heterosiklik

HETEROSIKLIK

Kelompok 9 Gede Indra

Sherly Oktarizona Selvi Anggraini Yunita Selonika

Teknik Kimia Kelas B

SENYAWA HETEROSIKLIS

Merupakan senyawa kimia dengan struktur cincin yang mengandung unsur selain karbon sebagai bagian dari cincin tersebut, misalnya nitrogen, belerang, & oksigen.

Gambar senyawa heterosiklik

Tata nama secara IUPAC (carbosiklik-prefiks &prefiks-suffiks)

Tata nama secara Trivial

Penamaan Senyawa Heterosiklik

Tata Nama Senyawa Heterosiklik IUPAC

Penggunakan nama carbosiklik dan prefiks dilakukan dengan penulisan nama prefiks terlebih dahulu dan kemudian diikuti nama carbosikliknya.

Semakin diprioritaskan

Tata Nama Senyawa Heterosiklik IUPAC

oxacyclopropana

oxacyclobutana

Oxa-4-azacycloheksana

Thiacyclopenta-2,4-diena

Contoh

Penggunaan nama prefiks dan suffiks dilakukan dengan cara menulis terlebih dahulu nama prefiks dan kemudian diikuti dengan nama suffiks.

Tata Nama Senyawa Heterosiklik secara IUPAC

Penamaan Suffix Untuk Senyawa Heterosiklik

Ukuran cincin

Senyawa Tidak Jenuh Senyawa Jenuh

Adanya N Tanpa adanya N

Adanya N Tanpa adanya N

3 -irine -irene -iridine -irane

4 -ete -ete -etidine -etane

5 -ole -ole -olidine -olane

6 -ine -ine -ane

7 -epine -epine -epane

8 -ocine -ocine -ocane

Tata Nama Senyawa Heterosiklik secara IUPAC

oxirane oxetane

1,4-oxazineThiole

Contoh

Senyawa heterosiklik mempunyai nama-nama tersendiri yang telah ditentukan. Contoh :

Tata Nama Senyawa Heterosiklik Trivial

Tata Nama Senyawa Heterosiklik secara Trivial

Penomeran pada cincin heterosiklik dilakukan dengan memberikan nomer terendah untuk atom selain karbon yang terkandung dalam cincin, namun untuk heterosiklik dengan bentuk polisiklik memiliki letak penomeran sendiri. Contoh :

Piridin

N1

2

3

4

5

6 5

4 3

2

1S

Tiazol

N

N

N

H

Imidazol

1

2

34

5

N

Kuinolin

1

2

3

45

6

78

Isokuinolin

N1

2

3

45

6

7

8

Piridin

N1

2

3

4

5

6 5

4 3

2

1S

Tiazol

N

N

N

H

Imidazol

1

2

34

5

N

Kuinolin

1

2

3

45

6

78

Isokuinolin

N1

2

3

45

6

7

8

N

NO2

N

NO2

5-nitroisokuinolin

8-nitroisokuinolin

N

Br

N

BrBr

3-bromopiridina

3,5 dibromopiridin

N

COOH

asam-3-piridinakarboksilat

NN

NO2

8-nitrokuinolin

NSO3H

HN

NO2

HAsam 2-pirolasulfonat 2-nitropirola (80%)

N

2-fenilpiridina

Contoh

Selain dengan menggunakan sistem penamaan diatas, penamaan senyawa heterosiklik juga dapat dilakukan dengan menggunakan huruf yunani.

Namun, cara ini hanya berlaku untuk heterosiklik yang mengandung satu heteroatom.

Atom karbon yang dekat dengan heteroatom adalah karbon α. Karbon berikutnya dinamakan sebagai karbon . Apabila setelah karbon α dan karbon masih ada karbon, maka karbon tersebut dinamakan karbon γ.

Tata Nama Senyawa Heterosiklik

Piridina punya 2 posisi α, 2 posisi , dan 1 posisi γ. Pirol punya 2 posisi α dan 2 posisi .

