Nih Charles Friedel - Penemu Rumus Sintesa (Reaksi Friedel-Crafts)
 |
Charles Friedel Lahir: 12 March 1832 Strasbourg, France Meninggal: 20 April 1899 (umur 67) Montauban, Perancis Tempat tinggal: Perancis Kebangsaan: Perancis Bidang: Mineralogy, Chemistry Institusi: Sorbonne Alma mater: University of Strasbourg, Sorbonne Mahasiswa ternama: André-Louis Debierne Dikenal karena: Friedel–Crafts reaction Penghargaan: Davy Medal (1880) |
Kemudian dikala tahun 1871, beliau mulai kuliah di École Normale dan selanjutnya tahun 1876 berhasil Charl berhasil menjadi profesor bidang mineralogi di Sorbonne. Namanya mulai dikenal oleh orang-orang ketika membuat rumus sintesa yang kemudian disebut dengan kreasi Friedel-Crafts pada tahun 1877. Rumusan ini diciptakan oleh Charles bersama temannya berjulukan James M. Crfats, yakni spesialis kimia berasal dari Amerika Utara. Selain sukses dalam pembuatan rumus, Charles juga yakni seorang pendiri Revue Générale de Chimie tahun 1899. Pada tahun 1879 hingga 1887, beliau bekerja sama dengan Emile Edmond Sarasin untuk meneliti pembentukan mineral dengan cara buatan. Pada awalnya, Charles memang berkonsentrasi di bidang kimia mineralogi, namun kemudian beralih ke kimia organik.
Reaksi Friedel-Crafts
Reaksi Friedel-Crafts merujuk pada sekelompok reaksi kimia yang dikembangkan oleh Charles Friedel dan James Crafts pada tahun 1877. Terdapat dua kelompok besar reaksi Friedel-Crafts, yakni reaksi alkilasi dan reaksi asilasi. Reaksi-reaksi ini termasuk dalam reaksi substitusi aromatik elektrofilik.
Alkilasi Friedel-Crafts
Alkilasi Friedel-Crafts melibatkan alkilasi dari cincin aromatik dan alkil halida memakai katalis asam Lewis. Dengan memakai feri klorida sebagai katalis, gugus alkil menempel pada posisi ion klorida sebelumnya.
Reaksi ini mempunyai beberapa kerugian, di antaranya yakni produk reaksi ini lebih nukleofilik dari reaktan reaksi dikarenakan pendonor elektron rantai alkil. Oleh lantaran ini, hidrogen yang lainnya tersubstitusikan oleh rantai alkil lainnya, menghasilkan molekul yang kelebihan gugus alkil. Jika atom klorin tidak berada dalam karbon tersier, reaksi penataan-ulang akan terjadi. Ini dikarenakan stabilitas karbokation tersier yang lebih stabil dari karbokation sekunder maupun primer.
Rintangan sterik sanggup dipakai untuk membatasi banyaknya alkilasi yang terjadi menyerupai pada t-butilasi 1,4-dimetoksibenzena.
Alkilasi tidak hanya terbatas pada alkil halida: reaksi Friedel-Crafts sanggup terjadi pada seluruh zat antara karbokation menyerupai zat antara dari reaksi alkena dengan asam protik ataupun asam Lewis. Dalam satu kajian, elektrofilnya yakni ion bromonium yang diturunkan dari alkena dan NBS:
Dealkilasi Friedel-Crafts
Alkilasi Friedel-Crafts yakni reaksi reversibel. Pada reaksi dealkilasi Friedel-Crafts, gugus alkil sanggup dilepas kalau terdapat proton dan asam Lewis.
Sebagai contoh, pada adisi bromoetana pada benzena, substitusi orto dan para diperlukan terjadi pada tahap substitusi yang pertama lantaran gugus alkil termasuk dalam gugus aktivasi. Namun hasil produk reaksi yang bersama-sama yakni 1,3,5-trietilbenzena dengan seluruh gugus alkilnya berada pada posisi meta. Kontrol reaksi termodinamika menjadikan substitusi meta lebih difavoritkan daripada substitusi orto dan para yang melalui reaksi kesetimbangan kimia. Oleh lantaran itu, hasil paling final reaksi ini disebabkan oleh rentetan reaksi alkilasi dan dealkilasi.
