MANIPULASI GUGUS FUNGSI (prosedur oksidasi dan reduksi)

Oxidation and reduction protocols
Oxidation and Reduction in Organic Chemistry
Oksidasi senyawa organik dapat menghilangkan kerapatan elektron pada karbon yang disebabkan oleh pembentukan ikatan antara karbon dan atom yang lebih elektronegatif (biasanya O, N, atau halogen) atau dengan pemutusan ikatan antara karbon dan atom kurang elektronegatif (biasanya H). Sebaliknya, reduksi organik menghasilkan penguatan kerapatan elektron pada karbon yang disebabkan oleh pembentukan ikatan antara karbon dan atom yang kurang elektronegatif atau dengan pemutusan ikatan antara karbon dan atom yang lebih elektronegatif. 
Singkatnya :
Oksidasi mengurangi densitas elektron pada karbon dengan :
-         Membentuk salah satu dari ini : C-O; C-N; C-X
-         Memutuskan ikatan ini : C-H
Reduksi meningkatkan kerapatan elektron pada karbon dengan :
-         Membentuk ini: C-H
-         Memutuskan salah satu dari ini : C-O; C-N; C-X
Berdasarkan definisi ini, maka reaksi klorinasi metana untuk menghasilkan klorometana adalah oksidasi karena ikatan C-H rusak dan terbentuk ikatan C-Cl. Sedangkan, pada konversi alkil klorida menjadi alkana melalui pereaksi Grignard diikuti oleh protonasi adalah reduksi karena ikatan C-Cl rusak dan terbentuk ikatan baru C-H. Berikut skemanya :

Namun pada contoh lain, reaksi alkena dengan Br2 menghasilkan 1,2-dibromide adalah reaksi oksidasi karena dua ikatan C-Br terbentuk, tetapi reaksi alkena dengan HBr menghasilkan alkil bromida bukanlah oksidasi maupun reduksi karena ikatan C-H dan C-Br terbentuk.

Berikut daftar senyawa berdasarkan peningkatan tingkat oksidasinya :


Alkana berada pada tingkat oksidasi terendah karena mereka memiliki jumlah maksimum ikatan C-H per karbon, dan CO2 berada pada tingkat tertinggi karena memiliki kemungkinan jumlah maksimum ikatan C-O per karbon. Setiap reaksi yang mengubah senyawa dari tingkat yang lebih rendah ke tingkat yang lebih tinggi adalah oksidasi, setiap reaksi yang mengubah suatu senyawa dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah adalah reduksi, dan setiap reaksi yang tidak mengubah tingkat bukanlah oksidasi maupun reduksi.
Reduksi
Reaksi reduksi adalah reaksi antara suatu senyawa dengan hidrogen. Pada reaksi reduksi, hidrogen yang dipakai tidak hanya hidrogen bebas, tetapi juga hidrogen dari sumber lain. Reaksi reduksi yang juga dikenal sebagai reaksi hidrogenasi banyak terjadi di dalam sistem biologi, namun reaksi di dalam sistem ini adalah reaksi reduksi sistem enzim. Contoh:
Oksidasi
Reaksi oksidasi adalah reaksi antara suatu senyawa dengan oksigen. Pada reaksi oksidasi, oksigen yang dipakai tidak hanya gas oksigen bebas, tetapi juga oksigen dari sumber lain, misalnya dari pekat, dalam suasana asam dan suasana alkalis, dan lain-lain. Reaksi oksidasi banyak terjadi di dalam sistem biologi, namun reaksi di dalam sistem ini adalah reaksi sistem enzim. Contoh :
Perbedaan Reaksi Reduksi-Oksidasi dalam Kimia Organik
·                Reaksi reduksi adalah reaksi antara suatu senyawa dengan hidrogen.

