Spektrum Asam Karboksilat

Asam karboksilat merupakan senyawa organik yang mempunyai gugus C=O karbonil dan hidroksil (OH) asam yang menjadi satu dengan sebutan gugus karboksil. Gugus karboksil mempunyai spektrum IR dan NMR yang khas.

Spektrum IR Asam Karboksilat

Asam karboksilat baik sebagai cairan murni maupun larutan dengan konsentrasi di atas 0,01 M berada terutama dalam bentuk dimer mempunyai ikatan hidrogen, bukannya dalam bentuk monomer diskret. Karena itu spektrum inframerah asam karboksilat adalah spektrum dari dimernya. Karena adanya ikatan hdrogen, serapan uluran OH asam karboksilat sangat lebar dan intensif. Serapan OH mulai sekitar 3300 cm^-1 dan melandai ke dalam daerah serapan karbon hidrgen alifatik. Lebarnya pita OH asam karboksilat seringkali dapat mengaburkan serapan CH aromatik dan alifatik, maupun serapan OH atau NH lainnya pada spektrum yang sama.

Serapan karbonil asam karboksilat dijumpai pada kira-kira 1700-1725 cm^-1, dengan intensitas yang cukup kuat. Konjugasi menggeser serapan ini ke frekuensi yang lebih rendah yaitu 1680-1700 ^-1.

Daerah sidikjari dalam spektrum inframerah suatu asam karboksilat seringkali menunjukkan uluran C-O dan bengkokan OH. Vibrasi bengkokan OH lainnya dari dimer asam karboksilat menimbulkan serapan lebar di dekat 925 ^-1. Untuk lebih jelasnya, perhatikan spektrum IR fenil butanoat:

Spektrum NMR Asam Karboksilat

Dalam spektrum NMR, serapan proton asam dari asam karoksilat terlihat sebagai suatu singlet jauh di bawah medan (downfield) dengan δ = 10-13 ppm, di luar skala dari rentang spektrum yang biasa. Proton alfa hanya sedikit sekali dipengaruhi oleh gugus C=O, serapannya sedikit di bawah medan (sekitar 2,2 ppm) karena efek induktif dari karbon karbonil yang positif parsial. Tidak terdapat pola penguraian yang unik, yang dikaitkan dengan gugus asam karboksilat, karena proton karboksilat tidak mempunai tetangga proton. Untuk lebih jelasnya, perhatikan spektrum NMR fenil butanoat:

Publisher: Unknown - 17.00

Turunan Asam Karboksilat

Pengertian Turunan Asam Karboksilat

Turunan asam karboksilat adalah senyawa yang dapat menghasilkan suatu asam karboksilat bila senyawa tersebut bereaksi dengan air. Senyawa turunan (derivat) asam karboksilat merupakan suatu senyawa yang dapat disintesis menggunakan bahan awal asam karboksilat.

Jenis-jenis Turunan Asam Karboksilat

Ada banyak sekali contoh senyawa turunan asam karboksilat. Beberapa di antaranya adalah halida asam, anhidrida asam, ester, amida, dan nitril.

Halida Asam

Halida asam adalah senyawa turunan asam karboksilat dengan rumus molekul R(C=O)X. Penamaan halida asam sangat sederhana, yaitu dengan menyebutkan nama halida setelah gugus alkil. Salah satu contoh halida asam adalah asetil klorida dengan rumus struktur CH₃COCl.

Anhidrida Asam

Anhidrida asam adalah senyawa turunan asam karboksilat yang mempunyai gugus asil (RC=O) terikat pada oksigen sebagai pengganti hidrogen. Rumus umum anhidrida asam adalah ([RC=O]O[O=CR]). Tata nama anhidrida asam adalah dengan mengganti kata asam menjadi anhidrida. Contoh anhidrida adalah anhidrida asetat dengan rumus CH₃CO-O-OCCH₃.

Ester

Ester adalah senyawa asam karboksilat yang hidrogen pada gugus karboksil diganti menjadi gugus alkil. Ester merupakan senyawa yang terkenal mempunyai bau yang harum dan menyenangkan. Ester banyak ditemukan pada buah dan bunga. Sebagai contoh, isoamil asetat banyak ditemukan pada buah pisang. Maka dari itu, ester banyak digunakan sebagai bahan pembuatan parfum sintetis.

