Dokumen tersebut membahas tentang senyawa aromatik, terutama benzena. Ia menjelaskan struktur dan stabilitas benzena berdasarkan teori orbital molekul, di mana elektron π terdelokalisasi di sekitar cincin benzena sehingga memberikan stabilitas. Dokumen juga membahas aturan Hückel mengenai jumlah elektron π yang dibutuhkan untuk menjadi aromatik, yaitu 4n+2.

1. Benzena dan Aromatik
Based on McMurry’s Organic Chemistry, 7th edition

2. 2
Senyawa Aromatik
 Aromatik digunakan untuk menggambarkan
beberapa senyawa harum pada awal abad ke-19
 Dahulu: dikelompokkan dari sifat – sifat kimianya
(senyawa tak jenuh yang mengalami substitusi daripada
adisi)
 Sekarang: dibedakan dari senyawa alifatik dengan
konfigurasi elektronik

3. 3
Why this Chapter?
 Reaktivitas dari senyawa aromatik yang
tersubstitusi terikat pada strukturnya
 Senyawa aromatik dapat membantu
penyelidikan tentang hubngan antara struktur
dan reaktivitas

4. 4
Asal dan Nama
Hidrokarbon Aromatik
 Dari ter batu bara yang di distilasi pada temperatur
tinggi
 Penambahan katalis dapat membuah suhu dan
tekanan menjadi lebih tinggi

5. 5
Penamaan Senyawa Aromatik
 Terdapat nama-nama senyawa umum. Contoh:
toluena = metil benzena dan anilina = amino benzena
 Penamaan benzena substitusi yaitu menuliskan
hidrokarbon dengan benzenanya
 C6H5Br = bromo benzena
 C6H5NO2 = nitro benzena
 C6H5CH2CH2CH3 = propyl benzena

6. 6

7. 7
Kelompok Fenil
 Benzena sebagai suatu substituen disebut gugus
fenil (untuk C6H5-)
 Dapat dituliskan dengan “Ph” or “f” sebagai
pengganti “C6H5”
 “Benzil” menunjukan “C6H5CH2-”

8. 8
Benzena Terdisubstitusi
 Posisi cabang pada cincin benzena
 ortho- (o) menunjukan kedua substituen berada pada 1,2
dalam suatu cincin (saling berdekatan)
 meta- (m) menandai hubungan 1,3 (terpisah antara 1 karbon)
 para- (p) menandai hubungan1,4 (terpisah antara 2 karbon)
 Posisi para dapat menjelaskan pola reaksi

9. 9
Penamaan Benzena dengan Lebih
dari Dua Substituen
 Menentukan posisi angka satu
 Menuliskan cabang sesuai abjad dengan tanda
penghubung
 Nama – nama umum seperti toluena atau anilina
dapat berfungsi sebagai nama induk, maka
substituen itu diberi nomor 1 pada cincin itu

10. 10
15.2 Struktur dan Stabilitas
Benzena: Teori Orbital Molekul
 Benzena bereaksi secara perlahan dengan Br2 untuk
meghasilkan bromo benzena (dimana Br
menggantikan H)
 Pada substitusi ini reaksi cepat pada senyawa C=C,
menunjukan bahwa di benzena ada penghalang
yang lebih tinggi

11. 11
Pemanasan Hidrogenasi sebagai Indikator
Kestabilan
 Penambahan H2 untuk C=C dapat membebaskan energi sekitar 118
kJ / mol - 3 ikatan ganda akan membebaskan 356 kJ / mol
 Dua ikatan ganda terkonjugasi pada cyclohexadiena ditambahkan
2 H2 dapat membebaskan 230 kJ/ mol
 Benzena yang memiliki 3 situs jenuh direaksikan dengan 3 molekul
H2 hanya dapat membebaskan energi sebesar 206 kJ/ mol
 Oleh karena itu, benzena memiliki kurang lebih sekitar 150 kJ/ mol
untuk mencapai stabilitas dari tiga ikatan ganda yang terisolasi

12. 12
Struktur Benzena yang Tidak
Umum
 Semua ikatan C-C memiliki panjang yang sama: 139
pm – antara ikatan tunggal (154 pm) dan ikatan
rangkap (134 pm)
 Kerapatan elektron pada enam ikatan C-C adalah
identik
 Strukturnya dalah planar dan heksagonal
 Ikatan C–C–C membentuk120°
 Setiap C adalah sp2 dan memiliki orbital p tegak
lurus terhadap bidang cincin benzena

13. 13
Penjelasan Orbital Molekul dari Benzena
 Kombinasi 6 orbital p menghasilkan
 3 ikakan orbital dengan 6 elektron
 3 antibonding tanpa elektron
 Orbital dengan energi yang sama berdegenerasi