·                Reaksi oksidasi adalah reaksi antara suatu senyawa dengan oksigen
Oksidasi dan Reduksi Protokol
Aldehid dan keton sama-sama mempunyai gugus karbonil (C=O). Dengan demikian, sifat fisika dan kimia keduanya hampir sama. Aldehid dan keton dapat dikenai reaksi reduksi maupun oksidasi, dan menghasilkan senyawa organik golongan lain.
Reaksi oksidasi terhadap aldehid menggunakan reagen oksidator yang bervariasi akan menghasilkan asam karboksilat. Oksidator yang paling umum digunakan untuk aldehid adalah kalium dikromat. Aldehid juga dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat oleh oksigen bebas di udara.
Senyawa golongan keton sukar dioksidasi menggunakan oksidator apapun, termasuk kalium dikromat dan oksigen molekuler. Aldehida mudah dioksidasi sedangkan keton tidak bisa dioksidasi
Aldehida direduksi menghasilkan alkohol primer, sedangkan keton menghasilkan alkohol sekunder.
Reduksi ikatan rangkap C=O lebih sulit direduksi daripada ikatan rangkap C=C. Dengan demikian, jika suatu senyawa mengandung gugus C=O dan C=C dikenai reaksi reduksi, maka C=C akan tereduksi terlebih dahulu.

Permasalahan :
1. Reaksi alkena dengan Br2 menghasilkan 1,2-dibromide adalah reaksi oksidasi karena dua ikatan C-Br terbentuk, tetapi reaksi alkena dengan HBr menghasilkan alkil bromida bukanlah oksidasi maupun reduksi? Mengapa reaksi alkena dengan HBr tidak mengalami reaksi oksidasi maupun reduksi padahal sama-sama direaksikan dengan reaksi alkena terhadap brom? 
2. Dari artikel diatas disebutkan bahwa reaksi reduksi dikenal juga sebagai reaksi hidrogenasi.  Reaksi hidrogenasi adalah reaksi kimia yang menggunakan hidrogen sebagai reaktan dengan senyawa organik.  Pertanyaan saya adalah apa yang terjadi jika hidrogenasi dilakukan pada suatu senyawa yang terdapat ikatan C=C (alifatik)  dan  C=O (gugus karbonil) sedangkan menurut penelitin ikatan C=C (alifatik)  lebih mudah terhidrogenasi dibanding gugus karbonil,  jadi bagaimana jika kita hanya ingin menghidrogenasi gugus karbonil saja? 
3. Mengapa reaksi oksidasi terhadap aldehid menggunakan reagen oksidator yang bervariasi akan menghasilkan asam karboksilat? Padahal setiap reagen oksidator yang kita gunakan memiliki sifat fisika dan kimia yang berbeda-beda? 

Komentar

  1. Unknown15 September 2018 pukul 05.35

    Saya akan mencoba menjawab permasalahan yang ke tiga .
    Oksidasi menjadi aldehid. Hasil oksidasi mula-mula dari alkohol primer adalah suatu aldehid (RCH=O). Aldehid, siap dioksidasi menjadi asam karboksilat. Oleh sebab itu, reaksi antara alkohol primer dengan zat oksidator kuat akan menghasilkan asam karboksilat, dan bukan intermediet aldehid. Pereaksi tertentu harus dipakai apabila intermediet aldehid merupakan hasil yang diinginkan.

    BalasHapus
  2. Amarenda15 September 2018 pukul 06.23

    Baiklah, saya ingin menambahkan jawaban nomer 3... Sebenarnya Hasil yang terbentuk tergantung pada apakah reaksi dilakukan pada kondisi asam atau basa. Pada kondisi asam, aldehid dioksidasi menjadi sebuah asam karboksilat. Pada kondisi basa, asam karboksilat tidak bisa terbentuk karena dapat bereaksi dengan logam alkali. Olehnya itu yang terbentuk adalah garam dari asam karboksilat.

