AROMATISITAS

AROMATISITAS

Senyawa aromatis adalah senyawa siklis yg memiliki sistem ikatan ganda dua terkonjugasi dengan jumlah elektron π= (4 n + 2). Senyawa tersebut merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai karbon tertutup dan mengandung dua atau lebih ikatan rangkap yang letaknya bersealang seling.Salah satu senyawa aromatik yang dijumpai pada minyak bumi adalah senyawa fenol dan turunannya.Kadar fenol dan turunannya dalam limbah industri minyak dan gas bumi mengakibatkan tercemarnya lingkungan oleh senyawa beracun tersebut, serta memberikan ancaman terhadap lingkungan.

Sifat – sifat senyawa aromatis :

·         Senyawa siklik yang mengandung ikatan rangkap

·         Berselang seling

·         Bersifat non polar

·         Banyak digunakan sebagai pelarut

Aromatisitas adalah sebuah sifat kimia dimana sebuah cincin terkonjugasi yang ikatannya terdiri dari ikatan tidak jenuh, pasangan tunggal, atau orbit kosong menunjukan stabilitas yang lebih kuat dibandingkan stabilitas sebuah sistem yang hanya terdiri dari konjugasi. Aromatisitas juga bisa dianggap sebagai manifestasi dari delokalisasi siklik dan resonansi.

Syarat-syarat Aromatisitas

1.    Molekul harus berbentuk siklik.

2.    Setiap atom pada cincin tersebut harus mempunyai orbital π, membentuk sistem berkonjugasi.

3.    Molekul haruslah planar.

4.    Jumlah elektron π molekul haruslah ganjil dan memenuhi kaidah Huckel: (4n+2) elektronπ.

5.    Molekul-molekul yang mengandung 4n elektron π adalah antiaromatik.

Hal ini biasanya dianggap terjadi karena elektron-elektron bisa berputar di dalam bentuk susunan lingkaran atom - atom yang bergantian antara ikatan kovalen tunggal dan ganda. Ikatan-ikatan ini bisa dipandang sebagai ikatan hibrida (campuran) antara ikatan tunggal dan ikatan ganda, setiap ikatan-ikatan ini adalah sama (identis) dengan ikatan yang lainnya. Model cincin aromatis yang umum dipakai, yaitu sebuah cincin benzena (cyclohexatriena) adalah terbentuk dari cincin beranggota enam karbon yang bergantian. Model benzena terdiri dari dua bentuk resonansi, yang menggambarkan ikatan kovalen tunggal dan ganda yang bergantian posisi. Benzena adalah sebuah molekul yang lebih stabil dibandingkan yang diduga tanpa memperhitungkan delokalisasi muatan.

Gambar 1. Benzena mengalami resonansi

Syarat-syarat agar suatu senyawa bersifat aromatik:

1.    Merupakan molekul siklik yang datar sehingga elektron  dapat terdelokalisasi sempurna.

2.    Memiliki energi resonansi yang menstabilkan

3.    Memenuhi aturan Huckel

Aturan Huckel

Pada tahun 1931 seorang ahli kimia Jerman bernama Erich Huckel, mengusulkan bahwa untuk menjadi aromatik suatu senyawa datar, monosiklik (satu cincin) harus memiliki elektron pi sebanyak 4n + 2, dengan n adalah sebuah bilangan bulat. Menurut aturan Huckel suatu cincin dengan elektron pi sebanyak 2,6,10 atau 14 dapat bersifat aromatik. Tetapi cincin dengan 8 atau 12 elektron pi tidak dapat bersifat aromatik. Siiklooltatetraena (dengan 8 elektron pi) tidak memenuhi aturan Huckel untuk aromatisitas.

Sistem Aromatik dengan Jumlah Elektron Selain Enam

Analog dengan ion tropilium, cincin beranggota tiga dengan satu ikatan rangkap dan satu muatan positif pada atom ketiga (kation siklopropenil) adalah suatu sistem 4n + 2 dan oleh karenanya diharap memperlihatkan aromatisitas. Senyawa 20 tersubstitusi telah dibuat, demikian pula beberapa turunannya; diantaranya turunan trikloro, dipenil, dan dipropil-nya, dan spesies-spesies kimia tersebut adalah stabil meskipun bersudut 60^oC. Di dalam kenyataan, kation tripropilsiklopropenil dan trisiklopropilsiklopropenil adalah termasuk dalam karbokation yang dikenal paling stabil, bahkan stabil dalam larutan air. Kation tri-t-butilsiklopropenil juga sangat stabil.  

