ALKOHOL,ETER DAN SENYAWA YANG TERKAIT

A.    Alkohol

Alkohol sering dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebutgrain alcohol; dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol lainnya. Begitu juga dengan alkohol yang digunakan dalam dunia famasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah etanol. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi.

Dalam kimia, alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuksenyawa organik apa pun yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atomkarbon lain.

1.      Struktur

Gugus fungsional alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat pada karbon hibridisasi sp³. Ada tiga jenis utama alkohol - 'primer', 'sekunder, dan 'tersier'. Nama-nama ini merujuk pada jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH. Alkohol primer paling sederhana adalah metanol. Alkohol sekunder yang paling sederhana adalah 2-propanol, dan alkohol tersier paling sederhana adalah 2-metil-2-propanol.

2.      Rumus kimia umum

Rumus kimia umum alkohol adalah C_nH_2n+1-OH'

3.      Nama-nama untuk alcohol

a)      Nama Sistematik

Dalam sistem tatanama IUPAC, nama-nama senyawa alkana kehilangan akhiran "e" dan diganti dengan "ol", contohnya metana menjadimetanol dan etana menjadi etanol. Ketika dibutuhkan, posisi dari gugus hidroksil dapat diketahui dari nomor diantara nama alkana dan "ol": 1-propanol untuk CH₃CH₂CH₂OH, 2-propanol untuk CH₃CH(OH)CH₃. Jika ada gugus fungsi yang lebih tinggi (seperti aldehida, keton, atau asam karboksilat, maka awalannya adalah "hidroksi", contohnya: 1-hidroksi-2-propanon (CH₃COCH₂OH).

Di bawah ini adalah beberapa contoh senyawa alkohol dan bagaimana menamainya.

Penggunaan tatanama IUPAC dipakai di publikasi - publikasi ilmiah dan diperlukan identifikasi detail terhadap substansi tersebut. Pada konteks lainnya, alkohol biasanya disebut dengan gugus alkil ditambah dengan kata "alkohol", misalnya metil alkohol, etil alkohol. Propil alkohol dapat disebut n-propil alkohol atau isopropil alkohol, tergantung dari dimana gugus fungsinya berikatan, berikatan pada karbon pertama atau kedua pada rantaipropana.

Alkohol dapat dikelompokkan menjadi alkohol primer, alkohol sekunder, dan alkohol tersier, tergantung dari berapa banyak atom karbon lain yang berikatan dengan atom karbon yang juga mengikat gugus hidroksil. Alkohol primer mempunyai rumus umum RCH₂OH; alkohol sekunder rumus umumnya RR'CHOH; dan alkohol tersier rumus umumnya RR'R"COH, dimana R, R', dan R" melambangkan gugus alkil. Etanol dan n-propil alkohol adalah contoh alkohol primer; isopropil alkohol adalah contoh alkohol sekunder. Penggunaan awalan sek- (atau s-) dan tert- (ataut-), biasanya ditulis dalam huruf miring, dapat digunakan sebelum nama gugus alkil untuk membedakan alkohol sekunder dan alkohol tersier dari alkohol primer. Contohnya, isopropil alkohol juga dapat disebut sek-propil alkohol, dan alkohol tersier (CH₃)₃COH, atau 2-metil-2-propanol juga dapat disebut dengan tert-butil alkohol atau tert-butanol.

b)      Nama Umum/Trivial/Perdagangan

Rumus kimia	Nama IUPAC	Nama umum
Alkohol monohidrik
CH3OH	Metanol	Alkohol kayu
C2H5OH	Etanol	Alkohol gandum
C3H7OH	Isopropil alkohol	Alkohol gosok
C5H11OH	Pentanol	Amil alkohol
C16H33OH	1-Heksadekanol	Cetil alkohol
Alkohol polihidrik
C2H4(OH)2	1,2-etadienol	Etilen glikol
C3H5(OH)3	1,2,3-propatrienol	Gliserol
C4H6(OH)4	1,2,3,4-butatetraenol	Eritritol
C5H7(OH)5	1,2,3,4,5-pentapentanol	Xylitol
C6H8(OH)6	1,2,3,4,5,6-heksaheksanol	Mannitol, Sorbitol
C7H9(OH)7	1,2,3,4,5,6,7-heptaheptanol	Volemitol
Alkohol alifatik tidak tersaturasi
C3H5OH	Prop-2-ene-1-ol	Alil alkohol
C10H17OH	3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-ol	Geraniol
C3H3OH	Prop-2-in-1-ol	Propargil alkohol
Alkohol alisiklik
C6H6(OH)6	Cyclohexane-1,2,3,4,5,6-geksol	Inositol
C10H19OH	2 - (2-propyl)-5-methyl-cyclohexane-1-ol	Mentol

4.      Keasaman

Alkohol adalah asam lemah, karena perbedaan keelektronegatifanantara Oksigen dan Hidrogen pada gugus hidroksil, yang memampukan Hidrogen lepas dengan mudah. Bila di dekat Karbon Hidroksi terdapatgugus penarik elektron seperti fenil atau halogen, maka keasaman meningkat. Sebaliknya, semakin banyak gugus pendorong elektron seperti rantai alkana, keasaman menurun.

