Transcript SENYAWA AROMATIK HETEROSIKLIK Kelompok 3 Page 1

SENYAWA AROMATIK
HETEROSIKLIK
Kelompok 3
Page 1
Senyawa Heterosiklik Aromatik
Agar suatu sistem cincin bersifat aromatik, terdapat tiga kriteria yang
harus dipenuhi :
1. Sistem cincin mengandung elektron  (pi) yang terdelokalisasi
(terkonyugasi).
2. Sistem cincin harus datar (planar), berhibridisasi sp2.
3. Harus terdapat (4n + 2) elektron  dalam sistem cincin (aturan
Huckel).
Penomoran pada cincin heterosiklik ditetapkan berdasarkan perjanjian
dan tidak berubah bagaimanapun posisi substituennya. Penomoran
beberapa senyawa heterosiklik adalah sbb :
4
N3
4
5
3
4
6
2
5
N
1
Piridin
N3
2
S
1
Tiazol
2
5
N1
H
Imidazol
5
4
6
7
8
N
1
Kuinolin
5
3
6
2
7
4
3
N2
8
1
Isokuinolin
Page 2
Penjelasan Struktur berdasarkan Teori
Ikatan Valensi
A. Senyawa Pirol
satu elektron pi
dari karbon
+
satu elektron pi
dari karbon
+
H
+
_
_
+
_
+
+
N
+
H
_
_
+
_
+
O
dua elektron mandiri
dari oksigen
_
H
_
dua elektron pi
dari oksigen
H
H
_
H
+
H
dua elektron pi
dari nitrogen
H
H
B. Senyawa Furan
_
C. Senyawa Tiofen
satu elektron pi
dari karbon
+
+
H
+
dua elektron pi
dari sulfur
H
_
H
_
+
_
+
S
dua elektron mandiri
dari sulfur
_
H
_
Page 3
Sifat Karakteristik Senyawa Heterosiklik
Lingkar Lima
A. Senyawa Pirol
B. Senyawa Furan
Karena atom nitrogen dalam pirol
menyumbangkan dua elektron ke
awan pi aromatik, maka atom
nitrogen bersifat tuna elektron.

N
H
Pirol
N +
H
N
+ H+
Karena atom oksigen dalam furan
menyumbangkan dua elektron
(sepasang elektron) ke awan pi
aromatik, maka atom oksigen
bersifat tuna elektron.
tidak ada kation stabil
H
Pirol

O
O+
C. Senyawa Tiofen
Karena
atom
sulfur
dalam
tiofen
menyumbangkan dua elektron (sepasang
elektron) ke awan pi aromatik, maka atom
sulfur bersifat tuna elektron.

S
S +
Page 4
Reaksi-reaksi pada Senyawa Heterosiklik
Lingkar Lima
 Reaksi-reaksi pada pirol
Mengalami reaksi reduksi
N
Mengalami reaksi halogenasi
H2 , Ni / Pt
200 - 250 o
Br2
C2 H5 OH
N
H
pirol
H
pirolidin
Kb = 10 -3
Kb = 2,5 x 10 -14
N
Br
H
Zn , HCl
Br
Br
Br
N
H
2,3,4,5-tetrabromopirol
N
H
3-pirolin
Reaksi substitusi elektrofilik
O
CH3
C
ONO2
O
+
O
N
CH3
C
O
H
CH3
C
O
5oC
N
NO2
CH3
C
OH
H
Page 5
Reaksi-reaksi Furan
Reaksi reduksi
Reaksi halogenasi
H2 , Ni / Pd
50 o C
O
90 -93 %
Br2
C
O
O
O
furan
td 31 o
tetra hidro furan
td 65 o
asam furoat
O
Br
C
O
OH
Br
OH
O
+ CO2
bromo furan
Reaksi substitusi elektrofilik
Posisi 1 (disukai)
+
+
NO
2
N
N
H
H
H
NO2
+
N
H
NO2
+
H
-H
NO
2
+
N
H
N
H
NO2
H
Posisi 2 (tidak disukai)
H
+
H
NO
2
NO2
+
NO2
NO2
+
-H
N
N
+
N
N
H
H
H
H
Page 6
Piridina
atau
N
N
Piridin
Piridin
Substitusi Nukleofilik pada Cincin Piridin
Posisi 1 (disukai)
NH 3
N
Br
penyumbang utama
_
-H +
_
NH 2
Br
N
N
NH 2
Br
N
_
NH 2
Br
N
NH 2
- Br-
struktur-struktur resonansi untuk zat antara
Posisi 2 (tidak disukai)
NH2
Br
NH2
N
N
NH2
-H+
_
N
Br
NH2
_ NH2
Br - Br
Br
_
N
struktur-struktur resonansi untuk zat antara
N
Page 7
Kuinolin dan Isokuinolin
Kuinolin dan isokuinolin, keduanya menjalani substitusi elektrofilik dengan
lebih mudah dari piridin, tetapi dalam posisi 5 dan 8 (pada cincin benzenoid,
bukan pada cincin nitrogen).
NO2
N
Kuinolin
HNO3
H2 SO4
0o
NO2
+
N
N
N
5-nitrokuinolin
(52% )
NO2
8-nitrokuinolin
(48% )
Isokuinolin
HNO3
H2 SO4
0o
N
+
5-nitroisokuinolin
(90% )
N
NO2
8-nitroisokuinolin
(10% )
Seperti piridin, cincin kuinolin dan isokuinolin yang mengandung nitrogen
dapat menjalani substitusi nukleofilik.
(1) CH3 Li
(1) NH2 -
N
Kuinolin
(2) H2 O
N
N
NH2
2-aminokuinolin
Isokuinolin
(2) H2 O
N
CH3
1-metilisokuinolin
Page 8
Porfirin
Sistem cincin porfirin terdiri dari empat cincin pirol yang dihubungkan
oleh gugus =C-. Sistem cincin keseluruhan bersifat aromatik.
N
H
N
N
H
N
Porfirin
Sistem cincin porfirin merupakan satuan yang secara biologis sangat
penting khususnya dalam : heme, komponen hemoglobin yang
mengangkut oksigen.
HO2CCH2CH2
CH
3
N
HO2CCH2CH2
N
CH3
Fe
CH
N
CH=CH
N
CH
CH 2=CH
Heme
3
2
3
Page 9