Karboksilat dan Turunannya-transl

Presentasi berjudul: "Karboksilat dan Turunannya-transl"— Transcript presentasi:

1 Karboksilat dan Turunannya-transl
Chemistry Lecture 27 and 28

2 Keguanaan Asam Karboksilat (RCO2H)
Bahan baku senyawa turunan asil (esters, amida, dan khlorida asam) Banyak tdp di alam dari oksidasi alkohol dan aldehid dlm proses Asam Acetat(as.cuka), CH3CO2H, Asam Butanoat, CH3CH2CH2CO2H (mentega tengik) Asam alifatik rantai panjang hasil degradasi lemak-lemak. Chemistry Lecture 27 and 28

3 Penamaan Asam Karboksilat dan Nitril.
Asam Karboksilat, RCO2H Jika berasal dari alkana rantai terbuka, ganti akhiran -e dari alkana dengan -oat . Nomor atom carbon carbosil adalah C1 Chemistry Lecture 27 and 28

4 Nama Alternatif Senyawa dgn ggsCO2H terikat pada cincin diberi nama dgn akhiran –asam karboksilat Menggunakan nama Trivial, formic acid (HCOOH) dan asam acetat (CH3COOH) . Chemistry Lecture 27 and 28

5 Struktur dan Sifat-Sifat Physik Asam Karboksilat
Karbon karboksil memp. hybridized sp2 : ggs asam karboksilat berbentuk planar dgn sudut ikatan C–C=O dan O=C–O 120° Asam Karboksilat membentuk dimer dgn dua ikatn hidrogen. Ikatan hydrogen yg kuat menyebabkan ttk didih nya lebih besar dari pada alkohol yg bersesuaian. Chemistry Lecture 27 and 28

6 Dissosiasi Asam Karboksilat
Asam Karboksilat merupakan donor pada basa lemah dan kuat, menghasilkan garam RCO2 +M Asam Karboksilat dgn atom karbon lebih besar dai enam sedikit larut dalam air, ttp garam basa konyugasinya dapat larut baik dalam air. Chemistry Lecture 27 and 28

7 Konstatanta Asam dan pKa
Asam Karboksilat melepaskan proton ke air menjadi H3O+ dan karboksilat anion, RCO2, ttp H3O+ adalah asam kuat Konstanta asam , Ka,, adalah 10-5 untuk asam karboksilat (pKa ~ 5) Chemistry Lecture 27 and 28

8 Perbandingan Keasaman dgn Alkohol
Asam karbksilat mrpkan dnodr yg lebih baik dpd alkohol (pKa ethanol adalah ~16, bandingkan ~5 untuk asam acetat) Ion alkoksida, muatan negative terlocalisasi pada atom oksigen sedangkan pada ion karboksilat muatan negative terdelocalisasi diantara kedua atom oxygen, menghasilkan kestabilan resonansi. Chemistry Lecture 27 and 28

9 Pengaruh Substituen Pada Keasaman
Substituen Electronegative menaikkan pembentukan ion karboksilat. Chemistry Lecture 27 and 28

10 Pembuatan Asam Karboksilat
Oksiidasi alkilbenzen tersubstitusi dgn KMnO4 atau Na2Cr2O7 menghasilkan asam benzoat. gugus alkyl 1° dan 2° dpt dioksidasi , ttp gugus alkil tertiar tidak dapat. Chemistry Lecture 27 and 28

11 Dari Alkena Oksidasi pemutusan pada alkene dgn KMnO4 menghasilkan asam karboksilat,Paling tidak alkena mempunyai satu hidrogen vinilik. Chemistry Lecture 27 and 28

12 Dari Alkohol Oksidasi alkhol primrer atau aldehid dgn CrO3 dalam suasana asam Chemistry Lecture 27 and 28

13 Karbosilasi Reagent Grignard
reagent Grignard bereaksi dgn CO2 kering menjadi logam karboksilat. Chemistry Lecture 27 and 28

