Mekanisme Reaksi reduksi pada berbagai senyawa organik
Sebegimana Pada blog sebelumnya di bahas mengenai Mekanisme rekasi oksidasi. Kali ini akan dibahas mengenai meknisme reaksi reduksi pada berbagai senyawa organik.
Nah, kita mengetahui bahwa Reaksi Reduksi melibatkan setengah reaksi di mana spesies kimia mengurangi bilangan oksidasi, biasanya dengan mendapatkan elektron. Setengah lainnya dari reaksi melibatkan oksidasi, di mana elektron hilang. Bersama-sama, reduksi dan oksidasi membentuk reaksi redoks, reduksi-oksidasi = redoks. Pengurangan dapat dianggap sebagai proses kebalikan dari oksidasi. Dalam beberapa reaksi, oksidasi dan reduksi dapat dilihat dari segi transfer oksigen. oksidasi adalah perolehan oksigen, sedangkan reduksi adalah hilangnya oksigen. Definisi oksidasi dan reduksi yang lama dan kurang umum meneliti reaksi dalam hal proton atau hidrogen. oksidasi adalah hilangnya hidrogen, sedangkan reduksi adalah penguatan hidrogen. Definisi reduksi paling akurat melibatkan elektron dan bilangan oksidasi.
Contoh Pengurangan Ion H +, dengan bilangan oksidasi +1, direduksi menjadi H2, dengan bilangan oksidasi 0, dalam reaksi: Zn (s) + 2H + (aq) → Zn2 + (aq) + H2 (g) Karat besi adalah proses yang melibatkan oksidasi dan reduksi.
Mekanisme rekasi reduksi pada berbagai senyawa organik
1. Mekanisme reaksi reduksi pada aldehid dan keton
Reduksi aldehida dan keton oleh dua buah pereduksi serupa lithium tetrahydridoaluminate (III) juga dikenal sebagai lithium aluminium hidrida dan natrium tetrahidridoborat (III) natrium borohidrida. Struktur dari dua pereduksi ini sangat sederhana. ada empat hidrogen atau tetrahydido di sekitar aluminium atau boron dalam ion negatif (ditunjukkan oleh akhiran eat). "(III)" menunjukkan keadaan oksidasi aluminium atau boron, dan sering diabaikan karena unsur-unsur ini hanya pernah menunjukkan keadaan oksidasi +3 dalam senyawa mereka.
Rumus kedua senyawa tersebut adalah LiAlH4 dan NaBH4. Struktur nya sebagai berikut :
Dalam setiap ion negatif, salah satu ikatan adalah ikatan kovalen kovalen (kovalen datif) yang menggunakan pasangan elektron bebas pada ion hidrida H- guna membentuk ikatan dengan orbital kosong pada aluminium atau boron.
A. reaksi reduksi pada aldehid
didapatkan produk organik yang persis sama apakah diggunakan lithium tetrahydridoaluminate atau sodium tetrahydridoborate.
Misalnya, dengan ethanal didapatkan etanol:
Perhatikan bahwa ini adalah persamaan yang disederhanakan. H berarti hidrogen dari zat pereduksi. Secara umum, reduksi aldehida mengarah ke alkohol primer.
B. reaksi reduksi pada keton
Sekali lagi produknya sama dengan yang mana dari dua pereduksi yang digunakan.
Misalnya, dengan propanon didapatkan propan-2-ol:
reduksi keton menyebabkan alkohol sekunder.
Pembahasan Rinci Mengenai Reaksi
Menggunakan lithium tetrahydridoaluminate (lithium aluminium hydride)
Lithium tetrahydridoaluminate jauh lebih reaktif daripada natrium tetrahydridoborate. Bereaksi keras dengan air dan alkohol, sehingga reaksi apa pun harus mengecualikan pelarut umum ini. Reaksi biasanya dilakukan dalam larutan dalam eter yang dikeringkan dengan hati-hati seperti etoksietana atau dietil eter. Reaksi terjadi pada suhu kamar, dan berlangsung dalam dua tahap terpisah.
Pada tahap pertama, garam terbentuk yang mengandung ion aluminium kompleks. Persamaan berikut menunjukkan apa yang terjadi jika dimulai dengan aldehida atau keton umum. R dan R 'dapat berupa kombinasi hidrogen atau gugus alkil.
