O R C OH. Tata nama : A. IUPAC 1. Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksilat (CO2H) + akhiran oat.

Transkripsi

1 ASAM KARBKSILAT Senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus hidroksil yang disebut dengan gugus karboksil (karbonil hidroksil). R Tata nama : A. IUPA 1. Dimulai dengan asam rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksilat (2) akhiran oat. ontoh : asam metanoat asam etanoat asam butanoat Jika mengandung rantai cabang, maka atom dari gugus karboksilat dengan rantai terpanjang diberi nomor 1 ontoh : asam 3 - metil pentanoat asam 4 - hidroksil metil pentanoat 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. 2 asam propandioat (asam malonat) asam etandioat (asam oksalat) asam heksandioat (asam adipat) 1

2 B. TRIVIAL 1. Tidak mempunyai sistematika asam formiat asam butirat 2. Letak susbtituen dinyatakan dengan,,, dan seterusnya l 3 asam - kloroproponoat Formula/struktur IUPA Trivial 2 As. metanoat Asam formiat 32 Asam etanoat Asam asetat 3(2)22 Asam butanoat Asam butirat 3(2)22 As. pentanoat Asam valerat 3(2)42 As. heksanoat Asam kaproat 3(2)52 As. heptanoat Asam enantat 22 As. etandioat Asam oksalat 222 As.propandioat As. malonat 2(2)22 As. butandioat As. suksinat 3. Alkil karboksilat asam etil karboksilat 3 asam isopropil karboksilat Sifat-sifat asam karboksilat Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar senyawa polar

3 Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus dan ikatan hidrogen yang terbentuk > ikatan hidrogen pada alkohol titik didih asam karboksilat > titik didih alkohol yang Mr sama 3 2 > td td Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air mudah larut dalam air. R rantai non polar gugus polar 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 [ ] [ ] Ka 1.8 x10 [ ] 3 2 Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam karboksilat dapat beresonansi 3 2 tidak dapat beresonansi alkohol asam karboksilat 3

4 Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (Na) membentuk garam karboksilat 1 Na - Na 2 asam benzoat 2 3 Na 2 3 asam asetat 3 - Na 2 3 Na - asetat 2 2 Beri nama garam karboksilat! ( ) a 2 2 l - N PEMBUATAN ASAM KARBKSILAT Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui beberapa cara : 1. ksidasi alkohol primer dan aldehida K 2 r KMn alkohol oksidator kuat 2 aldehida Ag (N 3 ) 2 N 4 oksidator lemah 2 4

5 2. ksidasi alkena R R dan R2 R ks ks sikloheksena asam adipat 3. ksidasi gugus alkil pada cincin benzena l KMn l seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi menjadi gugus karboksilat benzoat. 4. Reaksi Grignard BEBERAPA REAKSI ASAM KARBKSILAT 1. Reduksi R katalis 2 2 D asam karboksilat R Pt 25 c 3 2 asam 3 - keto butanoat asam 3 - hidroksi butanoat 2 LiAl

6 2. Dekarboksilasi asam - keton dan - dikarboksilat. Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang mempunyai gugus - keton 3 2 asam 3 - ketobutanoat 3 aseton 3 2 Mekanisme : etanol 2 3 aseton 3... ketokarboksilat dekarboksilasi Asam Lemak/idrolisis Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat 6

7 TURUNAN ASAM KARBKSILAT I. Ester II. alida asam karboksilat III. Anhidrida asam karboksilat IV. Amida V. Nitril ESTER Struktur : R R' Tata Nama : Diawali dengan nama gugus alkil yang terikat pada atom oksigen. Diikuti dengan nama asam karboksilat dengan menghilangkan kata asam metil asetat fenil asetat isopropil benzoat dietil butandioat 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

8 Pembuatan Ester : Ester dapat dibuat dari reaksi antara asam karboksilat dan alkohol dengan bantuan katalis yang disebut Reaksi Esterifikasi asam asetat etanol reversibel etil asetat Mekanisme : esterifikasi Fisher 1. Protonasi gugus karbonil Adisi gugus nukleofil Pelepasan intermediet ion oxonium 4. Protonasi oksigen