14 Mekhanisme Carboksilasi Grignard
organomagnesium halide diaddisikan ke C=O dari carbon dioksida Protonasi dgn penambahan lar HCl dalam bagian yg terpisah menghasilkan asam karboksilat bebas. Chemistry Lecture 27 and 28

15 Reactsi-Reaksi Asam Karboksilat : Suatu Overview
Asam karboksilat melepaskan proton ke base menghasilkan anions, yg merupakan gugus tinggal yg baik dalam reaksi SN2 Seperti ketones, Karboxylic mengalami adisi nucleophiles pada gugus carbonyl Pada adisi, asam karboksilat mengalami reaksi yg tidak terjadi pada alkohol dan keton. Chemistry Lecture 27 and 28

16 Reduuksi asam Karboksilat
Reduksi dgn LiAlH4 menghasilkan alkohol primer Reaksiini sangat sulit dan sering memerlukan pemanasan dalam pelarut tetrahydrofuran agar reaksi menjadi sempurna. Chemistry Lecture 27 and 28

17 Senyawa-Senyawa Karboksilat
Gugus Acyl mengikat Y, suatu atom electronegative atau gugus tinggal. Termasuk: Y = halide (halida asam), asyloksi (anhydrides), alkoksi (esters), amine (amida), thiolate (thioesters), phosphate (acyl phosphates) Chemistry Lecture 27 and 28

18 General Reaction Pattern
Nucleophilic acyl substitution Chemistry Lecture 27 and 28

19 Penamaan Turunan Asam Karboksilat
Halides asam, RCOX Berasal dari nama asam karboksilat dgn mengganti at dgn –y atau asam karboksilat dgn karbonil. Chemistry Lecture 27 and 28

20 Penamaan Anhydrid asam, RCO2COR'
Jika simetris, ganti “asam” dgn “anhidrid” baru nama asamnya. Asam monokarboksilat yg tersubstitusi: pakai bis- didepan nama nama asamnya. Anhydrides unsimetri— namnya berdasarkan alpabet. Chemistry Lecture 27 and 28

21 Naming Amides, RCONH2 With unsubstituted NH2 group. replace -oic acid or -ic acid with -amide, or by replacing the -carboxylic acid ending with –carboxamide If the N is further substituted, identify the substituent groups (preceded by “N”) and then the parent amide Chemistry Lecture 27 and 28

22 Naming Esters, RCO2R Name R’ and then, after a space, the carboxylic acid (RCOOH), with the “-ic acid” ending replaced by “-ate” Chemistry Lecture 27 and 28

23 Substitusi Nukleophilik Acyl
Derivat as.karboksilat mempunyai karbon asil yg berikatan dgn gugus Y yg dapat pergi (living group) Akan terjadi intermedit tetrahedral dan leaving group akan meninggalkan membentuk senyawa karbonil yg baru. Chemistry Lecture 27 and 28

24 Reactivitas Relative Derivat Asam Karboksilat
Nucleophil bereaksi lebih mudah dgn gugus karbonil yg tidak crowded. Gugus karbonil semakin bersifat elektrofilik, reaksi adisi semakin reaktif (acyl halides lebih reaktif, amides kurang reaktif ) intermediate yg mempunyai leaving group yang baik , akan lebih cepat terdecomposisi Chemistry Lecture 27 and 28

25 Penggantian dalam Synthesa
Kita dgn mudah dpt merubah derivat asam yg lebih reaktif menjadi kurang reaktif. Reaksi dgn jalan yg tidak umum dapat saja terjadi, namun memerlukan penyelasian yang sangat komplek. Chemistry Lecture 27 and 28

26 General Reaksi-Reaksi umum senyawa turunan asam karboksilat.
Chemistry Lecture 27 and 28

27 Reactions Substitution Nucleophilic Acyl Asam Karboksilat
Harus menambah kereaktifan. Merubah OH menjadi leaving group yg lebih baik. reagents Specific yg dpt membuat chlorides asam, anhydrides, esters, amida. Chemistry Lecture 27 and 28