Senyawa isoamil asetat adalah ester penyusun aroma pisang.

Ester juga sering disebut alkil alkanoat. Tata nama ester adalah dengan menyebutkan gugus alkil diikuti dengan gugus asil dengan akhiran -at. Contoh ester adalah butil etanoat dengan rumus struktur CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃. Ester dihasilkan melalui reaksi esterifikasi (pengesteran).

Amida

Amida adalah senyawa derivat asam karboksilat dengan gugus amino (-NH₂) terikat pada gugus karboksil sebagai pengganti atom hidrogen. Penamaan amida adalah dengan menghilangkan kata asam, dan akhiran -oat diganti dengan -amida. Contoh amida adalah etanamida dengan rumus struktur CH₃CONH₂.

Nitril

Nitril adalah senyawa yang mempunyai ikatan rangkap tiga C dengan N. Rumus umum nitril adalah RC≡N. Nitril terkenal sebagai senyawa yang sangat beracun. Penamaan senyawa nitril adalah dengan menambahkan akhiran -nitril setelah nama alkana. Contoh senyawa nitril adalah pentananitril dengan rumus struktur CH₃CH₂CH₂CH₂C≡N.

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Dekarboksilasi

Dekarboksilasi adalah lepasnya CO₂ dari gugus karboksil suatu senyawa. Hampir semua asam karboksilat jika dipanaskan pada suhu tinggi mengalami reaksi dekarboksilasi termal.

Pada suhu sedang, sebagian besar asam karboksilat tidak mengalami dekarboksilasi tetapi hanya melebur atau mendidih. Yang termasuk perkecualian adalah asam karboksilat yang mengandung gugus karbonil pada posisi β. Asam dengan tipe ini mengalami dekarboksilasi dengan cepat pada suhu sedang.

Reaksi dekarboksilasi seperti di atas merupakan sifat unik dari asam 3-oksokarboksilat (suatu asam β-keto) karena memang tidak dijumpai pada asam-asam β-keto yang lain.

Keberadaan gugus karbonil yang berposisi β mempermudah dekarboksilasi, termasuk pula pada gugus -COOH atau -COOR (ester). Sebagai contoh, asam malonat dan asam malonat yang tersubstitusi akan mengalami dekarboksilasi bila dipanaskan pada suhu sedikit di atas titik leburnya.

Publisher: Unknown - 17.00

Reaksi Esterifikasi

Pengertian Reaksi Esterifikasi

Esterifikasi adalah reaksi pengubahan dari suatu asam karboksilat dan alkohol menjadi suatu ester dengan menggunakan katalis asam. Reaksi ini juga sering disebut esterifikasi Fischer. Ester adalah suatu senyawa yang mengandung gugus -COOR dengan R dapat berbentuk alkil maupun aril. Suatu ester dapat dibentuk dengan reaksi esterifikasi berkatalis asam. Reaksi esterifikasi merupakan reaksi dapat balik (reversible).

Laju esterifikasi suatu asam karboksilat bergantung terutama pada halangan sterik dalam alkohol dan asam karboksilatnya. Kuat asam dari asam karboksilat hanya memainkan peranan kecil dalam pembentukan ester. Untuk alasan sterik, urutan reaktivitas alkohol untuk reaksi esterifikasi adalah metanol > alkohol 1º > alkohol 2º > alkohol 3º.

Contoh Reaksi Esterifikasi

Contoh reaksi esterifikasi adalah reaksi antara asam asetat dan etanol membentuk etil asetat. Reaksinya adalah:

Mekanisme Reaksi Esterifikasi

Seperti banyak reaksi aldehida dan keton, esterifikasi asam karboksilat berlangsung melalui serangkaian tahap protonasi dan deprotonasi. Oksigen karbonil diprotonasi, alkohol nukleofilik menyerang karbon positif, dan eliminasi air akan menghasilkan ester yang dimaksud. Inilah mekanisme reaksi esterifikasi:

Perhatikan bahwa dalam reaksi esterifikasi, ikatan yang terputus adalah ikatan C-O asam karboksilat dan bukan -OH dari asam atau ikatan C-O dari alkohol.

Reaksi esterifikasi bersifat reversibel. Untuk memperoleh rendemen tinggi dari ester, kesetimbangan harus digeser ke arah sisi ester. Satu teknik untuk mencapainya adalah menggunakan salah satu zat pereaksi yang murah secara berlebihan. Teknik lain yaitu membuang salah satu produk dalam campuran reaksi (misalnya dengan destilasi air secara azeotropik).

