ASAM KARBOKSILAT Deskripsi: Struktur, tata nama, penggolongan dan manfaat asam karboksilat
DEFINISI ASAM KARBOKSILAT
Senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus hidroksil yang disebut dengan ―gugus karboksil‖ (karbonil + hidroksil). O R
C OH
TATA NAMA IUPAC Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksilat (CO2H) + akhiran oat. Contoh :
O H
C OH
O
O CH3
CH3
C
CH3
C OH
asam butanoat
asam etanoat CH3
O CH
CH2
OH
asam metanoat
CH3
CH2
CH2
H3C
C OH
C CH3
O C
O CH3
OH
CH OH
CH2
C OH
CH3 5
CH2 4
Jika mengandung rantai cabang, maka atom C dari gugus karboksilat dengan rantai terpanjang diberi nomor 1 Contoh :
CH 3 CH3
CH2 2
asam-3 - metil pentanoat
COOH 1
5 CH3
4 CH OH
3 CH2
2 CH
1 COOH
CH3
asam-4 - hidroksi - 2 - metil pentanoat
Jika terdapat lebih dari satu cabang atau gugus cabang maka penulisan rantai atau gugus cabang menurut abjad Jika senyawa mempunyai 2 gugus karboksilat, penamaan rantai utama diberi akhiran dioat.
O
O C
CH 2
HO
HO
asam propandioat (asam malonat)
C OH
O
O
C
C
asam etandioat (asam oksalat)
OH
O HO
C
O CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
C
OH
asam heksandioat (asam adipat)
TATA NAMA TRIVIAL
Tidak mempunyai sistematika O H
asam formiat
C OH
O CH3
CH2
CH2
C OH
asam butirat
Letak susbtituen dinyatakan dengan , , , dan seterusnya O CH3 5
CH2 4
CH2 3
CH2 2
C 1
OH
Cl CH3
CH
COOH
asam - kloropropanoat
Formula/struktur
IUPAC
Trivial
HCO2H
As. metanoat
Asam formiat
CH3CO2H
Asam etanoat
Asam asetat
CH3(CH2)2CO2H
Asam butanoat
Asam butirat
CH3(CH2)2CO2H
As. pentanoat
Asam valerat
CH3(CH2)4CO2H
As. heksanoat
Asam kaproat
CH3(CH2)5CO2H
As. heptanoat
Asam enantat
HO2CCO2H
As. etandioat
Asam oksalat
HO2CCH2CO2H
As.propandioat
As. malonat
HO2(CH2)2CO2H
As. butandioat
As. suksinat
Practice O HO
C
O H2 C
H2 C
H C
C
OH
CH3 O HO
CH3 H2 C
H C
C
H2 C
O H2 C
C H
CH3 O HO
C
O C H
C H
H2 C
C
OH
C
OH
Sifat-sifat Asam Karboksilat
Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar senyawa polar O
C+
H3C
-
+
H
O
Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus C
O dan O +
O CH 3
C
H
C O
H
H +
O O-
C
CH 3
ikatan hidrogen yang terbentuk > ikatan hidrogen pada alkohol titik didih asam karboksilat > titik didih alkohol yang Mr sama O CH 3
CH 2
C OH
>
CH 3
CH 2
td
CH 2
CH 2
OH
td
Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air mudah larut dalam air O R
C OH
rantai C non polar
gugus polar
Keasaman Asam Karboksilat
Asam karboksilat terionisasi di dalam air membentuk larutan yang bersifat sedikit asam Keasaman asam karboksilat asam-asam anorganik karena asam karboksilat terionisasi sebagian di dalam air asam lemah
O O CH3
CH2
C
CH3
OH
C
[CH 3CO2 ] [ H ] Ka 1.8 x 105 [CH 3CO2 H ]
-
O
+
+H
o Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam karboksilat dapat beresonansi CH3
CH2
O
tidak dapat beresonansi
alkohol O CH3
C
O O
CH3
C
O
asam karboksilat
Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam karboksilat O 1
C
O OH + NaOH
C
-
+
O Na + H 2O
asam benzoat O 2
CH3
C
O OH + Na 2 CO 3
asam asetat
CH3
C
-
+
O Na + H 2CO3
Na - asetat CO2
H2O
Pembuatan Asam Karboksilat Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui beberapa cara : 1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida CH 3
CH 3
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
H+
OH + K 2Cr 2O7
CH 2
OH + KMnO
CH 3 H+
4
CH 2
CH 3
C OH CH 2
CH 2
oksidator kuat
alkohol
O CH 2
O
CH
OH aldehida
OH
C
+ Ag (NH3)2 H
+
NH 4OH
COOH O CH 2 OH
oksidator lemah
CH OH
C OH
2. Oksidasi alkena RCH HR dan R2C CHR O H 3C C
H C
CH 2
CH 3
Oks
C
H 3C
H3C
H2 C H 2C H 2C
H3C
CH CH C H2
sikloheksena
Oks
H2 C H2C H2C
COOH COOH C H2
asam adipat
O
HO
C
CH 2
CH 3
3. Oksidasi gugus alkil pada cincin benzena Cl
Cl CH 2
CH 2
COOH
CH 3 + KMnO4
CH
OH-
CH 3
COOH
CH 3
seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi menjadi gugus karboksilat benzoat.