    BalasHapus
  3. Unknown15 September 2018 pukul 06.25

    Saya menjawab nomor 1 alkena dengan HBr menghasilkan alkil bromida bukanlah oksidasi maupun reduksi karena ikatan C-H dan C-Br terbentuk. Dan dari sana tidak perubahan jumlah biloks dari br masih tetap sama dengan yang awal, jadi tidak ada yang mengalami reduksi maupun oksidasi

    BalasHapus
  4. Nur Azlina15 September 2018 pukul 07.25

    Saya akan menjawab pertanyaan ketiga , Aldehida adalah reduktor kuat sehingga dapat mereduksi oksidator-oksidator lemah. Perekasi Tollens adalah contoh oksidator lemah yang merupakan pereaksi khusus untuk mengenali aldehida. Oksidasi aldehida menghasilkan asam karboksilat. (Jadi sepertinya tiap oksidasi aldehid dengan reagen oksidator bervariasi akan tetap menghasilkan asam karboksilat) Pereaksi Tollens adalah larutan perak nitrat dalam amonia. Pereaksi ini dibuat dengan cara menetesi larutan perak nitrat dengan larutan amonia sedikit demi sedikit hingga endapan yang mula-mula terbentuk larut kembali.

    BalasHapus
  5. Heni Oktaviana15 September 2018 pukul 08.01

    Saya akan mencoba menjawab permasalahan no 2
    Reduksi ikatan rangkap C=O lebih sulit direduksi daripada ikatan rangkap C=C. Dengan demikian, jika suatu senyawa mengandung gugus C=O dan C=C dikenai reaksi reduksi, maka C=C akan tereduksi terlebih dahulu.
    jika kita hanya ingin menghidrogenasi gugus karbonil saja, maka dapat dilakukan dengan cara Oksigen lebih elektronegatif daripada karbon, sehingga rapatan elektron akan tertarik dari karbon dan meningkatkan polaritas ikatan. Oleh karena itu, karbon karbonil bersifat elektrofilik, sehingga lebih reaktif terhadap nukleofil. Selain itu, oksigen yang elektronegatif juga dapat bereaksi dengan elektrofil.
    Gugus karbonil dapat direduksi oleh reagen hidrida seperti NaBH4 dan LiAlH4, dan oleh reagen organologam seperti organolitium dan reagen Grignard.

    BalasHapus
  6. Fania devika della15 September 2018 pukul 18.19

    saya akn mencoba menjawab permasalahn ke 3 Perekasi Tollens adalah contoh oksidator lemah yang merupakan pereaksi khusus untuk mengenali aldehida. Oksidasi aldehida menghasilkan asam karboksilat. (Jadi sepertinya tiap oksidasi aldehid dengan reagen oksidator bervariasi akan tetap menghasilkan asam karboksilat) Pereaksi Tollens adalah larutan perak nitrat dalam amonia. Pereaksi ini dibuat dengan cara menetesi larutan perak nitrat dengan larutan amonia sedikit demi sedikit hingga endapan yang mula-mula terbentuk larut kembali.

    BalasHapus
  7. Unknown8 November 2018 pukul 22.48

    Saya menjawab nomor 1 alkena dengan HBr menghasilkan alkil bromida bukanlah oksidasi maupun reduksi karena ikatan C-H dan C-Br terbentuk. Dan dari sana tidak perubahan jumlah biloks dari br masih tetap sama dengan yang awal, jadi tidak ada yang mengalami reduksi maupun oksidasi

    BalasHapus
  8. naslikah97.blogspot.com9 November 2018 pukul 00.39

    Saya menjawab nomor 1 alkena dengan HBr menghasilkan alkil bromida bukanlah oksidasi maupun reduksi karena ikatan C-H dan C-Br terbentuk. Dan dari sana tidak perubahan jumlah biloks dari br masih tetap sama dengan yang awal, jadi tidak ada yang mengalami reduksi maupun oksidasi

    BalasHapus
  9. Unknown10 November 2018 pukul 05.52

    Saya akan menjawab no 3
    Perekasi Tollens adalah contoh oksidator lemah yang merupakan pereaksi khusus untuk mengenali aldehida. Oksidasi aldehida menghasilkan asam karboksilat. (Jadi sepertinya tiap oksidasi aldehid dengan reagen oksidator bervariasi akan tetap menghasilkan asam karboksilat) Pereaksi Tollens adalah larutan perak nitrat dalam amonia. Pereaksi ini dibuat dengan cara menetesi larutan perak nitrat dengan larutan amonia sedikit demi sedikit hingga endapan yang mula-mula terbentuk larut kembali.
    Hasil yang terbentuk tergantung pada apakah reaksi dilakukan pada kondisi asam atau basa. Pada kondisi asam, aldehid dioksidasi menjadi sebuah asam karboksilat. Pada kondisi basa, asam karboksilat tidak bisa terbentuk karena dapat bereaksi dengan logam alkali. Olehnya itu yang terbentuk adalah garam dari asam karboksilat.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Sintesis Senyawa Obat Yang Memiliki Stereokimia(Pusat Kiral