14. 14
Aromatik dan Aturan Hückel 4n+2
 Keadaan tidak stabil – panas dari hidrogenasi 150 kJ/mol
kurang negatif dari triene siklik
 Planar segienam: sudut ikatannya 120°, panjang ikatan C-C
adalah 139 pm
 Mengalami substitusi daripada adisi elektrofilik
 Resonansi hybrid dengan struktur antara dua baris ikatan
 Aturan Hückel, mengusulkan bahwa untuk menjadi aromaik,
suatu senyawa datar, monosiklik harus memiliki phi elektron
sebanyak 4n+2, dengan n ialah sebuah bilangan bulat
 Untuk n=1: 4n+2 = 6; stabil dan elektron terdelokalisasi

15. 15
Senyawa dengan Elektron 4n  Bukan
Aromatik (Dapat Merupakan Antiaromatic)
 Planar,molekul siklik dengan elektron 4 n  jauh lebih stabil dari
yang diharapkan (antiaromatik)
 Elektron akan mendistorsi keluar dan berperilaku sebagai alkena
 Senyawa dengan elektron 4- and 8- tidak dapat terdelokalisasi
baik ikatan tunggal maupun ikatan rangkap
 Saat suhu rendah, Cyclobutadiene sangat tidak stabil jika
digabung dengan senyawa yang sama
 Cyclooctatetraene memiliki empat ikatan ganda, bereaksi dengan
Br2, KMnO4, dan HCl seolah – olah merupakan empat alkena

16. 16
Ion Aromatik
 Aturan 4n+2 berlaku untuk ion serta spesies netral
 Anion siklopentadiena dan kation sikloheptatriena adalah
aromatik
 Kunci utama dari keduanya adalah karena mengandung 6
 elektron pada cincin p orbital

17. 17
Anion dari Siklopentadiena Bersifat
Aromatik
 1,3-siklopentadiena
mengandung ikatan ganda
terkonjugasi bergabung
dengan CH2 yang
mengalami delokalisasi
 Pelapasan H+ pada CH2
menghasilkan 6 elektron
phi yang stabil
 Pelepasan H- atau H+
menghasilkan nonaromatik
4 dan 5 elektron
 Bersifat asam lebih kuat
karena anion stabil (pKa =
16)

18. 18
Sikloheptatriena
 Cycloheptatriene memiliki 3 ikatan ganda
terkonjugasi bergabung dengan CH2
 Pelepasan “H-” meninggalkan kation
 Kation memiliki 6 elektron dan merupakan aromatik

19. 19
Aromatik Heterosiklik: Pyridine dan
Pyrrole
 Senyawa heterosiklik mengandung unsur selain
karbon dalam cincin, seperti N, S, O, P
 Senyawa aromatik dapat memiliki unsur selain
karbon dalam cincin
 Ada banyak senyawa heterosiklik aromatik dan
banyak yang sangat umum
 Senyawa siklik yang hanya mengandung karbon
disebut carbocycles (tidak homocycles)
 Nomenclature termasuk yang khusus

20. 20
Pyridine
 Sebuah heterosiklik yang beranggotkan enam elektron dengan
atom nitrogen dalam cincin nya
 Struktur elektron  menyerupai benzena (6 elektron)
 Pasangan elektron bebas pada Nitrogen bukan bagian dari sitem
aromatik (tegak lurus orbital)
 Piridin relatif lemah dibandingkan dengan amina normal tetapi
protonasi tidak mempengaruhi Aromatisitas

21. 21
Pyrrole
 Sebuah heterosiklik beranggota lima elektron dengan satu
nitrogen
 Struktur elektron  mirip dengan anion siklopentadiena
 4 sp2-hibridisasi karbon dengan 4 p orbital tegak lurus ke cincin
dan 4 p elektron
 Atom Nitrogen adalah sp2-hibridisas dan pasangan elektron
menempati p orbital (6  elektron)
 Sejak pasangan elektron bebas berada di cincin aromatik,
protonasi menghancurkan aromatisitas, membuat Pyrrole menjadi
sanga lemah

22. 22
Kenapa 4n +2?
 Ketika elektron mengisi orbital molekul, dibutuhkan
dua elektron (satu pasang) untuk mengisi orbital dan
empat elektron terendah-berbaring (dua pasang)
untuk mengisi masing-masing n sebagai indikator
keberhasilan tingkat energi
 Ini adalah total 4n + 2

23. 23
Senyawa Polisiklik Aromatik
 Senyawa aromatik dapat memiliki cincin yang
berbagi satu set atom karbon (cincin menyatu)
 Senyawa dari benzena menyatu atau heterosiklik
aromatik cincin itu sendiri

24. 24
Orbital Naftalena
 Tiga bentuk resonansi dan elektron terdelokalisasi