MEKANISME REAKSI-REAKSI ADISI ALDEHID DAN KETON

MEKANISME REAKSI-REAKSI ADISI ALDEHID DAN KETON

Gugus karbonil merupakan gugus terpenting dalam kimia organik. Hampir setiap proses sintesis memanfaatkan gugus karbonil.

Berikut ini jenis- jenis senyawa karbonil

Pada kali ini kita akan membahas mengenai mekanisme reaksi adisi aldehid dan keton. Pada adisi nukleofilik dari aldehid dan keton biasanya memiliki dua variasi. teermediet tetrahedral nantinya akan terprotonasi menghasilkan suatu alkohol yang stabil, suatu atom oksigen karbonil berikutnya akan dilepaskan (sebagai H2O atau OH -) untuk menghasilkan suatu ikatan rangkap karbon-nukleofil.

Aldehida pada umumnya lebih reaktif dibanding keton dalam reaksi adisi nukleofilik karena dua alasan, yaitu sterik dan elektronik.

Ada berbagai macam reaksi adisi nukleofilik namun disini saya hanya menjelaskan hanya reaksi 3 saja yakni :

1. Reaksi adisi nukleofil H2O atau sering disebut juga dengan reaksi adisi hidrasi yakni pada reaksi ini  membuat suatu gem-diol atau hidrat. Bentuk umum dari rekasi adisi hidrasi ini adalah sebagai berikut:

Contohnya jika menggunakan substratnya aldehid dan keton:

Pada reaksi yang pertama keton (aseton) direaksikan dengan (H₂O) akan menghasilkan senyawa hidrat yakni aseton hidrat (0,1%). Dan pada reaksi kedua aldehid (formaldehida) bereksi degan air akan membentuk senyawa hidrat yaitu formaldehida hidrat (99,9%). Berikut ini mekanisme pada reaksi adisi nukleofil H2O:

Dapat dilihat pada katalis basa nukleofil akan menyerang gugus karbonilnya sehingga ikatan rangkap atau ikatan pi-nya terputus lalu mengikat nukleofil dan atom O menjadi kekurangan elektron. Sehingga ion H+ yang berasal dari air akan terlepas dan tertarik pada atom O yang memiliki kekurangan elektron. lalu akan menghasilkan suatu senyawa hidrat dan –OH. dan ketika katalis asam akan menghasilkan suatu senyawa hidrat dan H3O+.

2. Reaksi adisi Pereaksi Grignard.

Pada reaksi ini akan membentuk senyawa alkohol. Pereaksi pada Grignard ini yakni nukleofil karena pada ikatan karbon-magnesium sangat terpolarkan oleh kerapatan elektron yang cukup tinggi pada karbon. Bentuk umum reaksi adisi dari pereaksi gridnard pada keton atau aldehid ialah sebagai berikut:

Jika formal dehid bereaksi oleh suatu pereaksi grignard maka yang akan dihasilkan adalah alkohol primer, jika aldehid bereaksi oleh suatu pereaksi grignard maka yang akan dihasilkan adalah alkohol sekunder dan jika keton bereaksi dengan suatu pereaksi gridnard maka yang akan dihasilkan adalah alkohol tersier. Berikut ini mekanisme umum reaksi adisi pereaksi grignard yang terjadi pada aldehid atau keton:

Pada tahap yang pertama yakni ionisasi gridnard dimana gridnard akan dipecahkan menjadi R: bermuatan yang bermuatan negatif (-) dan MgX yang bermuatan positif (+). selanjutnya R: yang bermuatan negatif akan tertarik ke gugus karbonil atau paad C karbokation dan ikatan phi akan terputus sehingga atom O menjadi bermuatan negatif (-). Tahap selanjutnya yakni O yang bermuatan negatif (-) yang berdampigan dengan ⁺MgX atau disebut tahap intermediat tetrahedral dapat disebut juga senyawa organologam. Tahap selanjutnya adalah tahapan adisi hidrasi yakni atom H+ akan tertarik ke arah atom O yang bermuatan negatif (-). Lalu OH- mengikat +MgX sehingga dapat membentuk senyawa alkohol dan senyawa gridnard.

3. Adisi Nukleofilik dengan Alkohol.

Pada reaksi ini akan membentuk senyawa asetal. Alkohol merupakan salah satu contoh nukleofil lemah yang dapat mengadisi keton atau aldehida dengan cukup lambat pada suasana netral. Berikut ini merupakan bentuk umum reaksi adisi nukleofilik menggunakan alkohol pada aldehid/keton:

Contoh :

Pada reaksi diatas yakni 4-ters-Butilsikloheksanol direkasikan dengan alkohol primer yang akan menghasilkan 4-ters-Butilsikloheksanol etilena asetal atau suatu asetal siklik. Dalam suasana asam, oksigen karbonil yang merupakan nukleofilik akan mengalmi protonasi, dan senyawa karbonil yang irprotonasi akan lebih reaktif dibandingkan suatu senyawa karbonil yang netral. Mekanisme reaksi nukleofil oleh alkohol pada aldehid atau keton dalm suasana asam ialah:

Pada mekanisme ini pertma yakni protonasi H+ dimaan akan membentuk suatu gugus karbonil atau C karboktion selanjutnya gugus karboinil terpolarsasi kuat dan aktivitas gugus karbonil melakukan serangan nukleoflik oleh pasangan elktron bebas dari alkohol lalu akan menghasilkan suatu sneyawa semi asetal terprotonasi. selajutnya masuk ke tahap pelepasna akan menghasilkan intermedeit tetrahedral hemiasetal netral. tahap selanjutnya yakni protonasi hidroksil hemiasetal dengan mengubahnya menjadi gugus pergi atau "leaving group" yang baik. Selanjutnya dehidrasi dari hemi aestal keprotonasi dapat menghasilkan intermediet ion oksonium. Lalu diadisi oleh alkohol kedua sehingga dapat menghasilkan asetal yang terprotonasi. Lalu  pada tahap terakhir yakni tahap deprotonasi atau tahap kehilangan proton yang mana akan menghasilkan suatu produk asetal.

Reaktivitas relatif antara aldehida dan keton yang mana Aldehid pada umumnya lebih reaktif dibanding keton dalam reaksi adisi nukleofilik dikarenakan adanya alasan sterik dan elektronik.

Permasalahan :

1.Apa pengaruh sterik dan elektronik sehingga menyebabkan aldehid lebih reaktif dari keton?

2. Apa Yang menyebabkan alkohol mengadisi keton atau aldehid pada suasana netral berlangsung lambat?

3.Ketika alkohol mengadisi keton dan aldehid pada suasana netral berlangsung lambat bagaimana jika pada suasana asam ?