jawaban no 1 a

DERIVAT ASAM KARBOKSILAT

Derivat asam karboksilat adalah suatu senyawa yang dapat menghasilkan asam karboksilat jika senyawa itu bereaksi dengan air

Berbeda dengan aldehid dan keton, dalam derivat asam karboksilat mengandung gugus pergi yang terikat pada karbon asil, dimana mensubstitusi gugus pergi tersebut dalam derivat asam.

Dalam derivat asam karboksilat ini akan dibahas halida asam, anhidrida asam, ester, amida, dan nitril.

Derivat asam karboksilat yang terdiri dari halida asam (klorida asam), anhidrida, ester, amida, dan nitril dapat dibedakan dari sifat hidrolisis dengan air.

• Halida Asam

 
Klorida asam merupakan turunan asam karboksilat yang paling reaktif. Reaktivitas turunan asam karboksilat ditentukan oleh kebasaan gugus perginya. Basa yang lemah bersifat elektronegatif, selain itu kecil kemungkinannya dapat menyumbangkan elektronnya pada karbon karbonil lewat efek resonansi.

Halida asam diberi nama menurut nama asam karboksilat induknya, dengan imbuhan asam-at diubah menjadi – il klorida. Pembuatan klorida asam Klorida asam dapat diperoleh langsung dari asam karboksilat induk melalui reaksi dengan tionil klorida (SOCl 2 ) atau zat penghalogen lainnya, seperti PCl 3.

 

Reaksi kloridada asam Halida asam merupakan yang paling reaktif diantara semua derivat asam karboksilat. Oleh karena itu ketika terikat pada karbon positif dari gugus karbonil, ion ini lebih mudah ditukargantikan dari pada bila terikat pada karbon alkil Suatu klorida asam yang memiliki gugus alkil meluah yang terikat pada gugus karbonil itu akan bereaksi lebih lambat daripada klorida asam dengan gugus alkil kecil.

Efek ukuran gugus alkil pada laju reaksi yaitu pada kelarutan dalam air, bukannya efek karena suatu halangan sterik. Suatu klorida asam dengan gugus alkil kecil adalah dapat lebih mudah larut dan  dapat bereaksi dengan lebih cepat.

• Anhidra Asam

Anhidra asam mempunyai dua molekul asam karboksilat di mana sebuah molekul airnya dihilangkan. Anhidrida diberi nama dengan menambahkan kata anhidra di depan nama asam karboksilat induknya.

 

Anhidrida asam tidak dapat langsung dibentuk dari asam karboksilat induknya, tetapi harus dibuat dari derivat asam karboksilat yang lebih reaktif. Ada dua cara pembuatan anhidrida,yaitu yang pertama menggunakan klorida asam dan suatu karboksilat dan yang kedua yaitu dengan mengolah asam karboksilat dan anhidrida asam asetat, reaksinya reversibel.

 

Anhidrida asam dapat bereaksi dengan alkohol membentuk ester dan suatu asam karboksilat, dengan air membentuk dua karboksilat yang sama dan dengan amina membentuk suatu amida dan ion karboksiat 

• Ester

Ester merupakan senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu atau lebih atom hidrogen pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organik. Ester dapat disintesis melalui reaksi substitusi asil nukleofilik dari asam karboksilat dengan alkohol menggunakan katalis asam yang disertai pemanasan (esterifikasi Fischer) dan untuk mendapatkan hasil ester yang banyak itu dapat dilakukan dengan menggunakan alkohol berlebih. Namun demikian, reaksi ini tidak akan berlaku untuk asam lemak tak jenuh rantai panjang.

Suatu ester bereaksi dengan air membentuk suatu asam karboksilat dan alkohol yang merupakan contoh reaksi hidrolisis yaitu suatu reaksi dengan air yang mengubah satu senyawa menjadi dua senyawa. Suatu ester dapat bereaksi dengan alkohol membentuk ester baru dan alkohol baru yang disebut reaksi alkoholisis. Ester juga bisa bereaksi dengan amina untuk membentuk amida. Reaksi dengan amina dapat mengubah satu senyawa menjadi dua senyawa yang disebut aminolisis. Sebagai catatan bahwa aminolisis dari ester itu membutuhkan hanya satu ekuivalen amina, tidak seperti aminolisis dari suatu asil halida atau asam anhidrida, yang membutuhkan dua ekuivalen.

• Amida

Amida adalah contoh senyawa yang sangat tidak reaktif, sebab protein terdiri dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan amida. Amida tidak bereaksi dengan ion halida, ion karboksilat, alkohol, dan air karena dalam setiap kasus, nukleofil yang masuk adalah basa lemah dari gugus pergi amida. Seperti ester bahwa amida itu dapat dihidrolisis dalam larutan asam amupun basa. Dalam kedua hal ini, asam dan basa adalah pereaksi, bukan sebagai katalis, dan harus digunakan dengan angka banding molar 1:1, atau berlebih.