Produk tersebut kemudian diperlakukan dengan asam encer (seperti asam sulfat encer atau asam hidroklorat encer) untuk melepaskan alkohol dari ion kompleks.
Alkohol yang terbentuk dapat diperoleh dari campuran dengan distilasi fraksional.
Menggunakan natrium tetrahidridoborat (natrium borohidrida)
Sodium tetrahydridoborate adalah pereaksi yang lebih lembut dan karena itu lebih aman daripada lithium tetrahydridoaluminate. Dapat digunakan dalam larutan dalam alkohol atau bahkan larutan dalam air, asalkan larutan tersebut bersifat basa.
Natrium tetrahidridoborat padat ditambahkan ke dalam larutan aldehida atau keton dalam alkohol seperti metanol, etanol atau propan-2-ol. ia dipanaskan dengan refluks atau dibiarkan beberapa saat di sekitar suhu kamar. Ini hampir pasti bervariasi tergantung pada sifat aldehida atau keton.
Pada akhir waktu ini, sebuah kompleks yang mirip dengan yang sebelumnya terbentuk.
Pada tahap kedua reaksi, air ditambahkan dan campuran direbus untuk melepaskan alkohol dari kompleks.
Sekali lagi, alkohol yang terbentuk dapat diperoleh kembali dari campuran dengan distilasi fraksional.
2. Mekanisme reaksi reduksi pada asam karboksilat
reduksi asam karboksilat menjadi alkohol primer menggunakan lithium tetrahydridoaluminate (III) (lithium aluminium hidrida), LiAlH4. (III) adalah keadaan oksidasi aluminium. Karena aluminium hanya menunjukkan tingkat oksidasi +3 dalam senyawanya, (III) sebenarnya tidak diperlukan.
Reaksinya, pereduksi Lithium tetrahydridoaluminate memiliki struktur:
Dalam ion negatif, salah satu ikatan adalah ikatan kovalen kovalen (kovalen datif) yang menggunakan pasangan elektron bebas pada ion hidrida (H-) untuk membentuk ikatan dengan orbital kosong pada aluminium.
reduksi asam karboksilat Reaksinya terjadi dalam dua tahap. pertama untuk membentuk aldehida dan kemudian alkohol primer. Karena lithium tetrahydridoaluminate bereaksi cepat dengan aldehida, tidak mungkin untuk berhenti pada tahap setengah. H dalam persamaan mewakili hidrogen dari zat pereduksi. Karena ketidakmungkinan berhenti di aldehida, tidak ada gunanya memberikan persamaan untuk dua tahap terpisah.
Reaksi keseluruhan adalah:
R adalah hidrogen atau gugus hidrokarbon. Misalnya, asam etanoat akan tereduksi menjadi alkohol primer, etanol.
Sodium tetrahydridoborate (sodium borohydride)
Jika terbiasa dengan reduksi aldehida dan keton menggunakan lithium tetrahydridoaluminate, kita akan tau bahwa natrium tetrahydridoborate sering digunakan sebagai alternatif yang lebih aman. Seperti yang telah di jelaskn di atas. Ini “tidak bisa” digunakan dengan asam karboksilat. Sodium tetrahydridoborate tidak cukup reaktif untuk mengurangi asam karboksilat.
Kondisi reaksi
Lithium tetrahydridoaluminate bereaksi keras dengan air sehingga reaksi dilakukan dalam larutan dalam etoksietana kering (dietil eter atau hanya eter). Reaksi terjadi pada suhu kamar. Pada akhir reaksi, produk tersebut adalah garam aluminium yang kompleks. Ini dikonversi menjadi alkohol dengan pengobatan dengan asam sulfat encer.
Referensi :
https://www.chemguide.co.uk/organicprops/carbonyls/reduction.html
https://www.chemguide.co.uk/organicprops/acids/reduction.html
Permasalahan
1. Mengapa natrium tetrahydridobrate tidak bisa digunakan dengan asam karboksilat?
2. Reduksi asam karboksilat Reaksinya terjadi dalam dua tahap. pertama untuk membentuk aldehida dan kemudian alkohol primer. Mengapa pada reaksi tersebut tidak mungkin untuk berhenti di aldehida?
