carboxylic acids
DESCRIPTION
kimia organik II asam karboksilatTRANSCRIPT
Asam Karboksilat
• Gugus fungsional asam karboksilat adalah gugus karboksil
Struktur Asam Karboksilat
• Rumus umum senyawa alifatik karboksilat adalah RCOOH.
• Untuk asam karboksilat aromatik, rumus umum formula adalah ArCOOH.
Nomenclature of Carboxylic Acids• Nama IUPAC: merubah akhiran a dari nama
alkananya menjadi oat dan diawali dengan asam– Apabila ada gugus ikatan rangkap maka sisipan an dirubah
menjadi en.Asam 3-metilbuatanoat; Asam trans-3-fenilpropenoat
• Gugus karboksil memiliki prioritas paling tinggi dalam penamaan
Asam 5-hidroksiheksanoat; Asam 4-aminobutanoat, Asam 5-oksoheksanoat
•Apabila gugus karboksil terikat pada struktur siklik maka dinamai dengan nama gugus dan diakhiri dengan karboksilat
Asam 2-sikloheksenakarbokslilat; Asam trans-1,3-siklopentanadikarboksilat
• Untuk 2 gugus karboksil maka dinamai asam..(nama alkana)...dikarboksilat
• Tidak perlu diberikan nomor, gugus karboksil selalu ditempatkan diujung.
• Asam Benzoat merupakan aromatik karboksilat paling sederhana.
• Substituen perlu diberikan penomoran
• Nama umum/ nama dagang dari asam karboksilat yang paling dikenal asam format dan asam asetat
H C
O
O H
formic acid
H3C C
O
O H
acetic acid
• Pada penamaan umum, keto menunjukkan adanya keton, dan CH3CO– untuk penamaan gugus aseto
Asam 3-oksobutanoat (asam beta ketobutirat; asam aseto asetat)
• Pada penamaan umum digunakan notifikasi , , , , , etc… untuk menentukan lokasi substituen
Sifat Fisik Asam Karboksilat• Pada keadaan cair dan padat, Asam Karboksilat
memiliki bentuk dimer dengan membentuk ikatan hidrogen.
• Asam karboksilat memiliki titik didih yang tinggi, dibanding dengan senyawa alkana/ alkohol dengan bobot molekul l.k sama• Asam karboksilat merupakan senyawa polar
dan memiliki ikatan hidrogen yang kuat• Asam karboksilat lebih larut dalam air
dibanding alkana, alkohol, dan eter aldehid, keton yang memiliki berat molekul l.k sama• Asam karbokilat dapat membentuk ikatan
hidrogen dengan C=O dan -OH
• Kelarutan dalam air berkurang dengan bertambahnya berat molekul, karena meningkatnya sifat hidrofobik
Keasaman Asam Karboksilat• Asam karboksilat merupaka asam lebih kuat
dibanding asam lemah• Nilai pKa asam karboksilat alifatik dan aromatik 4 to 5.
• Sifat asam ditentukan oleh stabilitas resonansi dari ion karboksilat yang dihasilkan
• Efek induksi gugus penarik elektron yang berdekatan dengan gugus karboksil meningkatkan sifat keasaman asam karboksilat
• Semakin dekat dengan gugus karboksil meningkatkan sifat keasaman dari asam karboksilat
Pembuatan Asam KarboksilatAsam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melaluibeberapa cara :
1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida CH3 CH2 CH2 OH + K2Cr2O7
H+CH3 CH2 C
O
OH
CH3 CH2 CH2 CH2 OH + KMnO4H+
CH3 CH2 CH2
COOHalkohol oksidatorkuat
CH2
OH
CH C
OH
O
H+ Ag (NH3)2
+ NH4OH CH2
OH
CH C
OH
O
OH
aldehida oksidator lemah
2. Oksidasi alkena RCH HR dan R2C CHR
CHC
H3C
H3CCH2 CH3
OksC O
H3C
H3CCHO
O
CH2 CH3
H2C
H2CCH2
CH
CH
H2C
H2C
H2CCH2
COOH
COOH
H2C
sikloheksena asam adipat
Oks
3. Oksidasi gugus alkil pada cincin benzena
seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi
menjadi gugus karboksilat benzoat.
