MAKALAH
ASAM KARBOKSILAT DAN DERIVAT
disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Organik II
Disusun oleh
NAUFA MUFIDA NUR
013021211007
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI
2013
KATA PENGANTAR
Dengan nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Segala puji dan syukur bagi Allah swt yang dengan ridho-Nya saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan lancar. Terima kasih kepada yang terlibat dalam pembuatan makalah ini yang dengan do'a dan bimbingannya makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Dalam makalah ini, saya membahas tentang "Asam Karboksilat dan Derivat" yang saya buat berdasarkan metode bibliografi. Makalah ini diharapkan bisa menambah wawasan dan pengetahuan yang selama ini kita cari serta dapat dimafaatkan sebaik dan semaksimal mungkin.
Demikian pula makalah yang saya buat oleh karena itu saran dan kritik yang membangun tetap saya nantikan dan saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Sukabumi, 10 Maret 2014
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
Latar belakang
Asam karboksilat adalah asam organik yang diidentikkan dengan gugus karboksil. Asam karboksilat merupakan asam Bronsted-Lowry (donor proton). Garam dan anion asam karboksilat dinamakan karboksilat. Asam karboksilat merupakan senyawa polar, dan membentuk ikatan hidrogen satu sama lain. Pada fasa gas, Asam karboksilat dalam bentuk dimer. Dalam larutan Asam karboksilat merupakan asam lemah yang sebagian molekulnya terdisosiasi menjadi H+ dan RCOO-.
Derivat asam karboksilat merupakan turunan asam karboksilat, dimana ditinjau dari strukturnya senyawa yang diperoleh dari hasil pergantian gugus –OH dalam rumus struktur RCOOH oleh gugus –NH2, -OR, atau –OOCR. Dalam derivat asam karboksilat ini lebih spesifik membahas halida asam, anhidrida asam, ester, amida, dan nitril. Semua turunan asam karboksilat mempunyai gugus fungsi asil (RCO-) atau aroil (ArCO-) dan bila dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat. Oleh karena itu adanya gugus karbonik menyebabkan turunan asam karboksilat bersifat polar, dan kepolaran ini yang berpengaruh terhadap sifat-sifat yang ada pada turunan asam karboksilat.
Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud Asam Karboksilat dan Derivat?
Bagaimana reaksi khas pada Asam Karboksilat dan Derivat?
Dan Bagaimana sifat Asam Karboksilat dan Derivat?
Tujuan
Mengidentifikasikan suatu gugus asam karboksilat dan derivat, serta reaksi khasnya.
BAB II
PEMBAHASAN
ASAM KARBOKSILAT
Asam karboksilat adalah suatu senyawa organic yang mengandung gugus karboksil, -CO2H. Gugus karboksil mengandung sebuah gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil; antar-aksi dari kedua gugus ini mengakibatkan suatu kereaktivan kimia yang unik untuk asam karboksilat.
datar polar elektron menyendiri
Sifat kimia yang paling menonjol (dari) asam karboksilat ialah keasamannya. Dibandingkan dengan asam mineral seperti HCl dan HNO3 (pKa sekitar 1 atau lebih rendah), asam karboksilat adalah asam lemah (pKa yang khas adalah sekitar 5). Namun asam karboksilat lebih besifat asam daripada alcohol atau fenol, terutama karena stabilitas-resonansi anion karboksilatnya, RCO2-. Suatu gambar orbital-p (dari) ion asam karboksilat ditunjukkan dalam Gambar 1.
O O O
CH3COH + H2O CH3C OCH3C=O + H3O+
terstabilkan secara resonansi
Gambar 1. Ikatan dalam ion karboksilat, RCO2-
Tata Nama Asam Karboksilat
Nama IUPAC suatu asam karboksilat alifatik adalah nama alkane induknya, dengan huruf akhir –a diubah dengan imbuhan asam –oat.
Tabel 1. Nama trivial sepuluh asam karboksilat pertama
Banyaknya atom C
Struktur
Nama trivial
Terdapat di alam dan penurunan nama
1
HCO2H
Format
Semut (L.formica)
2
CH3CO2H
Asetat
Cuka (L.acetum)
3
CH3CH2CO2H
Propionate
Susu, mentega dan keju (Yun: protos, pertama; pion, lemak)
4
CH3(CH2)2CO2H
Butirat
Mentega (L.butyrum)
5
CH3(CH2)3CO2H
Valerat
Akar valeria (L.valere, menjadi kuat)
6
CH3(CH2)4CO2H
Kaproat
Kambing (L.caper)
7
CH3(CH2)5CO2H
Enantat
(Yun: oenanthe, kuncup anggur)
8
CH3(CH2)6CO2H
Kaprilat
Kambing
9
CH3(CH2)7CO2H
Pelargonat
Esternya dijumpai dalam Pelargonium Roseum, suatu Geranium
10
CH3(CH2)8CO2H
kaprat
Kambing
Beberapa asam karboksilat yang lazim dijumpai dan nama-namanya adalah:
asam p-toluat:
atau
asam o-ftalat:
atau
asam sikloheksanakarboksilat:
atau
asam akrilat:
atau
Huruf Yunani dapat digunakan dalam nama trivial asam karboksilat untuk mengacu pada suatu posisi dalam molekul relative terhadap gugus karboksil.
Br
CH3CH2CO2H CH3CH2CHCO2H
karbon β karbon α asam α-bromobutirat
atau asam 2-bromobutanoat
Kadang-kadang lebih mudah mengacu pada gugus RCO- sebagai gugus asil (acy group) dan RCO2- sebagai gugus asiloksi. Misalnya, asilasi benzene ialah substitusi suatu gugus RCO- pada cincin aromatik.
