ASAM KARBOKSILAT
Rumus umum asam karboksilat
Gugus karbonil
O R hidrogen, alkil, hidrogen, atau aril
C O
H
Gugus hidroksil
Gugus karboksil
Contoh Asam Karboksilat O H
O H3C
C O
O C
C O
H
asam format
O
H
asam asetat
asam benzoat
O O
C
H
O CH3
H3C
H2 C
H2 C
C O
H
asam butanoat COOH
asam asetil salisilat (aspirin)
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H asam oleat (suatu asam lemak)
Tata nama asam karboksilat (IUPAC)
O
O H
H3C
C
H2 C
C
C HO
OH
OH
asam propanoat
asam metanoat CH3
H2 C
H C
H2 C
C OH
asam propanadioat
O H2 C
O
O
C
Cl asam 2-kloropentanoat
OH
Tata nama asam karboksilat (IUPAC) •
Senyawa yang mempunyai gugus karboksilat yang berikatan dengan cincin, diberi imbuhan asam karboksilat. Posisi gugus karboksilat berada pada no C-1. COOH
COOH
1
1
6
2
2
5 5 3 4
3
Br
asam 3-bromosikloheksana karboksilat
4
asam 2-siklopentena karboksilat
Tata nama asam karboksilat (trivial) •
asam karboksilat diberi nama berdasarkan asal atau dari mana asam karboksilat tersebut diperoleh Struktur
Nama
HCOOH
Asam formiat
CH3COOH
Asam asetat
CH3CH2COOH
Asam propionat
CH3CH2CH2COOH
Asam butirat
(CH3)3CCOOH
Pivalik
HOOCCOOH
Asam oksalat
HOOCCH2COOH
Asam malonat
HOOC(CH2)2COOH
Asam suksinat
HOOC(CH2)3COOH
Asam glutarat
CH2=CHCOOH
Asam akrilat
Tata nama asam karboksilat (trivial) Pemberian nama berdasarkan sistem trivial menggunakan huruf Yunani α, β, γ, δ, ε, dan seterusnya dimulai dari karbon yang terikat langsung pada atom karbon gugus karboksilat.
•
5
4
3
2
H3C
H2C
H2 C
H2 C
β
α
χ
δ CH3 H3C
C H
1
O
C
OH
O H2C
H C
O
C OH
CH3 trivial : asam α,χ−dimetilvalerat IUPAC :asam 2,4-dimetilpentanoat
H3C
H C
H2 C
C OH
Br trivial : asam β−bromobutirat IUPAC :asam 3-metilbutanoat
Sifat fisika asam karboksilat •
membentuk ikatan hidrogen yang kuat sehingga sering dijumpai dalam bentuk dimer O R
H
O
O C
C O
H
O
dimer asam karboksilat •
•
•
R
H3C
H
C
O O
H
H
ikatan hidrogen dengan air
memiliki titik didih dan titik leleh yang relatif tinggi Asam- asam yang berbobot molekul rendah larut dalam pelarut air maupun dalam pelarut organik asam karboksilat berbobot molekul rendah juga memiliki bau yang tajam
Keasaman asam karboksilat •
•
•
ditentukan oleh mudahnya melepaskan ion hidrogen
karboksil
bersifat asam lemah masih jauh lebih asam dari senyawa-senyawa organik lainnya
H+
C O
O
O
O R
gugus
H
asam karboksilat
+
R
R
C
C
O resonansi anion karboksilat
O
Keasaman asam karboksilat •
•
•
Kekuatan asam karboksilat sangat dipengaruhi oleh substituen yang terikat pada gugus alkil asam karboksilat Substituen yang dapat menstabilkan ion karboksilat akan meningkatkan keasaman asam karboksilat Substituen karboksilat karboksilat
yang menurunkan kestabilan ion akan menurunkan keasaman asam
Keasaman asam karboksilat
G
H2 C
δ−
δ+
O C δ+
O
H
G= gugus penarik elektron, menstabilkan anion, meningkatkan keasaman
daftar gugus dalam urutan daya menarik elektronnya : CH3-
H-
CH2=CH-
C6H5-
HO-
CH3O-
I-
Br-
Bertambahnya daya menarik elektron
Cl-
Keasaman asam karboksilat O H3C
O
C
Cl
CH2
C OH
OH asam asetat pKa = 3,75 •
•
•
asam kloroasetat pKa = 2,81
Asam kloroasetat >>> dari asam asetat, sebab asam kloro asetat memiliki satu gugus penarik elektron yaitu klor. Klor (Cl) akan menarik elektron melalui efek induksi sehingga mengurangi kerapatan elektron dari karbon α, akibatnya muatan negatif gugus karboksilat sebagian tersebar oleh muatan δ+ di dekatnya. Pengaruh efek induksi makin berkurang dengan makin banyaknya atom yang berada diantara gugus karboksil dan gugus penarik elektron.
Pembuatan asam karboksilat •
Oksidasi alkohol primer Zat pengoksidasi yang digunakan adalah zat pengoksidasi yang kuat seperti KMnO4 dan H2CrO4. RCH2OH + [O]
•
RCOOH
Oksidasi aldehida O R
[O] R
C H
aldehida
O C OH asam karboksilat
Pembuatan asam karboksilat •
Hidrolisis turunan asam karboksilat Reaksi-reaksi berikutnya.