3. Mengapa pada reaksi reduksi, pereduksinya berupa lithium aluminium hidrida dan natrium borohidrida?
Nah, kita mengetahui bahwa Reaksi Reduksi melibatkan setengah reaksi di mana spesies kimia mengurangi bilangan oksidasi, biasanya dengan mendapatkan elektron. Setengah lainnya dari reaksi melibatkan oksidasi, di mana elektron hilang. Bersama-sama, reduksi dan oksidasi membentuk reaksi redoks, reduksi-oksidasi = redoks. Pengurangan dapat dianggap sebagai proses kebalikan dari oksidasi. Dalam beberapa reaksi, oksidasi dan reduksi dapat dilihat dari segi transfer oksigen. oksidasi adalah perolehan oksigen, sedangkan reduksi adalah hilangnya oksigen. Definisi oksidasi dan reduksi yang lama dan kurang umum meneliti reaksi dalam hal proton atau hidrogen. oksidasi adalah hilangnya hidrogen, sedangkan reduksi adalah penguatan hidrogen. Definisi reduksi paling akurat melibatkan elektron dan bilangan oksidasi.
Contoh Pengurangan Ion H +, dengan bilangan oksidasi +1, direduksi menjadi H2, dengan bilangan oksidasi 0, dalam reaksi: Zn (s) + 2H + (aq) → Zn2 + (aq) + H2 (g) Karat besi adalah proses yang melibatkan oksidasi dan reduksi.
Mekanisme rekasi reduksi pada berbagai senyawa organik
1. Mekanisme reaksi reduksi pada aldehid dan keton
Reduksi aldehida dan keton oleh dua buah pereduksi serupa lithium tetrahydridoaluminate (III) juga dikenal sebagai lithium aluminium hidrida dan natrium tetrahidridoborat (III) natrium borohidrida. Struktur dari dua pereduksi ini sangat sederhana. ada empat hidrogen atau tetrahydido di sekitar aluminium atau boron dalam ion negatif (ditunjukkan oleh akhiran eat). "(III)" menunjukkan keadaan oksidasi aluminium atau boron, dan sering diabaikan karena unsur-unsur ini hanya pernah menunjukkan keadaan oksidasi +3 dalam senyawa mereka.
Rumus kedua senyawa tersebut adalah LiAlH4 dan NaBH4. Struktur nya sebagai berikut :
A. reaksi reduksi pada aldehid
didapatkan produk organik yang persis sama apakah diggunakan lithium tetrahydridoaluminate atau sodium tetrahydridoborate.
Misalnya, dengan ethanal didapatkan etanol:
B. reaksi reduksi pada keton
Sekali lagi produknya sama dengan yang mana dari dua pereduksi yang digunakan.
Misalnya, dengan propanon didapatkan propan-2-ol:
Pembahasan Rinci Mengenai Reaksi
Menggunakan lithium tetrahydridoaluminate (lithium aluminium hydride)
Lithium tetrahydridoaluminate jauh lebih reaktif daripada natrium tetrahydridoborate. Bereaksi keras dengan air dan alkohol, sehingga reaksi apa pun harus mengecualikan pelarut umum ini. Reaksi biasanya dilakukan dalam larutan dalam eter yang dikeringkan dengan hati-hati seperti etoksietana atau dietil eter. Reaksi terjadi pada suhu kamar, dan berlangsung dalam dua tahap terpisah.
Pada tahap pertama, garam terbentuk yang mengandung ion aluminium kompleks. Persamaan berikut menunjukkan apa yang terjadi jika dimulai dengan aldehida atau keton umum. R dan R 'dapat berupa kombinasi hidrogen atau gugus alkil.
Menggunakan natrium tetrahidridoborat (natrium borohidrida)
Sodium tetrahydridoborate adalah pereaksi yang lebih lembut dan karena itu lebih aman daripada lithium tetrahydridoaluminate. Dapat digunakan dalam larutan dalam alkohol atau bahkan larutan dalam air, asalkan larutan tersebut bersifat basa.
Natrium tetrahidridoborat padat ditambahkan ke dalam larutan aldehida atau keton dalam alkohol seperti metanol, etanol atau propan-2-ol. ia dipanaskan dengan refluks atau dibiarkan beberapa saat di sekitar suhu kamar. Ini hampir pasti bervariasi tergantung pada sifat aldehida atau keton.
Pada akhir waktu ini, sebuah kompleks yang mirip dengan yang sebelumnya terbentuk.