28 Merubah Asam Karboksilat menjadi Chlorides Asam
Reasi dgn thionyl chloride, SOCl2 Chemistry Lecture 27 and 28

29 Mekhanisme Reaksi Thionyl Chloride
Asam Karboksilat diubahmenjadi chlorosulfite kemudian direaksikan dgn chloride Chemistry Lecture 27 and 28

30 Merubah Asam Karboksilat menjadi Ester
Reaksi Termasuk Methoda anion karboksilat dgn alkyl halide primar Chemistry Lecture 27 and 28

31 Fischer Esterification
Memanaskan asam karboksilat dalam pelarut etanol dengan asam kuat akan menghasilkan ester dari alkohol dan asam. Chemistry Lecture 27 and 28

32 Mekhanisme Esterifikasi Fischer
Reaksi dikatalisis dgn asam, Substitusi asil nukleofilik dari asam karboksilat. Jika metanol berlabel- 18O bereaksi dgn asam benzoat, metil benzoat yg dihasilkan berlabel - 18O ttp air yg dihasilkan tdk berlabel - 18O Chemistry Lecture 27 and 28

33 Esterifikasi Fischer : Mekhanisme
1 3 2 4 Chemistry Lecture 27 and 28

34 Halida Asam chlorida asam dibuat dari asam carboksilat direaksikan dgn SOCl2 Reaksi asam karboksilat dgn PBr3 menghasilkan bromida Chemistry Lecture 27 and 28

35 Reaksi-Reaksi Halida Asam
Substitusi acyl Nukleofilik Halogen digantikan oleh OH, OR, atau NH2 Redusi menghasilkan alkohol primer Pereaksi Grignard menghasilkan alkohol tersier Chemistry Lecture 27 and 28

36 Hydrolysis: Merubah Halides Asam menjadi Asam
Acid khlorida asam bereaksi dgn air menjadi asam carboksilat Selama hidrolisa menghasilkan HCl : Ditambahkan basa untuk menghilangkan asam HCl Chemistry Lecture 27 and 28

37 Merubah halida asam menjadi Ester
Ester dpt dibuat dengan mereaksikan klorida asam dgn alkohol dgn adanya piridin atau NaOH Reaksi akan berlangsung lebih baik, jika sterik hinderennya rendah Chemistry Lecture 27 and 28

38 Aminolysa: Perubahan Halida asam menjadi Amida
Amida hasil reaksi klorida asam dgn NH3, amina primary (RNH2) dan secondary (R2NH) Reacsi dgn amines tersier (R3N) memberikan hasil yg tidak stabil dan tdk dapt diisolasi. HCl dinetralkan olehatau dgn menambahkan basa Chemistry Lecture 27 and 28

39 Reduksi: Merubah Khlorida asam menjadi Alkohol.
LiAlH4 mereduksi khlorida asam menghasilkan aldehyda dan alcohols primary Chemistry Lecture 27 and 28

40 Reakisi Khlorida asam dgn Reagen Organometallic
Reagen Grignard bereaksi dgn khlorida asam menjadi alcohol tersier, dimana dua substituennya sama. Chemistry Lecture 27 and 28

41 Pembentukan Keton dari Khlorida Asam
Reasi chloride asam dgn reagent lithium diorganocopper (Gilman), Li+ R2Cu produk Addisi suatu intermediate acyl diorganocopper diikuti keluarnya RCu dan pembentukan ketone Chemistry Lecture 27 and 28

42 Anhydrida Asam Dibuat dgn nukleofilik karboksilat dgn klorida asam
Chemistry Lecture 27 and 28

43 Reaksi-Reaksi Anhydrida Asam
Kereaktifannya sama dgn klorida asam Chemistry Lecture 27 and 28

44 Acetylasi Anhidrid asetat dpt membentuk ester asetat jika direaksikan dgn alkohol dan asetamida tersubstitusi jika direaksikan dengan p-hidroksianilin (amina). Chemistry Lecture 27 and 28

45 Esters Kebanyakan senyawa ester berbau harum: Bau buah-buahan dan bunga. Demikian juga bau pada lemak dan minyak tumbuhan. Chemistry Lecture 27 and 28

