Desain Sintesis Asam Sinamat dan Mekanismenya

Asam sinamat merupakan asam trans-3-fenil-propenoat (IUPAC) dan asam trans-β-fenilakrilat (trivial). Asam sinamat yang diperoleh dari sintesis merupakan bentuk trans isomer. Isomer cis dari asam sinamat adalah asam allosinamat. Bentuk cis isomer dengan titik lebur 68°C ini tidak stabil dan akan berubah menjadi bentuk trans yang stabil. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu reaksi kondensasi Knoevenagel dan reaksi Perkin. Namun, Reaksi kondensasi Knoevenagel lebih sering digunakan dibandingkan dengan reaksi Perkin. 

Kesetimbangan isomer trans dan cis sinamat

1. Reaksi Kondensasi Knoevenagel

Pada dasarnya reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan reaksi kondensasi antara suatu aldehid dan senyawa yang mempunyai hidrogen α dengan dua gugus karbonil dengan menggunakan katalis suatu basa organik yang memiliki gugus amina. Sintesis asam sinamat melalui reaksi knoevenagel dilakukan dengan mereaksikan benzaldehid yang merupakan aldehid aromatik tanpa hidrogen α, asam malonat (asam dikarboksilat yang memiliki hidrogen α) sebagai pendahulu karbonion atau enolat, piridin sebagai pelarut dan katalis basa, piperidin atau dietilamina sebagai katalis basa. Dietilamina (pKb = 3,02) merupakan suatu amina sekunder dan memiliki sifat basa lebih  kuat dibandingkan amonia (pKb = 4.74).  Semakin kuat basa yang digunakan maka  

atom hidrogen α semakin mudah membentuk 

ion enolat. Oleh karena itu, pembentukan asam sinamat akan semakin cepat dan rendemen yang dihasilkan lebih banyak. Yang reaksi kondensasi knoevenagel merupakan reaksi kondensasi aldol silang antara aldehid tanpa hidrogen α dan senyawa yang memiliki hidrogen α yang distabilkan oleh dua gugus penstabil karbonion/ gugus pengaktif (misalnya C=O atau C=N) dengan katalis basa. Kemudian, untuk membentuk garam HCl dari piridin dan piperidin ditambahkan HCl 2N.

Atau

Sintesis asam sinamat dari benzaldehid dengan asam malonat

 

Mekanisme :

2. Reaksi Perkin

Reaksi Perkin terjadi melalui kondensasi aldol antara benzaldehid dengan anhidrida asetat, dengan adanya garam natrium dari asam tersebut yang bertindak sebagai katalis. Kondensasi terjadi antara gugus karbonil dari benzaldehid dengan gugus metil yang teraktifkan dari anhidrida asetat, aktivitasi terhadap gugus metil tersebut sebagai nukleofilik dilakukan dengan penambahan katalis basa.

Sintesis asam sinamat dari benzaldehid dengan anhidrida asetat

Mekanisme:

Permasalahan : 

1. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu reaksi knoevenagel dan reaksi perkin. Kedua reaksi tersebut sama-sama menggunakan benzaldehid dan katalis basa. Namun mengapa reaksi knoevenagel lebih sering digunakan sebagai reaksi pada sintesis asam sinamat? (Kelantan)
2. Pada blog saya dijelaskan mengenai reaksi sintesis Asam sinamat melalui reaksi hidrolisis metil sinamat. Reaksi hidrolisis ini dapat memberikan rendemen hingga 85%. seperti pada gambar : 
   
   
   Pada reaksi tersebut hanya dijelaskan reaksi secara umum. Bagaimana mekanisme lengkap dari reaksi hidrolisis metil sinamat untuk sintesis Asam sinamat tersebut? (Siti)
3. Katalis basa, NaOH, yang digunakan dalam reaksi hidrolisis sangat berperan. Hidrolisis metil sinamat dengan basa berlangsung dalam dua tahap seperti yang telah disebutkan di blog saya. Apa yang terjadi apabila reaksi asam sinamat dengan fenol menggunakan katalis SOCl2? (Dwi)
4. Asam sinamat dapat dihasilkan melalui reaksi antara metil sinamat dengan katalis basa seperti natrium hidroksida yang mana katalis basa ini menyerang gugus karbonil dari metil sinamat dan membentuk intermediet tetrahedral. Apa yang akan terjadi jika katalis yang digunakan ialah katalis asam seperti asam sulfat? (Dewi)
5. Reaksi Knoevenagel memiliki efek mirip dengan kondensasi aldol, tetapi memiliki kekhususan. Kekhususan apa yang menyebabkan reaksi knoevenagel memiliki efek mirip dengan kondensasi aldol? (Erma J.)
6. Kenapa katalis yang digunakan dalam sintesis asam sinamat dari asam manolat dan benzaldehida menggunakan katalis dietilamina ? (Denora)
7. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan melalui reaksi kondensasi knoevenagel dan reaksi perkin. Di antara reaksi berikut manakah yang dapat menghasilkan jumlah senyawa yang banyak? (Risa)

Link Diskusi (Jawaban permasalahan)

https://youtu.be/AVYCkEoyLsY