O
RC
O
RCO
O
CH3C
O
CH3CO
gugus asil
gugus asiloksi
gugus asetil
(Ac-)
gugus benzoil
(Bz-)
gugus asetoksi
(AcO-)
Sifat Fisis Asam Karboksilat
Secara ideal struktur gugus karbonil sesuai untuk membentuk dua ikatan hydrogen antara sepasang molekul. Sepasang molekul asam karboksilat yang saling beikatan-hidrogen seringkali dirujuk sebagai dimer asam karboksilat. Karena kuatnya ikatan hydrogen ini (kira-kira 10kkal/mol untuk dua ikatan hidrogen), asam karboksilat dijumpai dalam bentuk dimer, bahkan dalam fase uap.
suatu dimer asam karboksilat ikatan hidrogen dengan H2O
Sifat fisis asam karboksilat mencerminkan ikatan hidrogen yang kuat antara molekul-molekul asam karboksilat. Titik leleh dan titik didih relative lenih tinggi. Spektra inframerah asam-asam karboksilat juga menunjukkan efek pengikatan-hidrogen. Asam-asam yang berbobot molekul rendah larut (dalam air) dari beberapa asam karboksilat tercantum dalam table berikut:
Tabel 2. Sifat fisis beberapa asam karboksilat
Nama
Struktur
Titik leleh,oC
Titik didih,oC
Kelarutan dalam H2O pada 20oC
Format
HCO2H
8
100,5
͚
Asetat
CH3CO2H
16,6
118
͚
Propionat
CH3CH2CO2H
-22
141
͚
Butirat
CH3(CH2)2CO2H
-4,5
165,5
͚
Valerat
CH3(CH2)3CO2H
-34
187
3,7g/100mL
Kaproat
CH3(CH2)4CO2H
-3
205
1,0g/100mL
Sikloheksana Karboksilat
C6H11CO2H
31
233
0,2g/100mL
Benzoat
C6H5CO2H
122
250
0,3g/100mL
Suatu sifat yang perlu dicatat (bukan sifat fisis, melaikan sifat faali) dari asam karboksilat berbobot molekul rendah ialah baunya. Asam format dan asetat berbau merangsang. Asam propionate berbau merangsang yang mengingatkan bau lemak tengik. Bau mentega tengik sebagian ditimbulkan oleh asam butirat. Asam kaproat berbau kambing (kebetulan keringan kambing memang mengandung asam kaproat). Asam valerat bukanlah asam kuat, namun berbau kuat antara mentega tengik dan keringat kambing (menarik untuk diketahui bahwa asam valerat merupakan penarik seks daric acing kawat bit gula). Anjing dapat mebedakan bau manusia karena anekaragamnya perbandingan asam karboksilat dalam keringat manusia. Bau asam karboksilat alifatik yang mempunyai sepuluh karbon atau lebih akan berkurang, agaknya karena sukar menguap.
Sifat Spektra Asam Karboksilat
Spektra Inframerah
Asam karboksilat, baik secara cairan murni ataupun dalam larutan dengan konsentrasi diatas 0,01 M, berada terutama dalam bentuk dimer berikatan hidrogen, bukannya dalam bentuk monomer diskrit (discrete). Karena itu spectrum inframerah asam karboksilat adalah spectrum dari dimernya. Karena adanya ikatan hidrogen, resapan uluan OH (dari) asam-asam karboksilat sangat lebar dan intensif. Resapan OH ini mulai sekitar 3300 cm-1 (3,0 μm) dan melandai kedalam daerah resapan karbon-hidrogen alifatik. Lebarnya pita OH asam karboksilat seringkali dapat mengaburkan resapan CH aromatic dan alifatik, maupun resapan OH atau NH lainnya didalam spectrum itu.
Resapan karbonil dijumpai pada kira-kira 1700-1725 cm-1 (5,8-5,88 μm), dengan intensif yang cukup kuat. Konjugasi menggeser resapan ini ke frekuensi yang lebih rendah: 1680-1700 cm-1 (5,9-5,95 μm).
Daerah sidik jari dalam spectrum inframerah suatu asam karboksilat seringkali menunjukkan uluran C-O dan tekukan OH. Getaran tekukan OH lainnya (dari) dimer itu menimbulkan resapan lebar di dekat 925 cm-1 (10,8 μm).
Gambar 2. Spektrum inframerah fenil butanoat (ilmukimia.org)
Spektra NMR
Dalam spektrum nmr, resapan proton asam (dari) suatu asam karboksilat Nampak sebagai suatu singlet jauh dibawah medan (δ = 10-13 ppm), diluar dari skala dari rentang spektra yang biasa. Proton alfa hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh gugus C=O; resapannya sedikit dibawah medan (sekitar 2,2 ppm) karena efek induktif (dari) karbon karbonil yang positif parsial. Tidak terdapat pola penguraian yang unik, yang dikaitkan dengan gugus asam karboksilat tidak mempunyai tetangga proton.
Gambar 3. NMR fenil butanoat (ilmukimia.org)
Tabel 3. Resapan inframerah karakteristik untuk asam-asam karboksilat
Tipe Getaran
Posisi Resapan
cm-1
μm
Uluran O-H
2860-3300
3,0-3,5
Uluran C=O
1700-1725
5,8-5,88
Uluran C-O
1210-1330
7,5-8,26
Tekukan O-H
1300-1440
6,94-7,71
Tekukan O-H (dimer)
~925
~10,8
Pembuatan Asam Karboksilat
Sejumlah besar jalur sintetik untuk mendapatkan asamkarboksilat dapat dikelompokkan dalam tiga tipe raksi: (1) hidrolisis devirat asam karboksilat; (2) reaksi oksidasi; (3) reaksi Grinard.
Tabel 4. Ringkasan sintetis laboratorium dari asam karboksilat
Reaksi
Hidrolisis:
Ester:
H+ atau OH-
RC OR` + H2O RCO2H + HOR`
Amida:
H+ atau OH-
RC NR`2 + H2O RCO2H + HNR`2
Anhidrida:
H+ atau OH-
RC OCR` + H2O RCO2H + HO2CR`
Halida asam:
H+ atau OH-
RC OX + H2O RCO2H + X-
Nitril:
H+ atau OH-
RC N + H2O RCO2H + NH3
Oksidasi:
Alkohol primer:
RCH2OH + [O]b RCO2H
Aldehida:
RCH + [O] RCO2H
Alkena:
RCH CR2 + [O] RCO2H + R2C=O
Alkilarena
Ar R + [O] ArCO2H
Metil keton
OH-
RCCH3 + X2 RCO2H + CHX3
Reaksi Grignard:
Hidrolisis Devirat Asam Karboksilat
Hidrolisis devirat asam karboksilat terjadi dari serangan air atau OH- pada karbon karbonil (atau karbon –CN pada suatu nitril) dari devirat itu. Hidrolisis suatu ester yang menghasilkan suatu asam karboksilat dan alcohol adalah khas dari kelompok reaksi ini.
