Asam karboksilat adalah asam yang banyak kegunaannya. Tidak hanya digunakan di laboratorium tetapi juga digunakan dalam bisang industri untuk menghasilkan senyawa-senyawa lain. Untuk itu sintesis asam karboksilat adalah hal penting untuk dipelajari.
Ada tiga metode reaksi yang biasanya digunakan untuk mensintesis asam karboksilat yaitu :
1. Hidrolisis derivat asam karboksilat
2. Reaksi oksidasi
3. Reaksi Grignard
Secara umum, semua sintesis tersebut sebagai berikut :
Reaksi hidrolisis derivat asam karboksilat.
Derivat asam asam karboksilat adalah senyawa turunan asam karboksilat yang jika dihidrolisis dengan air akan menghasilkan asam karboksilat. Senyawa – senyawa itu adalah ester, amida, anhidrida, halida dan nitril.
Pada reaksi hidrolisisnya, terjadi serangan oleh air atau OH- terhadap gugus karbonil atau gugus – CN (nitril) dari senyawa derivat asam karboksilat. Dibawah ini adalah daftar reaksi umum yang terjadi jika senyawa derivat asam karboksilat dihidrolisis.
Ester
O
|| H+/OH-
RC – OR’ +H2O ===> RCO2OH + HOR’
Amida
O
|| H+/OH-
RC – NR2’ +H2O ===> RCO2OH + HOR2’
Anhidrida
O O
|| || H+/OH-
RC – OCR’ +H2O ===> RCO2OH + HO2CR’
Halida Asam
O
|| H+/OH-
RC – X+H2O ===> RCO2OH + X-
Nitril
H+/OH-
RC ≡ H2O ===> RCO2OH + NH3
Reaksi Oksidasi
Daftar cara mendapatkan asam karboksilat dengan cara oksidasi adalah sebagai berikut :
Alkohol primer
H+/OH-
RCH2OH + [O] ===> RCO2H
Untuk menghasilkan asam karboksilat, yang perlu dioksidasi adalahalkohol primer. Beberapa zat pengoksidasi yang bisa digunakan untuk mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat adalah :
Pada prosesnya, pertama alkohol primer akan dioksidasi menjadi aldehida. Aldehida lebih mudah dioksidasi dibandingkan alkohol sehingga biasnya reaksi oksidasi akan berlanjut menghasilkan asam kabroksilat.
Kekurangan rekasi oksidasi alkohol primer ini adalah membutuhkan agen pengoksidasi yang kuat seperti yang KMnO4, sehingga dalam alkohol yang kita oksidasi tidak boleh ada gugus fungsi lain.
Tetapi, reaksi oksidasi alkohol primer tetap menjadi reaksi utama dilaboratorium untuk mensintesis asam karboksilat. Hal ini disebabkan karena jumlah alkohol yang tersedia banyak dan cukup murah harganya.
Aldehida
Rumus umum :
O
||
RC-H+[O] ===> RCO2OH + R2C = O
Oksidasi aldehida bisa berlangsung dengan agen pengoksidasi yang lemah seperti Ag+. Oleh karena itu dalam reaksi oksidasinya boleh ada gugus fungsi lain.
Alkena
RCH = CR2 + [O] ===> RCO2OH + R2C = O
Untuk menghasilkan asam karboksilat dari alkena, juga dibutuhkan agen pengoksidasi yang kuat. Reaksi ini selain digunakan untuk mensintesis asam karboksilat, lebih banyak digunakan sebagai alat analisis.
Alkilarena
Ar – R + [O] ==>ArCO2H
Metil Keton
O
||
RC-CH3 + X2 ==> RCO2H +CHX3
Reaksi Grignard
Reaksi Grignard adalah reaksi suatu reagensia Grignard (R-MgX) dengan karbon dioksida (baik bentuk gas maupun es kering dan merupakan metode yang paling sering dipilih untuk membuat asam karboksilat.
Mg,eter
RX =======> RCO2H
CO2, H2O, H+
Reaksi suatu alkil halida dengan reagensia Grignard menghasilkan asam karboksilat yang memiliki atom karbon satu lebih bantak dibandingkan alkil halida. Reaksi ini dapat dipakai untuk pemanjangan rantai karbon pada asam karboksilat.
