Dokumen tersebut membahas tentang alkilasi, yang merupakan proses pelekatan gugus alkil pada senyawa organik. Jenis alkilasi dijelaskan meliputi substitusi hidrogen dan gugus halida, serta adisi alkil halida dan ester. Zat yang dapat mengalilkan dan dialkilasi diuraikan, beserta contohnya. Mekanisme alkilasi seperti Friedel-Crafts dan faktor yang mempengaruhinya seperti termodinamika juga dibahas

1. 11/10/2014 | 1
Alkilasi

2. 11/10/2014 | 2
Alkilasi : Definisi
• Proses pelekatan/pemasukan gugus alkil pada
senyawa organik, biasanya dengan cara adisi
(penambahan) atau subtitusi (penggantian) atom
hidrogen atau gugus halida
• Dalam dunia oil refinery, bisa juga diartikan
penambahan alkil pada alkena untuk
memproduksi bahan bakar oktan tinggi

3. 11/10/2014 | 3
6 Jenis alkilasi
1. Substitusi H pada senyawa C
 Karbon dari alkil terikat pada karbon dari senyawa
aromatik atau alifatik. Ini adalah alkilasi karbon ke karbon,
seperti pada reaksi Friedel-Crafts.
 Contoh:
(CH3)3C – CH2CH(CH3)2 ; (OH)2H3C6 – CH2(CH2)4CH3
2. Substitusi H pada gugus karboksil dalam alkohol atau
phenol
 Disini alkil terikat kepada O.
 Contoh: C2H5 – O – C2H5 dan C6H5 – O – CH3

4. 11/10/2014 | 4
6 Jenis alkilasi
3. Substitusi H yang terikat pada N
 Disini alkil terikat pada N yang bervalensi 3
 Contoh: C6H5 – N – (CH3)2
4. Addisi alkil halida atau alkil ester terhadap senyawa N
tertier
 Ikatan alkil terhadap N dan N valensi 3 sering dianggap
berubah menjadi ikatan valensi 5. Dalam kenyataannya N
memiliki 4 ikatan kovalensi dasar dan 1 ikatan elektrostatis.
 Contoh: C6H5N – (CH3)3Cl

5. 11/10/2014 | 5
6 Jenis alkilasi
5. Senyawa logam alkil
 Disini alkil terikat kepada logam
 Contoh: Pb(C2H5)4 dan C6H4(COONa)SHg – C2H5
6. Aneka alkilasi lain
 Dalam merkaptan, gugus alkil terikat pada S. Dalam alkil
silane, alkil terikat pada Si.
 Contoh: n – C12H25 – SH ; C2H5 – SiCl3 ; R – S – C5H11
(Triclorosilen derivatif, bahan ini berbau, digunakan
sebagai peringatan bila ada pipa gas yang bocor).

6. 11/10/2014 | 6
Manfaat alkilasi
• Dalam industri petroleum: menggabungkan light olefins
(propylene dan butylene) dengan isobutane untuk
menghasilkan alkylate (higher branched alkanes)  high
octane gasoline components
• Pada karet sintetis, misalnya pembuatan styrene,
isophrena.
• Industri zat warna, misal anilin menjadi dimetil anilin.
• Industri bahan peledak, misalnya pembuatan Tetryl
(Trinitrophenylmethylnitranium)
• Untuk obat-obatan.
• Etc  self study

7. 11/10/2014 | 7
Zat-zat pengalkilasi
Olefin
 Aplikasi pada industri petroleum: alkilasi isobutane
dengan propene
 Contoh lain:
CH3
CH3
CH3 – CH = CH2 + CH – CH3 CH3 – CH – CH3
CH2 CH2
CH3
CH3
CH3
RCH = CH2 + - CH – CH3
R