Reaksi Oksidasi
Reaksi ini mencangkup:
Oksidasi Alkohol Primer
Pada umunya zat pengoksidasi laboratorium mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat.
[O]
RCH2OH RCOH
suatu alkohol primer suatu asam karboksilat
Beberapa zat pengoksidasi yang khas untuk oksidasi ini adalah:
kalium permanganat basa: KMnO4 + OH
HNO3 pekat dan panas
asam kromat: H2CrO4 (dibuat insitu dari CrO3 atau Cr2O7 dengan H2SO4 dalam air)
kromium trioksida (CrO3) yang dikomplekskan dengan piridina atau piridina dengan HCl
Alhohol primer mula-mula dioksidasi dulu menjadi aldehida. Aldehida lebih mudah dioksidasi daripada alkohol. Oleh karena itu biasanya oksidasi tidak terhenti, melainkan terus sampai terbentuk asam karboksilat (atau anion karboksilat dalam larutan basa).
Contoh:
CH3(CH2)8CH2OH
CH3(CH2)8CO2H
1-dekanol
asam dekanoat 93%
CH2CH3
CH2CH3
"
"
CH3(CH2)3CHCH2OH
CH3(CH2)3CHCO2H
1-dekanol
asam dekanoat 93%
Jika aldehida zat-antara itu mudah menguap, aldehida ini dapat disuling keluar dari campuran reaksi sebelum teroksidasi menjadi asam karboksilat. Rendemen aldehida biasanya rendah dengan metode ini, oleh karena itu nilai sintetiknya terbatas. Reagensia yang lebih baik untuk mengoksidasi suatu alkohol primer menjadi aldehida adalah kompleks krom trioksida piridina atau piridinium klorokromat. Reagensia ini tidak mengoksidasi aldehida menjadi asam karboksilat.
Oksidasi Aldehida
Aldehida sangat mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat. Hampir setiap reagensia yang mengoksidasi suatu alkohol juga mengoksidasi suatu aldehida. Garam pemanganat atau dikromat merupakan zat pengoksidasi yang terpopuler, tetapi bukanlah satu-satunya reagensia yang dapat digunakan.
O
CH3(CH2)5CH
O
CH3(CH2)5COH
heptanal
asam heptanoat
suatu aldehida
suatu asam karboksilat
Oksidasi Alkena
Alkena dapat dioksidasi menjadi aneka ragam produk, bergabung pada reagensia yang digunakan. Reaksi yang melibatkan oksidasi ikatan rangkap karbon-karbon dapat dikelompokkan menjadi dua gugus umum: (a) oksidasi ikatan pi tanpa memutuskan ikatan sigma, dan (b) oksidasi ikatan pi yang memutuskan ikatan sigma.
Produk oksida tanpa pemaksapisahan (cleavage) adalah atau 1,2-diol atau epoksida.
Tanpa pemaksapisahan:
\ /
C C
/ \
O
\ / \ /
C—C
/ \
atau
OH OH
" "
C C
" "
[O]
Suatu epoksida
Suatu 1,2-diol atau glikol
Dengan pemaksapisahan:
\ /
C C
/ \
O
C
O
CH
O
COH
[O]
atau
atau
keton
aldehida
asam karboksilat
Oksidasi alkena terutama digunakan sebagai alat analitis, tetapi juga dapat dimanfaatkan untuk mensintesis asam karboksilat. Seperti alkohol, alkena memerlukan zat pengoksida yang kuat.
HO2CCH2CH2CH2CH2CO2H
sikloheksana
asam heksadinoat
(asam adipat)
Oksidasi suatu alkena (kecuali bila alkena itu siklik) menyebabkan fragmentasi rantai induk.
Fragmentasi:
RCH CR2
RCO2H + O CR2
Oksidasi Alkilarena
Oksidasi alkil benzene tersubtitusi merupakan jalan yang bagus untuk memperoleh asam-asam benzoate tersubstitusi. Suatu gugus karbonil adalah pengarah-meta, tetapi suatu gugus alkil adalah pengaruh-o,p. Substitusi elektrofilik suatu alkil benzene, yang disusul dengan oksidasi, menghasilkan asam benzoate tersubstitusi-o dan p.
2,4,6-trinitrotoluena
asam 2,4,6-trinitrobenzoat (69%)
Oksidasi Metil Keton
Halogenasi alfa merupakan dasar suatu uji kimia, yang disebut uji iodoform, untuk metil keton. Gugus metil dari suatu metil keton diiodinasi bertahap sampai terbentuk iodoform (CHI3) padat berwarna kuning.
Reaksi Grinard
Suatu reaksi Grinard antara senyawa reagensia Grinard (pimer, sekunder, tersier, vinilik, atau aril) dan karbon dioksida (berbentuk gas atau es kering)seringkali merupakan metode terpilih untuk membuat suatu asam karboksilat.
fenilmagnesium bromida
asam benzoat (85%)
Berikut ini ringkasan jalur-jalur sintetik yang lazim untuk mendapatkan asam karboksilat, dipandang dari segi lain. Yakni dilihat dari apa yang terjadi pada molekul itu sebagai suatu keseluruhan. Sintesis dari suatu alkil halide lewat nitril atau reagensia Grinard menghasilkan asam karboksilat yang satu karbon lebih banyak daripada alkil halidanya.
Pemanjangan rantai:
1o RX
RCN
RCO2H
RX
RMgX
RCO2H
Bagaimana Struktur Mempengaruhi Kuat Asam
Kuat asam adalah suatu istilah yang menjelaskan sejauh mana ionisasi suatu asam Bronsted dalam air. Makin besar ionisasinya,main banyak ion hidrogen yang terbentuk dan makin kuat asam itu. Kuat asam dinyatakan oleh Ka atau pKa-nya.
Reaksi suatu asam lemah dengan air bersifat reversible. Kesetimbangan terletak pada sisi persamaan, yang energinya lebih rendah. Sifat struktur apa saja yang menstabilkan anion dibandingkan dengan asam konjugasinya, akan menambah kuat asam dengan cara menggeser letak kesetimbangan kearah sisi H3O+ dan anionnya (A ).
