Gambar Hidrolisis Amida dalam suasana basa pada senyawa asetamida
KIMIA ORGANIK II
Sabtu, 18 April 2020
Jumat, 17 April 2020
DERIVAT ASAM KARBOKSILAT
DERIVAT
ASAM KARBOKSILAT
Turunan asam
karboksilat adalah senyawa di mana bagian gugus
hidroksi ( -OH ) dari gugus
karboksi ( -COOH) diganti dengan L. substituen
lain Asam halida, anhidrida, ester dan amida adalah turunan asam
karboksilat. Ini disebut "senyawa asil"
dengan rumus umum RCOL . Ketika senyawa asil ini
dihidrolisis, mereka semua dapat dikembalikan ke asam karboksilat
awal. Gambar 1 di bawah ini menunjukkan formula struktur
umum asam karboksilat dan turunannya.
Gugus karboksil
(disingkat -CO 2 H atau -COOH) adalah salah satu gugus fungsi yang
paling banyak terjadi dalam bidang kimia maupun biokimia. Kelompok
karboksil dari keluarga besar senyawa terkait yang disebut senyawa asil
atau turunan asam karboksilat.
Turunan asam
karboksilat itu bisa kita lihat dari struktur, dari senyawa yang dihasilkannya
sebagai hasil dari pergantian gugus OH dalam rumus struktur RCOOH yang mana
oleh gugus –NH2, OOR. Dan jika dilakukan hidrolisis pada turunan asam
karboksilat ini ia yang mana akan menghasilkan bentuk asam karboksilat.
Semua reaksi dan
senyawa yang dibahas dalam bagian ini akan menghasilkan Asam Karboksilat pada
hidrolisis, dan dengan demikian dikenal sebagai Derivatif Asam karboksilat. Hidrolisis
adalah salah satu contoh Substitusi Asil Nukleofilik , yang merupakan
mekanisme dua langkah yang sangat penting yang umum dalam semua reaksi yang
akan dibahas di sini.
Kelompok senyawa ini
juga mengandung gugus karbonil, tetapi sekarang ada atom elektronegatif (oksigen,
nitrogen, atau halogen) yang melekat pada karbon karbonil. Perbedaan
struktur ini menyebabkan perubahan besar dalam reaktivitas.
A. Kereaktifan
Derivat Asam Karboksilat
Derivat asam
karboksilat ialah senyawa yang menghasilkan asam karboksilat apabila dihidrolisis.
Tidak seperti aldehida dan keton, turunan dari asam karboksilat mengandung
gugus yang tinggal, gugus elektronegatif yang dapat hilang sebagai anion
(X- atau RCO2-) atau sebagai anion terprotonasi (ROH atau R2NH).
Stabilitas dan
reaktivitas memiliki hubungan terbalik, yang berarti bahwa semakin stabil suatu
senyawa, umumnya semakin kurang reaktif - dan sebaliknya. Karena asil
halida adalah kelompok yang paling tidak stabil yang terdaftar di atas, masuk
akal bahwa mereka dapat diubah secara kimia ke jenis lain. Karena amida
adalah jenis yang paling stabil yang tercantum di atas, maka secara logis harus
mengikuti bahwa mereka tidak dapat dengan mudah berubah menjadi jenis molekul
lain, dan memang demikian halnya.
Dan perlu diketahui
bahwa semua derivat mengandung gugus asil, RCO-, kecuali nitril.
Dalam derivat asam
karboksilat mengandung gugus pergi yang terikat pada karbon asil, sedangkan
aldehida dan keton tidak. Biasanya reagensia mengadisi pada gugus karbonil
dari keton atau aldehida, tetapi mensubstitusi pergi tersebut dalam derivat
asam.
Kereaktifan turunan
asam karboksilat itu tergantung kepada kemudahannya dalam membentuk intermediet
tetrahedral, dan itu dipengaruhi dengan:
1. Pengaruh sterik
Semakin dengan
meruahnya gugus –gugus pada c alpha menyebabkan reaksi semakin sulit terjadi.