Mg CO2¬
RX ===> RMgX ===> RCO2H
H2O, H+
Sumber :
Kimia Organik edisi ketiga, Jilid 2, Fessenden dan Fessenden. Penerbit Erlangga
Ada tiga metode reaksi yang biasanya digunakan untuk mensintesis asam karboksilat yaitu :
1. Hidrolisis derivat asam karboksilat
2. Reaksi oksidasi
3. Reaksi Grignard
Secara umum, semua sintesis tersebut sebagai berikut :
Derivat asam asam karboksilat adalah senyawa turunan asam karboksilat yang jika dihidrolisis dengan air akan menghasilkan asam karboksilat. Senyawa – senyawa itu adalah ester, amida, anhidrida, halida dan nitril.
Pada reaksi hidrolisisnya, terjadi serangan oleh air atau OH- terhadap gugus karbonil atau gugus – CN (nitril) dari senyawa derivat asam karboksilat. Dibawah ini adalah daftar reaksi umum yang terjadi jika senyawa derivat asam karboksilat dihidrolisis.
Ester
O
|| H+/OH-
RC – OR’ +H2O ===> RCO2OH + HOR’
Amida
O
|| H+/OH-
RC – NR2’ +H2O ===> RCO2OH + HOR2’
Anhidrida
O O
|| || H+/OH-
RC – OCR’ +H2O ===> RCO2OH + HO2CR’
Halida Asam
O
|| H+/OH-
RC – X+H2O ===> RCO2OH + X-
Nitril
H+/OH-
RC ≡ H2O ===> RCO2OH + NH3
Reaksi Oksidasi
Daftar cara mendapatkan asam karboksilat dengan cara oksidasi adalah sebagai berikut :
Alkohol primer
H+/OH-
RCH2OH + [O] ===> RCO2H
Untuk menghasilkan asam karboksilat, yang perlu dioksidasi adalahalkohol primer. Beberapa zat pengoksidasi yang bisa digunakan untuk mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat adalah :
- Kalium permanganat + basa ; KMnO4 dan OH-
- HNO3 pekat dan panas
- Asam kromat, H2CrO4 (dibuat dengan cara mencampurkan CrO3 atau Cr2O7 dengan H2SO4 dalam air).
- Kromium trioksida (CrO3) yang dikomplekkan dengan priidina atau piridina + HCl
Pada prosesnya, pertama alkohol primer akan dioksidasi menjadi aldehida. Aldehida lebih mudah dioksidasi dibandingkan alkohol sehingga biasnya reaksi oksidasi akan berlanjut menghasilkan asam kabroksilat.
Kekurangan rekasi oksidasi alkohol primer ini adalah membutuhkan agen pengoksidasi yang kuat seperti yang KMnO4, sehingga dalam alkohol yang kita oksidasi tidak boleh ada gugus fungsi lain.
Tetapi, reaksi oksidasi alkohol primer tetap menjadi reaksi utama dilaboratorium untuk mensintesis asam karboksilat. Hal ini disebabkan karena jumlah alkohol yang tersedia banyak dan cukup murah harganya.
Aldehida
Rumus umum :
O
||
RC-H+[O] ===> RCO2OH + R2C = O
Oksidasi aldehida bisa berlangsung dengan agen pengoksidasi yang lemah seperti Ag+. Oleh karena itu dalam reaksi oksidasinya boleh ada gugus fungsi lain.
Alkena
RCH = CR2 + [O] ===> RCO2OH + R2C = O
Untuk menghasilkan asam karboksilat dari alkena, juga dibutuhkan agen pengoksidasi yang kuat. Reaksi ini selain digunakan untuk mensintesis asam karboksilat, lebih banyak digunakan sebagai alat analisis.
Alkilarena
Ar – R + [O] ==>ArCO2H
Metil Keton
O
||
RC-CH3 + X2 ==> RCO2H +CHX3
Reaksi Grignard
Reaksi Grignard adalah reaksi suatu reagensia Grignard (R-MgX) dengan karbon dioksida (baik bentuk gas maupun es kering dan merupakan metode yang paling sering dipilih untuk membuat asam karboksilat.
Mg,eter
RX =======> RCO2H
CO2, H2O, H+
Reaksi suatu alkil halida dengan reagensia Grignard menghasilkan asam karboksilat yang memiliki atom karbon satu lebih bantak dibandingkan alkil halida. Reaksi ini dapat dipakai untuk pemanjangan rantai karbon pada asam karboksilat.
Mg CO2¬
RX ===> RMgX ===> RCO2H
H2O, H+
Sumber :
Kimia Organik edisi ketiga, Jilid 2, Fessenden dan Fessenden. Penerbit Erlangga