PEMBENTUKAN DAN SIFAT-SIFAT ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat adalah senyawa organik yang mengandung gugus karboksil, -COOH. Gugus karboksil mengandung gugus karbonil dan gugus hidroksil, aksi antara gugus ini menghasilkan reaktivitas kimia yang unik dan untuk asam karboksilat. Karboksilat diberi nama yang sama dengan garam anorganik. Ion karboksilat dinamai asam karboksilat asal.

Asam karboksilat bereaksi dengan natrium bikarbonat (Na⁺HCO₃^-) untuk menghasilkan natrium karboksilat dan asam karbonat (H₂CO₃). Asam karbonat tidak stabil dan membentuk gas karbon dioksida dan air. Alkohol dan kebanyakan fenol tidak membentuk garam ketika ditambah NaHCO₃ karena mereka kurang asam dari pada asam karbonat.

Asam karboksilat juga bereaksi dengan amonia dan amina untuk menghasilkan amonium karboksilat. Reaksi dengan amina sangat penting dalam kimia protein karena molekul protein kaya akan gugus karboksil dan amino.

Dengan mereaksikan asam karboksilat dengan asam kuat atau memodifikasi garam kembali menjadi asam karboksilat.

Sifat-sifat yang dimiliki oleh asam karboksilat adalah:

1. Reaksi Pembentukan Garam Garam organik yang terbentuk memiliki sifat fisik garam anorganik padat, NaCl dan KNO3 adalah garam organik yang meleleh pada suhu tinggi yang larut dalam air dan tidak berbau. Reaksi yang terjadi adalah: HCOOH + Na + HCOONa + H → 2O.

2. Reaksi esterifikasi Ester asam karboksilat adalah senyawa yang mengandung gugus -COOR dengan R yang bisa dalam bentuk alkil. Ester dapat terbentuk berkat reaksi langsung antara asam karboksilat dan alkohol. Secara umum reaksinya adalah: RCOOH + R’OH RCOOR + H → 2O

3. Reaksi Oksidasi Reaksi terjadi pada pembakaran atau dengan pereaksi yang sangat kuat dan kuat seperti asam sulfat, CrO3, panas. Gugus asam karboksilat teroksidasi sangat lambat.

4. Pembentukan Asam Karboksilat Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan cara sintesis dapat dikelompokkan dalam 3 cara, yaitu: reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat, reaksi oksidasi, reaksi Grignard. 

Asam karboksilat, dengan basa akan membentuk garam dan dengan alkohol untuk menghasilkan eter. Ditemukan dalam banyak lemak dan minyak, sehingga sering juga disebut asam lemak. 

Pembuatannya antara lain  melalui oksidasi alkohol primer, sekunder atau aldehida, oksidasi alkena, oksidasi alkuna hidrolisa alkil sianida (suatu  nitril) dengan HCl encer,hidrolisa ester dengan asam, hidroilisa asil halida, dan reagen organolitium. 

Keasaman Asam Karboksilat Asam karboksilat terionisasi dalam air untuk membentuk larutan yang sedikit asam. Keasaman asam karboksilat, asam anorganik karena asam karboksilat sebagian terionisasi dalam air asam lemah. 

Dibandingkan dengan alkohol, asam karboksilat Ka lebih besar karena asam karboksilat dapat beresonansi. 

Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) untuk membentuk garam karboksilat. 

Resonansi Kekuatan Keasaman Asam

Penyebab utama asam karboksilat asam adalah resonansi stabil ion karboksilat. Dua struktur ion karboksilat adalah setara; muatan negatif digunakan oleh kedua atom oksigen. Delokalisasi muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Meskipun ion fenoksida adalah resonansi stabil, kontribusi utama struktur resonansi memiliki muatan negatif pada satu atom.

Perbedaan kekuatan asam antara asam karboksilat, fenol dan alkohol. 

Dua faktor yang mempengaruhi ionisasi asam adalah: 

- kekuatan ikatan putus, 

- stabilitas ion yang terbentuk. 

Dalam hal ini, Anda memutuskan ikatan molekul yang sama (antara O dan H) sehingga dapat diasumsikan bahwa kekuatan ikatan yang rusak adalah sama. Faktor terpenting dalam menentukan kekuatan relatif molekul adalah sifat ion yang terbentuk. Anda selalu mendapatkan ion hidroksinium sehingga Anda tidak perlu membandingkannya. Yang perlu Anda bandingkan adalah sifat anion (ion negatif) yang bervariasi di setiap kasus. 

Sifat kimia turunan asam karboksilat secara umum adalah:

(a) reaktivitasnya dalam reaksi sangat dipengaruhi oleh gugus karbonil, 

(b) rentan terhadap substitusi. Nukleofilik, dalam arti bahwa atom / gugus yang berikatan dengan gugus asil (R-C = O) digantikan oleh nukleofil, 

(c) substitusi nukleofilik dalam turunan asam karboksilat lebih cepat daripada dalam senyawa alifatik jenuh. Reaksi terhadap senyawa turunan asam karboksilat bervariasi sesuai dengan jenis kelompok, serta metode persiapan untuk masing-masing kelompok. Pada setiap kelompok turunan asam karboksilat ada reaksi spesifik.

AMIDA

Amida adalah senyawa yang sangat tidak reaktif, karena protein terdiri dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan amida. Amida tidak bereaksi dengan ion halida, ion karboksilat, alkohol, atau air karena dalam setiap kasus, nukleofil yang masuk adalah basa lemah dari gugus amida.

Amida dapat bereaksi dengan air dan alkohol jika campuran reaksi dipanaskan dalam suasana asam.

Teori orbital molekul dapat menjelaskan mengapa amida tidak reaktif. Amida memiliki kontributor resonansi penting di mana nitrogen berbagi satu pasangan dengan karbonil, orbital yang mengandung pasangan bebas orbital kosong yang tumpang tindih dari gugus karbonil.

Keadaan tumpang tindih ini mengurangi energi - satu pasangan bukan basa atau nukleofilik - dan menimbulkan energi orbital gugus karbonil, membuatnya kurang reaktif terhadap nukleofil. Amida dengan kelompok NH2 dapat didehidrasi dengan nitril. Reagen dehidrasi yang biasa digunakan untuk tujuan ini adalah P2O5, POCl3, dan SOCl3.

Penyebab utama asam karboksilat asam adalah resonansi yang stabil dari ion karboksilat. Dua struktur ion karboksilat adalah setara; muatan negatif digunakan oleh kedua atom oksigen.

PERMASALAHAN : 

1. Mengapa asam karboksilat lebih asam dari fenol?

2. Mengapa resonansi dalam amida sangat mempengaruhi amida yang kurang reaktif terhadap serangan nukleofilik dan menyebabkan elektron bebas tumpang tindih dalam orbital kosong dari gugus karbonil sehingga mengurangi energi elektron dan memberikan energi pada gugus karbonil?

3. Dapatkah muatan negatif pada ion benzoat didelokalisasi ke dalam cincin aromatik?