5.      Metanol dan etanol

Dua alkohol paling sederhana adalah metanol dan etanol (nama umumnya metil alkohol dan etil alkohol) yang strukturnya sebagai berikut:

     H               H H

     |                    | |

                         H-C-O-H     H-C-C-O-H

                            |                     | |

                          H                 H H

Methanol       Etanol

Dalam peristilahan umum, "alkohol" biasanya adalah etanol ataugrain alcohol. Etanol dapat dibuat dari fermentasi buah atau gandumdengan ragi. Etanol sangat umum digunakan, dan telah dibuat oleh manusia selama ribuan tahun. Etanol adalah salah satu obat rekreasi (obat yang digunakan untuk bersenang-senang) yang paling tua dan paling banyak digunakan di dunia. Dengan meminum alkohol cukup banyak, orang bisamabuk. Semua alkohol bersifat toksik (beracun), tetapi etanol tidak terlalu beracun karena tubuh dapat menguraikannya dengan cepat.

Ø  isopropil alkohol (sec-propil alcohol, propan-2-ol, 2-propanol) H₃C-CH(OH)-CH₃, atau alkohol gosok.

Ø  etilena glikol (etana-1,2-diol) HO-CH₂-CH₂-OH, yang merupakan komponen utama dalam antifreeze

Ø  gliserin (atau gliserol, propana-1,2,3-triol) HO-CH₂-CH(OH)-CH₂-OH yang terikat dalam minyak dan lemak alami, yaitutrigliserida (triasilgliserol)

Ø  Fenol adalah alkohol yang gugus hidroksilnya terikat pada cincin benzena

Alkohol digunakan secara luas dalam industri dan sains sebagai pereaksi,pelarut, dan bahan bakar. Ada lagi alkohol yang digunakan secara bebas, yaitu yang dikenal di masyarakat sebagai spirtus. Awalnya alkohol digunakan secara bebas sebagai bahan bakar. Namun untuk mencegah penyalahgunaannya untuk makanan atau minuman, maka alkohol tersebut didenaturasi. denaturated alcohol disebut juga methylated spirit, karena itulah maka alkohol tersebut dikenal dengan nama spirtus.             

6.      Sifat-sifat alcohol

a)      Sifat fisik

Ø  Tiga suku pertama alkohol (metanol, etanol, dan propanol) mudah larut dalam air dengan semua perbandingan. Alkohol merupakan cairan tidak berwarna (jernih) dan berbau khas.

Ø  Titik cair dan titik didihnya meningkat sesuai dengan bertambahnya Mr alkanol.

b)      Sifat kimia

Ø  Ikatan Hidrogen : Antarmolekul hidrogen terdapat ikatan hidrogen.

Ø  Kepolaran : Alkohol bersifat polar karena memiliki gugus OH. Kepolaran alkohol akan makin kecil jika suhunya makin tinggi.

Ø  Reaksi Dengan Logam : Alkohol kering dapat bereaksi dengan logam K dan Na.

Ø  Oksidasi : Alkohol primer dan sekunder dapat dioksidasi dengan menggunakan oksidator, tetapi alkohol tersier tidak.

7.      Penggunaan

a)      Pengawet. Alkohol juga dapat digunakan sebagai pengawet untuk hewan koleksi (yang ukurannya kecil).

b)      Otomotif. Alkohol dapat digunakan sebagai bahan bakar otomotif. Etanol danmetanol dapat dibuat untuk membakar lebih bersih dibanding bensin ataudiesel. Alkohol dapat digunakan sebagai antibeku pada radiator. Untuk menambah penampilan mesin pembakaran dalam, metanol dapat disuntikan kedalam mesin Turbocharger  dan  Supercharger. Ini akan mendinginkan masuknya udara kedalam pipa masuk, menyediakan masuknya udara yang lebih padat.

B.     Eter

Eter adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus R—O—R', dengan R dapat berupa alkil maupun aril. Contoh senyawa eter yang paling umum adalah pelarut dan anestetik dietil eter (etoksietana, CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃). Eter sangat umum ditemukan dalam kimia organik dan biokimia, karena gugus ini merupakan gugus penghubung pada senyawakarbohidrat dan lignin.

