01 asam karboksilat 2015

Upload: rama-danu-saputra

Post on 14-Feb-2018

251 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    1/22

    Asam Karboksilat

    Dirangkum oleh :

    Am i Soewand i J.S.

    Tutuk B. Soewand i

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    2/22

    AsamKarboksilat

    Definisi

    Senyawa yang pada strukturnya mengandung gugus karboksil ( -COOH)

    Contoh asam karboksilat yang terdapat di alam

    Nama Struktur Fungsi

    Asam asetat CH3

    COOH Komponen utama vinegar (cuka)

    Asam butirat CH3CH2CH3COOH Penyebab bau asam pada

    mentega tengik

    Asam kaproat CH3(CH2)4COOH Aroma spesifik dari kambing

    Bau apek pada kaos kaki kotor

    Asam kholat Komponen utama empedu

    manusiaAsam palmitat CH3(CH2)14COOH Prekursor biosintesis lemak dan

    lipida lain

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    3/22

    Contoh struktur molekul beberapa senyawa

    golongan asam karboksilat

    COOH

    OH

    H3CO

    COOH

    HH

    CH3

    CH3

    H

    H

    H

    HO HOHH

    OH

    H

    COOH

    N

    S CH3

    COOH

    HH

    CH3

    H

    ROCHN

    O

    Asam salisilat

    Asamp.metoksisinamat

    Asam kholat

    Golongan penisilin

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    4/22

    Struktur dan sifat fisis asam karboksilat

    Struktur gugus karboksil

    Konstanta fisika beberapa asam karboksilat

    Nama Struktur TL (0C) TD (0C)

    Asam metanoat HCOOH 8,4 100,7

    Asam etanoat CH3COOH 16,6 117,9Asam propanoat CH3CH2COOH 20,8 141

    Asam propenoat CH2=CHCOOH 13 141,6

    Asam benzoat C6H5COOH 122,1 249

    Bersifat polar

    C-sp2 : bentuk planar

    sudut 120oC

    O

    OH

    R

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    5/22

    Ikatan hidrogen molekul asam karboksilat

    Bentuk dimer antar molekul asam karboksilat

    Akibat :TL asam karboksilat lebih tinggi daripada bentuk ester

    Ikatan hidrogen dengan molekul air

    Asam karboksilat ( C < 6 ) dapat bercampur

    dengan air

    C

    O

    OH

    R

    C

    O

    HO

    R

    C

    O

    OH

    R O

    H H

    O

    H H

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    6/22

    Soal Latihan:

    Jelaskan fenomena berikut ini :

    a. Mengapa t.d. asam butirat (td. 164oC) lebihtinggi daripada t.d. etil asetat (td. 78oC)

    b. Mengapa asam asetat dapat bercampurdengan air, tetapi asam heksanoat tidak larut

    air.

    c. Sebutkan jkatan hidrogen antar molekul yang

    dapat terjadi pada larutan asam asetat dalam

    air

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    7/22

    Tatanama asam karboksilat

    1. Aturan IUPAC

    a. asam karboksilat turunan alkana rantai terbuka

    akhiran adiganti oat, ditambah awalan asam(asam oat)

    atom C gugus karboksilat diberi nomor 1

    b. gugus COOH terikat pada cincin non-aromatis

    ditambah awalan asam, dan akhiran karboksilat

    gugus COOH terikat pada C-1 dan tidak diberi nomor

    H3CC

    H2

    OH

    O

    CH2

    CHCH2

    CHCH2

    OH

    O

    HO

    O CH3C2H5

    H3CCH

    H2C

    CH2

    OH

    O

    CH3asam propanoat asam 4-metilpentanoat asam 3-etil-5-metilheptanadioat

    12

    34

    5

    1

    2

    34

    56

    7

    COOH

    Br

    COOH

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    1

    23

    4

    5

    asam 3-bromosikloheksanakarboksilat asam 1-siklopentanakarboksilat

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    8/22

    2. Nama Trivial (nama umum)Berdasarkan awal mula ditemukan asam karboksilat tersebut

    Gugus fungsi COOH terikat pada C-

    Nama trivial dari beberapa asam karboksilat

    Struktur Nama trivial Struktur Nama trivial

    HCOOH asam format HOOCCOOH asam oksalatCH3COOH asam asetat HOOCCH2COOH asam malonat

    CH3CH2COOH asam propionat HOOC(CH2)2COOH asam suksinat

    CH3(CH2)2COOH asam butirat HOOC(CH2)3COOH asam glutarat

    CH3(CH2)3COOH asam valerat HOOC(CH2)4COOH asam adipat

    (CH3)3CCOOH asam pivalat HOOC(CH2)5COOH asam pimelatC6H5COOH asam benzoat o.C6H4(COOH)2 asam ftalat

