ASAM KARBOKSILAT

Senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus

hidroksil yang disebut dengan “gugus karboksil” (karbonil + hidroksil).

Tata nama :

A. IUPAC

1. Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus

karboksilat (CO2H) + akhiran oat.

Contoh :

2. Jika mengandung rantai cabang, maka atom C dari gugus karboksilat

dengan rantai terpanjang diberi nomor 1

Contoh :

3. Jika terdapat lebih dari satu cabang atau gugus cabang maka penulisan

rantai atau gugus cabang menurut abjad

4. Jika senyawa mempunyai 2 gugus karboksilat, penamaan rantai utama diberi

akhiran dioat.

1

B. TRIVIAL

1. Tidak mempunyai sistematika

2. Letak susbtituen dinyatakan dengan , , , dan seterusnya

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

3. Alkil karboksilat

Sifat-sifat asam karboksilat

Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar senyawa polar

2

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus

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.

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

Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam

karboksilat dapat beresonansi

3

Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam

karboksilat

Beri nama garam karboksilat !

PEMBUATAN ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui beberapa cara :

1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida

4

2. Oksidasi alkena RCH HR dan R2C CHR

3. Oksidasi gugus alkil pada cincin benzena

seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi menjadi gugus karboksilat

benzoat.

4. Reaksi Grignard

BEBERAPA REAKSI ASAM KARBOKSILAT

1. Reduksi

5

2. Dekarboksilasi asam - keton dan - dikarboksilat.

Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang

mempunyai gugus - keton

Mekanisme :

3. Asam Lemak/Hidrolisis

Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat

6

TURUNAN ASAM KARBOKSILAT

I. Ester

II. Halida asam karboksilat

III. Anhidrida asam karboksilat

IV. Amida

V. Nitril

ESTER

Struktur :

Tata Nama :

Diawali dengan nama gugus alkil yang terikat pada atom oksigen.

Diikuti dengan nama asam karboksilat dengan menghilangkan kata asam.

Sifat Fisik :

Polar

Tidak larut dalam air

Larut dalam pelarut organic polar

Misal : eter, aseton

Mr <, berbau harum spesifik : buah, bunga.

Propil asetat : seperti buah pear

Etil butirat : seperti buah nanas

Metil salisilat : seperti gandapura

7

Pembuatan Ester :

Ester dapat dibuat dari reaksi antara asam karboksilat dan alkohol dengan

bantuan katalis yang disebut Reaksi Esterifikasi.

Mekanisme : esterifikasi Fisher

1. Protonasi gugus karbonil

2. Adisi gugus nukleofil

3. Pelepasan H+ intermediet

4. Protonasi oksigen

8

5. Pelepasan molekul air

6. Pelepasan H+ ester

Tulis reaksi yang terbentuk dan beri namanya

a. CH3CH2COOH + CH3CH2OH

Beberapa Reaksi Ester :

1. Reduksi

2. Hidrolisis

9

3. Ammonolisis

Reaksi antara ester dengan ammonia menghasilkan suatu amida disebut

Amonolisis. Reaksi ammonolisis tidak memerlukan katalis.

4. Transesterifikasi

Reaksi antara ester dengan alkohol menghasilkan ester baru dengan gugus alkil

(pada oksigen karbonil) dari alkohol yang baru.

Pada reaksi ini terjadi substitusi gugus alkil pada oksigen karbonil ester.

5. Reaksi dengan Grignard

Reaksi bereaksi dengan 2 molekul reagen Grignard menghasilkan alkohol.

“ Khusus untuk esterformiat “ alkohol 2

10

AMIDA

Struktur :

Tata Nama :

Dinamai sesuai dengan nama asam karboksilatnya dikurangi akhiran oat dan

diganti dengan amida.

Jika pada atom N tersubstitusi gugus alkil, maka substituent alkil ditunjukkan

dengan memberi awalan N dimana alkil tersebut terikat.

Beri nama beberapa senyawa amida ini !

Sifat-sifat Fisik Amida

Polar

11

Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus C=O dan N-H

memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen.

Umumnya berupa padat pada suhu kamar kecuali : formamida berbentuk cair pada

TR.

Pembuatan Amida :

Amida umumnya disintesis di laboratorium melalui beberapa cara :

1. Reaksi anhidrida dengan ammonia

2. Reaksi ester dengan ammonia

3. Reaksi klorida asam dengan ammonia

4. Pemanasan garam ammonium karboksilat

Hidrolisis amida :

Amida sangat kuat/tahan terhadap hidrolisis. Tetapi dengan adanya asam atau

basa pekat, hidrolisis dapat terjadi menghasilkan asam karboksilat.