8. 11/10/2014 | 8
Zat-zat pengalkilasi
Olefin
 Olefin rantai pendek  tambahan cracking minyak
bumi.
 Olefin rantai panjang  dehidrogenasi alkana.
 Alkilasi dengan olefin ini ada bahaya yaitu bahwa
terjadi oligomerization/polymerization olefin ,
sehingga dihasilkan polimer bukan produk alkilasi
 Dalam reaksinya dengan isobutane, digunakan
isobutane dalam large excess sedangkan olefin-nya
(propene) jumlahnya dijaga

9. 11/10/2014 | 9
Zat-zat pengalkilasi
Alkohol
 Contoh:
R’
H
H+
R N: + R’OH R N - R’ + H2O
H
 Karena alkohol kurang reaktif maka dapat dipakai
secara berlebihan.
 Pemakaian H2SO4 selain sebagai katalisator juga dapat
digunakan sebagai pengikat air.
Eter
 Sebenarnya bisa, namun kurang reaktif sehingga
jarang digunakan

10. 11/10/2014 | 10
Zat-zat pengalkilasi
 Alkil halogenida: R1X
 Alkil halogenida sangat reaktif, lebih reaktif dari alkohol sehingga
dapat dipakai untuk mengalkilasi beberapa jenis zat.
 Contoh:
RH + R1X RR1 + HX rantai tambah panjang
R O H + R1X R O R1 + HX
 Karena RX mahal maka cara ini hanya dipakai bila RX didapat dengan
harga murah, misalnya sebagai hasil tambahan.
 Yang paling sering digunakan adalah Cl2.
 Br dan I dipakai dan reaksi lebih mudah. Br dipakai dalam zat warna

11. 11/10/2014 | 11
Zat-zat pengalkilasi
Alkil sulfat
 Harga murah tetapi beracun. Yang banyak dipakai
yaitu dimetyl sulfat
 Contoh:
H
CH3 OSO2 O CH3 + N N + H2SO4
H
Zat-zat yang mudah memberikan radikal bebas
 Jarang digunakan karena mahal
CH3
CH3

12. 11/10/2014 | 12
Zat-zat yang dialkilasi
Alkana
 Alkana normal: memerlukan zat pengalkilasi yang
lebih reaktif, misalnya RX.
 Isoalkana: dapat menggunakan olefin sebagai zat
pengalkilasi.
Amino (N)
Alkohol (misal: untuk pembuatan eter)
 ROH + R1X ROR1 + HX
Phenol

13. 11/10/2014 | 13
Zat-zat yang dialkilasi
Alkana
 Alkana normal: memerlukan zat pengalkilasi yang
lebih reaktif, misalnya RX.
 Isoalkana: dapat menggunakan olefin sebagai zat
pengalkilasi.
Amino (N)
Alkohol (misal: untuk pembuatan eter)
 ROH + R1X ROR1 + HX
Phenol

14. 11/10/2014 | 14
Zat-zat yang dialkilasi
Alkaloid
Untuk membuat cafein
Aromatik + Olefin
R – CH = CH2 + R – CH –
CH3

15. 11/10/2014 | 15
• Untuk mempercepat reaksi dapat digunakan katalisator
ion atau katalisator radikal bebas.
• Pada alkilasi dapat terjadi alkil pada rantai cabang yang
dapat menggeser ke inti.
• Misalnya: Alkilasi dengan metanol
H
N :
H
CH3
+ CH3OH H2SO4 NH
CH3
+ H2O
T >
CH3OH
NH2
H3C CH3
CH3

16. 11/10/2014 | 16
Friedel-Crafts Alkylation
• Salah satu mekanisme reaksi alkilasi
• Berupa mechanism electrophilic substitution
• Mekanisme reaksi alkilasi lainnya bisa dilihat
di diktat
• Katalis yang dipakai adalah Lewis acid
• Contoh: reaksi aromatik dengan alkil halida