2. Pengaruh elektronik
Yang mana dipengaruhi
oleh kepolaran gugus C=O, dan ini dikarenakan 2 hal:
- Substituen pada inti aromatis
- Keelektronegatifan gugus lepas Y
Pengaruh tingkat
elektrofilitasnya
Turunan asam karboksilat
akan semakin reaktif bila elektrofilitasnya naik. Yang mana elektrofilitas ini
ada yang memengaruhinya:
1. Efek induksi
Gugus penarik elektron
ialah R
Semakin baik menarik
elektron, semakin reaktif pula suatu turunan asam karboksilat tersebut
2. Long pair donation
Faktor ini meningkatkan
karakter ikatan rangkap C=O
Semakin baik denga atom
satu periode dengan C dan relative rendah nilai elektronegatifitasnya.
Ester dan anhidrida
lebih reaktif jika kita bandingkan dengan amida
lebih elektronegatif
disbanding N
Cl periode 3 (C periode
2) → efek lebih kecil
Paling reaktif asil
halide
Delokalisasi elektron
menyebabkan turunnya elektrofilitas
Turunan asam
karboksilat yang berbeda memiliki reaktivitas yang sangat berbeda, asil klorida
dan bromida yang paling reaktif dan amida yang paling reaktif, seperti yang
tercantum dalam daftar yang dipesan secara kualitatif berikut ini. Perubahan
reaktivitas sangat dramatis. Dalam sistem pelarut yang homogen, reaksi asil
klorida dengan air terjadi dengan cepat, dan tidak memerlukan pemanasan atau
katalis. Amida, di sisi lain, bereaksi dengan air hanya dengan adanya asam kuat
atau katalis basa dan pemanasan eksternal.
Reaktivitas: asil
halida> anhidrida >> ester ≈ asam >> amida.
B. Sifat Spektral
Derivat Asam Karboksilat
Spektra nomor dari
derivat asam karboksilat memberikan sedikit informasi mengenai fungsionalitas
dibandingkan dengan spektra inframerah yang memberikan lebih banyak informasi
mengenai tipe gugus fungsional.
1. Asam Halida
Absorpsi inframerah
karbonil dari klorida asam dijumpai pada frekuensi yang sedikit lebih tinggi
daripada resapan untuk derivat asam lainnya.
2. Anhidrida
Pada umumnya anhidrida
menunjukkan peak karbonil rangkap dalam spektrum inframerahnya.
3. Ester
Absorpsi inframerah
karbonil dari ester alifatik sekitar 1740 cm-1 (5,75 mm), tetapi
ester terkonjugasi menyerap pada frekuensi sedikit lebih rendah.
4. Amida
Posisi resapan gugus
karbonil suatu amida beranekaragam dan tergantung pada sejauh mana pengikatan
hidrogen antara molekul-molekul. Spektrum inframerah dari suatu amida cair
murni menunjukkan suatu peak yang disebut pita amida I. Dalam amida ini
dibedakan dengan amida primer, amida sekunder, dan amida tersier.
5. Nitril
Resapan CÂșN dijumpai
dalam daerah ikatan rangkap tiga dari spektrum inframerah dan dengan intensitas
antara medium ke lemah.
C. Turunan dari
Asam Karboksilat
a. Tata Nama
Nomenklatur IUPAC
sistematis untuk turunan asam karboksilat berbeda untuk berbagai senyawa yang
ada dalam kategori luas ini, tetapi masing-masing didasarkan pada nama asam
karboksilat yang paling dekat dengan turunan dalam struktur.
Asil atau asam halida
adalah turunan dari asam karboksilat. Nama root didasarkan pada rantai
terpanjang termasuk kelompok karbonil dari kelompok asil. Karena gugus asil
berada di ujung rantai, karbon C = O haruslah C1. Akhiran asil halida
ditambahkan setelah akhiran hidrokarbon dikurangi
"e": mis . -ane + -oyl halide = -anoyl
halide dll . Halida yang paling umum dijumpai adalah klorida, maka
asil atau asam klorida, misalnya etanoil klorida. Cukup tambahkan nama halida
terlampir pada akhir grup asil.
Contoh:
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 COBr = asetil bromide
1). Reaksi dengan air
Asam klorida bereaksi
dengan air untuk membentuk asam karboksilat. Menambahkan asil klorida ke dalam
air menghasilkan asam karboksilat yang sesuai bersama dengan uap asam hidrogen
klorida yang asam. Reaksi ini biasanya sangat kuat pada suhu kamar.
