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).

R C

O

OH

TATA NAMA IUPAC

Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksilat (CO2H) + akhiran oat.

Contoh :

H C

O

OHCH3 C

O

OHCH3 CH2 CH2 C

O

OH

CH3 CH CH2 C

O

OHCH3

C

CH3

H3C

CH3

C

O

OHCH3 CH CH2 C

O

OHOH

asam metanoat asam etanoat asam butanoat

Jika mengandung rantai cabang, maka atom C dari gugus karboksilat dengan rantai terpanjang diberi nomor 1

Contoh :

CH3 CH2 CH CH2 COOH

CH3

CH3 CH CH2 CH COOH

OH CH3

asam-4 - hidroksi - 2 - metil pentanoatasam-3 - metil pentanoat

12345

12345

TATA NAMA IUPAC

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.

C CH2 CO

HO

O

OH

C C OHHO

O O

C CH2 CH2 CH2 CH2 C OH

O

HO

O

asam propandioat (asam malonat)

asam etandioat (asam oksalat)

asam heksandioat (asam adipat)

TATA NAMA IUPAC

TATA NAMA TRIVIAL Tidak mempunyai sistematika, didasarkan pada

sumber alami asam

Letak susbtituen dinyatakan dengan , , , dan seterusnya

C

O

OHH

CH3 CH2 CH2 CO

OH

asam formiat

asam butirat

CH3 CH2 CH2 CH2 CO

OH12345

CH3 CH COOH

Cl

asam - kloropropanoat

Tata nama Trivial

Rumus bangun

Nama IUPAC

Nama lazim

HCOOH Asam metanoat

Asam format (Latin : Formica = semut)

CH3COO

H

Asam etanoat

Asam asetat (Latin : asetum = cuka)

CH3CH2C

OOH

Asam propanoat

Asam propionat (Yunani : protopion = lemak pertama

CH3(CH2)2

COOH

Asam butanoat

Asam butirat (Latin : butyrum = mentega)

CH3(CH2)

3COOH

Asam pentanoat

Asam valerat (Latin : valere = sejenis tanaman, pada akar tanaman valere)

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

HO C

O

HC

H2C

H2C

CH3

CH

H2C C OH

OCH3

HO C

O

H2C

H2C

HC C OH

O

CH3

HO C

O

CH

CH

H2C C OH

O

Practice

Sifat-sifat Asam Karboksilat

Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar senyawa polar

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus

C

O

H3C OH-

-

+

+

- +

C O dan O H

CH3 C C

O

O

H

H O

OC CH3

+-

ikatan hidrogen yang terbentuk > ikatan hidrogen pada alkohol titik didih asam karboksilat > titik didih alkohol yang Mr sama

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air mudah larut dalam air

CH3 CH2 CO

OHCH3 CH2 CH2 CH2 OH

td td

>

rantai C non polar gugus polar

R CO

OH

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 lemahCH3 CH2 C

O

OHCH3 C O-

O

+ H+

53 2

3 2

[ ] [ ]1.8 10

[ ]

CH CO HKa x

CH CO H

o Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam karboksilat dapat beresonansi

Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam karboksilat

CH3 CH2 O tidak dapat beresonansi

alkohol

CH3 C O

O

CH3 C O

O

asam karboksilat

C OH + NaOH

O

C O- Na+ + H2O

O

asam benzoat

1

2 CH3 C OH + Na2 CO3

O

CH3 C O- Na+ + H2CO3

O

Na - asetatasam asetatCO2 H2O

Pembuatan Asam Karboksilat

Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui

beberapa cara :

1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida CH3 CH2 CH2 OH + K2Cr2O7H+

CH3 CH2 CO

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

aldehidaoksidator 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

Beberapa Reaksi Asam Karboksilat

1. Reduksi

R CO

OH+ 2 H2

katalis

asam karboksilat

asam 3 - keto butanoat asam 3 - hidroksi butanoat

+ LiAlH4H2O

R C OH + H2OD

CH3 C

O

CH2 C

O

OH + H2Pt

25OcCH3 CH

OH

CH2 C

O

OH

CH3

C OH

O

CH3

H2C OH

2. Dekarboksilasi asam - keton dan - dikarboksilat.

Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang mempunyai gugus - keton

CH2C C

O

OH

CH3 C

O

CH3 + CO2

asam 3 - ketobutanoat aseton

H3C

O

3. Reaksi penetralan / penyabunan

Asam karboksilat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air.