1.      Struktur dan ikatan

Eter memiliki ikatan C-O-C yang bersudut ikat sekitar 110° dan jarak C-O sekitar 140 pm. Sawar rotasi ikatan C-O sangatlah rendah. Menurut teori ikatan valensi, hibridisasi oksigen pada senyawa eter adalah sp³.

Oksigen lebih elektronegatif daripada karbon, sehingga hidrogen yang berada pada posisi alfa relatif terhadap eter bersifat lebih asam daripada hidrogen senyawa hidrokarbon. Walau demikian, hidrogen ini kurang asam dibandingkan dengan alfa hidrogen keton.

2.      Struktur Serupa

Eter tidak boleh disamakan dengan gugus-gugus sejenis berikut yang mempunyai stuktur serupa - R-O-R. Senyawa aromatik seperti furan di mana oksigen adalah sebahagian daripada sistem aromatik. Senyawa dengan atom-atom karbon yang bersebelahan dengan oksigen terikat dengan oksigen, nitrogen, atau sulfur:

·         Ester R-C(=O)-O-R

·         Asetal R-CH(-O-R)-O-R

·         Aminal R-CH(-NH-R)-O-R

·         Anhidrida R-C(=O)-O-C(=O)-R

3.      Sifat-sifat fisika

Molekul-molekul eter tidak dapat berikatan hidrogen dengan sesamanya, sehingga mengakibatkan senyawa eter memiliki titik didih yang relatif rendah dibandingkan dengan alkohol.

Eter bersifat sedikit polar karena sudut ikat C-O-C eter adalah 110 derajat, sehingga dipol C-O tidak dapat meniadakan satu sama lainnya. Eter lebih polar daripada alkena, namun tidak sepolar alkohol, ester, ataupun amida. walau demikian, keberadaan dua pasangan elektron menyendiri pada atom oksigen eter, memungkinkan eter berikatan hidrogen dengan molekul air.Eter dapat dipisahkan secara sempurna melalui destilasi.

Eter siklik seperti tetrahidrofuran dan 1,4-dioksana sangat larut dalam air karena atom oksigennya lebih terpapar ikatan hidrogen dibandingkan dengan eter-eter alifatik lainnya.

Beberapa alkil eter
Eter	Struktur	Titik lebur (°C)	Titidk didih (°C)	Kelarutan dalam 1 L H2O	Momen dipol (D)
Dimetil eter	CH3-O-CH3	-138,5	-23,0	70 g	1,30
Dietil eter	CH3CH2-O-CH2CH3	-116,3	34,4	69 g	1,14
Tetrahidrofuran	O(CH2)4	-108,4	66,0	Larut pada semua perbandingan	1,74
Dioksana	O(C2H4)2O	11,8	101,3	Larut pada semua perbandingan	0,45

4.      Reaksi

Eter secara umumnya memiliki reaktivitas kimia yang rendah, walaupun ia lebih reaktif daripada alkana. Beberapa contoh reaksi penting eter adalah sebagai berikut.^[2]

5.      Pembelahan eter

Walaupun eter tahan terhadap hidrolisis, ia dapat dibelah oleh asam-asam mineral seperi asam bromat dan asam iodat. Asam klorida hanya membelah eter dengan sangat lambat. Metil eter umumnya akan menghasilkan metil halida:

ROCH₃ + HBr → CH₃Br + ROH

Reaksi ini berjalan via zat antara onium, yaitu [RO(H)CH₃]⁺Br^-.

Beberapa jenis eter dapat terbelah dengan cepat menggunakan boron tribomida (dalam beberapa kasus aluminium klorida juga dapat digunakan) dan menghasilkan alkil bromida. Berganting pada substituennya, beberapa eter dapat dibelah menggunakan berbagai jenis reagen seperti basa kuat.

6.      Pembentukan peroksida

Eter primer dan sekunder dengan gugus CH di sebelah oksigen eter, dapat membentuk peroksida, misalnya dietil eter peroksida. Reaksi ini memerlukan oksigen (ataupun udaara), dan dipercepat oleh cahaya, katalis logam, dan aldehida. Peroksida yang dihasilkan dapat meledak. Oleh karena ini, diisopropil eter dan tetrahidrofuran jarang digunakan sebagai pelarut.

7.      Sebagai basa Lewis

Eter dapat berperan sebagai basa Lewis maupun basa Bronsted. Asam kuat dapat memprotonasi oksigen, menghasilkan "ion onium". Contohnya, dietil eter dapat membentuk kompleks dengan boron trifluorida, yaitu dietil eterat (BF₃^.OEt₂). Eter juga berkooridasi dengan Mg(II) dalamreagen Grignard. Polieter (misalnya eter mahkoya) dapat mengikat logam dengan sangat kuat.

