Mekanisme Reaksi-Reaksi Adisi pada 
Aldehid dan Keton

Aldehid dan keto adalah senyawa organik yang dicirikan oleh adanya gugus karbonil, yang mungkin merupakan gugus fungsi paling penting dalam kimia organik. Kedua senyawa ini memiliki persamaan dan perbedaan baik itu dari segi sifat-sifat kimia, fisika dan kegunaannya.

1. Adisi nukleofilik pada gugus karbonil

Serangan nukleofili pada atom karbon dari ikatan rangkap karbon=oksigen, hal ini terjadi karena karbon memiliki muatan positif parsial. Elektron Pi pada ikatan C=O bergerak ke atom oksigen karena elektronegativitasnya dapat dengan mudah menampung muatan negatif yang diperolehnya. Apabila pada reaksi ini menggunakan pelarut hidroksilik seperti alkohol atau air, reaksi biasanya diselesaikan dengan adisi Proton padaoksigen negatif.



Karbon karbonil, yang terbentuk trigonal dan terhibridisasi sp2  pada Aldehid dan Keton awalnya, menjadi tetrahedral dan terhibridisasi sp3  pada produk reaksinya. Dengan adanya pasangan elektron bebas pada atom oksigen, maka senyawa karbonil merupakan basa Lewis lemah dan dapat diprotonasi. Secara umum, keton agak kurang reaktif terhadap nukleofili dibandingkan dengan Aldehid.

2. Adisi alkohol
Pada reaksi ini alkohol mengadopsi ikatan C=O, gugus OR akan melekat pada karbon, dan Proton melekat pada oksigen. Mekanisme pembentukan hemiasetal melibatkan tiga langkah yaitu, oksigen karbonil diprotonasi oleh katalis asam. Kemudian oksigen alkoholnya menyerang karbon karbonil, dan Proton terlepas dari oksigen positif yang dihasilkan.



Dengan adanya alkohol berlebih, hemiasetal lanjut bereaksi membentuk asetal. Salah satu kedua oksigen hemiasetal dapat terprotonasi. Jika oksigen hidroksil dprotonasi, air akan lepas dan menghasilkan karbokation yang terstabilkan resonasi. Reaksi karbokation ini dengan alkohol dan biasanya berupa pelarut dan berada dalam keadaan berlebih dan menghasilkan asetal.

Jadi Aldehid dan Keton bereaksi dengan alkohol mula-mula akan membentuk hemiasetal dan selanjutnya apabila alkoholnya berlebih maka akan membentuk asetal.

3. Adisi Air
Air sama halnya seperti alkohol yaitu nukleofili oksigen dapat mengadisi Aldehid dan Keton secara reversibel. Contohnya pada formaldehid dalam larutan berair terutama berada sebagai hidratnya. Namun sebagian besar Aldehid atau keton lainnya, Hidrat tidak bisa diisolasi karena hidrat ini mudah melepas air dan membentuk senyawa karbonil kembali.



4. Adisi Reagen grignard dan asetilida
Reagen grignard bertindak sebagai nukleofili karbon terhadap senyawa karbonil. Gugus R dari Reagen grignard mengadisi karbon karbonil secara tidak reversibel, dan membentuk ikatan karbon-karbon baru. Dalam reaksi ini asam- bas, adisi ini menguntungkan karena produknya merupaka basa yang jauh lebih lemah dari pada karbonion asalnya. Alkoksida disini dapat diprotonasi dan menghasilkan alkohol.



Reaksi dari reagen grignard dengan senyawa karbonil merupakan cara yang penting untuk menghasilkan alkohol. Jenis senyawa karbonil yang dipilih akan menentukan golongan alkohol yang akan dihasilkan. Formaldehid menghasilkan alkohol primer. Aldehid lain menghasilkan alkohol sekunder sedangakan keton menghasil alkohol tersier





5. Adisi hidrogen sianida (HCN)
Pada reaksi ini hidrogen sianida mengadisi gugus karbonil dari Aldehid dan Keton secara reversibel dan menghasilkan sianohidrin, yakni senyawa dengan hidroksil dan gugus siano menempel pada karbon yang sama. Reaksi ini menggunakan katalis basa.



6. Adisi nukleofili nitrogen
Amina, amonia dan senyawa yang berhubungan tertentu memiliki pasangan elektron bebas pada atom nitrogen dan bertindak sebagai nukleofili nitrogen terhadap atom karbon karbonil. Contohnya sebagai berikut:



Produk adisi tetrahedral yang terbentuk awalnya mirip dengan hemiasetal, tetapi dengan gugus NH menggantikan salah satu oksigen. Produk adisi ini lalu melepas air membentuk produk dengan ikatan rangkap yaitu pada karbon- nitrogen. Dengan Amina primer, produknya disebut imina.

Permasalahan

1. Mengapa keton agak kurang reaktif terhadap nukleofili dibandingkan aldehida?
2. Pada blog saya telah dijelaskan mengenai adisi HCN pada aldehid dan keton. Bagaimana jika HCN disini digantikan dengan asam umum lainnya seperti HCl apakah bisa dijadikan?
3. Mengapa Jenis senyawa karbonil reaksi grignard yang dipilih akan menentukan golongan alkohol yang akan dihasilkan?