Tabel 5. Harga pKa beberapa asam karboksilat
Nama Trivial
Struktur
pKa
format
HCO2H
3,75
asetat
CH3CO2H
4,75
propionat
CH3CH2CO2H
4,87
butirat
CH3(CH2)2CO2H
4,81
trimetilasetat
(CH3)3CCO2H
5,02
fluoroasetat
FCH2CO2H
2,66
kloroasetat
ClCH2CO2H
2,81
bromoasetat
BrCH2CO2H
2,87
iodoasetat
ICH2CO2H
3,13
dikloroasetat
Cl2CHCO2H
1,29
trikloroasetat
Cl3CCO2H
0,7
α-kloropropionat
CH3CHClCO2H
2,8
β-kloropropionat
ClCH2CH2CO2H
4,1
laktat
OH
CH3CHCO2H
3,87
vinilasetat
CH2 CHCH2CO2H
4,35
Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan A dan dengan demikian juga mempengaruhi kuat asam HA, adalah:
Kelektronegatifan
Sebuah atom yang lebih elektronegatif mengikat elektrn-elektron ikatan dengan lebih erat daripada atom yang kurang elektronegatif. Dalam perbandingan anion, anion dengan atom yang lebih elektronegatif yang mengemban muatan ionic negative, biasanya merupakan anion yang lebih stabil. Oleh karena itu, bila dimulai dari kiri ke kanan dalam Daftar Berkala, akan dijumpai bahwa unsur-unsur membentuk anion yang makin stabil dan bahwa asam konjugasinya makin kuat.
C N O F
meningkatnyakeelektronegativan unsur
R3C H R2N H RO H F H
naiknya kuat asam
R3C R2N RO F
naiknya kuat basa
Contoh:
CH3CH2OH + H2O
asam lebih lemah (pKa = 16)
CH3CH2O + H3O+
basa lebih kuat
HF + H2O
asam lebih kuat (pKa = 3,45)
F + H3O+
basa lebih lemah
Ukuran
Atom yang lebih besar mampu menyebar suatu muatan negative dengan baik daripada atom kecil. Penyebaran muatan akan menyebabkan penstabilan. Jadi makin besar ukuran atom yang mengikat H dalam suatu deret senyawa dalam grup mana saja dari Daftar Berkala, kestabilan anionnya akan bertambah, demikian pula kuat asamnya. Karena ukuran atom fluor yang kecil itu, HF merupakan asam yang lebih lemah daripada hidrogen halide lain, meskipun fluor lebih elektronegatif dibandingkan halogen lain.
F Cl Br I
bertambahnya jari-jari ion
HF HCl HBr HI
pKa: 3,45 -7 -9 -9,5
naiknya kuat asam
Hibridisasi
Bertambahnya karakter s orbital hibrida (dari) karbon dalam deret sp3 sp2 sp berarti bertambahnya kelektronegativan karbon tersebut dan dengan demikian bertambahnya polaritas ikatan CH dan bertambahnya kuat asam. Keelektronegativan yang lebih besar (dari) atom yang mengikat H juga akan menambah kestabilan anion dan dengan demikian keasaman senyawanya. Karena alas an-alasan ini, maka suatu proton alkunil lebih bersifat asam daripada proton alkenil, yang selanjutnya juga lebih bersifat asam daripadaproton sebuat alakana.
CH3CH3 CH2 CH2 CH CH
pKa kira-kira: ~50 ~45 ~26
naiknya kuat asam
CH3CH2 CH2 CH CH C
naiknya kuat basa
Efek induktif
Berikut ini daftar gugus dalam urutan daya tarik menarik-elektronnya:
CH3 H CH2 CH C6H5 HO CH3O I Br Cl
bertambahnya daya menarik elektron
CH3CH2CO2H CH3CO2H CH2 CHCH2CO2H C6H5CH2CO2H HOCH2CO2H ClCH2CO2H
pKa: 4,78 4,75 4,35 4,31 3,87 2,81
bertambahnya kuat asam
Gugus-gugus penarik electron tambahan akan menggandakan efek induktif. Pengaruh induktif pada kuatnya asam akan berkurang dengan makin banyaknya atom yang berada antara gugus karboksil dan gugus elektronegatif itu.
Stabilitas-resonansi
Alkohol, fenol dan asam karboksilat, ketiganya mengandung gugus OH. Meskipun demikian ketiga kelas senyawa ini beraneka ragam secara dramatis dalam hal kuat asamnya. Perbedaan ini dapat disebabkan langsung oleh adanya (atau tak adanya) stabilitas-resonansi anion, relative terhadap asam konjugasinya.
ROH
ArOH
RCO2H
pKa kira-kira:
15-19
10
5
Dalam hal alkohol, anionnya tidak terstabilkan oleh resonansi. Muatan negative suatu ion alkoksida tinggal seluruhnya pada oksigen dan tidak didelokalisasikan. Pada ujung lain (dari) skala terdapat asam karboksilat. Muatan negative ion karboksilat dibagi secara sama oleh dua atom oksigen yang elektronegatif itu. Fenol terletak ditengah, antara asam karboksilat dan alkohol dalam hal kesamaan. Oksigen suatu ion fenoksida berdekatan dengan cincin aromatik dan muatan negative itu sebagian terdelokalisasikan oleh awan pi aromatik.
suatu alkoksida: CH3CH2O tidak ada stabilitas-resonansi
suatu fenoksida:
penyumbang utama
O
CH3C O
O
"
CH3C O
suatu karboksilat:
penyumbang sama besar
Solvasi
Solvasi anion dapat memainkan peranan utama dalam keasaman suatu senyawa. Dengan berasosiasi dengan sebuah anion, molekul-molekul pelarut menstabilkan anion dengan cara membantu menyebar muatan negative lewat antar aksi dipol-dipol. Setiap faktor yang menambah derajat solvasi dari anion itu akan menambah keasaman senyawa itu dalam larutan. Misalnya, air mempunyai kemampuan yang lebih besar untuk mensolvasi ion daripada etanol. Suatu larutan asam karboksilatdalam air bersifat asam daripada larutan dalam etanol, dengan factor sekitar 105.
Kuat asam dari Asam asam benzoate tersubstitusi
Tabel 6. Harga pKa untuk beberapa asam benzoat
Asam
Posisi substitusi dan pKa
ordo
meta
para
4,2
4,2
4,2
3,9
4,3
4,4
3,0
4,1
4,5
2,9
3,8
4,0
2,9
3,8
4,0
Reaksi Asam Karboksilat dengan Basa
Reaksi asam karboksilat dengan suatu basa akan menghasilkan garam. Suatu garam organik mempunyai banyak sifat fisis dari garam anorganik padanannya. Seperti NaCl dan KNO3, suatu garam organik meleleh pada temperature tinggi, larut dalam air, dan tak berbau.