8.      Sintesis

Eter dapat disintesis melalui beberapa cara:

a)      Dehidrasi alcohol

Dehidrasi senyawa alkohol dapat menghasilkan eter:

2 R-OH → R-O-R + H₂O

Reaksi ini memerlukan temperatur yang tinggi (sekitar 125 °C). Reaksi ini dikatalisis oleh asam, biasanya asam sulfat. Metode ini efektif untukn menghasilkan eter simetris, namun tidak dapat digunakan untuk menghasilkan eter tak simetris. Dietil eter dihasilkan dari etanol menggunakan metode ini. Eter siklik dapat pula dihasilkan menggunakan metode ini.

b)      Sintesis eter Williamson

Eter dapat pula dibuat melalui substitusi nukleofilik alkil halida olehalkoksida

R-ONa + R'-X → R-O-R' + NaX

Reaksi ini dinamakan sintesis eter Williamson. Reaksi ini melibatkan penggunaan alkohol dengan basa kuat, menghasilkan alkoksida, yang diikuti oleh adisi pada senyawa alifatik terkait yang memiliki gugus lepas(R-X). Gugus lepas tersebut dapat berupa iodida, bromida, maupunsulfonat. Metode ini biasanya tidak bekerja dengan baik dengan aril halida (misalnya bromobenzena). Reaksi ini menghasilkan rendemen reaksi yang tinggi untuk halida primer. Halida sekunder dan tersier sangat rawan menjalani reaksi eliminasi E2 seketika berpaparan dengan anion alkoksida yang sangat basa.

Dalam reaksi lainnya yang terkait, alkil halida menjalani substitusi nukleofilik oleh fenoksida. R-X tidak dapat digunakan untuk bereaksi dengan alkohol. Namun, fenol dapat digunakan untuk menggantikan alkohol. Oleh karena fenol bersifat asam, ia dapat bereaksi dengan basa kuat seperti natrium hidroksida, membentuk ion fenoksida. Ion fenoksida ini kemudian mensubstitusi gugus -X pada alkil halida, menghasilkan eter dengan gugus aril yang melekat padanya melalui mekanisme reaksi SN2.

      C₆H₅OH + OH^- → C₆H₅-O^- + H₂O

C₆H₅-O^- + R-X → C₆H₅OR

c)      Kondensasi Ullmann

Kondensasi Ullmann mirip dengan metode Williamson, kecuali substratnya adalah aril halida. Reaksi ini umumnya memerlukan katalis, misalnya tembaga.

Ø  Adisi elektrofilik alkohol ke alkena. Alkohol dapat melakukan reaksi adisi dengan alkena yang diaktivasi secara elektrofilik.

R₂C=CR₂ + R-OH → R₂CH-C(-O-R)-R₂

Katalis asam diperlukan agar reaksi ini dapat berjalan. Biasanya merkuri trifluoroasetat (Hg(OCOCF₃)₂) digunakan sebagai katalis.

Ø  Pembuatan epoksida. Epoksida biasanya dibuat melalui oksidasi alkena. Eposida yang paling penting dalam industri adalah etilena oksida, yang dihasilkan melalui oksidasi etilena dengan oksigen. Epoksida lainnya dapat dihasilkan melalui dua cara: Melalui oksidasi alkena dengan peroksiasam seperti Asam meta-kloroperoksibenzoat (m-CPBA) dan melalui substitusi nukleofilik intramolekuler halohidrin.

Beberapa eter penting

Etilena oksida	Eter siklik yang paling sederhana.
Dimetil eter	Merupakan propelan pada aerosol. Merupakan bahan bakar alternatif yang potensial untuk mesin diesel karena mempunyai bilangan cetan sebesar 56-57.
Dietil eter	Merupakan pelarut umum pada suhu rendah (b.p. 34.6°C), dan dulunya merupakan zatanestetik. Digunakan sebagai cairan starter kontak pada mesin diesel.
Dimetoksimetana(DME)	Pelarut pada suhu tinggi (b.p. 85°C):
Dioksana	Merupakan eter siklik dan pelarut pada suhu tinggi (b.p. 101.1°C).
Tetrahidrofuran(THF)	Eter siklik, salah satu eter yang bersifat paling polar yang digunakan sebagai pelarut.
Anisol(metoksibenzena)	Merupakan eter aril dan komponen utamaminyak esensial pada biji adas manis.
Eter mahkota	Polieter siklik yang digunakan sebagai katalis transfer fase.
Polietilen glikol(PEG)	Merupakan polieter linear, digunakan padakosmetik dan farmasi.

Kemudian, permasalahan yang muncul adalah mengapa alkohol itu sukar disubtitusi dengan gugus fungsi lain? dan bagaimana upaya agar alcohol dapat disubtitusi dengan reagen lainnya?