Mekanisme
2). Reaksi dengan asam
karboksilat
3). Reaksi dengan
Alkohol
4). Reaksi dengan
amonia
5). Asam Klorida atau
asam halide dapat direduksi hingga membentuk 1 o Alkohol
Pereaksi Grignard
mengubah asam klorida menjadi 3 o alkohol
3. Sintesis Asil Halida
Sintesis Asam Halida
Asam karboksilat
bereaksi dengan thionyl chloride (SOCl 2 ) atau oxalyl chloride
(C 2 O 2 Cl 2 ) untuk membentuk asam
klorida. Biasanya reaksi terjadi di hadapan pemulung proton seperti
piridin untuk meminimalkan reaksi samping yang tidak diinginkan. Selama
reaksi, gugus hidroksil dari asam karboksilat diubah menjadi zat antara
klorosulfit menjadikannya gugus yang lebih baik. Anion klorida yang
dihasilkan selama reaksi berperan sebagai nukleofil.
Analog dengan reaksi
alkohol primer dan sekunder dengan PBr 3 untuk menghasilkan alkil
bromida yang sesuai, asam bromida dapat dibentuk dari reaksi tribromide fosfor
dengan asam karboksilat.
2. Anhidrida Asam Karboksilat
a. Tata nama
Anhidrida asam
karboksilat ([RC = O] O [O = CR]) adalah asam karboksilat (COOH) yang memiliki
gugus asil (RC = O) yang melekat pada oksigennya alih-alih hidrogen. Jika
kedua kelompok asil itu sama, maka itu hanyalah nama asam karboksilat dengan
kata asam diganti dengan anhidrida . Jika gugus asil
berbeda, maka mereka diberi nama sesuai urutan abjad dengan cara yang sama,
dengan anhidrida menggantikan asam .
CONTOH:
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 CO-O-OCCH 3 = Ethanoic Anhydride
2. Reaksi Anhidrida
a. Asam Anhidrida bereaksi
dengan air untuk membentuk asam karboksilat
Contoh 1
Mekanisme:
b. Asam Anhidrida bereaksi
dengan alkohol untuk membentuk ester
Asam Anhidrida bereaksi
dengan amina untuk membentuk amida
3) Meninggalkan
penghapusan grup
c. Sintesis Anhidrida
Anhidrida asam
dipreparasi dalam industri dengan berbagai cara. Anhidrida asetat utamanya
diproduksi melalui karbonilasi metil asetat.
Kondisi yang digunakan
beragam tergantung pada asam yang digunakan, namun fosfor
pentoksida merupakan agen
pendehidrasi yang umum digunakan:
2 CH3COOH +
P4O10 → CH3C(O)OC(O)CH3 + "P4O9(OH)2"
Klorida asam juga
merupakan prekursor yang efektif:
CH3C(O)Cl + HCO2Na →
HCO2COCH3 + NaCl
3. Ester
a. Tata nama
Ester dibuat ketika
hidrogen pada asam karboksilat digantikan oleh gugus alkil. Ester (RCOOR 1 ) dinamakan sebagai alkil
alkanoat . Gugus alkil yang langsung melekat pada oksigen dinamakan
pertama, diikuti oleh gugus asil,
dengan -at menggantikan- g gugus asil.
Contoh:
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 = asetil butanoat
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 = asetil butanoat
b. Reaksi Ester
Ester bereaksi dengan
nukleofil pada karbon karbonil. Karbonil adalah elektrofilik yang lemah
tetapi diserang oleh nukleofil yang kuat (amina, alkoksida, sumber hidrida,
senyawa organolitium, dll.). Ikatan C – H yang berdekatan dengan karbonil
bersifat asam lemah tetapi mengalami deprotonasi dengan basa kuat.
1). Hidrolisis dan
saponifikasi
Esterifikasi adalah
reaksi yang dapat dibalik. Ester mengalami hidrolisis dalam kondisi asam dan basa. Dalam
kondisi asam, reaksi adalah reaksi kebalikan dari esterifikasi Fischer . Dalam
kondisi dasar, hidroksida bertindak sebagai nukleofil, sedangkan
alkoksida adalah gugus yang meninggalkan. Reaksi ini, saponifikasi , adalah dasar pembuatan
sabun.
