Asetal

Dalam kimia organik, asetal adalah suatu gugus fungsi dengan rumus kimia R₂C(OR')₂.^[1] Dalam struktur ini, gugus R dapat berupa fragmen organik (sebuah atom karbon dengan atom lain yang terikat padanya) atau hidrogen, sedangkan gugus R' harus berupa fragmen organik dan bukan hidrogen. Kedua gugus R' dapat identik satu sama lain (disebut “asetal simetris”) atau berbeda (disebut “asetal campuran”).^[2]

Asetal terbentuk dari dan dapat dikonversi kembali menjadi aldehida atau keton serta memiliki bilangan oksidasi yang sama pada atom karbon pusat.^[3] Namun demikian, asetal menunjukkan kestabilan kimia dan kereaktifan yang sangat berbeda dibandingkan senyawa karbonil yang bersesuaian. Atom karbon pusat pada asetal memiliki empat ikatan, sehingga bersifat jenuh dan bergeometri tetrahedral.^[4]

Istilah ketal kadang digunakan untuk menyebut struktur yang berasal dari keton (kedua gugus R berupa fragmen organik dan bukan hidrogen), sedangkan secara historis istilah asetal digunakan khusus untuk struktur yang berasal dari aldehida (memiliki setidaknya satu atom hidrogen sebagai pengganti salah satu gugus R pada karbon pusat).^[5]

Apabila salah satu gugus R memiliki atom oksigen sebagai atom pertamanya (artinya terdapat lebih dari dua atom oksigen yang berikatan tunggal dengan karbon pusat), maka gugus fungsi tersebut diklasifikasikan sebagai ortoester.^[6] Berbeda dengan variasi pada gugus R, kedua gugus R' harus selalu berupa fragmen organik. Jika salah satu R' adalah hidrogen, gugus fungsi tersebut disebut hemiasetal, sedangkan jika kedua R' adalah hidrogen, maka gugus fungsi tersebut merupakan hidrat dari keton atau aldehida.^[7]

Pembentukan asetal terjadi ketika gugus hidroksil dari suatu hemiasetal mengalami protonasi dan terlepas sebagai air. Karbokation yang terbentuk kemudian dengan cepat diserang oleh molekul alkohol. Pelepasan proton dari alkohol yang terikat selanjutnya menghasilkan asetal.^[8]

Asetal bersifat lebih stabil dibandingkan hemiasetal, namun pembentukannya tetap merupakan suatu kesetimbangan yang dapat dibalik, sebagaimana halnya pada ester.^[9] Selama reaksi pembentukan asetal berlangsung, air harus disingkirkan dari campuran reaksi—misalnya dengan menggunakan aparatus Dean–Stark—karena keberadaan air dapat menghidrolisis kembali produk menjadi hemi-asetal.^[10]

Pembentukan asetal mengurangi jumlah total molekul yang terlibat (karbonil + 2 alkohol → asetal + air), sehingga secara umum tidak menguntungkan dari sudut pandang entropi.^[11] Salah satu kondisi di mana proses ini tidak merugikan secara entropi adalah ketika digunakan satu molekul diol tunggal, bukan dua molekul alkohol terpisah (karbonil + diol → asetal + air).^[12]

Lihat pula

• Hemiaminal
• Ortoformat

Referensi