9 5. Pelepasan molekul air Pelepasan ester Ester 3 Tulis reaksi yang terbentuk dan beri namanya a b. c Beberapa Reaksi Ester : 1. Reduksi 2 3 LiAl etil benzoat benzil alkohol etanol 2. idrolisis Ester hidrolisis asam karboksilat alkohol

10 3. Ammonolisis Reaksi antara ester dengan ammonia menghasilkan suatu amida disebut Amonolisis. Reaksi ammonolisis tidak memerlukan katalis N N 2 intermediet 3 N asetamida 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 metil asetat etanol etil asetat metanol 5. Reaksi dengan Grignard Reaksi bereaksi dengan 2 molekul reagen Grignard menghasilkan alkohol MgBr Khusus untuk esterformiat alkohol MgBr 3 alkohol 3 o alkohol

11 AMIDA Struktur : R N 2 Tata Nama : Dinamai sesuai dengan nama asam karboksilatnya dikurangi akhiran oat dan diganti dengan amida. N 2 3 N 2 asetamida benzamida 3 2 N N metil butanamida butanamida Jika pada atom N tersubstitusi gugus alkil, maka substituent alkil ditunjukkan dengan memberi awalan N dimana alkil tersebut terikat. N N 3 N, N - dimetilformamida N - fenil propanamida Beri nama beberapa senyawa amida ini! A. 3 N. B. 3 ( 2 ) 4 N 2 D. N 2 N Sifat-sifat Fisik Amida Polar 3 d - d d - N d d 11

12 Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus = dan N- memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen. 3 N d d - ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida 3 N 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 N 3 N N 4 asetat anhidrida 2. Reaksi ester dengan ammonia asetamida N 3 3 N etil asetat asetamida etanol 3. Reaksi klorida asam dengan ammonia 3 l 2 N 3 3 N 2 N 4 l - asetil klorida asetamida 4. Pemanasan garam ammonium karboksilat 3 - N 4 ammonium asetat D 3 asetamida N 2 2 idrolisis amida : Amida sangat kuat/tahan terhadap hidrolisis. Tetapi dengan adanya asam atau basa pekat, hidrolisis dapat terjadi menghasilkan asam karboksilat. N % l refluks N 4 l 12

13 ALIDA ASAM KARBKSILAT Struktur : R hal hal : l, Br, I Tata Nama : Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan mengganti akhiran at dengan il. 3 l Br asetil klorida benzoil bromida 3 3 Br l Pembuatan klorida asam karboksilat : Klorida asam karboksilat umumnya dibuat dengan reaksi antara asam karboksilat dengan tionil klorida atau fosfor pentaklorida. 3 l S l 3 l l S 2 asam asetat tionil klorida asetil klorida Pl 5 l Pl 3 l asam benzoat benzoil klorida Beberapa Reaksi Klorida Asam Karboksilat : Klorida asam karboksilat merupakan senyawa elektrofilik yang reaktif. leh karena itu mampu bereaksi berbagi senyawa nukleofil termasuk air, ammonia, amina, alkohol dan fenol. 1. idrolisis idrolisis klorida asam karboksilat menghasilkan asam karboksilatnya. 3 l 2 3 l asetil klorida asam asetat 13

14 2. Reaksi dengan Alkohol Klorida asam karboksilat bereaksi dengan alcohol atau fenol membentuk ester dengan katalis basa organik l 3 piridin 3 3 l Reaksi dengan Ammonia atau Amina 3 l 2N 3 3 N 2 asetamida N 4 l l l N N 2 3 N 3 l N-metil benzamida 14

15 ANIDRIDA ASAM KARBKSILAT Struktur : R' R' Tata Nama : Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan menambah akhiran anhidrida asetat anhidrida propanol 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. idrolisis idrolisis anhidrida asam dalam larutan asam atau basa menghasilkan 2 asam karboksilatnya asetat anhidrida asam asetat 2. Reaksi dengan Alkohol karboksilat. Reaksi anhidrida asam dengan alkohol menghasilkan ester dan asam asetat anhidrida metanol metil asetat asam asetat 2 3 3? asam salisilat 15

16 3. Reaksi dengan Ammonia Anhidrida bereaksi dengan ammonia (sangat cepat) menghasilkan suatu amida dan satu garam karboksilat N N 2 3 N N 4 asetamida ammonium asetat 16