HCO2H + Na+ OH-
HCO2- Na+ + H2O
asam format
natrium format
CO2H + Na+ HCO3-
CO2H + Na+ HCO3-
asam sikloheksana karboksilat
natrium sikloheksana karboksilat
Anion karboksilat diberi nama dengan menghilangkan kata asam –it dan mengubah akhirannya menjadi –at. Pada nama garam, nama kationmendahului nama anion sebagai kata terpisah. Ion karboksilat merupakan basa lemah dan dapat bertindak sebagai suatu nukleofil.
Karena lebih asam dari asam karbonat, suatu asam karboksilat mengalami reaksi asam-basadengan natrium bi karbonat maupun basa-basa yang lebih kuat seperti NaOH. Suatu asam karboksilat dapat diekstrak dari dalam suatu campuran senyawa organik yang terlarut dalam air, dengan larutan bikarbonat. Asam itu membentuk garam natrium dan menjadi larut dalam air, sedangkan senyawa organik lain tetap tidak larut. Asam karboksilat bebas diperoleh dari larutan air dengan pengasaman.
Esterifikasi Asam Karboksilat
Suatu ester asam karboksilat ialah suatu senyawa yang mengandung gugus –CO2R dengan R dapat berbentuk alkil maupun aril. Suatu ester dapat dibentuk dengan reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dan suatu alkohol, suatu reaksi yang disebut reaksi esterifikasi. Esterifikasi berkataliskan asam dan merupakan reaksi yang reversible.
Umum:
O
RCOH
+ R`OH
O
RCOR`
+ H2O
Suatu asam karboksilat
Suatu alkohol
Suatu ester
O
CH3COH
CH3CH2OH
O
CH3COCH2CH3
+ H2O
Asam asetat
Etanol
Etil asetat
+ H2O
Asam benzoat
Sikloheksanol
Sikloheksil benzoat
Laju esterifikasi suatu asam karboksilat bergantung terutama pada halangan sterik dalam alkohol dan asam karboksilatnya. Kuat asam dari asam karboksilat hanya memainkan peranan kecil dalam laju pembentukan ester.
Kereaktivan alkohol terhadap esterifikasi:
ROH tersier ROH sekunder ROH primer CH3OH
bertambahnya kereaktivan
Kereaktivan asam karboksilat terhadap esterifikasi:
R3CCO2H R2CHCO2H RCH2CO2H CH3CO2H HCO2H
bertambahnya kereaktivan
Seperti banyak reaksi aldehida dan keton, esterifikasi suatu asam karboksilat berlangsung melalui serangkaian tahap protonasi dan deprotonasi. Oksigen karbonil diprotonasi, alkohol nukleofilik menyerang karbon positif, dan eliminasi air akan menghasilkan ester yang dimaksud.
O
RCOH
suatu asam karboksilat
+ R`OH
OH
R C OH
OR`
O
RCOR`
+ H2O
Perhatikan bahwa dalam reaksi esterifikasi, ikatan yang terputus adalah ikatan C O (dari) asam karboksilatlah dan bukan ikatan O H dari sama atau ikatan C O dari alkohol.
Reaksi esterifikasi bersifat reversible. Untuk memperoleh rendemen tinggi dari ester itu, kesetimbangan harus digeser kearah sisi ester. Suatu teknik untuk mencapai ini adalah menggunakan salah satu zat pereaksi yang murah secara berlebihan. Teknik lain ialah membuang salah satu produk dari dalam campuran reaksi (misalnya, dengan destilasi air secara azeotropik).
Dengan bertambahnya halangan sterik dalam zat-antara, laju pembentukan ester akan menurun. Rendemen esternya pun berkurang. Alasannya ialah karena esterifikasi itu merupakan suatu reaksi yang bersifat reversible dan spesi yang kurang terintangi (pereaksi) akan lebih disukai. Jika suatu ester yang meluah (bulky) harus dibuat, maka lebih baik digunakan jalur sintetik lain, seperti reaksi antara suatu alkoholdan suatu anhidrida asam atau suatu klorida asam, yang lebih relative daripada asam karboksilat dan yang bereaksi dengan alkohol secara reversibel.
Ester fenil (RCO2C6H5) umumnya tidak dibuat secara langsung dari fenol dan asam karboksilat karena kesetimbangan lebih cenderung bergeser kesisi asam fenol daripada ke sisi ester. Ester fenil, seperti ester-ester meluah, dapat diperoleh dengan menggunakan derivate asam yang lebih relatif.
Reduksi Asam Karboksilat
Karbon karbonil suatu asam karboksilat berada pada keadaan oksidasi tertinggi yang dapat dicapai oleh karbon dan masih tetap merupakan bagian dari suatu molekul organik. (keadaan oksidasi lebih tinggi berikutnya adalah dalam CO2.) Kecuali terhadap pembakaran atau oksidasi oleh reagensia yang sangat kuat, seperti H2SO4 CrO3 panas (larutan pembersih), gugus asam karboksilat bersifat lambat kearah reaksi oksidatif.
CH3CO2H
CH3CH2OH
asam asetat
etanol
asam karboksilat
benzil alkohol
Asam Karboksilat Polifungsional
Asam-asam dikarboksilat dan asam-asam karboksilat yang mempunyai gugus fungsional yang lain sering menunjukkan sifat kimia yang unik.
Keasaman asam-asam dwibasa
Suatu asam dwibasa (dibasic acid) ialah asam yang bereaksi dengan dua ekuivalen basa (1,0 mol asam bereaksi dengan 2,0 mol basa). Istilah asam diprotic (2 proton yang bersifat asam) mungkin merupakan istilah yang lebih tepat. Pada umumnya, kimia asam karboksilat dwibasa mirip dengan kimia asam monokarboksilat, namun beberapa perbedaan akan dibahas.
Dengan asam dwibasa apa saja (anorganik maupun organik), ion hidrogen yang pertama lebih mudah dibuang daripada yang kedua. Jadi, K1 (tetapan keasaman untuk ionisasi H+ pertama) lebih besar daripada K2 (tetepan untuk ionisasi H+ kedua), dan harga pK1 lebih kecil daripada harga pK2. Selisih antara pK1 dengan pK2 berkurang bila jarak antara gugus-gugus karboksilat bertambah besar.