12

HALIDA ASAM KARBOKSILAT

Struktur :

Tata Nama :

Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan mengganti akhiran at

dengan il.

Pembuatan klorida asam karboksilat :

Klorida asam karboksilat umumnya dibuat dengan reaksi antara asam

karboksilat dengan tionil klorida atau fosfor pentaklorida.

Beberapa Reaksi Klorida Asam Karboksilat :

Klorida asam karboksilat merupakan senyawa elektrofilik yang reaktif. Oleh

karena itu mampu bereaksi berbagi senyawa nukleofil termasuk air, ammonia, amina,

alkohol dan fenol.

1. Hidrolisis

Hidrolisis klorida asam karboksilat menghasilkan asam karboksilatnya.

13

2. Reaksi dengan Alkohol

Klorida asam karboksilat bereaksi dengan alcohol atau fenol membentuk ester

dengan katalis basa organik.

3. Reaksi dengan Ammonia atau Amina

14

ANHIDRIDA ASAM KARBOKSILAT

Struktur :

Tata Nama :

Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan menambah akhiran

anhidrida

Pembuatan anhidrida asam karboksilat

Umumnya dibuat di laboratorium. Anhidrida asam karboksilat yang umum

digunakan adalah asetat anhidrida dan tersedia secara comersial.

Reaksi Anhidrida Asam

1. Hidrolisis

Hidrolisis anhidrida asam dalam larutan asam atau basa menghasilkan 2 asam

karboksilatnya.

2. Reaksi dengan Alkohol

Reaksi anhidrida asam dengan alkohol menghasilkan ester dan asam

karboksilat.

15

3. Reaksi dengan Ammonia

Anhidrida bereaksi dengan ammonia (sangat cepat) menghasilkan suatu amida

dan satu garam karboksilat.

16

17

AMINA

Struktur :

NH3

Tata Nama :

Amina alifatik sederhana dinamakan dengan gugus alkil yang terikat pada atom N

dan diberi akhiran amin.

18

Sistem IUPAC, gugus NH2 dinamakan gugus amino

Jika atom N mengikat 4 gugus hidrokarbon akan bermuatan positif dam dikenal

sebagai ion ammonium kuartener

Senyawa yang mengandung gugus –NH2 pada cincin benzena dinamakan

sebagai derivat anilin.

Senyawa siklis dimana satu atom C atau lebih diganti dengan atom nitrogen, diberi

nama khusus sebagai heterosiklik amin.

19

Sifat-Sifat Fisik Amina :

Amina 1 dan 2 bersifat polar karena mampu membentuk ikatan hydrogen

intermolekuler.

Larut dalam air karena mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Ikatan hidrogen

Pembuatan Amina

1. Alkilasi ammonia dan amina

Reaksinya adalah substitusi nukleofilik (SN2)

2. Reduksi gugus nitro

Amina aromatis dibuat dari reduksi nitro aromatis. Biasanya digunakan

Fe/uap, Zn/HCl atau gas H2/Pt atau Ni.

20

3. Reduksi Amida

Amina 1, 2, dan 3 (alifatis) dibuat dengan cara mereduksi senyawa amida dengan

katalis logam atau LiAlH4.

21

Beberapa Reaksi Amina :

1. Kebasaan Amina

Semua amina 1, 2, 3 bersifat basa lemah seperti ammonia. Di dalam larutan

air, amina bersifat basa.

Amina aromatis seperti anilin mempunyai sifat basa < amina alifatik karena

bentuk struktur dari amina aromatis distabilkan oleh cincin benzena yang

mampu beresonansi

2. Reaksi dengan derivate asam karboksilat

Reaksi antara amina 1 dan 2 dengan ester, klorida asam, anhidrida asam

menghasilkan amida.

22

3. Reaksi dengan asam nitrit

Reaksi ini merupakan reaksi asam – basa menghasilkan garam ammonium, sedang

amina 2 dengan HNO2 menghasilkan nitrosamine.

23

KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. Oleh

karena itu karbohidrat mempunyai dua gugus fungsional yang penting :

Gugus hidroksil

Gugus keton/aldehid

Penggolongan Karbohidrat

Monosakarida :

Karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut

Disakarida

Karbohidrat yang mengandung 2 satuan monosakarida

Oligosakarida

Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan 3 – 8 satuan monosakarida

Polisakarida

Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan banyak satuan monosakarida

1. Monosakarida

Satuan karbohidrat yang paling sederhana dengan rumus CnH2nOn dimana n = 3

– 8 C3H6O3 : triosa C4H8O4 : tetrosa dan seterusnya.

