AROMATISITAS

AROMATISITAS

Senyawa Aromatis

Tumbuhan adalah salah satu makhluk hidup yang memiliki ciri khas yang dominan digunakan dalam sebuah penelitian. Penelitian terhadap tumbuhan ini banyak berasal dari pengisolasian senyawa-senyawa organik yang dimiliki tumbuhan guna mengoptimalkan fungsi dari senyawa-senyawa tersebut. Terlebih lagi dewasa ini sangat diperlukan senyawa organik untuk pengomplekan dengan prinsip green chemistry. Senyawa organik yang banyak terdapat dalam tumbuhan dibagi menjadi senyawa metabolit primer dan metabolit skunder (memiliki banyak bagian dalam tumbuhan). Ada beberapa senyawa metabolit skunder yang memiliki cincin siklik biasanya bersifat aromatis. Kebanyakan senyawa aromatik mempunyai satu pusaran enam elektron yang tertutup dalam sebuah cincin (sextet aromatic) dan lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada reaksi adisi.

Senyawa aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki ratai karbon tertutup dan mengandung dua atau lebih ikatan rangkap yang letaknya berselang seling. Senyawa aromatis memiliki beberapa sifat seperti pada tabel 1 di antaranya :

Tabel 1. Sifat-sifat Senyawa Aromatis

Sifat fisik	Sifat kimia
Memiliki bau yang khas	Lebih mudah mengalami reaksi subtitusi dari pada adisi
Dapat dengan mudah menguap	Reaksinya membutuhkan katalis larena kestabilannya mole
Tidak larut dapalm pelarut polar (air)	Tsangat mudah terbakar namun tidak begitu reaktif
Larut dalam senyawa nonpolar (eter)	Bersifat toksik-karsinogenik
Terjadi resonansi (pergerakan elektron di dalam elektron)	Sukar dioksidasi dengan pengoksidator seperti KMn04
Senyawanya berupa senyawa siklik	Merupakan senyawa nonpolar

Sumber Hidrokarbon Aromatik

Hidrokarbon aromatik yang sederhana dapat diperoleh dari dua sumber utama yakni: batubara dan petrolium. Batubara merupakan senyawa yang dari campuran yang sangat kompleks tersusun dari cincin benzen yang saling berikatan. Akan terjadi suatu dekomposisi termal pada batubara apabila dipanaskan pada suhu 1000°C tanpa adanya udara yang nantinya akan membentuk campuran uap yang dikenal sebagai ter. Fraksionasi dari ter tersebut akan menghasilkan benzena, toluena, axilena, naftalena dan senyawa aromatik lainnya.

Sedangkan untuk petrolium yang cukup berbeda dengan batubara. Untuk petrolium mengandung senyawa aromatik dan sebagian besarnya adalah senyawa hidrokarbon alkana pada proses penghilangan minyak bumi, jika alkana dipanaskan dalam tekanan dan suhu 500 °C dengan menggunakan katalis, akan terbentuk molekul-molekul aromatik. Misaalnya heptana (C₇H₁₆) yang akan diubah menjadi toluena (C₇H₈) melalui dehidrogenasi dan siklisasi.

Ciri-Ciri Senyawa Yang Dapat Memiliki Sifat Aromatisitas

Salah satu senyawa yang memiliki sifat aromatisasi adalah benzen. Bensen merupakan senyawa yang mengandung enam atom karbon dengan hibridisasi sp² dimana setiap atom karbon mengikat satu atom hidrogen. keenam ikatan ikatan karbon mempunyai panjang ikata yang sama dengan membentuk sudut 120 °C. Setiap atom memiliki karbon hibridisasi sp² mempunyai satu orbital p yang tidak terhibridisasi dan tegak lurus dengan bidang cincin. Keenam orbital menempati orbital p ini (Riswiyanto, 2009).

Salah satu bukti bahwa senyawa aromatik (benzen) tidak dapat bereaksi dengan KMnO₄ (dioksidasi) dan mengalami reaksi adisi elektrofilik seperti halnya senyawa alkena. Dengan reaksinya dapat dilihat pada gambar 1 berikut :

Gambar 1. Reaksi pada senyawa aromatis

Hal ini disebabkan senyawa benzen yang memiliki ikatan rangkap berselang seling dapat beresonansi sehingga karakter ikatan rangkapnya menjadi hilang.

