DERIVAT ASAM KARBOKSILAT

Di pertemuan ini kita akan membahas materi derivate asam karboksilat. Untuk teman-teman yang masih asing dengan materi ini. Silahkan simak materi dibawah ini.

Turunan asam karboksilat , seperti namanya, adalah turunan atau 'sepupu' asam karboksilat. Asam karboksilat memiliki rantai samping organik (ditunjuk oleh 'R') yang melekat pada gugus COOH. Seperti yang telah kami sebutkan, ada hampir sebagian besar turunan yang dapat dibuat dari asam karboksilat tunggal. Apa yang penting untuk disadari adalah bahwa mereka tidak datang langsung dari asam karboksilat. Ada sesuatu yang kita harus ubah menjadi asam sebelum dapat diderivatisasi. Sesuatu itu disebut asam klorida, juga dikenal sebagai asil klorida.

Mengapa kita perlu melakukan ini? Nah, karena kemampuan meninggalkan yang sangat buruk dari gugus -OH (formula untuk gugus hidroksil) asam karboksilat sebenarnya sangat tidak reaktif. Grup yang pergi adalah sesuatu yang berangkat atau 'meninggalkan' dari substrat organik kami. Grup -OH bukanlah kelompok yang meninggalkan baik karena tidak stabil sendiri, kualitas yang harus dimiliki oleh kelompok yang meninggalkan yang baik. Bagaimana kita mengatasi masalah itu adalah kita menukar gugus -OH dengan atom klor, yang merupakan gugus yang sangat SANGAT baik. Ini dapat dilakukan dengan mereaksikan asam karboksilat kami dengan pereaksi yang disebut thionyl chloride (SOCl ₂ )

Derivate asam karboksilat

1.     Asam Klorida

Gugus asil yang terikat pada halogen disebut asil halida; yang paling umum adalah asam klorida. Nama ini dibangun dengan mengidentifikasi asam karboksil ic dan mengubah akhiran menjadi -yl halida . Dengan demikian, asam propano ic akan menjadi propano yl chloride.

Nama-nama umum, digunakan untuk asam-asam tertentu, dipertahankan dalam asam klorida, misalnya asam asetat -> asetil klorida dan asam benzoat -> benzoil klorida. Diasid juga dipertahankan dalam klorida diasid yang sesuai, misalnya asam oksalat -> Okalis klorida.

Asil klorida adalah yang paling reaktif dari turunan asam karboksilat dan karenanya dapat dengan mudah diubah menjadi semua turunan asam karboksilat lainnya (lihat di atas).

Asil halida dapat diubah menjadi turunan asam karboksilat lainnya lewat reaksi substitusi nukleofilik asil. Asil halida bereaksi dengan ion karboksilat membentuk anhidrida, dengan alkohol membentuk ester, dengan air membentuk asam karboksilat, dan dengan amina membentuk amida. Hal ini bisa terjadi karena nukleofilik yang datang lebih basa dibanding ion halida.

2.     Sintesis Amida

Amida biasanya dibuat dari asam klorida. Sebagai contoh, acetamide (amida biasa) dapat disintesis dengan mereaksikan asetil klorida dengan ammonia (NH ₃ ). Acetamide menemukan aplikasi sebagai pelarut industri dan juga agen plastisisasi. Acetamide (NH ₂ ) memiliki titik didih yang sangat tinggi yang karenanya sangat berguna sebagai pelarut.

3.     Sintesis Ester

Dengan cara yang sama seperti di atas, ester dapat dibuat dari asam klorida, satu-satunya perubahan yang perlu kita lakukan adalah mengganti alkohol dengan amina. Etil asetat, bagian dari keluarga ester asam karboksilat, dapat dibuat dari asetil klorida dengan mereaksikannya dengan etanol (alkohol). Etil asetat adalah pelarut organik yang sangat berguna dan juga digunakan dalam hal-hal seperti penghapus cat kuku dan beberapa lem. Itu juga dapat digunakan untuk menghancurkan serangga, karena uapnya yang beracun.