• Nitril

Nitril adalah suatu senyawa organik yang mengandung rangkap 3 antara atom karbon dan nitrogen. Nitril dapat dikelompokkan dalam turunan asam karboksilat karena hidrolisisnya menghasilkan asam karboksilat. Nitril ini dapat dihidrolisis dengan memanaskannya dengan asam atau basa berair.


Permasalahan
1. Pada halida asam, suatu klorida asam dengan gugus alkil kecil adalah dapat lebih mudah larut dan  dapat bereaksi dengan lebih cepat. Bagaimana jika reaksinya berjalan lambat, apa yang menyebabkannya dan untuk mencapai laju hidrolisis yang hampir sama apa yang dilakukan?

2. Pada esterifikasi fischer untuk mendapatkan hasil yang banyak dilakukan dengan menggunakan alkohol berlebih tetapi reaksi ini tidak berlaku untuk asam lemak tak jenuh rantai panjang. Mengapa demikian?

3. Pada derivat asam karboksilat ini yang contohnya sudah dijelaskan diatas dapat dibedakan dari sifat hidrolisis dengan air. Ketentuan/kondisi seperti apa yang terjadi saat derivat ini di hidrolisis dengan air?

PEMBENTUKAN DAN SIFAT-SIFAT ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat atau yang dikenal juga asam alkanoat merupakan segolongan asam organik yang memiliki gugus fungsional karboksilat (COOH), secara mudah gugus karboksilat adalah gabungan dari gugus karbonil dan hidroksi. Pada asam karboksilat, lemahnya asam jika rantai alkilnya semakin panjang. Rumus umumnya adalah 

 

Adapun sifat-sifat fisika dan kimia asam karboksilat yaitu 

 Sifat Fisika

 a. Asam karboksilat mempunyai titik didih yang lebih tinggi daripada senyawa organik golongan lain yang berat molekulnya sebanding.

b. Kelarutan asam karboksilat dalam air lebih besar dari alkohol, eter, aldehida, dan keton yang berat molekulnya sebanding.

c. Kelarutan asam karboksilat didalam air menurun seiring dengan meningkatnya berat molekul.

d. Asam karboksilat dengan 1 sampai 4 atom karbon dapat larut sempurna didalam air.

Sifat Kimia
a. Asam alkanoat adalah asam lemah. Semakin banyak atom C yang dimiliki, maka semakin lemah asamnya. Asam alkanoat terkuat adalah asam metanoat.

b. Jika suatu asam alkanoat direaksikan dengan basa, atom H dari gugus karboksil dapat dengan mudah disubstitusi oleh atom logam, sehingga terbentuk garam, contoh:
R-COOH + NaOH → R-COONa + H2O
Karena garam itu terbentuk dari suatu asam lemah, maka larutannya didalam air dihidrolisis oleh H2O sehingga bersifat alkalis. Secara sistematis digambarkan sebagai berikut: 
RCOO-+ H2O ↔ RCOOH + OH-

c. Jika suatu asam alkanoat direaksikan dengan alkohol, dengan pengaruh asam sulfat pekat sebagai pengikat air, maka atom H dari gugus COOH dapat diganti dengan gugus alkil sehingga terbentuk suatu ester. Reaksi ini disebut juga dengan reaksi esterifikasi. Ester yang merupakan suatu non- elektrolit.

d. Jika suatu asam alkanoat direaksikan dengan gas chlor, terjadilah subtitusi atom-atom hidrogen dari atom C alfa. Subtitusi itu disebut alfa subtitusi yang dipengaruhi oleh sinar matahari atau fosfor atau belerang. Contoh: 
CH3 – CH2 – COOH + Cl2 -------->  CH3 – CHCl – COOH + HCl
                                                             Asam 2- monoclhoropropanoat

Pembuatan asam karboksilat
1. Oksidasi alkohol primer
Pada oksidasi ini, mula mula dioksidasi terlebih dahulu menjadi aldehida sebelum menjadi asam karboksilat. Oksidasi alkohol primer dengan pengoksidasi katalis kalium permanganat akan menghasilkan asam karboksilat.

2. Karbonasi pereaksi Grignard 
Suatu reaksi grignard antara suatu reagensia grignard (primer, sekunder, tersier, vinilik atau aril) dan karbondioksida (berbentuk gas atau es kering) seringkali merupakan metode yang dipilih untuk membuat suatu asam karboksilat. Karbonasi pereaksi Grignard dalam eter, yang kemudian dihidrolisis akan menghasilkan asam karboksilat.