Gugus alkoksida juga
dapat dipindahkan oleh nukleofil yang lebih kuat seperti amonia atau amina primer atau sekunder untuk menghasilkan amida : (reaksi amonolisis)
RCO 2 R ′ +
NH 2 R ″ → RCONHR ″ + R′OH
2). Pengurangan
Dibandingkan dengan
keton dan aldehida, ester relatif tahan terhadap reduksi.
RCO 2 R ′ + 2
H 2 → RCH 2 OH + R′OH
Katalis khas
adalah kromit tembaga .
3). Kondensasi Claisen dan
reaksi terkait
Deprotonasi menghasilkan enolat nukleofilik, yang selanjutnya dapat bereaksi,
misalnya kondensasi Claisen dan padanan
intramolekulnya, kondensasi Dieckmann.
4). Reaksi lain
Ester fenil bereaksi
terhadap hidroksiarylketon dalam penataan ulang Fries .
Ester spesifik
difungsikan dengan gugus α-hidroksil dalam penataan ulang Chan .
Ester dengan atom
ÎČ-hidrogen dapat dikonversi menjadi alkena dalam pirolisis ester .
Konversi langsung ester
menjadi nitril.
c. Sintesis Ester
a). Esterifikasi asam
karboksilat dengan alkohol
Sintesis klasik
adalah esterifikasi Fischer , yang
melibatkan perlakuan asam karboksilat dengan alkohol di hadapan zat dehidrasi :
RCO 2 H +
R′OH ⇌ RCO 2 R ′ +
H 2 O
Reagen dikenal yang mendorong dehidrasi campuran alkohol dan asam karboksilat. Salah satu contoh adalah esterifikasi Steglich , yang merupakan metode pembentukan ester dalam kondisi ringan. Metode ini populer dalam sintesis peptida , di mana substrat peka terhadap kondisi keras seperti panas tinggi. DCC ( dicyclohexylcarbodiimide ) digunakan untuk mengaktifkan asam karboksilat untuk reaksi lebih lanjut. 4-Dimethylaminopyridine (DMAP) digunakan sebagai katalis transfer asil.
Reagen dikenal yang mendorong dehidrasi campuran alkohol dan asam karboksilat. Salah satu contoh adalah esterifikasi Steglich , yang merupakan metode pembentukan ester dalam kondisi ringan. Metode ini populer dalam sintesis peptida , di mana substrat peka terhadap kondisi keras seperti panas tinggi. DCC ( dicyclohexylcarbodiimide ) digunakan untuk mengaktifkan asam karboksilat untuk reaksi lebih lanjut. 4-Dimethylaminopyridine (DMAP) digunakan sebagai katalis transfer asil.
Metode lain untuk
dehidrasi campuran alkohol dan asam karboksilat adalah reaksi Mitsunobu :
RCO 2 H +
R′OH + P (C 6 H 5 ) 3 +
R 2 N 2 → RCO 2 R ′ + OP
(C 6 H 5 ) 3 +
R 2 N 2 H 2
Asam karboksilat dapat
diesterifikasi menggunakan diazometana :
RCO 2 H +
CH 2 N 2 → RCO 2 CH 3 + N 2
b). Esterifikasi asam
karboksilat dengan epoksida
Asam karboksilat
diesterifikasi dengan pengobatan dengan epoksida, menghasilkan ÎČ-hidroksiester:
RCO 2 H +
RCHCH 2 O → RCO 2 CH 2 CH (OH) R
Reaksi ini digunakan
dalam produksi resin resin ester dari asam akrilat .
c). Alkoholisis asil
klorida dan asam anhidrida
Alkohol bereaksi dengan asil klorida dan asam anhidrida untuk menghasilkan ester:
RCOCl + R′OH →
RCO 2 R ′ + HCl
(RCO) 2 O +
R′OH → RCO 2 R ′ + RCO 2 H
Reaksinya adalah
penyederhanaan ireversibel yang menyederhanakan.
d). Alkilasi garam
karboksilat
Dalam
hal alkil klorida digunakan, garam iodida
dapat mengkatalisasi reaksi ( reaksi Finkelstein ). Garam
karboksilat sering dihasilkan in situ . Reaksi ini dapat mengalami masalah ketersediaan anion dan,
karenanya, dapat mengambil manfaat dari penambahan katalis transfer fase atau pelarut aprotik yang sangat polar
seperti DMF .
e). Transesterifikasi
Transesterifikasi , yang melibatkan
perubahan satu ester menjadi ester lainnya, dipraktikkan secara luas:
RCO 2 R ′ +
CH 3 OH → RCO 2 CH 3 + R′OH
f). Karbonilasi
Alkena mengalami
" hidroesterifikasi " dengan adanya
katalis karbonil logam . Ester asam propionat diproduksi secara komersial
dengan metode ini:
C 2 H 4 +
ROH + CO → C 2 H 5 CO 2 R
Persiapan metil propionat adalah salah satu contoh
ilustratif.