17 17

18 AMINA Struktur : N3 R N R N R N R'' R' R' amina 1 amina 2 amina 3 Tata Nama : Amina alifatik sederhana dinamakan dengan gugus alkil yang terikat pada atom N dan diberi akhiran amin N N 3 3 isobutilamin etilisopropilamin N trietilamin Sistem IUPA, gugus N2 dinamakan gugus amino N N amino etanol asam 3-amino propanoat N 2 asam p-aminobenzoat Jika atom N mengikat 4 gugus hidrokarbon akan bermuatan positif dam dikenal sebagai ion ammonium kuartener 3 3 N 3 3 l - 3 N tetrametil ammonium klorida tetrametil ammonium hidroksida Senyawa yang mengandung gugus N2 pada cincin benzena dinamakan sebagai derivat anilin. 18

19 N 2 N 2 N 2 3 anilin 3 p-metoksianilin (p-anisidin) o-metilanilin (o-touidin) Senyawa siklis dimana satu atom atau lebih diganti dengan atom nitrogen, diberi nama khusus sebagai heterosiklik amin. N N N 3 piperidin pirrolidin N-metilpirrolidin N N N N N N piridin pirimidin pirrol imidasol Sifat-Sifat Fisik Amina : Amina 1 dan 2 bersifat polar karena mampu membentuk ikatan hydrogen intermolekuler. N N Larut dalam air karena mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air. Ikatan hidrogen N < Pembuatan Amina 1. Alkilasi ammonia dan amina Reaksinya adalah substitusi nukleofilik (SN 2 ) N 3 3 l 3 N l - metilammonium klorida 3 N 3 N 3 3 N 2 N 4 metil amin 2. Reduksi gugus nitro 19

20 Amina aromatis dibuat dari reduksi nitro aromatis. Biasanya digunakan Fe/uap, Zn/l atau gas 2/Pt atau Ni. N 2 N 2 N2 l 3 Zn 6l N 2 l 3 Znl Pt/Ni asam p-aminobenzoat 3. Reduksi Amida Amina 1, 2, dan 3 (alifatis) dibuat dengan cara mereduksi senyawa amida dengan katalis logam atau LiAl4. LiAl N 2 N 2 2 propilamin N 2 ( 2 ) 4 N N 2 2 ( 2 ) 4 2 N 2 1, 6 heksadiamin 20

21 Beberapa Reaksi Amina : 1. Kebasaan Amina Semua amina 1, 2, 3 bersifat basa lemah seperti ammonia. Di dalam larutan air, amina bersifat basa N N N 2 N [ 3N 3] [ ] Kb [ N ] Amina aromatis seperti anilin mempunyai sifat basa < amina alifatik karena bentuk struktur dari amina aromatis distabilkan oleh cincin benzena yang mampu beresonansi N 2 2 N 3 - tak beresonansi N 2 2 N 3 - resonansi N 2 2. Reaksi dengan derivate asam karboksilat Reaksi antara amina 1 dan 2 dengan ester, klorida asam, anhidrida asam menghasilkan amida. 3 3 N N 3 N - metilasetamida 3 l N 2 3 N l N - fenilasetamida N 2 3 N anhidrida asam N - metilasetamida 21

22 3. Reaksi dengan asam nitrit Reaksi ini merupakan reaksi asam basa menghasilkan garam ammonium, sedang amina 2 dengan N2 menghasilkan nitrosamine. 3 3 N 3 N 3 N N 3 N 3 trimetil ammonium nitrit N 3 N N N - nitrosodimetil amin 22

23 KARBIDRAT Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. leh 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 ligosakarida 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 n2nn dimana n = : triosa 484 : tetrosa dan seterusnya. Macam-macam monosakarida a. Aldosa : monosakarida yang mengandung gugus aldehid ontoh : Gliseraldehid * * ( D - gliserol dehid) 2 L - gliseraldehid b. Ketosa : monosakarida yang mengandung gugus keton ontoh : Dihidroksiaseton Proyeksi Fisher Penamaan D, L monosakarida Monosakarida disebut D jika gugus - dari atom * yang letaknya paling jauh dari gugus 23