 

3. Oksidasi alkil benzena

Merupakan jalan yang baik untuk memperoleh asam-asam benzoat tersubstitusi. Suatu gugus fungsi karbonil adalah pengarah-meta, tetapi suatu gugus alkil adalah pengaruh o-p. Substitusi
elektrofilik suatu alkilbenzena, yang disusul dengan oksidasi, menghasilkan asam benzoate tersubstitusi-o dan p. Oksidasi alkil benzena dengan katalis kalium bikromat dan asam sulfat akan menghasilkan asam karboksilat.

 

4. Oksidasi aldehida

Suatu aldehida sangat mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat. Hampir setiap reagen yang mengoksidasi suatu alkohol juga mengoksidasi suatua aldehida. Garam pemanganat atau dikromat merupakan zat pengoksidasi yang terpopuler, tetapi bukanlah satu-satunya reagensia yang dapat digunakan.

 Permasalahan

1. Selain KMnO4, zat pengoksidasi apa saja dan syaratnya apa yang dapat digunakan untuk oksidasi alkohol primer?

2. Pada sifat kimia point ke 4, jika hasilnya di substitusi lagi apa yang akan dihasilkan dan jika Asam 2- monoclhoropropanoat di reaksikan dengan NH3 apa yang terjadi?

3. Pada asam karboksilat, lemahnya asam tersebut jika rantai alkilnya semakin panjang. Jadi jika rantai alkilnya bercabang bagaimana sifat keasamannya? Apakah semakin lemah atau sebaliknya?

 

MEKANISME REAKSI REDUKSI PADA BERBAGAI SENYAWA ORGANIK

Pada kali ini saya akan membahas mekanisme reaksi pada senyawa oerganik yaitu reduksi. Reduksi adalah reaksi yang terjadi penurunan bilangan oksidasi melalui penangkapan elektron atau pelepasan oksigen pada suatu molekul, atom, maupun ion.Berikut adalah beberapa reaksi reduksi pada senyawa organik.

Reduksi Aldehid dan Keton
Aldehid dan keton dapat direduksi dengan dua pereaksi yaitu natrium borohidrida (NaBH4) dan lithium aluminium hidrida (LiAlH4). NaBH4 dan LiAlH4 bereaksi dengan gugus karbonil dengan mentransfer satu anion hidrida ke atom karbon pada gugus karbonil yang mana ini adalah serangan nukleofilik oleh anion hidrida ke atom karbon elektrofilik. Walaupun kedua pereaksi ini dapat digunakan mereduksi pada aldehid dan keton teteapi kedua pereaksi ini mempunyai perbedaan yang penting diantara keduanya. Aldehida direduksi menjadi alkohol primer dan keton direduksi menjadi alkohol sekunder. Air dan alkohol dapat digunakan sebagai pelarut untuk reaksi reduksi dengan NaBH4. Mekanismenya:

Produk awal berupa anion alkoksida. Pada tahap kedua disini adisi larutan asam dapat mengubah anion alkoksida menjadi alkohol. Jika larutan asam ditambahkan selama tahap pertama, larutan akan bereaksi dengan NaBH4 (atau LAH) sebelum gugus karbonil itu sempat mengalami reduksi.

Reduksi Asam Karboksilat
Pada asam karboksilat tidak direduksi oleh hidrogenasi katalik. Gugusan tak jenuh yang lainnya dalam molekul dapat direduksi dari gugusan karboksil.

Asam karboksilat direduksi dengan reduktor sangat reaktif dengan lithium aluminium hidrida menjadi alkohol primer.

Reduksi Ester
Pada ester dapat direduksi dengan hidrogenasi katalitik menggunakan gas hydrogen,katalisator, panas dan tekanan atau reaksi dengan lithium aluminium hidrida yang diikuti hidrolisa. Ester yang dapat direduksi melalui reaksi halogenasi katalitik yang sering disebut hidrogenolisis. Reduksi ester akan menghasilkan alkohol primer. Secara umum reaksinya yaitu:

 

 Mekanisme reaksinya :
Tahap 1 : pembentukan aldehida

Tahap 2 : pembentukan alkohol primer

Reduksi Amida
Pada amida mengalami reduksi dengan litium aluminium hidrida menghasilkan amina. Jenis amina yang terbentuk (primer, sekunder atau tersier) tergantung pada nitrogen substituent dalam amida. Dalam semua reduksi ini, gugus karbonil direduksi menjadi – CH2–

 Reaksi umum yang terjadi :

Permasalahan
1. Air dan alkohol dapat digunakan sebagai pelarut untuk reaksi reduksi dengan NaBH4. Mengapa demikian?
2.  Perhatikan kedua persamaan reaksi ini



Dari kedua reaksi ini dapat dilihat pada reduksi asam karboksilat dan reduksi ester sama sama menggunakan pereaksi LiAlH4. Mengapa pereaksi itu digunakan dan kenapa tidak NaBH4 yang digunakan?

3. Hal penting apa yang dapat menyebabkan perbedaan kedua pereaksi yaitu LiAlH4 dengan NaBh4 dalam reaksi reduksi aldehid dan keton?