C 2 H 4 +
CO + MeOH → MeO 2 CCH 2 CH 3
Karbonilasi metanol menghasilkan metil format , yang merupakan sumber
komersial utama asam format . Reaksi dikatalisis
oleh natrium metoksida :
CH 3 OH + CO
→ CH 3 O 2 CH
g). Penambahan asam
karboksilat pada alkena dan alkin
Di hadapan katalis berbasis paladium , etilen, asam asetat , dan oksigen bereaksi untuk menghasilkan vinil asetat :
C 2 H 4 +
CH 3 CO 2 H + 1 ⁄ 2 O 2 →
C 2 H 3 O 2 CCH 3 + H 2 O
h). Dari aldehydes,
Reaksi Tishchenko melibatkan disproporsionasi aldehida dengan adanya basa anhidrat untuk menghasilkan
ester. Benzaldehyde bereaksi dengan sodium
benzyloxide (dihasilkan dari sodium dan benzyl alcohol ) untuk menghasilkan benzyl benzoate . Metode
ini digunakan dalam produksi etil asetat dari asetaldehida .
i). Metode lain
- Penataan ulang favorskii α-haloketones di hadapan basis
- Baeyer-Villiger oksidasi keton dengan peroksida
- Reaksi tajam nitril dengan alkohol
- Abstraksi nukleofilik dari kompleks logam-asil
- Hidrolisis ortoester dalam asam air
- Selulolisis melalui esterifikasi [18]
- Ozonolisis alkena menggunakan hasil kerja di hadapan asam klorida dan berbagai alkohol .
- Oksidasi anodik dari metil keton mengarah ke metil ester.
4. Amida Asam Karboksilat
a. Tata nama
amida yang memiliki
gugus amino (-NH 2 ) yang melekat pada gugus karbonil (RC = O)
dinamai dengan mengganti asam -oat atau asam -at dari asam
karboksilat yang sesuai dengan -amida .
Contoh:
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 CONH 2 = acetamide
CH 3 COOH = asam asetat
CH 3 CONH 2 = acetamide
2. Reaksi Amida
"Amida "
adalah yang paling reaktif di antara turunan asam karboksilat yang
umum. Amida
primer yang diwakili olehrumus umum RCONH 2 disintesis dengan
mereaksikan amonia NH 3 dengan ester, asam halida atau asam
anhidrida. Dalam sistem pelarut yang homogen, reaksi asil klorida dengan air terjadi dengan cepat, dan tidak memerlukan pemanasan atau katalis. Amida, di sisi lain, bereaksi dengan air hanya dengan adanya asam kuat atau katalis basa dan pemanasan eksternal.
Amida juga dapat diperoleh dengan memanaskan garam amonium dari asam karboksilat.
Amida juga dapat diperoleh dengan memanaskan garam amonium dari asam karboksilat.
Sintesis
amida menggunakan asam karboksilat
Amide memiliki struktur
planar. Ikatan karbon - nitrogen umumnya ditulis sebagai
ikatan tunggal, tetapi dalam kenyataannya rotasi tentang sumbu ikatan ini cukup
terbatas, seperti ikatan rangkap.
Amida
resonansi
Karena kontribusi
besar dari struktur ikatan rangkap karbon - nitrogen ini,
ikatan karbon - nitrogen yang sebenarnya berperilaku
seperti ikatan rangkap. Akibatnya, dua atom yang menghubungkan C dan N dari ikatan
amida semuanya terletak pada bidang yang sama, dan rotasi
ikatan karbon - nitrogen pada sumbu ikatan
dibatasi. Dan karena
kontribusi besar stabilisasi resonansi ini, amida lebih stabil dan kurang
reaktif daripada senyawa asil lainnya.
