Asam karboksilat dan turunannya

download Asam karboksilat dan turunannya

of 40

  • date post

    10-May-2015
  • Category

    Science

  • view

    2.075
  • download

    7

Embed Size (px)

description

Mengenai reaksi kimia organik dan kereaktifan asam karboksilat dan turunannya

Transcript of Asam karboksilat dan turunannya

  • 1.Asam Karboksilat dan Turunannya

2. Isi Introduksi Asam karboksilat dan turunannya Sifat fisis asam karboksilat dan turunannya Tingkat keasaman asam karboksilat Tingkat kereaktifan asam karboksilat dan turunannya (elektrofilisitas) Reaksi reaksi asam karboksilat dan turunannya 3. Introduksi Asam karboksilat Turunan Asam karboksilat Ester Amida Anhidrida asam Asil halida Nitril 4. Sifat fisis Titik didih asam karboksilat dan turunannya Titik didih asam karboksilat dan turunannya relatif lebih tinggi daripada senyawa organik dengan jumlah karbon yang sama. 5. Sifat Fisis Relatif lebih tinggi daripada senyawa organik dengan jumlah karbon yang sama Merupakan senyawa yang sangat polar Ikatan hidrogen pada asam karboksilat dan amida Massa molar yang relatif lebih besar 6. Sifat fisis Ikatan hidrogen Pada asam karboksilat membentuk dimer Pada amida 7. Tingkat Keasaman Asam Karboksilat Tingkat keasaman diukur menggunakan skala pKa. Semakin rendah pKa, tingkat keasaman suatu senyawa meningkat Asam karboksilat memiliki pKa paling rendah diantara senyawa organik 8. Tingkat Keasaman Asam Karboksilat HA A- pKa CH4 CH3 - 50 RNH2 RNH- 35 25 ROH RO- 15 RCOOH RCOO- 5 Nilai pKa pada tabel ini merupakan aproksimasi mendekati kelipatan 5 9. Tingkat Keasaman Asam Karboksilat Asam karboksilat memiliki pKa paling rendah diantara senyawa organik Stabilitas basa konjugatnya Delokasi elektron Muatan negatif disebar ke dalam 2 oksigen atom O atom memiliki elektronegatifitas yang tinggi (P = 3,44) 10. Tingkat Keasaman Asam Karboksilat Efek substituen terhadap pKa Gugus fungsi penarik elektron menstabilkan basa konjugat, tingkat keasaman bertambah. Efek induksi Semakin banyak gugus penarik elektron, kestabilan basa konjugat bertambah. Tingkat keasaman bertambah. Semakin jauh gugus fungsi dari -C, efek induksi berkurang. 11. Tingkat Kereaktifan Asam Karboksilat dan Turunannya Kereaktifan dari asam karboksilat dan turunannya dapat dirasionalisasikan melalui tingkat elektrofilitasnya Elektrofilitas naik, semakin reaktif suatu turunan asam karboksilat 12. Tingkat Kereaktifan Asam Karboksilat dan Turunannya Faktor yang mempengaruhi elektrofilisitas Efek induksi R merupakan gugus penarik elektron Semakin bagus menarik elektron, semakin reaktif suatu turunan asam karboksilat Dengan alasan ini asam anhidrida seharusnya merupakan yang paling reaktif Asil halida yang paling reaktif 13. Tingkat Kereaktifan Asam Karboksilat dan Turunannya Faktor yang mempengaruhi elektrofilisitas Lone pair donation Faktor ini meningkatkan karakter ikatan rangkap C=O Semakin bagus dengan atom satu periode dengan C dan relatif rendah pada nilai elektronegatifitas N kurang elektronegatif dibanding O Ester dan anhidrida asam lebih reaktif daripada amida Cl periode ke-3 (C periode ke-2) efek lebih kecil Asil halida paling reaktif Delokalisasi elektron menurunkan elektrofilisitas 14. Reaksi Reaksi Asam Karboksilat dan Turunannya Reaksi asam karboksilat dengan: NaHCO3, Na2CO3 NaOH, Na Esterifikasi Sintesis amida Sintesis asil halida dan reaksi yang melibatkan asil halida Hidrolisis turunan asam karboksilat Reduksi 15. Reaksi asam karboksilat dengan NaHCO3, Na2CO3, dan Na Asam karboksilat bereaksi sebagai asam 2RCOOH(aq) + 2Na(s) 2RCOONa(aq) + H2(g) RCOOH(aq) + NaHCO3(s) RCOONa(aq) + CO2(g) + H2O(l) 2RCOOH(aq) + Na2CO3(s) 2RCOONa(aq) + CO2(g) + H2O(l) Reaksi Reaksi Asam Karboksilat dan Turunannya 16. Esterifikasi Reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol menghasilkan ester Menggunakan katalis asam Tidak bisa menggunakan katalis basa Reaksi asam-basa (deprotonasi asam karboksilat) 17. Esterifikasi Mekanisme esterifikasi Esterifikasi Fischer (katalis asam) 18. Sintesis Amida Tidak bisa menggunakan asam karboksilat Reaksi asam-basa Menggunakan turunan asam karboksilat yang reaktif Asil klorida 19. Sintesis Amida Sintesis amida menggunakan asil klorida (mekanisme) Reaksi Schotten-Baumann Menggunakan anhidrida asam atau asil klorida 20. Sintesis Amida Reaksi Schotten-Baumann Reaksi samping? OH- sebagai nukleofil Reaksi tidak terjadi Merupakan reaksi 2 fasa Sintesis amida berada di fasa organik 21. Sintesis Asil Halida Tidak bisa menggunakan asam karboksilat atau turunannya bereaksi dengan Cl- Cl- gugus pergi yang lebih baik. Sintesis menggunakan SOCl2 atau PCl5 dengan asam karboksilat 22. Sintesis Asil Halida Reaksi asam karboksilat dengan SOCl2 Mekanisme: Asam karboksilat sebagai nukleofil 23. Sintesis Asil Halida Reaksi asam karboksilat dengan PCl5 Mekanisme: Asam karboksilat sebagai nukleofil 24. Reaksi Asil Halida Membentuk senyawa turunan asam karboksilat lainnya dan asam karboksilat Kereaktifan asil klorida 25. Hidrolisis Turunan Asam Karboksilat Bereaksi dengan H2O menghasilkan asam karboksilat Berbeda laju dan kebutuhan kondisi berdasarkan kereaktifanya Cepat pada 20 oC Lebih lambat pada 20 oC Membutuhkan pemanasan dan katalis (asam atau basa) Membutuhkan panas (> 100 oC) Asam atau basa pekat Membutuhkan kondisi yang ekstrem 26. Hidrolisis asil halida Laju reaksi dengan air sangat cepat pada temperatur ruang tanpa katalis Cl- gugus pergi yang baik pKa HCl = -7 pKa H2O = 14 27. Hidrolisis ester Katalis asam H+ meningkat elektrofilisitas dan kemampuan gugus pergi 28. Hidrolisis ester Bantuan basa (bukan katalis) OH- nukleofil yang lebih baik dibandingkan H2O Muatan negatif pada intermediet tetrahedral mengakibatkan spesi tersebut elektrofil yang buruk Reaksi irreversibel OH- digunakan sehingga bukan sebagai katalis 29. pH dan laju hidrolisis ester Laju hidrolisis (vc) bergantung pada [H+] pada kondisi asam atau [OH-] pada kondisi basa. Laju paling lambat pada pH 7 ketika tidak ada katalis pH < 7 vc = ka[H+][ester] pH > 7 vc = kb[OH-][ester] 30. Hidrolisis amida Membutuhkan kondisi yang sangat ekstrem Pemanasan suhu tinggi dengan katalis asam atau basa pekat Katalis asam Ion ammonium bukan nukleofil Reaksi irreversibel 31. Hidrolisis amida Katalis basa Mekanisme yang pasti tidak diketahui, berikut beberapa mekanisme yang mungkin Mekanisme 1 Ion karboksilat merupakan elektrofil yang buruk 32. Hidrolisis amida Katalis basa Mekanisme yang pasti tidak diketahui Mekanisme 2 RNH- menjadi gugus pergi karena O2- bukan gugus pergi Laju dari hidrolisis dengan mekanisme ini menjadi: vc = k[OH-]2[amida] 33. Hidrolisis nitril Nitril memiliki kesamaan dengan turunan asam karboksilat lainnya. Hidrolisis nitril mirip dengan hidrolisis amida, tetapi dengan kondisi yang tidak ekstrem 34. Hidrolisis nitril Mekanisme Amida dapat diisolasi pada yang kurang ekstrem (milder condition) 35. Reaksi reduksi Tingkat oksidasi (oxidation level) Jumlah heteroatom yang terikat pada suatu atom karbon Tingkat 1 Tingkat 2 36. Reaksi reduksi Tingkat oksidasi Tingkat 3 Tingkat 4 37. Reaksi reduksi Reduksi turunan asam karboksilat membutuhkan reduktor kuat seperti LiAlH4 Ester Anhidrida asam 38. Reaksi reduksi Reduksi turunan asam karboksilat membutuhkan reduktor kuat seperti LiAlH4 Asil klorida Amida Dari tingkat oksidasi 3 menjadi 1 39. Mekanisme reduksi dengan LiAlH4 Turunan asam karboksilat (ester, anhidrida asam, dan asil halida) 40. Reduksi Amida dengan LiAlH4 Mekanisme Detail lengkap mengenai reaksi ini tidak diketahui tetapi spesi logam terbentuk sehingga O menjadi gugus pergi yang baik Intermediet tetrahedral membentuk ion iminium