Gambar
Senyawa Kiral Sebagai Obat A. Senyawa Kiral Senyawa Kiral adalah ketika empat ligan yang berbeda terikat kepada karbon tetravalent, menghasilkan molekul asimetris yang mana atom karbon sebagai pusat asimetrisnya. Gambar berikut menunjukkan dua isomer optik yang membuktikan adanya ligan yang berbeda disekitar pusat kiral (Fanali S). Enantiomer adalah dua stereoisomer yang mana memperlihatkan tidak dapat dihimpitkan terhadap bayangan cerminnya. Diastereomers pada umumnya memiliki paling tidak dua pusat asimetris (satu diantaranya mempunyai konfigurasi yang sama) dan bukan merupakan bayangan cerminnya. Sebagian besar umumnya pusat kiral adalah diwakili oleh karbon tetrahedral, meskipun atom lain, seperti nitrogen, sulfur, dan phosphate, bisa ditemukan dalam stereoisomer. Senyawa yang memiliki sedikitnya dua enantiomer adalah senyawa kiral (Fanali S). Sifat utama dari stereoisomer adalah diwakili oleh perputaran cahaya terpolarisasi kearah yang berbeda, berlawanan arah j...
Baca selengkapnya

SINTESIS ALKUNA secara alkilasi dan Reaksi Alkuna dengan katalis Paladium (Pd)

Gambar
SINTESIS ALKUNA       Alkuna merupakan senyawa organik dimana terdapat ikatan rangkap tiga karbon-karbon yang  terdiri atas tumpang tindih ujung dengan ujung dari dua orbital hibridi sp untuk membentuk ikatan σ dan tumpang tindih lateral dari dua set orbital p yang sejajar membentuk dua ikatan Ï€ yang saling tegak lurus.  Alkuna merupakan suatu golongan hidrokarbon alifatik yang mempunyai gugus fungsi berupa ikatan rangkap tiga karbonkarbon. Seperti halnya ikatan rangkap pada alkena, ikatan rangkap tiga pada alkuna juga disebut ikatan tidak jenuh. Ketidak jenuhan ikatan rangkap tiga karbon-karbon lebih besar dari pada ikatan rangkap dua pada alkena.Alkuna sangat tidak stabil dan sangat reaktif.Salah satunya adalah etuna yang disebut juga sebagai asetilen dalam perdagangan atau sebagai pengelasan.     Alkuna dapat disintesis dengan beberapa metode, seperti: 1. melalui Alkilasi 2. dengan reaksi katalis Paladium (Pd) 3. dengan Metatesis ...
Baca selengkapnya

Reaksi kondensasi pada senyawa karbonil

Gambar
1. Kondensasi Aldol Kondensasi aldol  adalah sebuah  reaksi organik  antara  ion enolat  dengan senyawa  karbonil  , membentuk β-hidroksialdehida atau β-hidroksiketon dan diikuti dengan  dehidrasi , menghasilkan sebuah  enon  terkonjugasi.  Kondensasi aldol sangatlah penting dalam sintesis organik karena menghasilkan ikatan karbon-karbon dengan baik. Kondensasi aldol umumnya didiskusikan pada pelajaran kimia organik tingkat universitas. Dalam bentuk yang biasa, ia melibatkanadisi nukleofilik sebuah enolat keton ke sebuah  aldehida , membentuk β-hidroksi keton, atau sebuah " aldol " ( ald ehida + alkoh ol ), sebuah unit struktural yang dijumpai pada molekul alami dan obat-obatan. Nama  kondensasi aldol  juga umumnya digunakan untuk merujuk  reaksi aldol  itu sendiri yang dikatalisasi oleh aldolase (terutama dalam  biokimia ). Nam...
Baca selengkapnya