Namun, seperti senyawa
asil lainnya, amida dapat bereaksi dengan nukleofil. Sebagai contoh,
acetamide dihidrolisis dengan bereaksi dengan air H2O ,
seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah
ini. Namun, karena amida stabil, laju reaksinya lambat, biasanya
membutuhkan waktu pemanasan yang lama dan katalis seperti asam dan basa.
Hidrolisis
acetamide .
1). Dehidrasi amida
Amida didehidrasi
dengan memanaskan campuran padat amida dan fosfor (V) oksida,
P 4 O 10 .
Air dikeluarkan dari
gugus amida untuk meninggalkan gugus nitril, -CN. Nitril cair dikumpulkan
dengan distilasi sederhana.
Misalnya, dengan
ethanamide, Anda akan mendapatkan ethanenitrile.
2). Degradasi Hofmann
Degradasi Hofmann
adalah reaksi antara amida dan campuran larutan bromin dan natrium
hidroksida. Panas dibutuhkan.
Efek bersih dari reaksi
adalah hilangnya -CO- bagian dari gugus amida. Anda mendapatkan amina
primer dengan satu atom karbon lebih sedikit daripada amida asli.
Pengurangan amida
Amida dapat direduksi
menjadi amina primer melalui reaksi dengan lithium tetrahydridoaluminate,
LiAlH 4 , dalam eter kering (etoksietana) pada suhu kamar.
Reaksi awal diikuti
oleh pengobatan dengan asam encer, seperti asam sulfat atau hidroklorat encer.
Misalnya, jika Anda
mengurangi ethanamide, Anda akan mendapatkan etilamin.
Persamaan keseluruhan
dengan hidrogen dalam kurung kotak baik untuk tingkat ini.
Anda mungkin
memperhatikan bahwa ini adalah pengurangan yang sedikit berbeda dari yang
terjadi ketika LiAlH 4 mengurangi ikatan rangkap karbon-oksigen dalam
aldehida atau keton. Dalam kasus tersebut, oksigen tetap berada dalam
molekul akhir, dan Anda membentuk gugus -OH.
3). Hidrolisis Amida
Memerlukan keadaan yang sangat ekstrim. Pemanasannya bisa dilakukan dengan temperatur yang tinggi dengan memakai katalis asam maupun basa. Acetamide dihidrolisis dengan bereaksi dengan air H2O , seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah ini. Namun, laju reaksinya lambat, biasanya membutuhkan waktu pemanasan yang lama dan katalis seperti asam dan basa.
Memerlukan keadaan yang sangat ekstrim. Pemanasannya bisa dilakukan dengan temperatur yang tinggi dengan memakai katalis asam maupun basa. Acetamide dihidrolisis dengan bereaksi dengan air H2O , seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah ini. Namun, laju reaksinya lambat, biasanya membutuhkan waktu pemanasan yang lama dan katalis seperti asam dan basa.
- Katalis asam
- Katalis basa
c. Sintesis Amida
Amida umumnya disintesis
di laboratorium melalui beberapa cara :
1). Reaksi anhidrida
dengan ammonia
2). Reaksi ester dengan
ammonia
3). Reaksi klorida asam
dengan ammonia
4). Pemanasan garam
ammonium karboksilat
Dari Nitril
Hidrolisis nitril
adalah metode yang memuaskan untuk pembuatan amida yang tidak disubstitusi dan
sangat nyaman ketika hidrolisis diinduksi dalam kondisi agak basa oleh hidrogen
peroksida:
5. Nitril Asam Karboksilat
a. Tata Nama
Nitril (RCN) dapat
dilihat sebagai analog nitrogen dari karbonil dan dikenal karena sifat penarik
elektronnya yang kuat dan toksisitas. Nitril dinamai dengan menambahkan
suffix -nitrile ke rantai hidrokarbon terpanjang (termasuk karbon
dari gugus siano). Ini juga dapat dinamai dengan mengganti asam -ic atau asam
-ic dari asam karboksilat yang sesuai
dengan -onitrile . Nomenklatur IUPAC kelas fungsional juga dapat
digunakan dalam bentuk alkil sianida .
b. Reaksi Nitril
C. Sintesis nitril
Secara industri, metode
utama untuk memproduksi nitril adalah amoksidasi dan hidrosianasi . Kedua rute berwarna hijau dalam arti bahwa mereka
tidak menghasilkan jumlah garam stoikiometrik.