HO2CCH2CO2H
+ H2O
HO2CCH2CO2
+ H3O+
asam malonat
pK1 = 2,83
HO2CCH2CO2
+ H2O
O2CCH2CO2
+ H3O+
pK2 = 5,69
Pembentukan anhidrida oleh asam dwibasa
Suatu anhidrida asam karboksilat mempunyai dua molekul asam karboksilat yang digabung menjadi satu dengan melepaskan air.
O O
RC OH HO CR
O O
RC O CR
dua asam karboksilat
suatu anhidrida
Tabel 7. Harga pKa beberapa dwiasam
Nama Trivial
Struktur
pK1
pK2
oksalat
HO2C CO2H
1,2
4,7
malonat
HO2CCH2CO2H
2,8
5,7
suksinat
HO2C(CH2)2CO2H
4,2
5,6
glutarat
HO2C(CH2)3CO2H
4,3
5,4
adipat
HO2C(CH2)4CO2H
4,4
5,4
pimelat
HO2C(CH2)5CO2H
4,5
5,4
o-ftalat
2,9
5,5
Dekarbosilasi asam β-keto dan β-dwiasam
Memanaskan sebagian besar asam karboksilat dengan begitu saja tidak akan menghasilkan suatu reaksi kimia. Namun suatu asam karboksilat dengan suatu gugus β-karbonil akan mengalami dekarboksilasi (kehilangan CO2) bila dipanaskan. (temperatur tergantung menurut keperluan masing-masing senyawa).
Umum:
O O
RCCH2COH
suatu asam β-keto
O
RCCH3 + CO2
suatu keton
O O
CH3CCH2COH
O
CH3CCH3 + CO2
OO
CCH2COH
O
CCH3 + CO2
Perhatikan bahwa keadaan transisi siklik hanya suatu gugus karbonil β terhadap gugus karboksil. Gugus karbonil ini tidak memerlukan gugus keton. Suatu β-dwiasam juga mengalami dekarboksilasi bila dipanaskan. Dekarboksilasi asam-asam malonat tersubstitusi adalah penting khususnya dalam sintesis organik.
Beberapa asam α karbonil, seperti asam oksalat, dapat juga menjalani dekarboksilasi. Dekarboksilasi asam α-keton lazim dalam system biologis dalam mana reaksi dikatalis oleh enzim.
O O
HOC COH
asam oksalat
HCO2H + CO2
asam format
O O
CH3C COH
asam pivurat
O
CH3CH + CO2
asetaldehida
terbentuk dalam metabolisme glukosa
Asam karboksilat tak jenuh-α,β
Suatu ikatan rangkap terpencil (terisolasi) dalam suatu asam karboksilat tak jenuh bersifat bebas (tidak bergantung) pada gugus karboksil. Namun suatu ikatan rangkap terkonjugasi dan gugus karboksil, dapat bereaksi adisi-1,4. Reaksi-reaksi ini berlangsung dengan cara yang sama seperti aldehida atau keton tak jenuh-α,β.
+NH3
O2CCHCH2CO2H
asam aspartat
asam fumarat
suatu asam amino dalam protein
Penggunaan Asam Karboksilat dalam Sintesis
Dalam banyak reaksi, halide asam atau anhidrida asam memberikan rendemen yang lebih baik; seperti misalnya esterifikasi. Namun asam itu sendiri biasanya mudah diperoleh. Oleh karena itu seorang ahli kimia harus mempertimbangkan antara waktu dan biaya terhadap semua rendemen.
DERIVAT ASAM KARBOKSILAT
Derivat asam karboksilat adalah senyawa yang menghasilkan asam karboksilat bila direaksikan dengan air.
O
CH3COCH2CH3
+ H2O
O
CH3COH
+ HOCH2CH3
etil asetat
asam asetat
O
CH3CN2
+ H2O + H+
O
CH3COH
+ NH4+
asetamida
O
R C OR
O
R C Cl
O
R C NH2
O O
R C O C R
suatu ester
suatu halida asam
suatu amida
suatu anhidrida
Asam karboksilat dalam beberapa derivatnya terdapat dalam alam. Sekedar beberapa contoh: Lemak adalah trimester, lilin adalah monoester dan protein adalah poliamida. Halida asam tidak pernah dijumpai dalam alam, dan anhidrida jarang ditemui. Satu contoh anhidrida,yang terdapat dalam alam ialah kantaridin, suatu anhidrida silik yang terdapat pada lalat spanyol. Kantaridin merupakan zat iritasi dalam saluran penting. Orang yunani dan romawi kuno menggunakan lalat yang dikeringkan sebagai perangsang seks (aphrodisiac), dan juga dikenal sebagai penghilang kutil.
Tabel 8. Beberapa devirat asam karboksilat
Kelas
Contoh
Struktur
Nama Trivial
Halida asam
CH3COCl
Asetil klorida
Benzoil klorida
Anhidrida asam
(CH3CO)2O
Anhidrida asam asetat
Anhidrida asam benzoat
Ester
CH3CO2CH2CH3
Etil asetat
Metil benzoat
Amida
CH3CONH2
Asetamida
Benzamida
Nitril
CH3CN
Asetonitril
Benzonitril
Kereaktifan Derivat Asam Karboksilat
Derivat asam karboksilat mengandung gugus pergi yang terikat pada karbon asli sedangkan aldehida dan keton tidak. Biasanya reagensia mengadisi pada gugus karbonil dari keton atau aldehida, tetapi mensubtitusi untuk gugus pergi tersebut dalam derivate asam.
