3.SENYAWA HIDROKARBON SIKLIK.ppt

SENYAWA HIDROKARBON SIKLIK

PENDAHULUAN  Ujung-ujung rantai suatu hidrokarbon rantai lurus dapat tergabungkan membentuk suatu rantai karbon yang tertutup atau cincin.  alisiklik : atom-atom pembentuk cincin semua terdiri dari karbon.  Heterosiklik : terdapat satu atau lebih atom lain (selain karbon sbg penyusun rantai utama dr cincin tsb.  Sikloalkana : rantai karbon siklik yang bersangkutan berupa hidrokarbon jenuh dan jk terdapat ikatan rangkap disebut sikloalkena.

TATANAMA  Didasarkan pada jumlah atom karbon, ditambah awalan kata siklo.  Penomoran diperlukan jika terdpt lebih dr 1 substituen terikat pd cincin.  Penomoran didasarkan pd substituen, berada pd nomor-nomor terendah, demikian jg ik.rangkap menjadi patokan penomoran.  Substituen disebutkan lebih awal mendahului nama induk, jk terdapat 2 atau lebih substituen yg berbeda mk msg-msg substituen disebutkan berturut-turut berdasarkan abjad dilihat dr huruf awal substituen tsb.

TARIKAN DAN KESTABILAN CINCIN Menurut Adolf Von Baeyer (Jerman) bahwa senyawa siklik membentuk cincincincin datar. Kecuali sikloheksana maka semua senyawa siklik menderita tarikan (tegangan). Karena sudut cincin luar biasa kecilnya maka siklopropana dan siklobutana lebih reaktif daripada alkana rantai terbuka.

SIKLOPROPANA  Senyawa siklik yang paling reaktif, tegangan dalam dari molekul sangat besar.  Ketiga atom karbon berada dalam satu bidang datar, koplanar dengan sudut ikatan C-C-C adalah 60o jauh lebih kecil jk dibandingkan dgn sudut ideal tetrahedron normal 109,5o.  Faktor yang mengakibatkan ketidakstabilan siklopropana, yakni pertama terjadinya tegangan sudut molekul akibat adanya deviasi sudut dibandingkan dgn tetrahedron (600 menyimpang jauh dr sudut 109,50); kedua krn atom yg terikat pd cincin siklopropana terletak scr eklips atau terhadap yg lain.

SIKLOBUTANA  Sudut 90o, tidaklah datar dgn sedikit mengalami tekukan, akibatnya sudut C-C-C lebih kecil jk dibandingkan dgn molekul datar. Tekukan ini terjd agar proyeksi atom-atom hidrogen yg terikat pd karbon yg bertetangga menghindari perimpitan (konformasi eklipsed) dan mendekati konformasi staggered.  Siklobutana tidak stabil karena msh memiliki tegangan molekul, namun siklobutana msh lebih stabil dibanding siklopropana.

SIKLOPENTANA  Membentuk segi lima yang beraturan scr sempurna dgn sudut C-C-C sebesar 108o. Mengalami tekukan shg kecenderungan atom-atom hidrogennya untuk mencapai kedudukan staggered (bersilang) antara satu dgn yg lainnya, akibatnya sudut molekul mengecil menjadi 105o.

SIKLOHEKSANA  Dengan adanya tarikan cincin yang mengakibatkan adanya tekukan cincin membentuk konformer, shg hidrogen pd sikloheksana dlm posisi staggered. Energi lebih rendah dibandingkan sikloheksana datar, krn sudut-sudut sp3 pd konformer lebih pantas (109,5o).Tolakan antar hidrogen lebih kecil, sebab berkedudukan staggered.

BENTUK SIKLOHEKSANA  Bentuk sikloheksana dibatasi hanya pd dua bentuk konformasi yg ekstrim yaitu kursi (chair conformation) dan perahu (boat conformation).

Konformasi yang paling disukai (stabil) adl konformasi kursi krn semua sudut C-C-C dlm keadaan normal 109,5o dan semua proyeksi, posisi atom-atom hidrogennya dl keadaan staggered thd hidrogen tetangganya scr sempurna.

Konformasi perahu tdk mantap (tdk stabil) krn mengalami tegangan dl molekul shg energinya lebih tinggi. Tegangan dl molekul dikenal sbg efek sterik (tegangan ruang yg ditimbulkan oleh adanya penetrasi interaksi elektron) antara dua atom hidrogen puncak yang dikenal dgn istilah hidrogen tiang bendera, yg masing-masing terikat sbg –CH2, pd dua –CH2 puncak cincin yg berposisi cis. Selain itu, tegangan dlm molekul disebabkan oleh adanya hidrogen yg berkedudukan eklips antara satu thd lainnya.

Posisi ekuatorial lebih stabil dan lebih disukai shg setiap substituen besar pada cincin sikloheksana selalu mengambil posisi ekuatorial. Bila gugus metil dalam metilsikloheksana berada dalam posisi aksial, maka guus metil tsb saling berinteraksi atau tolak-menolak dgn 2 atom hidrogen aksial yg terikat pd atom-atom karbon ketiga thd posisi ggs metil tsb. Interaksi antara ggs-ggs yg berkedudukan aksial disebut interaksi aksial-aksial atau interaksi 1,3. interaksi tsb menaikkan energi dan mengurangi kemantapan molekul. Tolak-menolak ini akan hilang atau menjadi minimal jk ggs metil tsb berada pd kedudukan ekuatorial krn pd kedudukan ekuatorial ggs metil terhindar interaksi 1,3. jd konformer dgn gugus metil pd posisi ekuatorial memiliki energi lebih rendah dan stabil.

ISOMER GEOMETRIK PADA SIKLOALKANA  Isomer yang lazim terdapat pada senyawa siklik adl. Cis-trans. Hal ini memungkinkan krn kedua golongan tsb ikatan-ikatannya tdk dpt berotasi bebas, lain halnya dgn alkana yg ikatannya dpt berputar membentuk konformasikonformasi.

SIKLOHEKSANA TERSUBSITUSI Pada kedua konformasi tersubstitusi siklo heksana berada pd kedudukan trans. Pada kedua konformasi sebelah kiri kedua metil adl aksial (a,a), sedangkan pd konformasi sebelah kanan kedua metil berkedudukan ekuatorial (e,e). Konformasi sebelah kanan (e,e) adl. Struktur yang lebih disukai, senyawa trans-1,2dimetilsikloheksana, shg kesetimbangan pd keduanya lebih cenderung ke arah kanan.

HIDROKARBON SIKLIK DENGAN CINCIN BESAR Telah banyak diketahui bahwa senyawa hidrokarbon siklik dgn cincin yg lebih besar drpd sikloheksana yang bermanfaat dan memiliki nilai ekonomi tinggi. Contoh moscon dgn cincin yg terdiri atas 15 atom karbon yg bny digunakan sbg bhn dasar wangiwangian.

SENYAWA HIDROKARBON SIKLIK DENGAN CINCIN TERPADU Kadangkala dua cincin menyatu melalui/terikat pada dua atom karbon yang sama, cincin semacam itu dikenal sbg cincin-cincin terpadu.

 Cincin dg enam atom karbon dgn konformasi kursi dpt terpadu secara sempurna dan terjalin tanpa tegangan.

Kalau senyawa ini dimodifikasi lebih lanjut dgn memadukan cincin dgn enam atom ke segala arah, shg semua atom hidrogen terganti oleh karbon dari cincin tsb akan diperoleh senyawa intan (diamond)