24 atau terletak disebelah kanan. Dan diberi nama L jika gugus dari atom * tersebut berada disebelah kiri. * * * 2 D-ribosa (D-aldosa) 2 L-eritrosa (L-aldosa) Golongan monosakarida ini (aldosa/ketosa) dan tentukan konfigurasi optiknya! a b c d Beberapa isomer aldosa turunan dari D gliseraldehid D - aldotriosa 2 D-gliseroldehid 24

25 2 D-(-)-eritrosa 2 D-()-gliseraldehida 2 D-(-)-tetrosa D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-()-xilosa D-(-)-liksosa D-()-alosa D-()-altrosa D-()-glukosa D-)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-()-galaktosa D-(-)-talosa Monosakarida golongan D-ketosa 2 Ketotriosa Dihidroksiaseton 2 D-ketotreosa D-ketopentosa D-eritrulosa D-ribulosa D-xilulosa 25

26 D-ketoheksosa D-psikosa D-fruktosa D-sorbosa D-tagatosa eksosa yang paling banyak di alam : D - glukosa D-galaktosa D - fruktosa D - aldoheksosa D - ketoheksosa Struktur siklis Monosakarida Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alcohol membentuk hemiasetal atau hemiketal. R 3 R 3 Aldehid emiasetal R Keton R' 3 R 3 R' emiketal 26

27 emiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk jika gugus keton/aldehid dan alkohol terdapat dalam 1 molekul. ontoh : 4 hidroksipentanal hemiasetal siklis Monosakarida mempunyai gugus carbonyl (aldehid/keton) dan gugus hidroksil dalam tiap molekulnya. leh karena itu monosakarida dapat membentuk hemiasetal atau hemiketal siklis. Missal : glukosa Proyeksi Fisher D glukosa 2 * karbon anomerik * glukosa ]= 112 o - glukosa ]= 19 o Pada glukosa hemiasetal siklis terbentuk antara gugus aldehid pada - 1 dengan gugus pada 5 sehingga membentuk cincin 6 yang stabil. Dalam bentuk hemiasetal siklis atom 1 bersifat kiral karbon anomerik sehingga memberikan 2 kemungkinan struktur isomer D glukosa : - D glukosa dan - D glukosa dimana sifat keduanya sangat berbeda. 27

28 Sifat sifat fisik : - D glukosa - D glukosa - kristal - padat > 98 - m.p m.p. = [ ]D = [ ]D = 19 - D glukosa - D glukosa [ ]D = 52 dalam air - D galaktosa - D galaktosa D fruktosa - D fruktosa Stereokimia Monosakarida Struktur glukosa atau karbohidrat yang lain dapat digambarkan dalam 3 bentuk stereo kimia : Proyeksi Fisher Struktur oward/aworth Konformasi kursi D - glukosa proyeksi Fisher - D - glukosa 2 2 * ( ) Struktur oward * ( ) 2 * Konformasi kursi w ( e ) 2 w ( a ) * ( ) ( ) 28

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 ksidasi 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. u 2 u 2 merah bata 2 2 D - glukosa asam D - glukonat ksidasi aldosa oleh pereaksi Fehling s, Benedict s atau Tohlen s membentuk asam monokarboksilat Asam Aldonat. ksidasi aldosa dengan oksidator kuat (N3 panas) menghasilkan asam dikarboksilat karena N3 selain mengoksidasi gugus aldehid juga mampu mengoksidasi gugus aldehid juga mampu mengoksidasi gugus 2 terminal 29

30 N 3 2 D - glukosa asam D - glukarik Reaksi dengan Tohlen's Ag Ag ermin perak Reduksi karbonil dari monosakarida dapat direduksi menjadi alcohol dengan beberapa pereaksi menghasilkan alditol 2 2 katalis logam 2 D - glukosa 2 D -glukitol (sorbitol) 30

31 3. Pembentukan Glikosida Reaksi monosakarida hemiasetal atau hemiketal dengan 1 molekul alcohol lagi membentuk asetal atau ketal. Pada reaksi ini gugus h pada anomerik digantikan oleh gugus R dari alcohol. Asetal atau ketal siklis 2 D-(-)-eritrosa 2 D-()-gliseraldehida 2 D-(-)-tetrosa D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-()-xilosa D-(-)-liksosa D-()-alosa D-()-altrosa D-()-glukosa D-)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-()-galaktosa D-(-)-talosa 31