Adisi:
O
CH3CCH3
OH
CH3 C CH3
CN
Substitusi:
O
CH3C Cl
O
CH3C OH + HCl
gugus pergi yang baik
Gugus pergi yang baik merupakan suatu basa lemah.Oleh karena itu Cl- adalah gugus pergi yang baik tetapi –OH dan –OR merupakan gugus pergi yang jelek. Kereaktifan senyawa karbonil terhadap subtitusi pada karbon karbonil dapat dianggap desebabkan oleh kebasaan gugus perginya:
O
CH3 –NH2 –OR –OCR X
Berkurangnya kebasaan (bertambah mudahnya untuk ditukargantikan)
O O O O O O
R C R RC NH2 RC OR` RC OCR RC Cl
bertambahnya kereaktivan
Klorida asam dan anhidrida asam, yang mempunyai gugus pergi yang baik, mudah diserang oleh air. Oleh karena itu, tidak diharapkan bahwa senyawa ini terdapat dalam sel tumbuhan atau hewan. Namun karena kereaktivitannya yang tinggi, derivate asam ini sangat berharga dalam sintesis senyawa organik lain. Suatu asam karboksilat yang agak tak reaktif dapat diubah menjadi salah satu derivat yang lebih aktif dan kemudian diubah menjadi keton, ester atau suatu amida.
Ester dan amida relatif stabil dalam air. Dalam lab, senyawa ini memerlukan suatu asam atau basa dan biasanya dipanaskan agar bereaksi. Dalam alam, enzim dapat mengambil alih peranan asam atau basa dan kalor.
Sifat Spektral Derivat Asam Karboksilat
Spektra nmr dari derivat asam karboksilat menyajikan sedikitinformasi mengenai fungsionalitas dalam senyawa-senyawa ini. Isyarat untuk hidrogen α dari senyawa karbonil ini tergeser sedikit kebawah-medan dari isyarat untuk hidrogen alifatik biasa karena berkurangnya pemerisaian oleh atom karbon karbonil yang bermuatan positif parsial. Perhatikan bahwa hidrogen α dari suatu asam klorida menunjukkan geseran kimia yang lebih besar daripada hidrogen α derivat asam lainnya. Geseran kimia yang besar ini timbul karena lebih besarnya kemampuan Cl (dibandingkan O atau N) untuk menarik rapatan electron dari ikatan didekatnya.
O O O O
CH3CN CH3COCH3 CH3CNH2 CH3COH CH3CCl
δ dalam ppm: 2,00 2,03 2,08 2,10 2,67
Naiknya geseran kimia untuk hidrogen α
Spektra ir dari derivat asam memberikan lebih banyak informasi mengenai tipe gugus fungsional daripada yang diberikan oleh spektra nmr. Kecuali untuk nitril, sifat utama yang khusus dari spektra ir semua derivat asam karboksilat ialah absorpsi karbonil pada sekitar 1630-1840 cm-1 (5,4-6 μm). Anhidrida dan ester juga menunjukkan absorpsi C O dalam daerah 1050-1250 cm-1 (8-9,5 μm).
O
RCCl
O
RCNH2
O
RC OR
O O
RC O CR
menunjukkan C O juga menunjukkan C O
Klorida Asam
Absorpsi inframerah karbonil dari klorida asam dijumpai pada frequensi yang sedikit lebih tinggi daripada resapan untuk derivat asam lain. Tidak ada lagi sifat khusus lain dalam spectrum inframerah yang menandakan bahwa "inilah klorida asam."
Anhidrida
Anhidrida asam karboksilat mempunyai dua gugus C O, umunya menunjukkan peak karbonil rangkap dalam spectrum irnya. Anhidrida juga menunjukkan suatu pita uluran C O sekitar 1100 cm-1 (9 μm).
Ester
Absorpsi ir karbonil dari ester alifatik dijumpai sekitar 1740 cm-1 (5,75 μm). Namun ester terkonjugasi (baik ester tak jenuh –α,β ataupun ester α aril). Menyerap pada frequensi sedikit lebih rendah, sekitar 1725 cm-1 (5,8 μm). Ester juga menunjukkan absorpsi uluran C O dalam daerah sidik jari.
Amida
Posisi resapan gugus karbonil suatu amida beranekaragam dan bergantung pada sejauh mana pengikat – hidrogen antara molekul-molekul. Spektrum ir dari suatu amida cair murni (pengikat hidrogen maksimum) menunjukkan suatu peak yang disebut pita amida I sekitar 1650 cm-1 (6,0 μm).
Pita amida II tampak antara 1515-1670 cm-1 (6,0-6,6 μm), tepat disebelah kanan resapan C O. Resapan ini ditimbulkan dari tekukan NH. Oleh karena itu amida terdistribusi, atau tersier, tidak menunjukkan pita II ini.
Vibrasi uluran NH menimbulkan resapan disebelah kiri absorpsi CH alifatik pada 3125-3570 cm-1 (2,8-3,2 μm). (Kira-kira daerah ini sama dengan daerah dimana NH amina dan OH menyerap). Amida primer (RCONH2) menunjukkan peak rangkap dalam daerah ini. Amida sekunder (RCONHR), dengan hanya satu ikatan, menunjukkan suatu peak tunggal. Amida tersier (RCONR2), tanpa NH, tidak menunjukkan resapan dalam daerah ini.
Nitril
Resapan C N dijumpai dalam daerah ikatan rangkap tiga dari spectrum ir 2200-2300 cm-1 (4,3-4,5 μm) dan dengan intensitas antar medium ke lemah.
Halida Asam
Unsur halida (F,Cl,Br,I) bereaksi dengan cara sempurna karena klorida asam yang paling populer dari halida asam, maka diskusi dibatasi hanya mengenai senyawa ini.
Struktur :
Tata nama Klorida Asam:
Klorida asam diberi nama menurut nama asam karboksilat induknya, dengan imbuhan asam-at diubah menjadi –il klorida.
O
CH3CCl
O
CH3CH2CCl
O
CH3CH2CH2CCl
IUPAC
etanoil klorida
propanoil klorida
butanoil klorida
trivial
asetil klorida
propionil klorida
butiril klorida
Pembuatan Klorida Asam:
Klorida asam dapat diperoleh langsung dari asam karboksilat induknya menjadi reaksi dengan ionil klorida (SOCl2) atau zat penghalogenan aktif lain, seperti fosforus triklorida (PCl3):
O
RCOH + SOCl2
O
RCCl + SO2 + HCl
Suatu asam karboksilat
Suatu klorida asam
O
3 RCOH + PCl3
O
RCCl + H3PO3
Atau dapat digambarkan sebagai berikut:
Reaksi Klorida Asam:
Halida asam adalah yang paling reaktif diantara semua derivat asam karboksilat. Ion halide merupakan gugus pergi yang baik. Teikta pada karbon positif dari gugus karbonil, ion ini lebih mudah ditukargantikan daripada bila terikat pada karbon alkil. Dalam mekanisme umum dibawah ini untuk reaksi antara suatu klorida asam dan suatu nukleofil, perhatikan bahwa penukargantian Cl- bukanlah penukargantian sederhana seperti sebuah reaksi SN2. Reaksi itu terdiri dari dua tahap: (1) Adisi nukleofil pada gugus karbonil, disusul oleh (2) Eliminasi ion klorida. Hasil reaksi ini ialah suatu subtitusi asli nukleofil, yang berarti "subtitusi nukleofil pada suatu karbon asli (RCO )."