1). Ammoxidation
Pada ammoksidasi , hidrokarbon sebagian teroksidasi dengan adanya amonia . Konversi ini dilakukan dalam skala besar
untuk akrilonitril : [9]
CH 3 CH = CH 2 +
3 ⁄ 2 O 2 + NH 3 → NCCH = CH 2 + 3
H 2 O
Dalam produksi
akrilonitril, produk sampingnya adalah asetonitril . Pada skala industri,
beberapa turunan dari benzonitril , phthalonitrile , serta Isobutyronitrile
dibuat dengan ammoksidasi. Proses ini dikatalisis oleh oksida logam dan diasumsikan diproses
melalui imine.
2). Hidrosianasi
Hidrosianasi adalah metode industri untuk
menghasilkan nitril dari hidrogen sianida dan alkena. Proses ini
membutuhkan katalis homogen . Contoh hidrosianasi
adalah produksi adiponitril , prekursor nilon-6,6 dari 1,3-butadiena :
CH 2 = CH −
CH = CH 2 + 2 HCN → NC (CH 2 ) 4 CN
Dari halida organik dan
garam sianida
Dua reaksi metathesis garam populer untuk
reaksi skala laboratorium. Dalam sintesis nitril Kolbe , alkil halida menjalani substitusi alifatik nukleofilik dengan sianida logam alkali. Aryl nitril disiapkan
dalam sintesis Rosenmund-von Braun .
3). Sianohidrin
Karena polaritas
karbonil organik, reaksi ini tidak memerlukan katalis, tidak seperti
hidrosianasi alkena. O-Silil sianohidrin dihasilkan oleh penambahan trimetilsilil sianida dengan adanya
katalis (silikilasi). Cyanohydrins juga disiapkan dengan reaksi
transcyanohydrin dimulai, misalnya, dengan aseton cyanohydrin sebagai sumber
HCN.
4). Dehidrasi amida dan
oksim
Nitril dapat dibuat
dengan dehidrasi amida primer. Di hadapan etil diklorofosfat dan DBU , benzamida dikonversi menjadi benzonitril : Reagen
lain yang umum digunakan untuk tujuan ini termasuk
P 4 O 10 , dan SOCl 2 .
Dalam dehidrasi terkait, amida sekunder menghasilkan nitril oleh degradasi amon von Braun . Dalam
hal ini, satu ikatan CN terputus. Dehidrasi aldoximes (RCH = NOH) juga memberi nitril. Reagen
khas untuk transformasi ini adalah trietilamin / sulfur dioksida , zeolit , atau sulfuryl klorida. Mengeksploitasi
pendekatan ini adalah sintesis nitril dari aldehida dengan hidroksilamin One-pot di hadapan natrium sulfat .
Permasalahan
Permasalahan
1. Dikatakan bahwa dalam sistem pelarut yang homogen, reaksi asil klorida dengan air terjadi dengan cepat, dan tidak memerlukan pemanasan atau katalis. Amida, di sisi lain, bereaksi dengan air hanya dengan adanya asam kuat atau katalis basa dan pemanasan eksternal. Mengapa terjadi demikian?
2. Hidrolisis nitril menjadi asam karboksilat telah dijelaskan sebelumnya , dan membutuhkan kondisi reaksi (katalis dan panas) yang serupa dengan yang dibutuhkan untuk menghidrolisa amida. Ini tidak mengherankan, karena penambahan air pada ikatan rangkap karbon-nitrogen menghasilkan zat antara yang tautomerisasi menjadi amida. Mengapa penambahan air pada ikatan rangkap karbon nitrogen menghasilkan zat antara tautomerisasi menjadi amida?
3. Acetamide dihidrolisis dengan bereaksi dengan air H2O , seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah ini.
Namun, laju reaksinya lambat, biasanya membutuhkan waktu pemanasan yang lama dan katalis seperti asam dan basa. Apa yang menyebabkan laju reaksinya lambat? Adakah cara agar laju reaksinya tersebut berlangsung agak cepat?
Namun, laju reaksinya lambat, biasanya membutuhkan waktu pemanasan yang lama dan katalis seperti asam dan basa. Apa yang menyebabkan laju reaksinya lambat? Adakah cara agar laju reaksinya tersebut berlangsung agak cepat?
Langganan:
Postingan (Atom)