N

HPirol

NPiridin

N

HPirol

N

HPirol

NPiridin

NPiridin

Contoh

Senyawa heterosiklik

Bentuk lingkaran siklis

Lingkar Tiga

Lingkar Empat

Lingkar Lima

Lingkar Enam

Sifat

Senyawa heterosiklik Aromatik

Senyawa heterosiklik Non-Aromatik

Pengelompokan Senyawa Heterosiklik

Heterosiklik Lingkar Tiga Heterosiklik Lingkar Empat Heterosiklik Lingkar Lima Heterosiklik Lingkar Enam

Heterosiklik Berdasarkan Lingkaran

Senyawa Heterosiklik Lingkar Tiga

• Jenuh :

• Tak Jenuh :

Heterosiklik Berdasarkan Lingkaran

Senyawa Heterosiklik Lingkar Empat

• Jenuh :

O

oxetane thietane

S

azetidine

NH

• Tak Jenuh :

N

1-azetine

S

thieteneoxetene

OH

N

2-azetine

Heterosiklik Berdasarkan Lingkaran

Senyawa Heterosiklik Lingkar Lima

• Jenuh :

Stetrahidrotiofen

O

Pirolidine

tetra hidrofuranH

N

• Tak Jenuh :

S2-hidrotiofen

3-tiolen

O2-hidrofuran

3-furolene3-pirroline

H

N N2-hidropirol

N

HPirol

Furan

O

Tiofen

S

Heterosiklik Berdasarkan Lingkaran

• Jenuh :

• Tak Jenuh :

O

N

SH

oxosikloheksana piperidine tiosikloheksana

tiosikloheksadienapiridinegamma-piranSNO

Senyawa Heterosiklik Lingkar Enam

Heterosiklik Berdasarkan Lingkaran

Heterosiklik Non Aromatik Heterosiklik Aromatik

Heterosiklik Berdasarkan Sifat

Senyawa Heterosiklis Non-Aromatik

Senyawa-senyawa yang dalam lingkar heterosiklisnya mengandung atom selain karbon, namun sifat-sifatnya sama dengan senyawa-senyawa rantai terbuka (alifatik) dan merupakan analog dari senyawa alifatiknya.

Misalnya, oxirane yang merupakan analog dari eter dan aziridine yang merupakan analog dari amina

Heterosiklik Berdasarkan Sifat

O

C

C

O

O

anhidrida asam suksinat

O

O

C

C

NH

phtal-imida

O

O

C

C

NH

suksin-imida

O

O

dioxan

CH C

OO

R

gamma-lakton asetal lingkar

O

C

O

R

R

O

turunan epoksida

Contoh

Senyawa Heterosiklis Aromatik

Senyawa-senyawa yang dalam lingkar heterosiklisnya mengandung atom selain karbon, namun sifatnya mirip dengan senyawa aromatik lainnya.

Heterosiklik aromatik memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan dan paling banyak dijumpai. Contohnya, piridoksina (vitamin B6); nikotina (insektisida dalam pertanian); kuinina (bagian pohon kina untuk mengobati malaria); sitosina, timina, dan urasil (basa penting dalam asam nukleat DNA dan RNA), dll.

Heterosiklik Berdasarkan Sifat

N

HPirol

Furan

O

Tiofen

S

pirazineN

N

N

piridineIsokuinolin

N1

2

3

45

6

7

8

N

Kuinolin

1

2

3

45

6

78

Contoh

Pirol Furan Tiofen

Heterosiklik Aromatik Cincin Lima

PirolH

N O

Furan

S

Tiofen

PirolH

N O

Furan

S

Tiofen

Reaksi-reaksi Pirol

H

N

+ CH3MgBr

N

MgBr+

_+ CH4

Reaksi pembebasan alkana dengan reagen grignard

NH

NSO3H

H

NNO2

H

pirola

Asam 2-pirolasulfonat (90%)

2-nitropirola (80%)