46 Pembuatan Esters Ester umumnya dibuat dari asam karboksilat
Chemistry Lecture 27 and 28

47 Reaksi-Reaksi Esters Kurang reaktif sbg nukleofilik dibandingkan dgn klorida asam dan anhidrida Cyclic ester atau biasa disebut dgn lakton bereaksi sama dgn ester rantai terbuka Chemistry Lecture 27 and 28

48 Hydrolysis: Merubah Ester menjadi Asam
Suatu ester dpt dihirolisa dalam suasan asam atau basa menjadi asam karboksilat dan alkohol Chemistry Lecture 27 and 28

49 Mekhanisme Hydrolysis Ester
Katalysis Hdroksida via intermediet addisi 1 3 2 4 Chemistry Lecture 27 and 28

50 Hydrolysis Ester Katalis Asam
Jalan yg ditempuh sesuai dgn esterifikasi Fischer Chemistry Lecture 27 and 28

51 Aminolisa Esters Ammonia bereaksi dengan esters membentuk amida
Chemistry Lecture 27 and 28

52 Reduksi: Merubah Ester menjadi Alkohol
Reaksi dgn LiAlH4 menjadi alkohol primer Chemistry Lecture 27 and 28

53 Mekhanisme Reduksi Esters
Ion Hydrida masuk ke gugus karbonil,diikuti eleminasi ion alkoksida menjadi suatu aldehid. Reduksi aldehida menghasilkan alcohol primer Chemistry Lecture 27 and 28

54 Reaksi Esters Dengan Pereaksi Grignard
Reaksi dgn 2 equivqlen pereaksi Grignard menghasilkan alkohol tersier. Chemistry Lecture 27 and 28

55 Amida Dibuat dgn mereaksikan klorida asam dengan amonia, amina monosubstitusi atau amina disubstitusi. Chemistry Lecture 27 and 28

56 Reaksi-Reaksi Amida Pemanasan baik dgn larutan asam atau basa menghasilkan asam karboksilat dan amina. Hidrolisis asam, adisi nukleofilik air pada amida yg terprotonasi diikuti dgn lepasnya amonia. Chemistry Lecture 27 and 28

57 Hydrolisis Amides SuasanaBasa
Adisi hidroksida dan lepasnya ion amida. Chemistry Lecture 27 and 28

58 Reduksi: Perubahan Amida menjadi Amina
Reduksi oleh LiAlH4 pada amina lebih baik dari pada alkohol Merubah C=O  CH2 Chemistry Lecture 27 and 28

59 Mekhanisme Reduksi Adisi hidrida pada gugus karbonil.
Melepaskan oksigen sbg anion aluminat menjadi suatu intermediet ion iminium yg direduksi menjadi amina. Chemistry Lecture 27 and 28

60 Thioesters dan Acyl Phosphat: Turunan Asam Karboksilat (Biological)
Substitusi karboksil nukleofilik di alam sering melibatkan thioester atau acyl phosphate Mempunyai sifat ikatan yang unik dan siap diaktivasi oleh enzim. Chemistry Lecture 27 and 28

61 Polyamida dan Polyesters: Step-pertumbuhan Polymer
Tahapan reaksi terjadi secara linear, bukan merupaka reaksi rantai. Reaksi diamine dan diasam chloride akan menghasilkan poliamida. Diol dgn diasam menghasilkan suatu polyester Chemistry Lecture 27 and 28

62 Polyamides (Nylons) Pemanasan diamina dgn diasam menghasilkan polyamida yang biasa disebut Nylon® Nylon 66® berasal dari asam adipat dan adipic acid dan hexamethylene-diamine pada suhu 280°C Chemistry Lecture 27 and 28

63 Polyesters Poliesteryg bearsal dari dimethyl terephthalate dan ethylen glykol disebut Dacron® dan Mylar® untuk membuat fibers Chemistry Lecture 27 and 28

64 Chapter 11 Reaksi Substitusi Alfa
Chemistry Lecture 27 and 28