    HOOCCH=CHCOOH

    cis- asam maleat

    trans- asam fumarat

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    9/22

    Disosiasi asam karboksilat

    Asam karboksilat bersifat asam (proton donor)

    Dapat bereaksi dengan basa (Na2CO3; NaOH) membentuk garamAsam karboksilat (C>6) tak larut air; tetapi dalam bentuk garam

    karboksilat dapat larut air. Prinsip ini dipakai untuk mengekstraksi dan

    memurnikan asam karboksilat dari campurannya

    R OH

    O

    H2O

    R O

    O

    H3O [RCOOH]

    [RCOO-][H3O

    +]

    Ka =

    pKa= - log Ka

    R OH

    O

    NaOHH2O

    R O-Na

    +

    O

    H2O / H+

    R OH

    O

    NaOH

    asam karboksilat (tak larut air)

    garam karboksilat (larut air)

    asam karboksilat (tak larut air)

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    10/22

    Perbandingan keasaman alkohol, fenol, dan

    asam karboksilatC2H5OH C6H5OH CH3COOH HCl

    pKa = 16 pKa = 10 pKa = 5 pKa = -7

    Disebabkan oleh perbedaan kestabilan ion karboksilat

    C2H5OH H2O

    OH

    H2O

    R OH

    O

    H2O

    C2H5O-

    O-

    R O

    O

    H3O

    H3O

    R O

    O-

    H3O

    ion alkoksida(tak stabil)

    alkohol

    fenol

    (mengalami resonansi)

    ion fenoksida

    (bentuk resonansi lebih stabil dp. fenol)

    asam karboksilat ion karboksilat terstabilkan oleh resonansi (dua bentuk resonansi yang ekuivalen)

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    11/22

    Soal Latihan :

    Keasaman

    1. Diasumsikan terdapat campuran naftalena dan asambenzoat yang harus dipisahkan. Sarankan suatu cara

    pemisahan berdasarkan beda sifat asam salah satu

    komponen campuran tersebut. Tuliskan juga reaksi

    yang terjadi.

    2. Terdapat campuran asam benzoat, benzilalkohol, dan

    p.metilfenol dalam pelarut eter. Apakah yang harus

    dilakukan supaya ketiga senyawa dapat dipisahkansatu sama lain. Tuliskan reaksi yang terjadi.

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    12/22

    Pengaruh substituen terhadap keasaman

    Efek Induksi

    + I : disebabkan oleh gugus pendorong elektron (GDE)menurunkan kestabilan ion karboksilat

    menurunkan keasaman

    - I : disebabkan oleh gugus penarik elektron (GTE)menaikkan kestabilan ion karboksilat

    menaikkan keasaman

    CCH2

    O

    O

    H3C CC

    H2

    O

    O

    ClCCH2

    O

    O

    Hd

    dd

    d

    ion karboksilation karboksilatkurang stabil

    ion karboksilatlebih stabil

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    13/22

    Keasaman juga dipengaruhi olehjen isdan

    posis i substituen

    Pengaruhjenissubstituen Pengaruh posisi substituen

    Struktur pKa Struktur pKa

    F3CCO2HFCH2CO2H

    ClCH2CO2H

    HCO2H

    HOCH2CO2H

    C6H5CO2H

    H2C=CHCO2H

    CH3CO2H

    CH3CH2CO2H

    0,232,59

    2,85

    3,75

    3,83

    4,19

    4,25

    4,75

    4,87

    Asam lebih kuat

    Asam lebih lemah

    2,86

    4,05

    4,52

    4,82

    CH3CH2CHCO2H

    Cl

    CH3CHCH2CO2H

    Cl

    CH2CH2CH2CO2H

    Cl

    CH3CH2CH2CO2H

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    14/22

    Pengaruh substituen pada keasaman

    asam benzoat tersubstitusi

    Substituen pada posisi para :

    Penyebab efek resonansi (= efek mesomeri)

    Gugus aktivator : menurunkan kestabilan ion karboksilat

    menurunkan keasaman

    Gugus deaktivator : menaikkan kestabilan ion karboksilatmenaikkan keasaman

    OCH3

    OO

    H

    OO

    N

    OO

    O Od -

    d -

    d+

    d+

    ion karboksilat

    kurang stabil

    ion karboksilat

    lebih stabil

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    15/22

    Substituen pada posisi orto:

    Gugus aktivator maupun deaktivator bila terikat pada posisi

    orto dari asam benzoat, selalu meningkatkan keasaman.Hal ini disebabkan oleh efek sterik

    Substituen pada posisi meta:

    Yang berpengaruh adalah efek induksi, efek resonansi tidak

    berpengaruh karena tidak melibatkan atom C.

