhatikan perbedaan antara benzena dan piridin
Benzena bersifat simetris dan nonpolar, tetapi piridin mengandung satu nitrogen yang bersifat elektronegatif, sehingga bersifat polar.




Pembentukan kation menyebabkan cincin semakin bersifat tuna elektron





Cincin piridin mempunyai kereaktivan rendah terhadap substitusi elektrofilik dibandingkan dengan benzena. Piridin tidak mengalami alkilasi atau asilasi Friedel-Crafts maupun kopling garam diazonium. Brominasi berlangsung hanya pada temperatur tinggi dalam fase uap dan agaknya berlangsung dengan jalan radikal bebas. Bila terjadi substitusi, akan berlangsung pada posisi 3.






Perbedaan lainnya, nitrogen dalam piridin mengandung sepasang elektron mandiri dalam orbital sp2. Pasangan elektron ini dapat disumbangkan ke suatu ion hidrogen, sehingga piridin bersifat basa. Kebasaan piridin (pKb = 8,75) jauh dari kebasaan amina alifatik (pKb = 4), tetapi piridin menjalani banyak reaksi khas amina









Seperti benzena, cincin aromatik piridin bertahan terhadap oksidasi, tetapi rantai samping dapat dioksidasi menjadi gugus karboksil.









Substitusi Nukleofilik pada Cincin Piridin
Bila suatu cincin benzena disubstitusi dengan gugus penarik elektron, seperti –NO2 maka substitusi nukleofilik aromatik sangat dimungkinkan.




Nitrogen dalam piridin menarik rapatan elektron dari bagian lain cincin itu, sehingga piridin juga mengalami substitusi nukleofilik. Substitusi berlangsung paling mudah pada posisi 2, diikuti oleh posisi 4, tetapi tidak pada posisi 3.









Posisi 2 (disukai)







Zat antara pada substitusi C-2, terstabilkan oleh sumbangan struktur resonansi dalam mana nitrogen mengemban muatan negatif.

Posisi 3 (tidak disukai)








Substitusi pada posisi C-3 berlangsung lewat zat antara dalam mana nitrogen tak dapat membantu menstabilkan muatan negatif, sehingga memiliki energi yang lebih tinggi yang menyebabkan laju reaksi lebih lambat.
Benzena tanpa subtituen, tidak mengalami substitusi nukleofilik
Piridin mengalami substitusi nukleofilik, jika digunakan basa yang sangat kuat, seperti reagensia litium atau ion amida.








Dalam reaksi antara piridin dengan ion amida (NH2-), produk awal terbentuk adalah anion dari 2-aminopiridin, yang kemudian diolah dengan air, sehingga menghasilkan amina bebas.
Tahap 1 (serangan NH2-)











Tahap 2 (pengolahan dengan air)






Kuinolin dan Isokuinolin
Kuinolin dan isokuinolin, keduanya merupakan basa lemah (pKb masing-masing 9,1 dan 8,6). Kuinolin dan isokuinolin, keduanya menjalani substitusi elektrofilik dengan lebih mudah dari piridin, tetapi dalam posisi 5 dan 8 (pada cincin benzenoid, bukan pada cincin ntrogen)














Seperti piridin, cincin kuinolin dan isokuinolin yang mengandung nitrogen dapat menjalani substitusi nukleofilik.








Posisi serangan adalah terhadap nitrogen dalam kedua sistem cincin itu, tepat sama seperti di dalam piridin.

Porfirin
Sistem cincin porfirin terdiri dari empat cincin pirol yang dihubungkan oleh gugus =C-.
Sistem cincin keseluruhan bersifat aromatik.











Sistem cincin porfirin merupakan satuan yang secara biologis sangat penting khususnya dalam : heme, komponen hemoglobinoksigen.

Klorofil, suatu pigmen tumbuhan.












Sitokrom, senyawa yang terlibat dalam pemanfaatan O2 oleh hewan.












Hidrogen-hidrogen pirol dalam cincin porfirin dapat digantikan oleh aneka ragam ion logam (kelat).

III.2. PENUTUP
Demikianlah makalah yang kami buat , semoga dapat sangat bermanfaat bagi anda semua dan nilai yang kami peroleh dalam penyusunan makalah ini semoga mendapat nilai yang baik. Kami mengucapkan terimakasih kepada semua yang telah ikut serta dalam penyusunan makalah ini.




TERIMA KASIH


DAFTAR PUSTAKA

http://domas09.blogspot.com/2013/02/makalah-heterosiklik.html
[Type the company address]