Beberapa Reaksi Asam Karboksilat 1. Reduksi O R
katalis
+ 2 H2
C
D
OH
R
C
OH + H 2O
asam karboksilat O CH3
O
C
CH2
OH
C
OH + H 2
Pt O
25 c
asam 3 - keto butanoat
OH
+ LiAlH4 CH3
CH2
C
OH
asam 3 - hidroksi butanoat
O C
CH3 CH
O
H2C
OH
H2O CH3
2. Dekarboksilasi asam - keton dan - dikarboksilat.
Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang mempunyai gugus - keton
O H 3C
C
O
O H2 C C
CH3
C
OH asam 3 - ketobutanoat
aseton
CH3 + CO 2
3. Asam Lemak/Hidrolisis
Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat O
H2C
HC
H2C
O
O
O
C O
(CH2)16CH3
C O
(CH2)16CH3
C
(CH2)16CH3
Tristearin (gliserol tristearat)
H2C
+
3 H2O
H+
OH
HC
H2C
OH +
OH
Gliserol
CH 3(CH2)16CO 2H As. Stearat (As. Lemak)
ESTER
Ester
Ester memiliki rumus umum RCOOR’, dimana gugus karbonil terikat pada gugus alkoksi (―OR).
• Rumus umum ester:
Tatanama Ester Tatanama ester diturunkan dari penamaan alkohol (diberi akhiran -il) dan asam (dengan akhiran –oat). Penulisannya dituliskan turunan alkohol terlebih dahulu sehingga menjadi alkil alkanoat. Contoh: CH3CH2COOCH3 metil propanoat
Sifat Fisika Ester 1.
2.
Ester merupakan senyawa polar, tetapi tidak dapat membentuk ikatan hidrogen yang kuat karena tidak ada atom H yang berikatan dengan atom O. sehingga, ester memiliki titik didih yang lebih rendah dibanding asam karboksilat maupun alkohol dengan berat molekul yang sebanding.
3.
Titik didih ester hampir sama dengan aldehid dan keton padannya.
4.
Ester biasanya memiliki bau yang wangi, beberapa mirip dengan bau buah-buahan dan digunakan di industri untuk pembuatan perasa buatan.
Tabel Senyawa Ester dan Aromanya No.
Ester
Aroma
1.
Isoamil asetat
Pisang
2.
Etil asetat
Penghapus cat kuku
3.
Metil salisilat
Tanaman wintergreen
4.
Etil butirat
Nanas
5.
Benzil butirat
Ceri
6.
Etil propionat
Buah-buahan
7.
Etil benzoat
Rum
8.
Benzyl asetat
Buah persik
9.
Metil butirat
Apel
10.
Oktil asetat
Jeruk
11.
n-propil asetat
Buah pir
12.
etil fenilasetat
Madu
Sifat Kimia Ester 1.
2.
Gugus karbonil menentukan kereaktifan ester. Dapat mengalami reaksi substitusi nukleofil dengan mudah.
Reaksi-reaksi pada Ester 1. 2.
Reaksi Hidrolisis Transesterifikasi
Hidrolisis Ester Esters dapat mengalami hidrolisis oleh basa seperti pada hidrolisis asam karboksilat. Hidrolisis dengan basa disebut penyabunan. H2O
R—COOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
Transesterifikasi Ester dapat disintesis melalui reaksi transesterifikasi.
R—COOR’ + R’’OH Ester t.didih tinggi
H+, panas
Alkohol t.didih tinggi
RCOOR’’ + R’OH
Ester t.didih lebih tinggi Alkohol t.didih lebih rendah