Dengan bertambahnya halangan sterik dalam zat antara, laju pembentukan ester akan menurun. Rendemen esternya pun berkurang. Alasannya ialah karena esterifikasi itu merupkan suatu reaksi yang bersifat dapat balik dan spesies yang kurang terintangi (pereaksi) akan lebih disukai. Jika suatu ester yang meruah (bulky) harus dibuat, maka lebih baik digunakan jalur sintesis lain, seperti reaksi antara alkohol dengan suatu anhidrida asam atau klorida asam, yang lebih reaktif daripada asam karboksilat dan dapat bereaksi secara tak dapat balik.

Ester fenil umumnya tidak dibuat dengan secara langsung dari fenol dan asam karboksilat karena kesetimbangan cenderung bergeser ke sisi pereaksi daripada produk. Ester fenil dapat diperoleh dengan menggunakan derivat asam yang lebih reaktif.

Publisher: Unknown - 17.00

Pembuatan Asam Karboksilat dalam Industri

Asam asetat merupakan asam karboksilat yang terpenting dan dibuat dengan beberapa cara, di antaranya adalah:

Sumber utama asam karboksilat alifatik adalah lemak hewani atau minyak nabati. Dari lemak/minyak tersebut dapat diperoleh berbagai asam karboksilat rantai lurus (tidak bercabang) dengan kemurnian lebih dari 90% dan jumlah atom karbon C dalam asam karboksilat tersebut selalu genap yaitu 6 sampai dengan 18 buah. Dari kenyataan bahwa sebagian besar asam karboksilat diperoleh dari minyak/lemak, lahirlah istilah asam lemak. Melalui proses reduksi, asam-asam yang diperoleh dari lemak/minyak diubah menjadi alkohol dan selanjutnya alkohol tersebut diubah menjadi senyawa lain yang berantai lurus dan panjang.

Asam karboksilat aromatik yang terpenting adalah asam benzoat dan asam ftalat. Dalam industri, kedua asam ini dibuat dengan cara oksidasi oleh oksigen dalam udara disertai bantuan katalis.

Toluena dan o-xilena yang digunakan dalam reaksi di atas diperoleh dari minyak bumi melalui proses catalytic reforming. Khusus untuk pembuatan asam ftalat, di samping menggunakan cara oksidasi o-xilena, juga dapat dibuat dari oksidasi naftalena yang terkandung dalam ter batubara.

Publisher: Unknown - 17.00

Tata Nama Asam Karboksilat

Tata nama asam karboksilat atau asam alkanoat menggunakan aturan IUPAC dan nama umum / trivial.

Nama IUPAC Asam Karboksilat

Rumus umum untuk asam karboksilat alifatik adalah RCOOH dan untuk asam karboksilat aromatik adalah ArCOOH. Nama IUPAC untuk asam karboksilat alifatik tersebut diturunkan dari nama alkana untuk rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksil, dengan meniadakan akhiran -a pada nama alkana tersebut dan menggantinya dengan akhiran -oat, kemudian di depan ditambahkan kata asam. Maka dari itu, asam karboksilat sering disebut sebagai asam alkanoat. Penomoran pada rantai terpanjang dimulai pada atom karbon gugus karboksil. Sebagai contoh, HCOOH mempunyai nama IUPAC asam metanoat, sedangkan CH₃COOH adalah asam etanoat.

Untuk nama asam karboksilat aromatik, ArCOOH yang diturunkan dari benzena dengan rumus struktur C₆H₅COOH diberi nama asam benzoat.

Dalam tata nama IUPAC asam karboksilat, gugus -COOH mempunyai prioritas paling tinggi, sehingga dalam penomoran pada rantai atom karbonnya, atom C pada gugus -COOH diberi nomor urut pertama.