Macam-macam monosakarida

a. Aldosa : monosakarida yang mengandung gugus aldehid

Contoh : Gliseraldehid

b. Ketosa : monosakarida yang mengandung gugus keton

Contoh : Dihidroksiaseton

Monosakarida disebut D jika gugus OH- dari atom C* yang letaknya paling jauh

dari gugus

24

atau terletak disebelah kanan. Dan diberi nama L jika gugus dari

atom C* tersebut berada disebelah kiri.

Golongan monosakarida ini (aldosa/ketosa) dan tentukan konfigurasi optiknya !

Beberapa isomer aldosa turunan dari D – gliseraldehid

25

Monosakarida golongan D-ketosa

26

Heksosa yang paling banyak di alam :

Struktur siklis Monosakarida

Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alcohol membentuk hemiasetal atau

hemiketal.

27

Hemiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk jika gugus keton/aldehid dan alkohol

terdapat dalam 1 molekul.

Contoh : 4 – hidroksipentanal

Monosakarida mempunyai gugus carbonyl (aldehid/keton) dan gugus hidroksil dalam

tiap molekulnya. Oleh karena itu monosakarida dapat membentuk hemiasetal atau

hemiketal siklis. Missal : glukosa

Proyeksi Fisher

D – glukosa

Pada glukosa hemiasetal – siklis terbentuk antara gugus aldehid pada C - 1

dengan gugus – OH pada C – 5 sehingga membentuk cincin – 6 yang stabil.

Dalam bentuk hemiasetal siklis atom C – 1 bersifat kiral karbon anomerik

sehingga memberikan 2 kemungkinan struktur isomer D – glukosa : - D – glukosa

dan - D – glukosa dimana sifat keduanya sangat berbeda.

28

Sifat – sifat fisik :

- D – glukosa - D – glukosa

- kristal - padat > 98C

- m.p. 146 - m.p. = 150C

- []D = + 112C - []D = + 19C

- D – glukosa - D – glukosa

dalam air

[]D = + 52

- D – galaktosa - D – galaktosa

+ 151 + 84 - 53

- D – fruktosa - D – fruktosa

+ 21 -92 -133

Stereokimia Monosakarida

Struktur glukosa atau karbohidrat yang lain dapat digambarkan dalam 3 bentuk

stereo kimia : Proyeksi Fisher

Struktur Howard/Haworth

Konformasi kursi

29

Sifat-sifat Fisik Monosakarida

Padatan kristal tidak berwarna

Larut dalam air ikatan hidrogen

Sedikit larut dalam alkohol

Tidak larut dalam eter, kloroform, benzena

Rasanya manis. Diantara monosakarida fruktosa yang paling

manis

Tingkat kemanisan monosakarida dan disakarida

Monosakarida Disakarida

D – fruktosa 174 Sukrosa 100

D – glukosa 74 Laktosa 0.16

D – xylosa 0.40

D – galaktosa 0.22

Beberapa Reaksi Monosakarida

1. Reaksi Oksidasi

Berdasarkan kemampuannya untuk mereduksi senyawa/pereaksi (Tohlens,

Benedict, Fehling), monosakarida dapat digolongkan :

a. Gula pereduksi

b. Gula non pereduksi

Kemampuan monosakarida untuk mereduksi pereaksi-pereaksi tersebut di atas

didasarkan pada adanya gugus aldehid atau gugus -hidroksi keton, dimana

dengan adanya pereaksi-pereaksi tersebut gugus aldehid/-hidroksi keton akan

teroksidasi menjadi karboksilat/keton.

Semua monosakarida adalah Gula Pereduksi.

Oksidasi aldosa oleh pereaksi Fehling’s, Benedict’s atau Tohlen’s

membentuk asam monokarboksilat Asam Aldonat.

Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO3 panas) menghasilkan asam

dikarboksilat karena HNO3 selain mengoksidasi gugus aldehid juga mampu

mengoksidasi gugus aldehid juga mampu mengoksidasi gugus CH2OH terminal

30

2. Reduksi karbonil dari monosakarida dapat direduksi menjadi alcohol dengan

beberapa pereaksi menghasilkan alditol

31

3. Pembentukan Glikosida

Reaksi monosakarida hemiasetal atau hemiketal dengan 1 molekul alcohol

lagi membentuk asetal atau ketal. Pada reaksi ini gugus – Oh pada C – anomerik

digantikan oleh gugus – OR dari alcohol.

Asetal atau ketal siklis

32