4.     Anhidrida asetat

Meskipun anhidrida asetat biasanya tidak dibuat dari asetil klorida, namun ia merupakan turunan asam karboksilat. Anhidrida asetat memiliki dua gugus asetil yang terikat pada atom oksigen pusat. Secara umum, ia menemukan penggunaan primer sebagai agen asilasi (sumber kelompok asetil) untuk alkohol dan amina. Cairan ini juga digunakan untuk membuat obat-obatan seperti aspirin dan asam salisilat, serta pengawet untuk kayu.

Reaksi Derivatif Asam Karboksilat

Substitusi Grup Asil

Ini mungkin reaksi paling penting dari turunan asam karboksilat. Transformasi keseluruhan didefinisikan oleh persamaan berikut, dan dapat diklasifikasikan sebagai substitusi nukleofilik pada gugus asil atau sebagai asilasi nukleofil . Untuk pereaksi nukleofilik tertentu, reaksi tersebut dapat mengambil nama lain juga. Jika Nuc-H adalah air reaksi sering disebut hidrolisis , jika Nuc-H adalah alkohol reaksi disebut alkoholisis , dan untuk amonia dan amina disebut aminolisis 

Turunan asam karboksilat yang berbeda memiliki reaktivitas yang sangat berbeda, asil klorida dan bromida yang paling reaktif dan amida yang paling reaktif, seperti yang tercantum dalam daftar yang dipesan secara kualitatif berikut ini. Perubahan reaktivitas sangat dramatis. Dalam sistem pelarut yang homogen, reaksi asil klorida dengan air terjadi dengan cepat, dan tidak memerlukan pemanasan atau katalis. Amida, di sisi lain, bereaksi dengan air hanya dengan adanya asam kuat atau katalis basa dan pemanasan eksternal.

Reaktivitas: asil halida> anhidrida >> ester ≈ asam >> amida

Karena perbedaan-perbedaan ini, konversi satu jenis turunan asam menjadi yang lain umumnya terbatas pada yang diuraikan dalam diagram berikut. Metode untuk mengubah asam karboksilat menjadi turunan ini ditunjukkan pada bagian sebelumnya , tetapi preparat amida dan anhidrida tidak umum dan memerlukan pemanasan yang kuat. Sintesis anhidrida yang lebih baik dan lebih umum dapat dicapai dari asil klorida, dan amida mudah dibuat dari salah satu turunan yang lebih reaktif.  Asam karboksilat sendiri bukan merupakan bagian penting dari diagram ini, meskipun semua turunan yang ditunjukkan dapat dihidrolisis menjadi asam asam karboksilat (formula biru muda dan panah reaksi). Hidrolisis basa yang dikatalisis menghasilkan garam karboksilat.

Reaktivitas Derivat Asam Karboksilat

Produksi turunan asam karboksilat adalah reaksi dua langkah, yang masing-masing penting dalam memprediksi reaktivitas senyawa. Selain itu, faktor elektronik dan sterik juga penting untuk dipertimbangkan ketika membandingkan reaktivasi asam karboksilat dan turunannya. Faktor sterik merupakan pertimbangan penting untuk menilai reaktivitas. Polarisasi senyawa asil juga penting dalam memprediksi reaktivitas. Senyawa asil yang terpolarisasi lebih kuat bereaksi lebih mudah daripada yang kurang polar.

Hidrolisis

Ketika turunan asam karboksilat bereaksi dengan air, semua reaksi mengarah pada produksi asam karboksilat. Ini karena kelompok-kelompok seperti –NH 2 dan –Cl, misalnya, adalah kelompok yang meninggalkan lebih baik dibandingkan dengan –OH. Oleh karena itu, ketika molekul air menempel pada karbon karbonil, gugus yang tersisa mudah dihilangkan bersama dengan H + dari air. 

PERMASALAHAN:

1. Factor sterik memiliki peranan penting didalam  dengan reaktivitas. Mengapa bisa demikian?

2.   Senyawa asil yang terpolarisasi lebih kuat bereaksi lebih mudah daripada yang kurang polar. Apa yang akan terjadi pada proses itu ? (berikan contoh senyawanya)

3.Pada sintesis amida , acetamide (amida biasa) dapat disintesis dengan mereaksikan asetil klorida dengan ammonia.Mengapa pada sintesis itu digunakan acetamide (amida biasa)?