Asilasi Friedel-Crafts
Asilasi Friedel-Crafts yakni asilasi cincin aromatik dengan asil klorida memakai katalis asam lewis yang kuat. Asilasi Friedel-Crafts sanggup terjadi dengan asam anhidrida. Kondisi reaksi ini sama dengan alkilasi Friedel-Crafts di atas. Reaksi ini mempunyai beberapa laba dari reaksi alkilasi. Oleh lantaran efek penarikan elektron dari gugus karbonil, hasil reaksi keton selalu kurang reaktif dari reaktan, oleh lantaran itu asilasi berganda tidak terjadi. Selain itu, juga tidak terjadi penataan-ulang karbokation lantaran ion karbonium distabilkan oleh struktur resonans dengan muatan konkret pada oksigen.
Reaksi asilasi Freidel-Crafts sangat bergantung pada stabilitas reagen asil klorida. Formil klorida, sebagai contohnya, sangat tidak stabil untuk diisolasikan. Oleh lantaran itu sintesis benzaldehida via lintasan Friedel-Crafts memerlukan sintesis formil klorida secara in situ. Ini sanggup dilakukan melalui reaksi Gatterman-Koch yang mereaksikan benzena dengan karbon monoksida dan hidrogen klorida pada tekanan tinggi dan dikatalisasikan dengan gabungan aluminium klorida dan kupro klorida.
Mekanisme reaksi
Tahap pertama reaksi terdiri dari disosiasi atom klor menjadi kation asil:
Kemudian diikuti dengan serangan nukelofilik arena terhadap gugus asil:
Pada balasannya atom klor bereaksi menjadi HCl dan katalis AlCl3 terbentuk kembali menyerupai semula:
Hidroksialkilasi Friedel-Crafts
Arena bereaksi dengan beberapa aldehida dan keton tertentu menghasilkan produk yang terhidroksialkilasi. Sebagai misalnya reaksi turunan mesitil dari glioksal dengan benzena yang membentuk benzoin.
Ruang lingkup dan variasi reaksi
- Reaksi Friedel-Crafts terkait dengan beberapa reaksi klasik lainnya, seperti:
- Produk hasil asilasi sanggup diubah menjadi produk hasil alkilasi melalui reduksi Clemmensen.
- Reaksi Gatterman-Koch yang sanggup dipakai untuk mensintesis benzaldehida dari benzena.
- Reaksi Gatterman yang menjelaskan reaksi arena dengan asam sianida.
- Reaksi Houben-Hoesch yang menjelaskan reaksi arena dengan nitril.
- Modifikasi reaksi memakai fenil ester aromatik sebagai reaktan, dinamakan penataan-ulang Fries.
- Dalam reaksi Scholl dua arena tergandeng secara pribadi (kadang kala dinamakan Arilasi Friedel-Crafts).
- Dalam reaksi Zincke-Suhl p-kresol dialkilasi menjadi sikloheksadienon memakai tetraklorometana.
- Dalam klorometilasi Blanc, gugus klorometil ditambahkan ke arena memakai formaldehida, asam klorida, dan seng klorida.
- Sintesis Bogert-Cook (1933) melibatkan kehilangan cairan tubuh dan isomerisasi 1-β-feniletilsikloheksanol menjadi turunan oktahidro dari fenantrena.
- Sintesis keton Darzens-Nenitzescu (1910, 1936) [6] melibatkan asilasi sikloheksana dengan asetil klorida membentuk metilsikloheksenilketon.
- Dalam Asilasi reduktif Nenitzescu (1936), sebuah hidrokarbon jenuh ditambahkan dan menghasilkan asilasi reduktif menjadi metilsikloheksilketon.
- Dalam kimia hijau, aluminium klorida digantikan dengan grafit dalam alkilasi p-xilena dengan 2-bromobutana. Variasi ini tidak bekerja pada halida primer di mana karbokation jarang terbentuk.
Sintesis zat warna
Reaksi Friedel-Crafts sanggup dipakai untuk mensintesis beberapa zat warna menyerupai triarilmetana dan xantena. Contoh berikut yakni sintesis timolftalein (sejenis indikator pH) dari dua ekuivalen timol dan ftalat anhidrida:
Reaksi ftalat anhidrida dengan resorsinol dengan keberadaan seng klorida menghasilkan Fluoresein. Apabila resorsinol diganti dengan by N,N-dietilaminofenol, reaksi ini menghasilkan rodamina B:
Sumber:
- Reaksi Friedel-Crafts
- Charles Friedel