CH2
CH CH3
CH2
CH3
ClCH3
+ KMnO4OH-
COOH
COOH
Cl
3. Asam Lemak/Hidrolisis
• Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat
H2C
HC
H2C O C (CH2)16CH3
O C (CH2)16CH3
O C (CH2)16CH3
O
O
O
Tristearin(gliserol tristearat)
+ 3 H2OH+
H2C
HC
H2C OH
OH
OH
+ CH3(CH2)16CO2H
As. Stearat(As. Lemak)
Gliserol
4. Karboonasi pada pereaksi Grignard
R-X RMgX RCO2MgX RCOOH
Menambahkan satu atom karbon pada karboksilat
Mg CO2 H+
CH3CH2CH2-Br CH3CH2CH2MgBr CH3CH2CH2COOHn-propil bromida asam butanoat
Mg CO2 H+
CO
O
RMgX + R CO
O-+ +MgX
H+
R CO
OH
CH3
Br
MgCH3
MgBr
CO2 H+CH3
COOH
p-toluic acid
CH3
Br2, hvCH2Br
MgCH2MgBr
CO2
H+
CH2 COOH
phenylacetic acid
4. Hidrolisis nirtil dan turunan asam karboksilat:
H2O, H+
R-CN R-CO2H heat
H2O, OH-
R-CN R-CO2- + H+ R-CO2H
heat
R-X + NaCN R-CN + H+, H2O, heat RCOOH1o alkyl halide
Adds one more carbon to the chain.R-X must be 1o or CH3!
CH3
Br2, hvCH2Br
NaCNCH2 CN
H2O, H+, heat
CH2 COOH
CH3CH2CH2CH2CH2CH2-BrKCN
CH3CH2CH2CH2CH2CH2-CN
H2O, H+, heat
CH3CH2CH2CH2CH2CH2-COOH
1-bromohexane
heptanoic acid
toluene
phenylacetic acid
CO2H
CH2OH
CH3
Br
C N
MgBr
KMnO4, heat
KMnO4
MgCO2; then H+
H2O, H+, heat
Reaksi-reaksi
• Reaksi dengan basa• Reduksi• Esterifikasi (Fischer)• Konversi menjadi halida asam (via SOCl2)• Dekarboksilasi
• Asam karboksilat bereaksi dengan basa menghasilkan garam yang bersifat larut dalam air
Reaksi dengan Basa
• Asam karboksilat bereaksi dengan ammonia dan amina menghasilkan garam ammonium kerboksilat yang bersifat larut
• Asam karboksilat dangan Na-bikarbonat Na karbonat menghasilkan garam dan asam karboksilat• Asam karbonat, selanjutnya terurai menjadi karbon
dikoksida dan air
• Senyawa karboksilat dengan (pKa < 7) yang akan bereaksi dengan karbonat dan bikarbonat;
Reduksi• Gugus karboksil merupakan gugus yang relatif
resisten terhadap reaksi reduksi• Gugus karboksil tidak mengalami rekasi reduksi oleh
NaBH4 dan hidrogenasi katalitik
• Litium aluminum hydrida mereduksi asam karboksilat menjadi alkohol 1°.• Reduksi dilakukan pada pelarut dietil eter, THF, atau
pelarut lain yang tidak reaktif dan pelarut aprotik.
• Kita dapat menggunakan NaBH4 untuk mereduksi gugus keton/ aldehid pada senyawa dengan gugus COOH
• Hidrogenasi katalitik tidak dapat mereduksi gugus COOH.• Kita dapa menggunakan H2/M untuk mereduksi
alkena dengan keberadaan gugus COOH.
Esterifikasi• Ester dapat diperoleh dengan mereaksikan asam
karboksilat dengan alkohol menggunakan katalisis asam, biasanya H2SO4 atau HCl.
• Pembentukan intermediet karbon tetrahedral memegang peranan penting pada reaksi esterifikasi.
C OHRO
HOCH3H+
C OCH3OH
OR
H
H+
C OCH3RO
HOH+ +
TCAI
Halida Asam• Halida asam merupakan senyawa yang
mengikat halida pada gugus asil
• klorida asam dapat diperoleh dengan mereaksikan asam karboksilat dengan tionil klorida
• Klorida asam sangat bermanfaat dalam sintesis berbagai senyawa
Dekarboksilasi• Dekarboksilasi: hilangnya gugus CO2.
• Asam karboksilat dengan pemanasan akan kehilangan gugus karboksil.
• Pada suhu rendah, gugus karboksil sulit untuk dihilangkan
• Kecuali senyawa beta karbonil karboksilat, mudah mengalami dekarboksilasi
• -keto asam dapat mengalami dekarboksilasi pada suhu sedang
• Dekarboksilasi asam-keto melibatkan penataan elektron siklik lingkar enam pada keadaan transisi.