17. 11/10/2014 | 17
Friedel-Crafts Alkylation
• Misal: benzene dengan chloromethane membentuk
methylbenzene (toluene)
+ yang terbentuk dari reaksi
• Electrophile disini adalah CH3
antara chloromethane dengan katalis aluminium chloride
• Reaksi:
• Kemudian, terjadi substitusi electrophile ke benzene

18. 11/10/2014 | 18
Friedel-Crafts Alkylation
• Stage 1:
• Stage 2:
Sebelumnya:
Hidrogen diambil oleh ion
AlCl4
- . Katalis aluminium
chloride ter-regenerasi pada
stage ini

19. 11/10/2014 | 19
Termodinamika
• Alkilasi karbon umumnya eksotermis.
• Panas reaksi dihitung menggunakan sifat-sifat fisik dan
termodinamika yang tersedia untuk merencanakan
reaktor dan alat penukar panasnya.
• Panas reaksi sangat penting peranannya
• Data panas pembentukan 

20. 11/10/2014 | 20
Termodinamika
Panas Pembentukan Beberapa Jenis Alkil Benzen Hf, kcal/gmol
Suhu (K)
Senyawa (gas)
273,16 298,16 500 700
Benzen
Toluen
Etil Benzen
o – Xylene
m – Xylene
p – Xylene
n – Propil Benzen
Cumene
24
17,5
13,917
11,096
10,926
11,064
9,810
9,250
19,82
11,95
7,12
4,54
4,12
4,29
1,87
0,94
17,536
9,005
3,699
1,189
0,571
0,680
-2,06
-3,01
16,04
7,067
1,529
-1,076
-1,792
-1,751
-4,52
-5,44

21. 11/10/2014 | 21
Termodinamika
Usaha memperbanyak hasil:
• Suhu diatur: tergantung sifat reaksi, endotermis atau
eksotermis
• Zat pereaksi berlebihan
a. RH + RCH=CH2 dengan RH yang berlebihan
b. RNH2 + R’OH R’OH yang berlebihan
c. ROH + R’X R’X yang berlebihan
ROH = alkohol rantai panjang, misalnya selulose

22. 11/10/2014 | 22
Termodinamika
• Menghilangkan salah satu hasil
 RH + RCH=CH2 → RCH2CH2R tidak ada yang dapat dihilangkan
 RNH2 + R’OH → RNHR’ + H2O air dihilangkan dengan penambahan
zat yang dapat mempercepat
penguapan atau penghilangan air
 ROH + R’X → ROR’ + HX asamnya dihilangkan
• Tekanan dibesarkan
 Untuk fase gas dengan: - memperbanyak jumlah mol
- menggeser ke jumlah mol yang kecil
 Untuk fase cair dengan: - menaikkan suhu didih

23. 11/10/2014 | 23
Termodinamika
• Katalisator, digunakan senyawa bersifat asam
– Digunakan senyawa yang bersifat asam atau senyawa yang menghasillkan radikal
bebas, tergantung dari zat yang dialkilasi.
– Misal: H2SO4 . Asam lain: HF, HCl, AlCl3. Untuk reaksi b digunakan Al2O3 ; reaksi c ,
NaOH untuk mengikat HX yang terjadi. Bisa juga digunakan katalisator radikal
bebas.
• Konsentrasi zat pereaksi
– Untuk reaksi yang lambat, digunakan konsentrasi yang setinggi-tingginya.
– Untuk reaksi a: RCH=CH2 tidak boleh terlalu pekat karena reaksinya terlalu cepat
dan kemungkinan terjadinya polimerisasi.
– Untuk reaksi b: R’OH pekat dan anhidrid.
• Pengadukan:
– Untuk fase cair: pengadukan
– Untuk fase gas: aliran turbulen

24. 11/10/2014 | 24
Contoh dalam Industri
• Pembuatan Dodekyl Benzene
• Pembuatan Ethyl Cellulose
• Dimethyl Anilin
• Alkyl Logam
• Alkil Aril Detergent
• Alkilat untuk Industri Minyak Bumi