SENYAWA TEROKSIGENASI: SIFAT, REAKSI, KEGUNAAN - KIMIA - 2024

The oksigenat adalah mereka yang menggabungkan oksigen baik kovalen atau ionik. Yang paling terkenal terdiri dari molekul organik yang memiliki ikatan CO; tetapi keluarganya jauh lebih luas, tautan hosting seperti Si-O, PO, Fe-O atau yang serupa.

Oksigenat kovalen umumnya organik (dengan kerangka karbon), sedangkan senyawa ionik bersifat anorganik, pada dasarnya terdiri dari oksida (logam dan non-logam). Tentu saja, ada banyak pengecualian pada aturan sebelumnya; tetapi mereka semua memiliki kesamaan dalam hal keberadaan atom oksigen (atau ion).

Gelembung oksigen naik dari kedalaman laut. Sumber: Pxhere.

Oksigen dengan mudah hadir saat ia menggelembung di air (gambar atas) atau dalam pelarut lain di mana ia tidak larut. Itu ada di udara yang kita hirup, di pegunungan, di semen, dan di jaringan tumbuhan dan hewan.

Oxygenate ada dimana-mana. Jenis kovalen tidak "dapat dibedakan" seperti yang lain, karena memiliki penampakan cairan transparan atau warna samar; namun oksigen ada di sana, terikat dengan berbagai cara.

Properti

Karena keluarga oksigenat sangat luas, artikel ini hanya akan berfokus pada jenis organik dan kovalen.

Derajat oksidasi

Semuanya memiliki ikatan CO yang sama, apa pun strukturnya; jika itu linier, bercabang, siklis, rumit, dll. Semakin banyak ikatan CO, semakin banyak senyawa atau molekul yang teroksigenasi; dan oleh karena itu, derajat oksidasinya lebih tinggi. Senyawa yang sangat beroksigen, sebanding dengan redundansi, teroksidasi.

Bergantung pada tingkat oksidasinya, berbagai jenis senyawa dilepaskan. Yang paling sedikit teroksidasi adalah alkohol dan eter; di yang pertama ada ikatan C-OH (menjadi karbon primer, sekunder atau tersier), dan di ikatan COC kedua. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa eter lebih teroksidasi daripada alkohol.

Mengikuti tema yang sama, aldehida dan keton mengikuti derajat oksidasi; Ini adalah senyawa karbonil, dan disebut demikian karena memiliki gugus karbonil, C = O. Dan akhirnya, ada ester dan asam karboksilat, yang terakhir adalah pembawa gugus karboksil, COOH.

Kelompok fungsional

Sifat-sifat senyawa ini merupakan fungsi dari derajat oksidasinya; dan juga, hal ini tercermin dari keberadaan, kekurangan atau kelimpahan gugus fungsi yang disebutkan di atas: OH, CO dan COOH. Semakin besar jumlah gugus yang ada dalam suatu senyawa, semakin banyak oksigen yang dihasilkan.

Ikatan COC internal juga tidak dapat dilupakan, yang "kehilangan" kepentingannya dibandingkan dengan kelompok yang mengandung oksigen.

Dan peran apa yang dimainkan oleh gugus fungsi tersebut dalam sebuah molekul? Mereka menentukan reaktivitasnya, dan juga mewakili situs aktif di mana molekul dapat mengalami transformasi. Ini adalah properti penting: mereka adalah bahan penyusun makromolekul atau senyawa untuk tujuan tertentu.

Polaritas

Oksigenat umumnya bersifat polar. Ini karena atom oksigen sangat elektronegatif, sehingga menciptakan momen dipol permanen.

Namun, ada banyak variabel yang menentukan apakah ini polar atau tidak; misalnya, kesimetrian molekul, yang menyebabkan pembatalan vektor momen dipol tersebut.

Tata nama

Setiap jenis senyawa beroksigen memiliki pedoman untuk diberi nama sesuai dengan nomenklatur IUPAC. Nomenklatur untuk beberapa senyawa ini dibahas secara singkat di bawah ini.

Alkohol

Alkohol, misalnya, dinamai dengan menambahkan akhiran -ol di akhir nama alkana asal alkana. Jadi, alkohol yang diturunkan dari metana, CH ₄ , akan disebut metanol, CH ₃ OH.

Aldehida

Hal serupa terjadi untuk aldehida, tetapi menambahkan sufiks -al. Dalam kasus Anda, mereka tidak memiliki gugus OH tetapi CHO, yang disebut formil. Ini tidak lebih dari gugus karbonil dengan hidrogen yang terikat langsung ke karbon.