SO2

HNO3

(CH3CO)2O

piridina

Reaksi-reaksi Pirol

1. Nitrasi dan Sulfonasi

Reaksi Subsitusi Elektrofilik

Reaksi-reaksi Pirol

Reaksi Halogenasi

NN

H H

Br2

C2H5OH

Br

Br

Br

Br

2,3,4,5-tetrabromopirol

Reaksi Reduksi

HH

N N

H2 , Ni / Pt

200 - 250o

pirolidinpirol

Kb = 2,5 x 10-14 Kb = 10-3

Zn , HCl

3-pirolin

N

H

Reaksi-reaksi Pirol

Reaksi-reaksi Furan

Reaksi Reduksi

O O

H2 , Ni / Pd

50oC 90 -93 %

furan tetra hidro furan

td 31o td 65o

Pembentukan Ikatan Hidrogen

tetra hidro furan

O

H2O_

CH2 CH CH CH21,3-butadiena

O

tetra hidro furan

+ NH3

N

Hpirolidin

Reaksi-reaksi Furan

Reaksi Halogenasi

asam furoat

O O

bromo furan

C

O

OH

Br2

OH

O

COBr Br+ CO2

O

halo-furan

OO

furan

HgCl2O

ONa

CH3 C X

X2

HgCl

Reaksi-reaksi Furan

Subsitusi Elektrofilik

NO2CCH3ONO2

O

furan

O O

+O

CH3 C

OH

2-nitro furan

furan

O+ NSO3

2-furan sulfonat

O SO3H

Reaksi Tiofena

Friedel-Craft Asilasi

Beberapa Reaksi Subsitusi Lain dari Heterosiklik Cincin Lima

Pirinida/piridin Kuinolina Isokuinolin

Heterosiklik Aromatik Cincin Enam

Piridin

N N

Piridin

atau

Isokuinolin

N1

2

3

45

6

7

8

N

Kuinolin

1

2

3

45

6

78

Piridina Memiliki struktur yang mirip dengan

benzena, kecuali satu unit CH yang digantikan oleh satu atom nitrogen.

Bentuknya menyerupai benzena yaitu planar dengan geometri yang hampir heksagonal sempurna.

Cenderung mengalami reaksi subsitusi, bercampur dengan kebanyakan pelarut organik, dan jauh lebih polar dibandingkan benzena.

Piridina/Piridin

Piridin

N N

Piridin

atau

Reaksi-reaksi Pirinida

Oksidasi Rantai Samping

N

CH3KMnO4, H2O, H+

COOH

N3-metilpiridin asam 3-piridinakarboksilat

(asam nikotinat)

Reaksi-reaksi Piridina

Subsitusi Nukleofilik

N Br

NH3

kalor NH2N

2-bromopiridin 2-aminopiridin

4-aminopiridin4-kloropiridin

Nkalor

NH3

N

Cl NH2

N

+ Li 100o

N+ LiH

2-fenilpiridin

N

N

N

N

Br2 300 C

SO3, HgSO4

H2SO4 , 220 C

HNO3

NaNO3, 370 CPIRIDIN

Br

SO3H

NO2

3-BROMOPORIDIN(30%)

3-PIRIDIN SULFONAN( 70% )

3-NITROPIRIDIN(5%)

Reaksi-reaksi Piridina

Subsitusi Elektrofilik

Kuinolin dan Isokuinolin

Kuinolin dan isokuinolin, keduanya merupakan basa lemah (pKb masing-masing 9,1 dan 8,6). Kuinolin dan isokuinolin, keduanya menjalani substitusi elektrofilik dengan lebih mudah dari piridin, tetapi dalam posisi 5 dan 8 (pada cincin benzenoid, bukan pada cincin ntrogen)

Reaksi Kuinolin dan Isokuinolin

N N

NO2

NN

NO2

HNO3

H2SO4

+

5-nitrokuinolin

8-nitrokuinolin

(52%)

(48%)

N

NO2

NN

NO2

HNO3

H2SO4

5-nitroisokuinolin

8-nitroisokuinolin

isokuinolin

kuinolinpKb = 9,1

pKb = 8,6

Reaksi Kuinolin dan Isokuinolin

(1) NH2-

Kuinolin

N(2) H2O

N NH22-aminokuinolin

N

Isokuinolin

(2) H2O

(1) CH3Li

1-metilisokuinolin

N

CH3

THANK YOU