Katalis Kondensasi Knoevenagel PENELAAHAN PUSTAKA

E. Katalis

Katalis adalah zat yang meningkatkan laju reaksi kimia tanpa ikut terpakai. Katalis dapat bereaksi menjadi zat antara, tetapi akan diperoleh kembali dalam tahap reaksi berikutnya. Katalis mempercepat suatu reaksi dengan cara menurunkan nilai aktivasi E a sehingga dari suatu reaktan menjadi produk membutuhkan energi yang lebih kecil untuk menjadi produk karena adanya katalis Chang, 2004. Gambar 7. Struktur senyawa dimetilamin Dimetilamin Gambar 7 merupakan suatu amin sekunder, suatu basa lemah dengan pKa sebesar 10,68, memiliki formula kimia yaitu CH 3 2 NH, memiliki bobot molekul 45,08 grammol, berbentuk cairan, tidak berwarna dengan bau ammonia yang kuat, memiliki kelarutan dengan air yang baik dan mudah larut pada air dingin Anonim, 2013. Suatu pembentukan ion enolat sangat bergantung terhadap kekuatan basa kuatu katalis. Karena suatu hidrogen alfa pada senyawa karbonil hanya merupakan sebuah asam yang lemah, maka diperlukan suatu basa kuat untuk mendapatkan rendemen ion enolat yang lebih baik.

F. Kondensasi Knoevenagel

Kondensasi Knoevenagel adalah pembentukan reaksi perpanjangan ikatan karbon-karbon dalam suatu reaksi kimia organik. Kondensasi ini terjadi antara suatu aldehida atau keton dengan suatu senyawa metilen aktif dengan katalis suatu ammonia atau amin. Reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan suatu modifikasi dari reaksi aldol karena adanya sifat hidrogen yang memiliki sifat asam yang lebih tinggi pada posisi alfa dari sebuah karbonil Menegatti, 2012. Gambar 8. Pembentukan ion enolat dari senyawa etil 3-oksobutanoat Gambar 9. Reaksi umum adisi nukleofilik McMurry, 2012 Suatu senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen alfa memiliki sifat yang khas yaitu dapat menjadi bentuk keto ataupun enol dalam kondisi tertentu yang disebut juga tautomerisasi. Tautomerisasi keto dan enol suatu senyawa karbonil dipengaruhi oleh katalis asam ataupun basa Sorrell, 2006. Suatu katalis asam akan memprotonasi oksigen dari karbonil dan membentuk kation intermediet lalu kehilangan H + dari suatu alfa menjadi enol. Suatu katalis basa akan mengambil suatu hidrogen alfa dan terjadi resonansi anion membentuk suatu ion enolat. Suatu etil 3-oksobutanoat yang diberikan suatu katalis basa akan menghasilkan suatu ion enolat yang reaktif Gambar 8 Fox and Whitesell, 2004. Gambar 10. Reaksi umum dehidrasi suatu β-hidroksi keton menjadi α,ß-unsaturated atau enon McMurry, 2012 Suatu ion enolat yang telah terbentuk dari senyawa karbonil dengan katalis suatu basa akan mudah sekali menyerang suatu karbon karbonil lainnya yang bermuatan sigma positif Hornback, 2006. Reaksi adisi nukleofilik merupakan reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon dapat terbentuk karena ion enolat merupakan suatu elektrofil yang sangat reaktif akan menyerang karbon yang bermuatan sigma positif δ + terikat pada gugus karbonil membentuk ikatan karbon- karbon yang baru Gambar 9 Siswoyo, 2009. Gambar 11. Reaksi umum etil 3-oksobutanoat mengalami hidrolisis dan dekarboksilasi menjadi suatu metil keton, karbon dioksida dan suatu etanol McMurry, 2012 Suatu β-hidroksi keton yang terbentuk dari kondensasi antara ester dengan suatu karbonil mudah mengalami dehidrasi atau kehilangan suatu air membentuk suatu α,β-unsaturated keton atau enon Gambar 10. Suatu ikatan rangkap yang terbentuk dari reaksi dehidrasi yang terkonjugasi dengan suatu cincin aromatik akan berjalan secara spontan untuk melepaskan suatu molekul air Fessenden and Fessenden, 1986. Suatu produk ester β-keto mempunyai satu gugus keto pada posisi β terhadap gugus karbonil. Melalui protonasi dan pemanasan, suatu ester β- keto akan mengalami hidrolisis dan dekarboksilasi yang ditandai dengan pelepasan gelembung atau menghasilkan CO 2 Gambar 11 Bresnick, 2004. Berdasarkan pendekatan diskoneksi, senyawa target yaitu 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on dapat disintesis menggunakan starting material 2-kloro-benzaldehida dan etil 3- oksobutanoat dengan reaksi kondensasi Knoevenagel Gambar 12. Gambar 12. Pendekatan diskoneksi senyawa 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on Reaksi kondensasi Knoevenagel dalam sintesis senyawa 4-2- klorofenilbut-3-en-2-on melalui empat tahap reaksi yaitu adisi nukleofilik, dehidrasi, hidrolisis dan dekarboksilasi Lampiran 4. Senyawa etil 2-[2-klorofenil hidroksi metil]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara dari hasil reaksi adisi nukleofilik yang tidak mengalami dehidrasi. Senyawa Etil-2-[2- klorofenilmetilidena]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara yang merupakan hasil reaksi dehidrasi dan yang tidak mengalami proses hidrolisis. Senyawa asam-2- [2-klorofenilmetilidena]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara dari hasil reaksi hidrolisis yang tidak mengalami dekarboksilasi. Beberapa karakteristik senyawa-senyawa yang dihasilkan dari reaksi adisi nukleofilik, dehidrasi, hidrolisis dan dekarboksilasi diringkas dalam tabel di bawah ini. Tabel I. Karakteristik senyawa antara dan senyawa target dalam reaksi sintesis 4-2- klorofenilbut-3-en-2-on No Nama senyawa Formula kimia Bobot massa grammol A Etil 2-[2-klorofenil hidroksil metil] -3-oksobutanoat C 13 H 15 O 4 Cl 270 B Etil -2-[2-klorofenilmetilidena]- 3-oksobutanoat C 13 H 13 O 3 Cl 252 C Asam -2-[2-klorofenilmetilidena] -3-oksobutanoat C 11 H 9 O 3 Cl 224 D 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on C 10 H 9 OCl 180

G. Kromatografi