    Contoh:

    Asam o.klorobenzoat > asam o.metilbenzoat > asam benzoat

    Asam o.metoksibenzoat > asam benzoat > asam p.metoksi

    benzoat

    Asam o.klorobenzoat > asam p.klorobenzoat > asam benzoat

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    16/22

    Perbandingan keasaman dari asam benzoat

    tersubstitusipara

    Keasaman Y

    (substituen)

    pKa Keterangan

    Asam lebih lemah

    Asam lebih kuat

    - OH

    -- OCH3

    -- CH3

    -- H

    -- Cl-- Br

    --CHO

    -- CN

    -- NO2

    4,48

    4,46

    4,34

    4,19

    4,03,96

    3,75

    3,55

    3,41

    gugus aktivator

    asam benzoat

    gugus deaktivator

    COOHY

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    17/22

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    18/22

    2. Pemutusan ikatan rangkap alkena dgn oksidasi KMnO4

    (minimum alkena mempunyai satu hidrogen vinilik)

    Menghasilkan asam karboksilat

    CH3CH2C=CH(CH2)3CH3

    CH3(CH2)7COOH

    CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

    KMnO4

    H3O+

    KMnO4

    CH3

    H3O+

    HOOC(CH2)7COOH

    CH3CH2CCH3O

    HOOC(CH2)3CH3

    asam oleat

    asam nonanoat asam nonanadioat

    3-metil-3-oktena

    2-butanon asam pentanoat

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    19/22

    3. Oksidasi alkohol primer atau aldehid(oleh CrO3 atau oleh pereaksi Tollens),

    Kedua reaksi menghasilkan asam karboksilat

    CH3(CH2)8CH2OH CrO3

    CH3CH2CH=CHCH2CHO

    H3O+

    Ag2O

    NH4OH

    CH3(CH2)8COOH

    CH3CH2CH=CHCH2COOH

    1-dekanol asam dekanoat (93%)

    3-heksenal asam 3-heksenoat (85%)

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    20/22

    4. Hidrolisis nitril

    Senyawa nitril (R-CN) dapat dihidrolisis dalam keadaan panas,

    baik oleh larutan asam kuat maupun basa kuat, menghasilkanasam karboksilat

    Terjadi penambahan satu atom C dibandingkan ggs alkil awal

    Contoh sintesis fenoprofen (obat golongan NSAID)

    RCH2Br Na+ -CN

    RCH2CNH3O

    +

    SN-2RCH2COOH NH3

    alkil bromida nitril asam karboksilat

    O CHCH3

    Br

    O CHCH3

    COOH

    1. Na+ -CN

    2. -OH / H2O

    3. H3O+

    fenoprofen (antiarthritis)

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    21/22

    5. Karboksilasi pereaksi Grignard

    Dilakukan dengan dua macam cara :

    a. Pereaksi Grignard dituangkan ke dalam es kering (CO2

    padat)

    b. Mengalirkan gas CO2kering (bebas air) ke dalam larutan RMgX

    Mekanisme reaksi karboksilasi RMgX :

    Karboksilasi RMgX umumnya memberikan hasil tinggi

    R-

    +MgBr C OO

    R

    C

    O- +

    MgBr

    OH3O

    +

    R

    C

    OH

    O

    CH3H3C

    CH3

    BrCH3H3C

    CH3

    MgBrCH3H3C

    CH3

    COOH

    Mg, eter 1. CO2, eter

    2. H3O+

    asam 2,4,6-tribromobenzoat

    (87%)

    1-bromo-2,4,6-tribromo

    toluena

  • 7/23/2019 01 Asam Karboksilat 2015

    22/22

    Reaksi reduksi asam karboksilat menjadi alkohol primer

    Macam-macam reduktor ;

    1. LiAlH4, dilanjutkan hidrolisis

    2. BF3/THF: reaksi berlangsung pada suhu kamar. Lebih disukai

    daripada LiAlH4karena mudah dikerjakan, aman dan spesifik

    CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2OH

    asam oleatcis-9-oktadeken-1-ol (87%)

    1. LiAlH4, THF

    2. H3O+

    CH2COOH

    O2N

    CH2CH2OH

    H2N

    CH2CH2OH

    O2N

    1. LiAlH4, THF

    2. H3O+

    2. H3O+

    1. BF3, THF

    as.p.nitrofenilasetat

    2-(p.nitrofenil)-etanol

    2-(p.aminofenil)-etanol