Benzene:
	Gambar 2. Resonansi benzen

Bukti bahwa karakter ikatan rangkap hilang adalah dari panjang ikatan dari masing-masing ikatan dalam benzen. Jika ikatan rangkap masih ada panjang ikatan C=C seharusnya adalah 1.34 Ǻ dan ikatan tunggal 1.54 Ǻ. Kenyataannya panjang ikatan C-C dari benzen adalah sama yaitu 1.40 Ǻ.

            Penggambaran orbital molekul dapat lebih menjelaskan sifat kearomatisan dari benzen. Benzen memiliki bentuk segi enam planar yang seluruh atom Cnya berupa sp² dengan panjang ikatan C-C semuanya sama. Seperti terlihat pada gambar dibawah, enam orbital p untuk masing-masing karbon overlaping satu sama lain membentuk enam orbital molekul yang terbagi tiga orbital ikatan dan tiga orbital antiikatan. Pada orbital ikatan yang energi paling rendah dimana 12 elektron valensi cincin benzen mengalami overlaping sempurna sehingga secara termodinamika dan kimia lebih stabil.

Gambar 3. Orbital molekul benzena

Syarat Senyawa Aromatik

Tidak semua senyawa yang memiliki ikatan rangkap yang berselang seling dengan ikatan tunggal (memiliki ikatan rangkap terkonjugasi) dapat digolongkan sebagai senyawa aromatic. Yang termasuk senyawa aromatik syaratnya adalah:

1.       Atom-atom sp² dalam cincin terorientasi dalam bentuk molekul planar (mendekati planar), yang orbital p paralel satu sama lain dengan arah yang sama

2.       Memenuhi kaidah Huckel yaitu π= 4n+2 untuk senyawa aromatik harga n harus bilangan bulat.

Aromatisitas

Aromatisitas merupakan definisi yang diambil dari sifat senyawa aromatik tentang kestabilannya yang khas dan lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripada reaksi adisi hal ini merupakan definisi awal yang dilakukan dengan melalui pengamatan meggunakan NMR. Dimana dewasa ini aromatisitas telah dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk mempertahankan arus elektron dalam cincin yang dipengaruhi oleh medan luar. Senyawa-senyawa yang mempunyai kemampuan seperti itu disebut diatropik. Kebanyakan senyawa aromatik mempunyai satu pusaran enam elektron yang tertutup dalam sebuah cincin (sextet aromatic). Berikut gambar medan arus elektrondalam diatropik.

Gambar 4. Medan arus elektron dalam diatropik

Aturan Huckel

Ciri senyawa aromatis adalah memunyai ikatan rangkap yang terkonyugasi namun sifatnya tidak sama dengan alkena khususnya sifat kimianya, di mana senyawa aromatis tidak mengalami reaksi adisi. Sifat kearomatisan (aromatisitas) suatu senyawa harus memenuhi tiga kriteria. Seorang ahli kimia jerman yaitu Erich Huckel pada tahun 1931 teal mengusulkan persyaratan senyawa aromatik:

1.   Molekul tersebut harus datar (hampir datar), dengan hibrida yang umum adalah sp³,

2.   Senyawa tersebut harus siklik,

3.   Memiliki elektron pi yang berjumlah 4n+2 dimana n adalah jumlah bilangan bulat.

Menurut huckel cincin dengan elektrin pi berjumlah 2, 6, 10 atau 14 dapat bersifat aromatik (Sitorus, 2013).

Pertanyaan

Telah dijelaskabahwa dalam sifat kimia senyawa aromatis (benzen) memiliki sifat yang sangat mudah mengalami subtitusi dibandingkan dengan adisi. Apa yang menyebabkan hal ini dapat terjadi ?

Daftar Pustaka

Riswiyanto, S. 2009. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.

Sitorus, M. 2013. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta: Graha Ilmu.