Pada tahap kedua reaksi, air ditambahkan dan campuran direbus untuk melepaskan alkohol dari kompleks.
2. Mekanisme reaksi reduksi pada asam karboksilat
reduksi asam karboksilat menjadi alkohol primer menggunakan lithium tetrahydridoaluminate (III) (lithium aluminium hidrida), LiAlH4. (III) adalah keadaan oksidasi aluminium. Karena aluminium hanya menunjukkan tingkat oksidasi +3 dalam senyawanya, (III) sebenarnya tidak diperlukan.
Reaksinya, pereduksi Lithium tetrahydridoaluminate memiliki struktur:
reduksi asam karboksilat Reaksinya terjadi dalam dua tahap. pertama untuk membentuk aldehida dan kemudian alkohol primer. Karena lithium tetrahydridoaluminate bereaksi cepat dengan aldehida, tidak mungkin untuk berhenti pada tahap setengah. H dalam persamaan mewakili hidrogen dari zat pereduksi. Karena ketidakmungkinan berhenti di aldehida, tidak ada gunanya memberikan persamaan untuk dua tahap terpisah.
Reaksi keseluruhan adalah:
Jika terbiasa dengan reduksi aldehida dan keton menggunakan lithium tetrahydridoaluminate, kita akan tau bahwa natrium tetrahydridoborate sering digunakan sebagai alternatif yang lebih aman. Seperti yang telah di jelaskn di atas. Ini “tidak bisa” digunakan dengan asam karboksilat. Sodium tetrahydridoborate tidak cukup reaktif untuk mengurangi asam karboksilat.
Kondisi reaksi
Lithium tetrahydridoaluminate bereaksi keras dengan air sehingga reaksi dilakukan dalam larutan dalam etoksietana kering (dietil eter atau hanya eter). Reaksi terjadi pada suhu kamar. Pada akhir reaksi, produk tersebut adalah garam aluminium yang kompleks. Ini dikonversi menjadi alkohol dengan pengobatan dengan asam sulfat encer.
https://www.chemguide.co.uk/organicprops/carbonyls/reduction.html
https://www.chemguide.co.uk/organicprops/acids/reduction.html
Permasalahan
1. Mengapa natrium tetrahydridobrate tidak bisa digunakan dengan asam karboksilat?
2. Reduksi asam karboksilat Reaksinya terjadi dalam dua tahap. pertama untuk membentuk aldehida dan kemudian alkohol primer. Mengapa pada reaksi tersebut tidak mungkin untuk berhenti di aldehida?
3. Mengapa pada reaksi reduksi, pereduksinya berupa lithium aluminium hidrida dan natrium borohidrida?
Baiklah saudari nada saya Nur Khalishah akn mencoba menjawab permasalahan nadiya dimana yang saya ketahui bahwa pereduksi pada pada reaksi reduksi itu tidak hanya berupa lithium aluminium hidrida dan natrium borohidrida namun bisa juga menggunakan senyawa lain sebagai pereduksi nya terimakasih semoga menambah ilmu pengetahuan
BalasHapusBaiklah saya susilawati akan mencoba menjawab permasalahan no 2 saudara menurut saya, Reaksi oksidasi dalam kimia organik sering melibatkan penambahan oksigen ke suatu senyawa, yang mengubah gugus fungsional tertentu senyawa tersebut. ... Ketika alkohol primer dioksidasi menjadi aldehida, reaksi sulit untuk berhenti karena aldehida mudah teroksidasi lebih lanjut menjadi asam karboksilat yang sesuai.
BalasHapussemoga membantu.
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapus3. ERMA JOHAR
BalasHapusA1C118031
Karbon karbonil dari asam karboksilat bahkan lebih elektrofilik daripada karbon karbonil dalam aldehida atau keton. Namun, ada juga proton asam dari asam karboksilat yang dapat bereaksi dengan reagen hidrida. Karena alasan ini, natrium borohidrida tidak mereduksi asam karboksilat.
Baiklah, saya Vika Seputri(A1C118086) akan mencoba menjawab permasalahan no.1
BalasHapusKarbon karbonil dari asam karboksilat bahkan lebih elektrofilik daripada karbon karbonil dalam aldehida atau keton. Namun, ada juga proton asam dari asam karboksilat yang dapat bereaksi dengan reagen hidrida. Karena alasan ini, natrium borohidrida tidak mereduksi asam karboksilat.