Jadi, mulai dari CH ₄ dan "menghilangkan" dua hidrogen, kita akan memiliki molekul HCOH atau H ₂ C = O, yang disebut metanal (atau formaldehida, menurut nomenklatur tradisional).

Keton

Untuk keton, sufiksnya adalah –ona. Gugus karbonil dicari untuk memiliki lokasi terendah saat mendaftar karbon rantai utama. Jadi, CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ COCH ₃ adalah 2-hexanone, dan bukan 5-hexanone; pada kenyataannya, kedua senyawa itu setara dalam contoh ini.

Eter dan ester

Nama mereka mirip, tetapi yang pertama memiliki rumus umum ROR ', sedangkan yang kedua memiliki RCOOR'. R dan R 'mewakili gugus alkil yang sama atau berbeda, yang disebutkan dalam urutan abjad, dalam kasus eter; atau tergantung pada yang mana yang terikat pada gugus karbonil, dalam hal ester.

Misalnya, CH ₃ OCH ₂ CH ₃ adalah etil metil eter. Sedangkan CH ₃ COOCH ₂ CH ₃ adalah etil etanoat. Mengapa etanoat dan bukan metanoat? Karena tidak hanya CH ₃ yang dipertimbangkan tetapi juga gugus karbonilnya, karena CH ₃ CO- mewakili "bagian asam" dari ester.

Reaksi

Telah disebutkan bahwa gugus fungsi bertanggung jawab untuk menentukan reaktivitas oksigenat. OH, misalnya, dapat dilepaskan dalam bentuk molekul air; seseorang berbicara tentang dehidrasi. Dehidrasi ini disukai dengan adanya panas dan media asam.

Eter, pada bagiannya, juga bereaksi dengan adanya hidrogen halida, HX. Dengan demikian, ikatan COC mereka diputus untuk membentuk alkil halida, RX.

Bergantung pada kondisi lingkungan, senyawa tersebut dapat dioksidasi lebih lanjut. Misalnya, eter dapat diubah menjadi peroksida organik, ROOR '. Juga, dan lebih dikenal, adalah oksidasi alkohol primer dan sekunder, masing-masing menjadi aldehida dan keton.

Aldehida, pada gilirannya, dapat dioksidasi menjadi asam karboksilat. Ini, dengan adanya alkohol dan media asam atau basa, menjalani reaksi esterifikasi untuk menghasilkan ester.

Dalam istilah yang sangat umum, reaksi ditujukan untuk meningkatkan atau menurunkan derajat oksidasi senyawa; tetapi dalam prosesnya itu dapat memunculkan struktur baru, senyawa baru.

Aplikasi

Ketika jumlahnya dikontrol, mereka sangat berguna sebagai aditif (obat-obatan, bahan makanan, dalam formulasi produk, bensin, dll.) Atau pelarut. Penggunaannya jelas tunduk pada sifat oksigenat, tetapi jika spesies kutub dibutuhkan maka mereka mungkin menjadi pilihan.

Masalah dengan senyawa ini adalah ketika dibakar dapat menghasilkan produk yang berbahaya bagi kehidupan dan lingkungan. Sebagai contoh, senyawa yang mengandung oksigenasi berlebih sebagai pengotor pada bensin, merupakan aspek negatif karena menimbulkan polutan. Hal yang sama terjadi jika sumber bahan bakarnya adalah massa nabati (biofuel).

Contoh

Akhirnya, serangkaian contoh senyawa beroksigen disebutkan:

- Etanol.

- Dietil eter.

- Aseton.

- Hexanol.

- Isoamyl ethaonoate.

- Asam format.

- Asam lemak.

- Eter mahkota.

- Isopropanol.

- Metoksibenzena.

- Fenil metil eter.

- Butanal.

- Propanone.

Referensi

1. Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
2. Morrison, RT dan Boyd, RN (1987). Kimia organik. (Edisi ke-5). Addison-Wesley Iberoamericana
3. Carey, FA (2008). Kimia organik. (Edisi ke-6). McGraw-Hill, Interamerica, Editor SA
4. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Kimia organik. Amina. (Edisi ke-10.). Wiley Plus.
5. Andrew Tipler. (2010). Penentuan Senyawa Oksigen Kadar Rendah Dalam Bensin Menggunakan Clarus 680 GC dengan Teknologi Aliran Saluran Mikro S-Swafer. PerkinElmer, Inc. Shelton, CT 06484 AS.
6. Chang, J., Danuthai, T., Dewiyanti, S., Wang, C. & Borgna, A. (2013). Hidrodeoksigenasi guaiacol melalui katalis logam yang didukung karbon. ChemCatChem 5, 3041-3049. dx.doi.org