Aromatisitas

AROMATISITAS

Aromatisitas merupakan kemampuan untuk mempertahankan arus elektron dalam cincin yang dipengaruhi oleh medan luar. Senyawa-senyawa yang memiliki kemapuan tersebut adalah diatropik.

Jika suatu senyawa adalah diatropik, maka sifat aromatiknya akan lebih stabil daripada bentuk kanonik yang berenergi paling rendah. Tetapi bukan berarti bahwa senyawa tersebut tahan terhadap udara, sinar atau pereaksi-pereaksi yang umum. Hal ini dikarenakan kestabilannya tidak ditentukan oleh resonansi tapi oleh perbedaan energi bebas antara molekul nyata dengan keadaan transisi yang terlibat; dan perbedaan ini kemungkinan cukup kecil, meskipun energi resonansi cukup besar. Kebanyakan senyawa aromatik mempunyai satu pusaran enam elektron yang tertutup dalam sebuah cincin (sextet aromatic).

Menurut Sitorus (2013); Aromatisasi (sifat kearomatisan) senyawa memiliki ciri yaitu senyawa memiliki ikatan rangkap yang terkonjugasi, namun sifatnya tidak sama dengan alkena dimana senyawa aromatis tidak mengalami reaksi adisi. Aromatisasi suatu senyawa harus memenuhi tiga kriteria sebagai berikut:

ü  Senyawa harus siklik

ü  Molekul harus datar (hamper datar), dengan hybrid yang umum adalah sp².

ü  Memenuhi kaedah Huckel dengan system (4n + 2)e , dengan n = 0, 1, 2, 3 …, dengan electron  yang terkonjugasi. Elektron  adalah electron pada ikatan  atau orbital p (non bonding electron = n).

Aromatisitas juga bisa dianggap sebagai manifestasi dari delokalisasi siklik dan resonansi. Hal ini biasanya dianggap terjadi karena elektron-elektron bisa berputar di dalam bentuk susunan lingkaran atom_atom yang bergantian antara ikatan kovalen tunggal dan ganda. Ikatan-ikatan ini bisa dipandang sebagai ikatan hibrida (campuran) antara ikatan tunggal dan ikatan ganda, setiap ikatan-ikatan ini adalah sama (identis) dengan ikatan yang lainnya. Model cincin aromatis yang umum dipakai, yaitu sebuah cincin benzena (cyclohexatriena) adalah terbentuk dari cincin beranggota enam karbon yang bergantian. Model benzena terdiri dari dua bentuk resonansi, yang menggambarkan ikatan covalen tunggal dan ganda yang bergantian posisi. Benzena adalah sebuah molekul yang lebih stabil dibandingkan yang diduga tanpa memperhitungkan delokalisasi muatan. 

Struktur benzen merupakan cincin datar dimana keenam atom karbon terhibridisasi sp² dan saling tumpang tindih dengan orbital p yang tidak terhibridisasi. Panjang ikatan karbon adalah 1,39 Ǻ dengan keenam sudutnya adalah 120˚. Orbital p ini tegak lurus terhadap bidang ikatan σ benzene. Tumpang tindih kea rah samping orbital-orbitsal p menghasilkan orbital molekul  dari enam electron. Sebagian dari orbital  terletak dibawah dan sebagian lagi berada di atas bidang ikatan σ. Keenam electron orbital p ini meliputi ke seluruh enam atom karbon disebut delokalisasi electron.

Adanya delokalisasi electron menjadikan ikatan  lebih kuat dan molekul menjadi lebih stabil. Data termodinamik memperlihatkan bahwa energy stabilisasi molekul sama seperti benzene, yaitu sebesar 36,0 kkal.

Penggambaran cincin benzene yang lebih mudah diterima adalah bentuk segienam (heksagonal) dengan ikatan rangkap selang-seling di dalamnya yang berarti elektron-elektron tidak berada pada posisi tertentu, melainkan bergerak ke seluruh enam atom karbon.

Senyawa aromatik mencakup lebih banyak struktur kimia bukan hanya benzene dan turunannya. Beberapa senyawa terdiri dari gabungan dua atau lebih lingkar benzene yang disebut senyawa aromatik polisiklik. Masuknya atom lain menhggantikan karbon dalam kerangka siklik sehingga menjadi golongan yang besar disebut dengan senyawa aromatik heterosiklik (Pine, et al., 1988).

Di dalam sistem cincin beranggota enam yang bergabung (fused), bentuk kanonik utama biasanya tidak ekuivalen semuanya. Senyawa naftalen  mempuyai satu ikatan rangkap pusat, dan bentuk ini berbeda dengan dua bentuk kanonik ekuivalen naftalen yang lain. Bagi naftalen, hanya bentuk-bentuk kanonik tersebut yang dapat dituliskan tanpa menghiraukan bentuk-bentuk pemisahan muatan.

Jika diasumsikan bahwa ketiga bentuk di atas berkontribusi kepada senyawa yang sama maka ikatan 1,2 mempunyai karakter ikatan rangkap yang lebih besar daripada ikatan 2,3. Perhitungan orbial-molekul memperlihatkan orde ikatan 1,724 dan 1,603 untuk masing-masing ikatan tersebut (bandingkan dengan 1,667 dalan benzena). Hal yang bersesuaian dengan perkiraan tersebut, panjang ikatan 1,2 dan 2,3 masing-masing adalah 1,36 dan 1,415 Å dan ozon lebih menyukai menyerang ikatan 1,2. Ketidakekuivalenan ikatan ini disebut fiksasi ikatan parsial, dijumpai dalam hampir semua sistem gabungan aromatik.

Permasalahan yang timbul:

Jika sistem cincin beranggotakan 5 atau selain 6 maka bagaimana energy resonansi yang dimiliki apakah akan berkurang atau tidak?

DAFTAR PUSTAKA

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

Riswiyanto. 2009. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.

Pine, S. H., J. B. Hendrickson., D. J. Cram dan G. S. Hammond. Kimia Organik 2. Bandung: Penerbit ITB.