Hidrolisis. Pemaksapisahan oleh air, yang disebut hidrolisis, merupakan reaksi yang khas antara suatu florida asam dan suatu nukleofil. (Karena pengikat hidrogen dan pengaruh solvasi, maka mekanisme sebenarnya lebih rumit.)
O O O
CH3CH2CH2CCl CH3CH2CCl CH3CCl
Naiknya laju hidrolisis dalam H2O murni
Hidrolisis klorida asam karboksilat menghasilkan asam karboksilatnya:
Meskipun semua klorida asam menjalani hidrolisis asam untuk menghasilkan asam karboksilat dan hidrolisis basa untuk mendapatkan gara-garam asam karboksilat, laju reaksinya beranekaragam. Suatu klorida asam yang memiliki gugus alkil meluah (bulky) yang terikat pada gugus karbonil akan bereaksi lebih lambat daripada klorida asam dengan gugus alkil kecil. Misalnya asetil klorida bereaksi dengan hamper meledak dengan air, namun butanoil klorida memerlukan reflux lembut.
Efek ukuran gugus alkil pada laju reaksi adalah pada kelarutan dalam air, bukannya efek karena halangan sterik. Suatu klorida asam dengan gugus alkil kecil adalah lebih mudah larut dan bereaksi dengan lebih cepat. Bertambahnya ukuran bagian alkil dari molekul menyebabkan klorida asam itu kurang dapat larut dalam air; reaksinya menjadi lebih lambat. Jika hidrolisis perbagi klorida asam dilakukan dalam suatu pelarut lambat yang melarutkan klorida asam dan air, maka laju hidrolisis ternyata hampir sama.
Reaksi dengan Alkohol. Klorida asam karboksilat bereaksi dengan alcohol atau fenol membentuk ester dengan katalis basa organik.
Reaksi dengan Ammonia atau Amina
Anhidrida Asam Karboksilat
Struktur :
Tata Nama :
Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan menambah akhiran anhidrida
Pembuatan anhidrida asam karboksilat:
Umumnya dibuat di laboratorium. Anhidrida asam karboksilat yang umum digunakan adalah asetat anhidrida dan tersedia secara comersial.
Reaksi Anhidrida Asam:
Hidrolisis
Hidrolisis anhidrida asam dalam larutan asam atau basa menghasilkan 2 asam karboksilatnya.
Reaksi dengan Alkohol
Reaksi anhidrida asam dengan alkohol menghasilkan ester dan asam karboksilat.
Reaksi dengan Ammonia
Anhidrida bereaksi dengan ammonia (sangat cepat) menghasilkan suatu amida dan satu garam karboksilat.
Amida
Struktur :
Tata Nama :
Dinamai sesuai dengan nama asam karboksilatnya dikurangi akhiran oat dan diganti dengan amida.
Jika pada atom N tersubstitusi gugus alkil, maka substituent alkil ditunjukkan dengan memberi awalan N dimana alkil tersebut terikat.
Sifat-sifat Fisik Amida:
Polar
Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus C=O dan N-H memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen.
Umumnya berupa padat pada suhu kamar kecuali : formamida berbentuk cair pada TR.
Pembuatan Amida :
Amida umumnya disintesis di laboratorium melalui beberapa cara :
Reaksi anhidrida dengan ammonia
Reaksi ester dengan ammonia
Reaksi klorida asam dengan ammonia
Pemanasan garam ammonium karboksilat
Hidrolisis amida :
Amida sangat kuat/tahan terhadap hidrolisis. Tetapi dengan adanya asam atau basa pekat, hidrolisis dapat terjadi menghasilkan asam karboksilat.
Penggunaan Derivat Asam Karboksilat dalam Sintesis
Asam karboksilat dan derivat (turunan-turunannya) semua bersifat dapat diubah satu menjadi yang lain secra sintetik. Namun dari antara derivat asam karboksilat ini, halide asam dan anhidridalah agaknya paling yang serbaguana, karena keduanya lebih reaktif daripada senyawa karbonil lain. Keduanya dapat digunakan untuk mensintesis ester yang terintangi (secara sterik) dan ester fenil, yang tidak dapat dibuat dengan rendemen yang baik dengan pemanasan RCO2H dan R`OH dengan katalis asam, karena kesetimbangan tidak menguntungkan.
Meskipun ester tidak sereaktif klorida asam atau anhidrida, mereka berguna dalam sintesis ankohol (dengan reduksi atau dengan reaksi Grinard) dan merupakan bahan awal yang berharga dalam mensintesis molekul rumit.
BAB III
PENUTUP
Simpulan
Asam karboksilat adalah asam organik yang diidentikkan dengan gugus karboksil. Asam karboksilat merupakan asam Bronsted-Lowry (donor proton). Garam dan anion asam karboksilat dinamakan karboksilat. Asam karboksilat merupakan senyawa polar, dan membentuk ikatan hidrogen satu sama lain. Pada fasa gas, Asam karboksilat dalam bentuk dimer. Dalam larutan Asam karboksilat merupakan asam lemah yang sebagian molekulnya terdisosiasi menjadi H+ dan RCOO-.
Derivat asam karboksilat merupakan turunan asam karboksilat, dimana ditinjau dari strukturnya senyawa yang diperoleh dari hasil pergantian gugus –OH dalam rumus struktur RCOOH oleh gugus –NH2, -OR, atau –OOCR. Dalam derivat asam karboksilat ini lebih spesifik membahas halida asam, anhidrida asam, ester, amida, dan nitril. Semua turunan asam karboksilat mempunyai gugus fungsi asil (RCO-) atau aroil (ArCO-) dan bila dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat. Oleh karena itu adanya gugus karbonik menyebabkan turunan asam karboksilat bersifat polar, dan kepolaran ini yang berpengaruh terhadap sifat-sifat yang ada pada turunan asam karboksilat.