Asam-asam dikarboksilat diberi nama dengan menambahkan dioat pada nama alkana untuk rantai atom karbon terpanjang yang mengandung kedua gugus karboksil. Nomor atom C gugus karboksil tidak perlu ditunjukkan apabila kedua gugus karboksil berada pada ujung-ujung rantai atom karbonnya. Contoh:

Untuk asam dikarboksilat aromatik yang diturunkan dari benzena digunakan akhiran dikarboksilat. Contoh:

Nama Trivial Asam Karboksilat

Asam-asam karboksilat alifatik telah dikenal jauh sebelum perkembangan teori struktur dan tata nama IUPAC. Nama trivial untuk asam-asam tersebut berkaitan dengan nama sumbernya atau ciri-ciri khas yang dimilikinya. Dalam tabel di bawah ini tercantum nama trivial asam karboksilat rantai lurus tak bercabang.

Dalam nama trivial, adanya gugus karbonil dalam suatu asam karboksilat tersubsitusi ditunjukkan dengan awalan keto-. Contoh:

Asam karboksilat di atas dapat juga diberi nama asam asetoasetat, karena dapat dianggap sebagai asam asetat yang sebuah atom H digantikan oleh gugus CH₃C=O (gugus asetil atau aseto).

Inilah tabel tata nama asam karboksilat lengkap:

Atom Karbon	Nama Umum	Nama IUPAC	Rumus Kimia	Ditemukan di
1	Asam format	Asam metanoat	HCOOH	Sengatan serangga
2	Asam asetat	Asam etanoat	CH3COOH	Cuka
3	Asam propionat	Asam propanoat	CH3CH2COOH	Pengawetan gandum
4	Asam butirat	Asam butanoat	CH3(CH2)2COOH	Mentega tengik
5	Asam valerat	Asam pentanoat	CH3(CH2)3COOH	Valerian
6	Asam kaproat	Asam heksanoat	CH3(CH2)4COOH	Lemak kambing
7	Asam enantat	Asam heptanoat	CH3(CH2)5COOH
8	Asam kaprilat	Asam oktanoat	CH3(CH2)6COOH	Kelapa dan santan
9	Asam pelargonat	Asam nonanoat	CH3(CH2)7COOH	Pelargonium
10	Asam kaprat	Asam dekanoat	CH3(CH2)8COOH
11	Asam undesilat	Asam undekanoat	CH3(CH2)9COOH
12	Asam laurat	Asam dodekanoat	CH3(CH2)10COOH	Minya kelapa dan sabun
13	Asam tridesilat	Asam tridekanoat	CH3(CH2)11COOH
14	Asam miristat	Asam tetradekanoat	CH3(CH2)12COOH	Pala
15		Asam pentadekanoat	CH3(CH2)13COOH
16	Asam palmitat	Asam heksadekanoat	CH3(CH2)14COOH	Minyak palem
17	Asam margarat	Asam heptadekanoat	CH3(CH2)15COOH
18	Asam stearat	Asam oktadekanoat	CH3(CH2)16COOH	Coklat, lilin, sabun, minyak
20	Asam arakhidat	Asam ikosanoat	CH3(CH2)18COOH	Kacang tanah

Publisher: Unknown - 17.00

Golongan Asam Karboksilat

Pengertian Asam Karboksilat

Asam karboksilat atau asam alkanoat adalah senyawa organik yang mempunyai gugus -COOH, atau yang sering disebut gugus karboksil. Gugus karboksil mengandung sebuah gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil. Interaksi antara kedua gugus ini mengakibatkan reaktivitas kimia yang unik untuk asam karboksilat.

Asam karboksilat mempunyai sifat kimia yang menonjol, yaitu bersifat asam. Jika dibandingkan dengan asam mineral seperti HCl dan HNO₃ (dengan pK_a sekitar 1), asam karboksilat adalah asam lemah (dengan pK_a sekitar 5). Asam karboksilat lebih asam daripada alkohol atau fenol, terutama karena stabilisasi-resonansi anion karboksilatnya, RCOO^-.

Kegunaan Asam Karboksilat

Asam karboksilat mempunyai peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Asam asetat (asam cuka) telah dikenal manusia berabad-abad lamanya. Asam oleat merupakan suatu asam lemak, dan juga termasuk senyawa penyusun lemak. Inilah rumus struktur asam oleat.

Senyawa aspirin (asam asetil salisilat) termasuk asam karboksilat, diproduksi secara massal sebagai obat sakit kepala. Rumus struktur aspirin adalah sebagai berikut:

Prostaglandin merupakan asam karboksilat yang bermanfaat sebagai regulator proses biologi makhluk hidup. Prostaglandin merupakan asam karboksilat yang cukup rumit.

Publisher: Unknown - 17.00