CH3COOH + NaOH NaCH3COO + H2O

 Garam natrium atau kalium dari asam karboksilat suku tinggi dikenal sebagai sabun. Sabun natrium disebut sabun keras, sedangkan sabun kalium disebut sabun lunak.

Sebagai contoh, yaitu natrium stearat (NaC17H35COO) dan kalium stearat (KC17H35COO).

4. Reaksi pengesteran/esterifikasi

Asam karboksilat bereaksi dengan alkohol membentuk ester. Reaksi ini disebut esterifikasi (pengesteran).

R C OH

O

R'-OH R C OR'

O

+

ester + H2OH+

asam karboksilat alkohol

a

ESTER

Ester

Ester memiliki rumus umum RCOOR’, dimana gugus karbonil terikat pada gugus alkoksi (―OR).

• Rumus umum ester:

R C

O

O R'

R = H, alkil, arilR' = alkil atau aril

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 fisik ester

Ester memiliki titik didih yang lebih rendah dibanding asam karboksilat maupun alkohol dengan berat molekul yang sebanding, karena ester tidak punta gugus -OH

Ttik didih ester hampir sama dengan aldehid dan keton padannya.

Ester biasanya memiliki bau yang wangi, beberapa mirip dengan bau buah-buahan dan digunakan di industri untuk pembuatan perasa buatan.

Sifat kimia ester

1. Gugus karbonil menentukan kereaktifan ester.

2. Dapat mengalami reaksi substitusi nukleofil dengan mudah.

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

Ester dan aromanya

Reaksi pada ester

Hidrolisis ester Esters dapat mengalami hidrolisis

oleh basa seperti pada hidrolisis asam karboksilat. Hidrolisis dengan basa disebut penyabunan.

R—COOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Hidrolisis ester

Ester dapat terhidrolisis dengan pengaruh asam membentuk alkohol dan asam karboksilat. Reaksi hidrolisis tersebut merupakan kebalikan dari pengesteran.

Hidrolisis etil asetat menghasilkan etil alkohol dan asam asetat.

H3C C O

O

C2H5 H-OHH+

+CH3COOH + C2H5OH

Reaksi pada ester

Transesterifikasi Ester dapat disintesis melalui

reaksi transesterifikasi. pada biodiesel

R—COOR’ + R’’OH RCOOR’’ + R’OH

Ester t.didih tinggi Alkohol t.didih tinggi Ester t.didih lebih tinggi Alkohol t.didih

lebih rendah

H+, panas

Reaksi esterifikasi pada biodiesel

Reaksi esterifikasi merupakan reaksi antara asam lemak bebas dengan alkohol membentuk ester dan air.

Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat dan, karena ini, asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja, 2006).

Reaksi esterifikasi pada biodiesel

Reaksi esterifikasi dapat dilakukan sebelum atau sesudah reaksi transesterifikasi.

Reaksi esterifikasi biasanya dilakukan sebelum reaksi transesterifikasi jika minyak yang diumpankan mengandung asam lemak bebas tinggi (>0.5%).

Dengan reaksi esterifikasi, kandungan asam lemak bebas dapat dihilangkan dan diperoleh metil ester

Reaksi transesterifikasi pada biodiesel Reaksi Transesterifikasi sering disebut

reaksi alkoholisis, yaitu reaksi antara trigliserida dengan alkohol menghasilkan ester (campuran fatty acid alkil ester) dan gliserin.

Alkohol yang sering digunakan adalah metanol, etanol, dan isopropanol.

Pada reaksi ini digunakan katalis asam atau basa

Reaksi transesterifikasi Reaksi transesterifikasi minyak /

lemak dengan metanol :

CH2

CH

O

O

CH2O

O

O

O

R3

R2

R1

+ 3CH3OH

OH

OH

O

O

R3

R1CH2

CH

HO

HO

CH2HO

+ OH

O

R2