Kemiripan antara reaksi-reaksi
Perbandingan struktur air, etanol, dan fenol
Air, etanol, dan fenol masing-masing mengandung sebuah gugus -OH. Pada molekul air, gugus ini terikat pada atom hidrogen, pada molekul alkohol terikat pada sebuah gugus alkil (disimbolkan dengan "R"), dan pada molekul fenol terikat pada sebuah cincin benzen. Rumus molekul fenol adalah C6H5OH.
Perbandingan reaksi asil klorida dan reaksi anhidrida asam dengan air, alkohol dan fenol
Karena asil klorida memiliki rumus struktur yang jauh lebih mudah, maka akan sangat membantu jika kita memulai pembahasan dengan asil klorida.
Reaksi dengan asil klorida
Kita akan mengambil contoh etanoil klorida sebagai asil klorida sederhana.
Reaksi umum antara klorida etanoil dengan sebuah senyawa X-O-H (dimana X adalah hidrogen, atau sebuah gugus alkil, atau sebuah cincin benzen) adalah:
Sehingga setiap reaksi akan menghasilkan gas hidrogen klorida – hidrogen berasal dari gugus -OH, dan klorin berasal dari etanoil klorida . Komponen lain yang tersisa semuanya bergabung menjadi satu struktur.
Reaksi dengan anhidrida asam
Kita mengambil contoh anhidrida etanoat sebagai anhidrida asam yang paling umum ditemui dalam pembahasan tingkat dasar.
Jika anda membandingkan persamaan reaksi di atas dengan persamaan reaksi untuk asil klorida, anda bisa melihat bahwa satu-satunya perbedaan adalah bahwa yang dihasilkan sebagai produk kedua adalah asam etanoat, bukan hidrogen klorida seperti pada reaksi asil klorida.
Reaksi-reaksi anhidrida asam persis sama seperti reaksi-reaksi asil klorida yang sebanding kecuali:
- Asam etanoat terbentuk sebagai produk kedua bukan gas hidrogen klorida.
- Reaksi berlangsung lebih lambat. Anhidrida asam tidak terlalu reaktif seperti asil klorida.
Reaksi masing-masing dengan air, alkohol, dan fenol
Reaksi dengan air
Dengan memodifikasi persamaan umum yang disebutkan di atas, yaitu X-OH diganti dengan H-OH (air), maka akan diperoleh dua molekul asam etanoat.
Persamaan ini lebih sering (dan lebih mudah) dituliskan sebagai berikut:
Reaksi ini berlangsung lambat pada suhu kamar (lebih cepat jika dipanaskan) tanpa ada hal-hal menarik yang bisa diamati (berbeda dengan asil klorida dimana asap hidrogen klorida terbentuk). Pada reaksi ini anda mencampur dua cairan tidak berwarna dan memperoleh cairan tidak berwarna lainnya.
Adapun reaksi untuk asil klorida adalah:
Reaksi dengan alkohol
Kita akan memulai dengan mengambil contoh alkohol secara umum yang bereaksi dengan anhidrida etanoat. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:
atau, untuk lebih sederhananya:
Produk yang terbentuk kali ini (selain asam etanoat yang selalu terbentuk) adalah sebuah ester. Sebagai contoh, dengan etanol akan diperoleh ester etil etanoat:
Reaksi ini juga memerlukan sedikit pemanasan agar bisa berlangsung dengan laju reaksi yang cukup, dan lagi-lagi tidak ada kejadian dramatis yang bisa diamati.
Adapun reaksi untuk asil klorida adalah:
Reaksi dengan fenol
Reaksi dengan fenol sendiri
Fenol memiliki sebuah gugus -OH yang terikat langsung pada sebuah cincin benze. Dalam zat yang biasanya disebut "fenol", tidak ada lagi yang terikat pada cincin selain gugus -OH tersebut. Kita akan membahas ini terlebih dahulu.
Reaksi antara fenol dengan anhidrida asam tidak begitu penting, tetapi akan diperoleh ester persis seperti pada reaksi dengan alkohol.
Atau, untuk lebih sederhananya:
Khususnya jika anda menuliskan persamaan dengan cara kedua di atas, maka akan terlihat jelas bahwa dihasilkan ester yang lain – dalam hal ini, disebut fenil etanoat.
Adapun reaksi untuk asil klorida adalah:
Tetapi anda perlu hati-hati karena struktur ester biasa dituliskan dengan berbagai cara sehingga strukturnya lebih mirip seperti sebuah turunan fenol.
Sebagai contoh:
Perhatikan bahwa hidrogen dari gugus -OH fenol telah digantikan oleh sebuah gugus asil (sebuah gugus alkil yang terikat pada ikatan rangkap C=O).
Anda bisa mengatakan bahwa fenol telah terasetilasi atau telah mengalami asilasi.
Karena sifat dari gugus alkil yang khusus ini, maka proses ini juga disebut sebagai etanoilasi. Hidrogen digantikan oleh sebuah gugus etanoil, CH3CO-.
Pembuatan aspirin
Reaksi dengan fenol sendiri tidak terlalu penting, tetapi kita bisa membuat aspirin dengan sebuah reaksi yang sangat mirip dengan reaksi ini.
Molekul berikut adalah asam 2-hidroksibenzoat (juga disebut sebagai asam 2-hidroksibenzenkarboksilat). Nama lama untuk senyawa ini adalah asam salisilat.
