MEKANISME REAKSI OKSIDASI PADA BERBAGAI SENYAWA ORGANIK

Mengacu pada molekul organik, oksidasi adalah proses di mana atom karbon memperoleh ikatan dengan unsur-unsur yang lebih elektronegatif, biasanya oksigen. 

Beberapa poin harus diperhatikan. Pertama, ikatan rangkap dihitung sebagai dua ikatan dan ikatan rangkap tiga dihitung sebagai tiga ikatan. Jadi dalam gugus karbonil (C = O) karbon dianggap memiliki dua ikatan dengan oksigen. Karenanya, karbon ini memiliki tingkat oksidasi yang lebih tinggi daripada karbon alkohol, yang hanya memiliki satu ikatan dengan oksigen. Dalam terminologi rutin, dikatakan bahwa aldehida adalah gugus fungsional yang lebih teroksidasi daripada alkohol. Karenanya reaksi oksidasi adalah reaksi di mana karbon pusat dari gugus fungsi diubah menjadi bentuk yang lebih teroksidasi. Kedua, bisa ada beberapa gugus fungsi di mana karbon pusat memiliki tingkat oksidasi yang sama. Misalnya, karbon yang terikat pada oksigen dalam alkohol dan eter memiliki tingkat oksidasi yang sama. Demikian juga untuk aldehida dan bentuk terhidrasi mereka, dan untuk asam karboksilat dan turunannya.

Keadaan oksidasi maksimum yang dapat dicapai karbon berkurang secara bertahap ketika jumlah ikatan dengan karbon lain meningkat. Dengan demikian, tingkat oksidasi maksimum yang dimungkinkan untuk karbon yang terikat pada satu karbon lainnya adalah tahap asam karboksilat, dan seterusnya.

Reaksi Oksidasi  Alkohol

Hasil dari proses reaksi oksidasi alkohol tergantung pada alkohol apa yang digunakan apakah itu alkohol primer, sekunder atau tersier. Yang pertama kita akan membandingkan reaksi oksidasi alkohol primer.

Perhatikanlah bahwa alkohol primer memiliki dua proton pada posisi α (atom karbon yang mengandung gugus hidroksil). Oleh karena itu, alkohol primer dapat dioksidasi dua kali. Oksidasi pertama menghasilkan aldehida, dan kemudian yang kedua oksidasi aldehida menghasilkan asam karboksilat. Selanjutnya  Alkohol sekunder hanya memiliki satu proton pada posisi α sehingga hanya dapat dioksidasi sekali, membentuk keton.

Secara umum, keton tidak teroksidasi. Alkohol tersier tidak memiliki proton pada posisi α, dan oleh karena itu, mereka umumnya tidak mengalami oksidasi:

Sebagian besar reagen tersedia untuk mengoksidasi alkohol primer dan sekunder. Reagen pengoksidasi yang paling umum itu ialah asam kromat (H2CrO4), yang dapat dibentuk dari chromium trioxide (CrO3) atau dari sodium dichromate (Na2Cr2O7) dalam larutan asam berair.

Mekanisme oksidasi dengan asam kromat terjadi atas dua langkah utama yaitu, langkah pertama melibatkan pembentukan ester kromat, dan selanjutnya pada langkah kedua adalah proses E2 untuk membentuk sebuah ikatan karbon-oksigen π (bukan ikatan karbon-karbon π).

Berikut ini mekanisme oksidasi alkohol dengan asam kromat:

Pada saat alkohol primer dioksidasi dengan asam kromat, asam karboksilat diperoleh. Oleh karena itu, secara umum sulit mengendalikan reaksi untuk menghasilkan aldehida.

Reaksi Oksidasi Alkena dengan KMnO4 pekat (panas)

Reaksi alkena dengan KMnO4 pekat ialah reaksi oksidasi oksidatif yang melibatkan pemutusan ikatan C=C alkena. Reaksi ini menghasilkan produk dengan pola yang sama dengan reaksi ozonolisis alkena. Namun, dalam hal ini dikarenakan KMnO4 adalah oksidator kuat, maka aldehid yang terbentuk akan cepat teroksidasi menjadi asam karboksilat. Berikut ini merupakan beberapa contoh produk reaksi berbagai jenis alkena dengan KMnO4 pekat dalam keadaan panas.

Mekanisme reaksi alkena dengan KMnO4 tersebut berlangsung dalam 2 tahap. Pada tahap pertama, yaitu alkena teroksidasi menjadi diol. Selanjutnya, yaitu pada tahap kedua, diol yang terbentuk pada tahap pertama akan teroksidasi lebih lanjut menghasilkan produk akhir asam karboksilat dan keton.

Reaksi Oksidasi Aldehid dan Keton

Reaksi-reaksi pada aldehida dan keton salah satunya adalah reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi ini untuk membedakan aldehida dan keton. Aldehid sangat mudah dioksidasi, sedangkan keton tahan terhadap oksidator. Aldehida ini dapat dioksidasi dengan oksidator yang sangat lemah. Aldehid juga dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat oleh oksigen bebas di udara. Oksidasi Aldehida, terjadi melalui intermediat 1,1 diol atau hidrat.

Mekanisme reaksi oksidasi aldehid yaitu :

 Lanjutan:

Pada reaksi oksidasi Keton, inert terhadap oksidator paling kuat dan keton mengalami pemisahan jika direaksikan dengan KMnO4 alkalin panas.

PERMASALAHAN

1. Aldehid dapat teroksidasi menjadi asam karboksilat oleh oksigen bebas di udara. bagaimana proses  oksidasi aldehid menjadi asam karboksilat oleh oksigen di udara bebas? 
2. Pada molekul organik, oksidasi adalah proses di mana atom karbon memperoleh ikatan dengan unsur-unsur yang lebih elektronegatif, biasanya oksigen. bagaimanakah pengaruh pada gugus fungsi yang sama?
3. Mengapa aldehid sangat mudah dioksidasi, sedangkan keton tahan terhadap oksidator atau bisa dikatakan tidak dapat teroksidasi?