  

Lebih lanjut, siklopropenon (21) dan beberapa turunannya adalah stabil, bersesuaian dengan stabilitas tropon.

                                 

Persamaan Taft-Ingold

Persamaan Hammett gagal bila diterapkan untuk alifatik dan turunan benzena tersubstitusi orto. Kegagalan ini sebagian disebabkan oleh sterik. Taft mengembangkan suatu cara untuk memisahkan efek polar dengan efek sterik substituen. Cara ini didasarkan pada usulan Ingold bahwa di dalam hidrolisis ester terkatalis asam atau basa, perbandingan tetapan kecepatan hidrolisis terkatalis basa (kB) dengan tetapan kecepatan hidrolisis terkatalis asam (kA) adalah fungsi efek polar semata. Dua jenis reaksi ini berjalan melalui mekanisme yang serupa dan melibatkan pembentukan intermediate tetrahedral yang identik (23 dan 24) sebagai berikut:

         

Kedua struktur ini hanya dibedakan oleh satu pasang elektron, karena 23 mempunyai kelebihan dua proton daripada 24. Efek sterik dalam intermediate ini tampaknya identik oleh karena kecilnya ukuran proton. Efek resonansi juga minimum karena pusat reaksi tidak membentuk bagian sistem konjugasi. Perbedaan kecepatan reaksi hanya disebabkan oleh efek induksi R dan R’ dalam RCOOR’, dan efek induksi X dapat ditentukan melalui pengukuran kecepatan reaksi hidrolisis terkatalis asam atau basa sederetan XCH₂COOR’ dengan R’ harus dijaga tetap. Dari tetapan kecepatan ini maka suatu tetapan reaksi baru σ* dapat dievaluasi menurut persamaan berikut:

         

dengan

k = tetapan kecepatan reaksi hidrolisis XCH₂COOR’,

k₀ = tetapan kecepatan reaksi hidrolisis ester pembanding CH₃COOR’,

σ* = tetapan substituen dan karakteristik bagi substituen X, dan

Indeks B dan A menandai hidrolisis terkatalis basa dan asam pada suhu yang sama. Faktor 2,48 dalam Persamaan 3,6 adalah suatu tetapan yang dimasukkan untuk memberikan nilai σ* pada skala yang mendekati nilai σ Hammett, dan data reaksi dapat lebih lanjut dihubungkan dengan persamaan yang mirip dengan persamaan Hammett:

dengan ρ* adalah tetapan reaksi.

Hubungan Taft yang telah diterima banyak didukung oleh sistem alifatik, dan memberikan korelasi yang sangat baik. Beberapa contoh yang khas adalah:

         

Penggunaan hubungan ini dalam sistem heterosiklik telah diketahui sangat terbatas. Pada awalnya Taft menganggap efek sterikdibaikan. Akan tetapi, kecepatan hidrolisis ester diketahui dipengaruhi oleh keberadaan gugus besar yang berdekatan dengan gugus fungsi ester. Efek sterik meningkatkanenergi aktivasi dan menurunkan kecepatan reaksi. Oleh karena itu dibuat suatu persamaan baru untuk mengevaluasi kepentingan tersebut

Parameter baru Es disebut tetapan substituen sterik dan digambarkan dengan Persamaan

Umumnya suatu gugus besar memiliki nilai Es negatif tinggi yang mana menunjukkan reaktivitas yang lebih rendah, hal ini terjadi jika gugus seperti itu berada pada posisi α atau β terhadap gugus fungsi ester. 

DAFTAR PUSTAKA

Firdaus. 2009. Modul Pembelajaran Kimia Organik Fisis I. Makasar: Universitas Hasanudin.

Fessenden J R dan J S Fessenden.1982. Kimia Organik I. Jakarta : Erlangga.

Menurut pendapat anda, dari uraian diatas dikatan bahwa menurut aturan Huckel suatu cincin dengan elektron pi sebanyak 2,6,10 dapat bersifat aromatik sedangkan cincin dengan elektron pi sebanyak 8 tidak dapat bersifat aromatis. Jelaskan apa  mendasari pernyataan tersebut ?