Anda bisa menemukan senyawa ini dituliskan dengan salah satu dari dua cara berikut. Keduanya adalah struktur yang sama dengan molekul yang hanya diputar.
Anda juga bisa menemukan senyawa ini dituliskan dengan gugus -OH pada bagian ujung atas dan gugus -COOH di sebelah kiri atau kanannya. Ini terkadang sangat membingungkan.
Apabila senyawa ini bereaksi dengan anhidrida etanoat, maka akan teretanoilasi (atau terasetilasi untuk istilah lebih umumnya) menghasilkan:
Semua cara penulisan ini bisa digunakan.
Molekul ini adalah aspirin.
- Uji kelarutan
Sebagian kecil alkohol larut dalam air karena gugus hidroksi pada alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Namun ketika ukuran gugus alkil bertambah besar , kelarutannya dalam air akan berkurang. Hal ini disebabkan oleh kemampuan gugus alkil yang dapat mengganggu pembentukann ikatan hidrogen antara gugus hidroksi dengan air. Jika gangguan ini cukup besar, akibatnya molekul – molekul air akan menolak molekul – molekul alkohol untuk menstabilkan kembali ikatan hidrogen antarmolekul air. Jika gugus non polar 9seperti gugus alkil) terikat pada cincin aromatik, kelarutan fenol dalam air akan berkurang. Hal ini yang dianggap menjadi alasan mengapa gugugs non polar disebut gugus hidrofob.
Selain dipengaruhi gugus hidroksi, kelarutam alkohol dalam air juga dipengaruhi oleh jumlah atom C-nya. Menurut literatur, pada umumnya alkohol yang mempunyai jumlah atom C 1-3 akan larut sempurna dalam air, jumlah atom C 4-5 akan sedikit larut dalam air, dan jumlah atom C >6 akan tidak larut dalam air.
- Uji Lucas
Uji lucas digunakan untuk memebedakan alkohol – alkohol primer, sekunder, dan tersieryang dapat larut dalam air. Reagen lucas merupakan suatu campuran asam kloridapekat dan seng klorida. Seng klorida adalah suatu asam lewis, yang ketika ditambahkan dalam asam klorida akan membuatlarutan menjadi lebih asam. Alkohol tersier yang larut dalam air akan bereaksi denga cepat dengan reagen lucas membentuk alkil klorida yang tak larut dalam larutan berair. Adapun pada alkohol tersier terindikasikan dengan adanya pembentukan fas cair kedua yang terpisah dari larutan semula di dalam tabung reaksi dengan segera setelah alkohol bereaksi. Alkohol sekunder berjalan lambat dan setelah pemanasan akan terbentuk fasa cair lapisan kedua biasanya setelah 10 menit. Alkohol primer dan metanol tidak dapat bereaksi pada kondisi ini.
Pada alkohol tersier, atom klor biasanya terikat pada atom karbon yang sebelumnya mengikat gugus –OH. Pada alkohol sekunder, seringkali atom klor ini terikat pada atom karbon yang mengikat gugus hidroksi. Namun penataan ulang dapat saja terjadi yang mengakibatkan terikatnya atom klor tidak terjadi pada atom karbon yang sebelumnya mengikat –OH. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
- Reaksi secara umum + reagen Lucas
- alkohol primer + reagen Lukas à tidak ada reaksi
- alkohol sekunder + reagen Lukas
- alkohol tersier + reagen Lukas
- Uji Asam Kromat
Asam kromat dapat menyebabkan alkohol primer teroksidasi menjadi asam karboksilat. Bilangan oksidasi Cr +6 (berwarna merah kecoklatan) akan tereduksi menjadi Cr +3 (berwarna hijau). Adapun alkohol sekunder akan teroksidasi menjadi keton oleh asam kromat dan alkohol tersier tidak dapat teroksidasi oleh asam kromat. Fenol sendiri biasanya teroksidasi menjadi tar berwarna coklat oleh asam coklat. Adapun reaksi – reaksinya adalah sebagai berikut.
- alkohol primer + asam kromat à asam karboksilat
- alkohol sekunder + asam kromat à keton
- alkohol tersier + asam kromat à tidak bereaksi
- fenol + asam kromat à tar
- Keasaman Fenol
Sebagian besar fenol bersifat asam yang lebih lemah daripada asam karboksilat dan asam yang lebih kuat dari alkohol.ketika fenol bereaksi dengan suatu basa, fenol akan diubah menjadi anion fenoksida, sehingga fenol akan terlarut dalam larutan basa (sebagai garam fenoksida). Larutan natrium hidroksida dan natrium karbonat merupakan basa yang cukup kuat untuk dapat melarutkan hampir semua fenol yang tak larut dalam air, tetapi larutan natrium bikarbonat tidak dapat. Tak satu pun di antara basa – basa tersebut yang cukup kuat untuk mengubah sejumlah tertentu alkohol menjadi ion alkoksida (yang akan melarutkan alkohol yang tak larut air dalam bentuk anion alkoksida).
- Uji Besi(III) Kromat
Penambahan besi(III) klorida yang terlarut dalam kloroform (triklorometana) ke dalam suatu larutan fenol dalam kloroform, menghasilkan suatu larutan berwarna ketika ditambahkan piridin. Berdasarkan struktur fenol, warna produk yang dihasilkan dapat bervariasi mulai dari merah sampai ungu. Adapun alkohol tidak menghasilkan warna apapun pada uji ini.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar