bab ii aldol

16
BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Reaksi aldol adalah salah satu reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon yang penting dalam kimia org anik  . Dalam bentuk yang umum, ia melibatkan Reaksi adisi nukl eof ili kenolat keton ke sebuah aldehida, membentuk sebuah keton β-hidroksi, atau "aldol" (aldehida + alkohol), sebuah struktur senyawa obat-obatan yang ditemukan seara alami . !roduk adisi aldol me le paskan se bu ah mole ku l ai r selama reaksi dan membentuk keton ,β-tak#enuh. $al ini dinamakan kondensasi aldol . Reaksi aldol ditemukan seara terpisah oleh %harles-&dolphe 'urt dan &leksandr !orfyreih *orodin pada tahun . *or odi n men gamati dimeris asi ald ol /-hidr oks ibu tanal dar i asetaldehida di bawah kondisi asam. Reaksi aldol digunakan seara meluas pada produksi komoditi kimia berskala  besar sepert i  pentaeritritol dan pada industri farmasi untuk sintesis obat-obatan yang beroptik mur ni . 0eb ag ai ontoh, li nt as an awa l !f i er un tu k oba t sa ki t #a ntu ng 1ipit or  (2334 atorastatin) yang te rdaf ta r pa da tahu n 556 me ng guna ka n du a re aksi aldol, mengi#inkan produksi obat berkuantitas skala multigram. !ola struktur aldol sangat umum terd apa t pad a poliketida, sebuah ke las produk alami  yan g dar iny a banyak obat-obat an dit uru nka n, mel ipu ti immuno supresan man #ur 789:6, anti bio tik  tetrasiklina, dan ag en anti#amur amfoter isin *. Ris et yan g eks tensif ter hadap reak si ald ol tel ah men gha sil kan metode-metode reaksi yang sangat efisien, yang memperbolehkan sinstesis  banyak poliketida. ;anp a me to de in i, si ntesis poliketida akan sangat sulit. $al ini sangatlah penting karena banyak poliketida, bersama dengan molekul- molekul aktif biologis lainnya, ditemukan seara alami dalam #umlah yang sangat sedikit unt uk dii ne stig asi lebih lan #ut . 0in tesi s dari seny awa- seny awa ter sebut yan g per nah dianggap tidak mungkin dapat dilakukan sekarang seara rutin dalam skala laboratorium dan men dekati ia bil ita s ekonomi pad a skal a yan g lebih bes ar pad a kas us- kasu s tert ent u, misalnya pada agen anti-tumor yang sangat aktif,  diskodermolida. Di bidang  biokimia, reaksi aldol adalah salah satu langkah kuni dalam glikolisis, dimana reaksi ini dikatalisasi oleh enim aldolase. Reaksi aldol sangat penting dalam sintesis organik  karena ia menghasilkan produk dengan dua  pusat stereogenik  yang baru (pada karbon - dan -β aduk aldol, ditandai dengan

Upload: nangin-ndu

Post on 06-Jul-2018

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 1/16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Reaksi aldol adalah salah satu reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon yang penting

dalam kimia organik . Dalam bentuk yang umum, ia melibatkan Reaksi

adisi nukleofilikenolat keton ke sebuah aldehida, membentuk sebuah keton β-hidroksi, atau

"aldol" (aldehida + alkohol), sebuah struktur senyawa obat-obatan yang ditemukan seara

alami . !roduk adisi aldol melepaskan sebuah molekul air  selama reaksi dan

membentuk keton ,β-tak#enuh. $al ini dinamakan kondensasi aldol . Reaksi aldol ditemukan

seara terpisah oleh %harles-&dolphe 'urt dan &leksandr !orfyreih *orodin pada tahun

. *orodin mengamati dimerisasi aldol /-hidroksibutanal dariasetaldehida di bawah

kondisi asam. Reaksi aldol digunakan seara meluas pada produksi komoditi kimia berskala

 besar seperti pentaeritritol dan pada industri farmasi untuk sintesis obat-obatan yang beroptik 

murni. 0ebagai ontoh, lintasan awal !fier untuk obat sakit #antung 1ipitor 

(2334 atorastatin) yang terdaftar pada tahun 556 menggunakan dua reaksi aldol,

mengi#inkan produksi obat berkuantitas skala multigram. !ola struktur aldol sangat umum

terdapat pada poliketida, sebuah kelas produk alami yang darinya banyak obat-obatan

diturunkan, meliputi immunosupresan man#ur 789:6, antibiotik  tetrasiklina, dan agen

anti#amur amfoterisin *. Riset yang ekstensif terhadap reaksi aldol telah menghasilkan

metode-metode reaksi yang sangat efisien, yang

memperbolehkan sinstesis  banyak poliketida. ;anpa metode ini, sintesis poliketida akan

sangat sulit. $al ini sangatlah penting karena banyak poliketida, bersama dengan molekul-

molekul aktif biologis lainnya, ditemukan seara alami dalam #umlah yang sangat sedikit

untuk diinestigasi lebih lan#ut. 0intesis dari senyawa-senyawa tersebut yang pernahdianggap tidak mungkin dapat dilakukan sekarang seara rutin dalam skala laboratorium dan

mendekati iabilitas ekonomi pada skala yang lebih besar pada kasus-kasus tertentu,

misalnya pada agen anti-tumor yang sangat aktif, diskodermolida. Di bidang  biokimia, reaksi

aldol adalah salah satu langkah kuni dalam glikolisis, dimana reaksi ini dikatalisasi oleh

enim aldolase.

Reaksi aldol sangat penting dalam sintesis organik  karena ia menghasilkan produk 

dengan dua  pusat stereogenik  yang baru (pada karbon - dan -β aduk aldol, ditandai dengan

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 2/16

tanda bintang pada gambar di atas). <etode modern sekarang ini mengi#inkan kontrol pada

konfigurasi relatif dan absolut pusat-pusat ini. $al ini sangatlah penting dalam sintesis obat-

obatan karena molekul-molekul dengan konektiitas struktur yang sama namun stereokimia

yang berbeda sering kali memiliki sifat-sifat kimia dan biologi yang #auh berbeda.

BAB II

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 3/16

PEMBAHASAN

2.1 Kondensasi Aldol

2.1.1 Pengertian Kondensasi Aldol

Reaksi kondensasi adalah reaksi penggabungan antara dua molekul sederhana

men#adi suatu molekul yang besar dengan atau tanpa hilangnya satu molekul keil. Reaksi

aldol  adalah salah satu reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon yang penting dalam kimia

organik . Dalam bentuk yang umum, ia melibatkan adisi nukleofilikenolat keton ke

sebuah aldehida, membentuk sebuah keton β-hidroksi, atau "aldol" (aldehida + alkohol).

8ondensasi &ldol adalah penggabungan antara dua aldehid yang sama-sama

mempunyai $ atau salah satu mempunyai $ menghasilkan produk aldol aldol (aldehid dan

alkohol) yang seara umum reaksinya adalah sebagai berikut.

R CH2   C CH3

O

+   Basa [OH]-

R CH2   CH CH

OH   CH3

C

O

H

*ila suatu aldehida diolah dengan basa seperti 3a=$ dalam air, ion enolat yang

ter#adi dapat bereaksi pada gugus karbonil dari molekul aldehida yang lain. $asilnya ialah

adisi suatu molekul aldehida kemolekul aldehida lain. Reaksi ini disebut reaksi kondensasi

aldol . 8ata "aldol" yang diturunkan dari aldehida dan alkohol memberikan produk itu yang

merupakan suatu aldehida *-$idroksi. 0uatu reaksi kondesasi adalah reaksi dimana dua

molekul atau lebih bergabung men#adi satu molekul yang lebih besar, dengan atau tanpa

hilangnya suatu molekul keil

8ondensasi aldol adalah sebuah reaksi organik   antara ion enolat  dengan senyawakarbonil , membentuk β-hidroksialdehida atau β-hidroksiketon dan diikuti dengan dehidrasi,

menghasilkan sebuah enon terkon#ugasi.

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 4/16

Reaksi kondensasi aldol dapat dilangsungkan oleh senyawa aldehida yang

mempunyai hidrogen . Reaksi kondensasi aldol ter#adi pada satu #enis aldehida dengan

adanya asam atau basa ener. 0enyawa hasil reaksi kondensasi aldol adalah aldehida β-

hidroksi yang sering disebut dengan senyawa aldol. 0enyawa aldol adalah senyawa yang

mempunyai gugus fungsi aldehida dan alkohol sekaligus.

8ondensasi aldol sangatlah penting dalam sintesis organik   karena menghasilkan ikatan

karbon-karbon dengan baik. 8ondensasi aldol umumnya didiskusikan pada pela#aran kimia

organik  tingkat uniersitas. Dalam bentuk yang biasa, ia melibatkan adisi nukleofilik  sebuah

enolat keton ke sebuah aldehida, membentuk β-hidroksi keton, atau sebuah "aldol" (aldehida

+ alkohol), sebuah unit struktural yang di#umpai pada molekul alami dan obat-obatan.

 3ama kondensasi aldol #uga umumnya digunakan untuk meru#uk reaksi aldol itu

sendiri yang dikatalisasi oleh aldolase (terutama dalam biokimia). 3amun reaksi aldol

sebenarnya bukanlah sebuah reaksi kondensasi karena ia tidak melibatkan pelepasan molekul

yang keil.

2.1.2. Mekanisme Reaksi Aldol

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 5/16

1. Mekanisme Enol

8etika katalis asam  digunakan, langkah awal dari mekanisme reaksi  melibatkan

tautomerisasi yang dikatalisasi oleh asam pada senyawa karbonil membentuk enol. &sam

 #uga memiliki peran mengaktiasi gugus karbonil molekul lain dengan melakukan protonasi,

men#adikan molekul tersebut bersifat elektrofilik . >nol bersifat nukleofilik  pada karbon-,

sehingga mengakibatkan ia dapat menyerang senyawa karbonil yang terprotonasi,

menghasilkan aldol setelah deprotonasi. *iasanya akan ter#adi dehidrasi  dan menghasilkan

senyawa karbonil tak#enuh. ?ambar di bawah ini menun#ukkan swakondensasi aldehida yang

dikatalisasikan oleh asam4

 ;automerasi keto-enol 4

R1   C CH3

O

H  +

R1   C   CH2

OH+

H   R1   C CH2

OH

+   H3O+

enol sebagai nukleofil 

!rotonasi 4

R2   C H

OH

  +

R2   C H

OH+

8ondensasi aldol 4

R1   CH2

O   H

+   R2   H

OH+

C

R1   CH2

O

CH

R2

OH

- H  +

Dehidrasi aldol 4

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 6/16

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 7/16

R1   C

O-

CH2 +   H C R2

OC

R1   CH2

O

CH

R2

O-

!embentukan aldol dilan#utkan dehidrasi 4

C

R1  CH2

O

CH

R2

O-

C

R1   CH2

O

CH

R2

OH

C

R1   CH

O

CH

R2

H - O - C H3

Reaksi aldol dengan katalis basa (diperlihatkan menggunakan 

A

=%$/ sebagai basa)

Dehidrasi dengan katalis basa (kadang-kadang ditulis sebagai satu langkah tunggal)

'alaupun basa yang diperlukan hanyalah sedikit (sebagai katalis), namun biasanya

digunakan basa kuat seperti 1D& atau 3a$<D0 dengan kadar yang setara seara stoikimetri.

Dengan demikian, pembentukan enolat men#adi takreersibel, dan produk aldol tidak akan

terbentuk sampai alkoksi logam dari produk aldol terprotonasi pada langkah reaksi terpisah.

Kondensasi Aldol Silang

8ondensasi aldol yang ter#adi pada aldehida yang berbeda disebut dengan kondensasi aldol

silang. Reaksi kondensasi aldol silang ter#adi #ika kedua aldehida mempunyai hidrogen

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 8/16

.0uatu kondensasi aldolsilang sangat berguna bila hanya satu senyawa karbonil yang

mempunyai hidrogen , kalau tidak akan diperoleh produk ampuran.

Kondensasi Aldol Ketonik 

0enyawa golongan keton kurang reaktif untuk melangsungkan reaksi kondensasi aldol

dibandingkan golongan aldehida. 3amun demikian, se#umlah sedikit produk reaksi masih

dapat dihasilkan. !roduk kondensasi aldol senyawa keton akan mengalami dehidrasi seara

epat membentuk produk terstabilisasi resonansi. &danya dehidrasi membuat reaksi

kondensasi aldol mengalami kompleksasi.

Siklisasi Via Kondensasi Aldol

8ondensasi aldol internal, yaitu kondensasi yang dialami dua gugus karbonil pada satu rantai

senyawa yang sama akan membentuk inin.

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 9/16

2.2 Reaksi anni!aro

Reaksi %anniaro, dinamakan dari penemunya Stanislao Cannizzaro, adalah sebuah

reaksi kimia yang melibatkan disproporsionasi aldehida tanpa hidrogen pada posisi alfa yang

diinduksi oleh  basa. %anniaro pertama kali menyelesaikan transformasi ini pada tahun

9/, ketika dia mendapatkan benil alkohol dan asam benoat dari reaksi antara

 benaldehida dengan kalium karbonat.

!roduk oksidasi reaksi ini adalah asam karboksilat dan produk redoksnya adalah alkohol.

  Reaksi anniaro merupakan reaksi kebalikan dari kondensasi aldol . Reaksi diri

suatu gugus aldehida dibedakan men#adi dua. Baitu suatu aldehida yang memiliki

hidrogendan aldehida yang tidak memiliki hidrogen . $idrogen merupakan suatu

hidrogen yang terikat pada posisi terhadap suatu gugus karbonil. Reaksi %aniaro

melibatkan peralihan hidrida dari molekul aldehida yang tidak memiliki hidrogen misalnya

$%$=, R/%%$=, &r%$= ke molekul kedua, yaitu baik aldehida yang sama

(disproporsionasi) maupun terkadang ke molekul aldehida lain (%aniaro

silang).Disproporsionasi yaitu separuh aldehid akan teroksidasi men#adi asam karboksilat

yang separoh lagi akan men#adi alkohol seperti dua ontoh berikut ini 4

H C H

O

+   KOH H C OK

O

+   CH3   OH

H  +

HCOOH (asam formiat)

COH

+   KOH

COOH CH2   OH

+

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 10/16

  Asam Benzoat Benzil Alkohol

Mekanisme reaksi Canizzaro secara mm :

0eara normal, hasil terbaik dari reaksi %aniaro yang berupa asam dan alkohol

 primer masing-masing 9:C, tetapi hal ini dapat berubah dalam beberapa kasus. &pabila

aldehida mengandung suatu gugus =$ pada inin, kelebihan basa akan mengoksidasi

alkohol yang terbentuk dan akan berubah men#adi asam dengan hasil yang lebih tinggi,

karena =$- tereduksi men#adi $

 <isalnya sa#a suatu asetaldehida memiliki hidrogen , sedang suatu aldehida yang

tidak memiliki hydrogen adalah benaldehida.

$idrogen ini memiliki sifat asam, hal ini karena stabilisasi-resonansi dari ion enolat

 produknya. 0uatu aldehida yang memiliki hidrogen akan mengalami reaksi kondensasi aldol ,

sedang yang tidak memiliki hidrogen akan mengalami reaksi  cannizzaro, dengan bantuan

suatu basa kuat. 8ondensasi aldol akan memberikan suatu produk aldehida b-hidroksi. 8ata

aldol disini berasal dari aldehida dan alkohol yang merupakan produk yang terbentuk darireaksi tersebut, untuk reaksi kondensasi ialah reaksi dimana dua molekul atau lebih

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 11/16

 bergabung men#adi satu molekul yang lebih besar, dengan atau tanpa hilangnya suatu

molekul keil (suatu air). 8ondensasi aldol merupakan suatu reaksi adisi dimana tidak 

dilepaskan suatu molekul keil. 0edangkan suatu aldehida tanpa hidrogen tidak dapat

men#alani adisi- diri untuk menghasilkan produk aldol. $al tersebut dikarenakan suatu

aldehida tanpa hydrogen (seperti benaldehida dan formaldehida) tidak dapat membentuk 

ion enolat dan dengan demikian tidak dapat berdimerasi dalam kondensasi aldol.

@ika suatu aldehida tanpa hidrogen dipanasi dengan larutan hidroksida pekat, akan ter#adi

reaksi disproporsionasi atau dismutasi dimana separuh aldehida teroksidasi men#adi asam

karboksilat dan separuhnya yang lain akan tereduksi men#adi suatu alkohol.

Reaksi ini dikenal sebagai reaksi Cannizaro. ?aya dorong untuk reaksi %anniaro

adalah pembentukan ion karboksilat yang terstabilkan resonansi.

Resoansi dari ion benoat itulah yang menyebabkan reaksi lebih ondong ke arah kanan

(produk). 0eara garis besar reaksi anniaro untuk benaldehida adalah sebagai berikut4

 Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut: (adisi reaksi pada gugus karbonil) 0erangan

oleh 4=$-

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 12/16

Reaksi anniaro ini diawali oleh serangan =$- pada karbon karbonil, yang disusul

dengan suatu serah terima hidrida. <ula-mula suatu benaldehida diserang oleh =$ dari

 basa kuat untuk membentuk suatu anion (). 8arena anion tersebut tidak stabil, kemudian

ter#adi perpindahan sepasang elektron bebas untuk membentuk ikatan rangkap (struktur 

karboksil) yang lebih stabil, akibatnya atom $ (proton) berpindah ke atom % karbonil dari

suatu benaldehida yang lain dan terbentuk suatu struktur intermediate (). &nion tersebut

dapat memindahkan ion hidrida ke atom karbon karbonil di dalam molekul aldehida lain.

0etelah itu ter#adi perpindahan proton untuk menghasilkan anion karboksil

dan alkohol.

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 13/16

2." Kondensasi laisen

2.".1 Pengertian Kondensasi laisen

Reaksi kondensasi Claisen adalah reaksi antara ester atau bisa #uga reaksi antara ester 

dengan senyawa karbonil lainnya yang ter#adi karena adanya senyawa basa kuat sehingga

terbentuknya senyawa baru yang lebih besar.

!ersyaratan yang diperlukan untuk ter#adinya reaksi ini adalah 4

. <inimal salah satu dari senyawa yang bereaksi itu memiliki proton alfa yang bisa

mengalami deprotonisadi untuk pembentukan anion enolat.

. *asa yang digunakan digunakan adalah basa yang memiliki gugus alkyl yang sama

dengan gugus alkil ester. <isalnya untuk mereaksikan etil asetat maka basa yang

digunakan adalah natrium asetat.

/. &lkoEy dari ester haruslah sebuah leaing group yang bagus. <etil dan etil yang

akan menghasilkan Fleaing groupG metoksi dan etoksi, adalah merupakan #enis

alkoksi yang biasa digunakan.

>ster dengan hidrogen alfa dapat bereaksi kondensasi diri untuk menghasilkan ester 

β keto. 0uatu kondensasi ester mirip dengan kondensasi aldolH bedanya gugus =R dari ester 

dapat bertindak sebagai gugus pergi. 8arena itu hasilnya ialah subtitusi (sedangkan

kondensasi aldol adalah adisi). 8ondensasi ester sederhana, seperti ontoh-ontoh dibawah

ini, disebut kondensasi Claisen.

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 14/16

Catatan : 0enyawa ester yang hanya memiliki satu hidrogen alfa tidak bisa bereaksi menurutmekanisme kondensasi %laisen ini.

!ada tahapan reaksinya . !ertama tama !embentukan enolat dari ester oleh reaksi

asam basa dengan ion alkoksida (digunakan suatu alkoksida, dan bukan hidroksida, untuk 

menghindari penyabunan ester itu). 0eperti dalam kondensasi aldol, enolat yang terbentuk 

 berkonsentrasi rendah karena enolat itu (dengan hanya satu karbonil) merupakan basa yang

lebih kuat dari pada ion alkokida. 8arbon nukleofilik itu kemudian menyerang gugus

korbonil dalam reaksi adisi karbonil yang laim. &disi enolat ini diikuti dengan eliminasi

R=$. @adi rentetan keseluruhan merupakan reaksi subtitusi asil nukleofilik yang laim dari

suatu senyawa karbonil. !roduk ester β keto lebih asam dari pada suatu alkohol karena

memiliki hidrogen-hidrogen yang berposisi terhadap dua gugus karbonil. =leh karena itu

 produk kondensasi adalah garam enolat dari ester β keto itu. Dalam kebanyakan kondensasi

klaisen, pembentukan ion enolat yang tersatabilkan oleh resonansi itu adalah tahap tunggal

yang mendorong rentetan reaksi tiu agar sempurna. >ster β keto sendiri dapat diperoleh

dengan mengasamkan ampuran reaksi dengan asam mineral ener dan dingin.

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 15/16

2.!.2 Mekanisme Kondensasi Claisen

Contoh :

2.!.! Kondensasi Clasein Silang

Dalam sebuah reaksi, dua ester berlainan dapat digunakan dalam kondensasi %laisen.

$asil terbaik diperoleh #ika hanya satu dar iester itu yang memiliki sebuah hidrogen alfa.

 Kondensasi Claisen silang   dapat dilakukan dengan berhasil antara keton dan ester, tanpa

mempedulikan apakah ester itu mengandung hidrogen alfa atau tidak. $idrogen dari keton

lebih disukai untuk diikat (oleh basa), karena keton lebih asam dari pada ester. 8arena alasan

ini, maka %laisen silang lebih disukai dari pada kondensasi %laisen dari ester (tanpa

melibatkan ketonnya).

8/17/2019 BAB II Aldol

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-aldol 16/16

htt":##$$$.ilmkimia.org#2%1!#%!#reaksi&kondensasi&aldol.html