•
ini
akan
kita
bahas
Karboksilasi pada pereaksi Grignard
pada
bab
Pembuatan asam karboksilat
•
Oksidasi alkena atau alkuna (baca lagi materi alkena dan alkuna)
Reaksi-reaksi asam karboksilat •
Reaksi dengan basa Reaksi asam karboksilat dengan basa akan membentuk garam O
O H3C
+ NaOH
C
H3C
C O-Na+
OH asam asetat
natrium asetat
O + NaHCO3
C OH asam sikloheksana karboksilat
O + H2O + CO2
C O - Na+ natrium sikloheksana karboksilat
Reaksi-reaksi asam karboksilat Reaksi reduksi Reduksi asam karboksilat menghasilkan
alkohol
primer.
Reduksi dilakukan dengan menggunakan LAH (litium aluminium hidrida),
lamban dengan zat pereduksi seperti hidrogen dengan katalis Pt. COOH
1) LiAlH4 CH2OH
2) H2O, H+ asam benzoat
benzil alkohol
Reaksi-reaksi asam karboksilat Esterifikasi asam karboksillat •
•
Reaksi esterifikasi adalah reaksi pembentukan ester. Asam karboksilat direaksikan dengan alkohol menggunakan katalis asam akan membentuk suatu ester O R
O
+
H , kalor +
C
R'OH
R
OR'
OH asam karboksilat
+ H2 O
C
alkohol
ester
Esterifikasi asam karboksillat O H3C
O
+
H , kalor + CH3OH
C
H 3C
OCH3
OH asam asetat •
•
•
+ H2O
C
metanol
metil asetat
Laju esterifikasi ditentukan oleh halangan sterik dalam alkohol dan asam karboksilat. Halangan sterik yang bertambah menurunkan laju reaksi dan rendemen reaksi juga berkurang. pereaksi yang kurang terintangi lebih disukai.
Esterifikasi Asam Karboksillat Kereaktifan alkohol terhadap esterifikasi : ROH tersier
ROH sekunder ROH primer
CH 3OH
Bertambahnya kereaktifan
Kereaktifan asam karboksilat terhadap esterifikasi: R3CCOOH
R2CHCOOH
RCH2COOH
Bertambahnya kereaktifan
CH3COOH
HCOOH
Esterifikasi Asam Karboksillat •
Mekanisme esterifikasi +.. : OH
:O : R
C
.. OH ..
H
H+ R
.. : OH
+
R
C OR'
+ OH2 ..
C
.. OH ..
.. : OH
.. : OH
.. R'OH .. R
C
.. OH ..
R'
O +
H
.. : OH
- H2O R
C+ OR'
R
C OR'
+ :O R
.. OH ..
- H+
C OR'
H
:O :
- H+ R
C
.. OR' ..
Reaksi-reaksi asam karboksilat Dekarboksilasi asam karboksilat •
•
Dekarboksilasi (kehilangan CO2) terjadi pada senyawa-senyawa asam karboksilat dengan suatu gugus β-karbonil melalui proses pemanasan O R
O
kalor
C C OH H2 asam b-keto
H3C
C
O
O
C
C C H2
R
C
CH3
keton
kalor OH
O
+ CO2
O H3C
C
CH3
+ CO2
Reaksi-reaksi asam karboksilat Pembentukan halida asam •
•
Halida asam adalah turunan asam karboksilat yang reaktif senyawa ini banyak digunakan sebagai bahan untuk sntesis senyawa lainnya dikarenakan kereaktifan dari halida asam O
O R
+ SOCl2
C OH
asam karboksilat
R
+ SO2 + HCl
C Cl
klorida asam
Latihan 1. Gambarkan struktur dari senyawa-senyawa berikut: a.
Asam 3,4-dimetilbenzoat
b.
Asam 3-bromobutanoat
c.
Asam p-toluat
d.
kalium format
e.
Asam α,β-dimetil kaproat
f.
Asam 2,5-dihidroksi benzoat
g.
Asam fenil asetat
h.
Asam 2,2-dimetil propanoat
i.
natrium benzoat
j.
Gugus m-nitrobenzoil
2. berikan nama IUPAC untuk struktur-struktur berikut: H3C
a.
H C
Cl
H2 C
COOH COOH
d.
CH3 H3C
CH3 b.
HOOC
CH3 H C
C H
C H
COOH
CH3 CH3 c.
H3C
C
Cl e.
HOOC
CH3 H C
CH3 CH3
C H
COOH
H3C
3. Bagaimanakah membuat asam propanaoat dari : a.
Reagen grignard
b.
ester
c.
Alkena
d.
Alkohol
e.
Aldehida
4. Tuliskan persamaan reaksi untuk mengubah asam benzoat menjadi : a.
Natrium benzoat
b.
Etil benzoat
c.
Benzoil klorida
d.
p-tolil benzoat
5. Tuliskan produk dan persamaan reaksinya jika fenil asetat direaksikan dengan : a.
SOCl2
b.
Etil alkohol
c.
LAH, H2O dan H+
d.
KOH
6. Tentukan urutan reaktivitas masing-masing kelompok dibawah ini jika direaksikan sebagai berikut : a.
Sec-butil alkohol, etanol, 2-propanol, metanol diesterifikasi dengan asam benzoat
b.
Asam propanoat, asam butirat, asam 2-metil propanoat diseterifikasi dengan etanol
7. Manakah yang lebih asam antara asam 2- bromo butanoat dengan asam 4-bromobutanoat? Jelaskan jawaban anda! 8. Dengan menggunakan dua metode, bagaimana asam butanoat dibuat dari 1- bromopropana! 9. Tuliskan mekanisme reaksi esterifikasi metil benzoat dari asam benzoat dan alkohol!
