Gugus Fungsi

Topic Progress:

Gugus fungsi adalah bagian paling utama dari kimia organik. Gugus fungsilah yang membuat kimia organik menjadi unik. Betapa tidak, hidrokarbon sederhana seperti alkana adalah senyawa yang inert dan susah bereaksi, namun senyawa dengan gugus fungsi dapat melakukan macam-macam reaksi dan sifat-sifat yang unik. Misal, asam asetat memiliki 2 karbon dan bersifat asam lemah, sedangkan hidrokarbon biasa dengan 2 karbon (etana) berada dalam bentuk gas dan tak larut dengan air. Apa saja gugus fungsi di kimia organik?

Alkana

Alkana adalah kelas senyawa organik paling sederhana dan tidak memiliki gugus fungsi apapun. Alkana sifatnya sangat tidak reaktif, sehingga sering dimanfaatkan menjadi pelarut organik. Alkana cukup baik sebagai bahan bakar, misalnya bensin yang terdiri dari isooktana. Selain itu, alkana berkarbon kurang dari 4 digunakan sebagai bahan bakar gas.

Alkena dan Alkuna

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, gugus fungsi pada alkena dan alkuna terletak di ikatan rangkap dan ganda tiganya. Kelas senyawa ini rentan terhadap reaksi adisi (pembukaan ikatan rangkap). Tidak seperti alkana, alkena dan alkuna memiliki geometri yang planar (datar), dengan alkena bentuknya segitiga (120o) sedangkan alkuna linear (180o).

Alkohol atau Alkanol

Alkohol adalah kelas senyawa organik yang memiliki gugus hidroksil (R-OH). Senyawa dengan gugus ini biasanya sifatnya polar dan mudah larut dalam air. Ada banyak sekali senyawa yang memiliki gugus hidroksil, contoh gampangnya, karbohidrat. Berikut ini gambar glukosa yang kaya akan gugus -OH:

Penamaan senyawa sederhana yang memiliki gugus hidroksi mengikuti jumlah karbonnya, dengan diakhiri -ol. Misal, untuk senyawa berkarbon 2 dengan gugus alkohol diberi nama etanol.

Eter atau Alkoksi Alkana

Eter adalah kelas senyawa dengan rumus (R-O-R). Tidak seperti alkohol, gugus ini tidak terlalu polar. Eter sering digunakan sebagai pelarut, misalnya dietil eter dan THF. Berikut ini gambar THF:

Senyawa sederhana dengan gugus eter dinamai dengan pola alkoksi-alkana, dengan ‘alkoksi’ adalah gugus yang lebih kecil. Misal untuk senyawa CH3CH2OCH3, dinamai metoksietana.

Amina, Imina, dan Nitril (Alkilamina, Alkilimina, dan Alkilnitril)

Amina, Imina, dan Nitril adalah senyawa-senyawa yang memiliki atom nitrogen. Rumus umum imina adalah R=NR’, dan nitril R-C≡N. Amina sendiri masih terbagi menjadi 4 jenis: primer (R-NH2), sekunder (R2NH), tersier (R3N), dan kuartener (R4N+), bergantung ke jumlah karbon yang terikat pada nitrogen. Contoh paling populer dari gugus amina adalah asam amino penyusun protein.

Penamaan senyawa dengan gugus amina, imina, atau nitril mengikuti pola yang sama, namun beda sedikit karena amina dapat berikatan dengan banyak karbon. Misal untuk senyawa (CH3)2NH, kita beri nama dimetilamina. Khusus untuk senyawa nitril, kita beri nama sesuai jumlah karbonnya, misal untuk CH3CN bukan metananitril melainkan etananitril karena karbonnya 2.

Nitroalkana

Nitroalkana memiliki rumus umum R-NO2. Contoh paling terkenal dari gugus nitro adalah TNT yang merupakan bahan peledak. Hati-hati ketika menggambar gugus nitro karena muatannya 🙂

Penamaan nitroalkana sederhana juga sesuai dengan pola, misal CH3NO2 kita beri nama nitrometana.

Alkil Halida atau Haloalkana

Alkil halida dengan rumus umum R-X memiliki atom halogen (F, Cl, Br, dan I) yang terikat pada suatu alkana. Selain F, ketiga atom lain merupakan gugus pergi yang baik dan stabil sehingga alkil halida sering digunakan sebagai substrat reaksi kimia organik.

Penamaan alkil halida sesuai dengan pola, misal CH3CH2Cl kita beri nama kloroetana atau etilklorida.

Aldehid dan Keton (Alkanal dan Alkanon)

Aldehid dan Keton adalah kelas senyawa yang memiliki gugus karbonil (C=O). Aldehid diperoleh dari oksidasi alkohol primer (R-CHO) sedangkan keton diperoleh dari oksidasi alkohol sekunder (RCOR). Kedua senyawa di bawah ini, masing-masing bernama pentanal dan pentan-2-on.

Asam Karboksilat (Asam Alkanoat) dan derivatnya

Asam karboksilat memiliki rumus umum R-COOH. Seperti namanya, gugus ini bersifat asam dalam pelarut air. Contoh paling umum dan terkenal adalah cuka (CH3COOH). Derivat dari asam karboksilat diperoleh dengan mengganti -OH dengan gugus lainnya, misal apabila diganti dengan -NH2 (menjadi R-CONH2) diperoleh gugus amida (alkanamida). Apabila -OH diganti dengan -OR’, diperoleh gugus ester atau alkil alkanoat (R-COOR’) yang dikenal akan wangi buahnya. Derivat lainnya adalah asil halida (R-COX, alkanoil halida) dan anhidrida karboksilat, (RCO)2O.

Lainnya…

Ada banyak gugus organik di luar yang sudah disebutkan diatas, misal saja gugus thiol (R-SH), gugus azo (N=N), dan lain sebagainya. All of these make organic chemistry interesting!