Paper Asam Karboksilat [PDF]

Citation preview

BEBERAPA ASAM KARBOKSILAT YANG BIASA DIJUMPAI Asam karboksilat secara umum dapat ditemukan pada tumbahan dan hewan. Seperti asam butanoat yang memeberikan aroma pada mentegadan asam cinamat yang berasal dari tanaman kayu manis. Asam karboksilat rantai panjang seperti asam stearat tersusun atas komponen lemak hewan dan minyak nabati. Banyak asam organik yang terbentuk didalam tubuh itu berasal dari makanan yang telah kita makan (Sastrohamidjojo dan hardjono 2011). Beberapa jenis asam karboksilat alami:



Asam Butanoat (Mentega)



Asam Sinamat (Cinnamon oil)



Asam Stearat (Lemak hewan, minyak nabati)



Asam asetat (Cuka)



Asam Sitrat (Buah Citrus)



Asam asetat (CH3COOH) Asam asetat adalah senyawa organik cair yang berwarna dengan rumus kimia CH3COOH. Dalam keadaan murni disebut dengan asam asetat glacial. Cuka adalah salah satu bentuk asam asetat yang memiliki konsentarasi larutan 3-9 % dalam air. Asam asetat memiliki rasa asam yang khas dan berbau menyengat. Selain sebagai cuka , asam asetat juga diproduksi sebagai prekursor selulosa aetat dan polivinil asetat. Asam asetat tergolong dalam asam lemah karena hanya sebagian yang berdisosiasi dalam larutan, namun dengan konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan korosif pada kulit. Dalam konsentrasi lebih dari 50% asam asetat bersifat korosif dan dapat merusak kulit, mata, hidung dan mulut. Pada awalnya tidak akan merasakan sakit ketika terkena cairan ini, namun akan merasa sakit dan melepuh setelah 30 menit kemudian. Asam asetat merupakan salah satu reaktan dalam proses industri yang berfungsi sebagai pelarut, terutama asam karboksilat lainnya. Dalam industri makanan asam asetat sebagai pengatur keasaman dan sebagai bumbu makanan. Cuka adalah salah satu produk bahan makanan yang berasal dari asam asetat yang dihasilkan dari fermentasi anggur, apel dan buah lainnya yang kemudian mengalami oksidasi etanol (Hart dan Harold 1983). Asam Sitrat (A Tricarboxylic Hidroxy Acid) Asam sitrat adalah salah satu derivat asam karboksilat yang dihasilkan oleh hampir seluruh tumbuhan dan hewan selama metabolism. Pada tubuh manusia asam sitrat terkonsentrasi dalam darah manusia yaitu 2 mg/100 ml. Tumbuhan jenis jeruk-jerukan (Citrus) memiliki kadar asam sitrat yang cukup tinggi . Pada lemon terdapat 4-8% asam citrat dan Orange 1% asam sitrat. Asam sitrat murni berbentuk kristal padat yang berwarna putih



dan sangat larut dalam air. Asam sitrat dan garamnya berguna dalam dunia farmasi, makanan dan kosmetik. Asam sitarat juga digunakan untuk mengatur ph shampo , kondisioner rambut, pemberi rasa asam pada permen dan minuman dingin dan menghasil minuman bersoda jika ditambahkan dengan ion bikarbonat (Salisbury dan Ross 1995;Crozier et al. 2006). Asam Stearat Asam stearat, atau asam oktadekanoat, adalah asam lemak jenuh yang mudah diperoleh dari lemak hewani serta minyak masak. Wujudnya padat pada suhu ruang, dengan rumus kimia CH3(CH2)16COOH. Kata stearat berasal dari bahasa Yunani stear, yang berarti "lemak padat". Asam stearat diproses dengan memperlakukan lemak hewan dengan air pada suhu dan tekanan tinggi. Asam ini dapat pula diperoleh dari hidrogenasi minyak nabati. Dalam bidang industri asam stearat dipakai sebagai bahan pembuatan lilin, sabun, plastik, kosmetika, dan untuk melunakkan karet. Titik lebur asam stearat 69.6 °C dan titik didihnya 361 °C. Reduksi asam stearat menghasilkan stearil alkohol (Budavari 1989). Asam Sinamat Asam sinamat merupakan senyawa kristal berwarna putih yang sedikit larut dalam air. Diklasifikasi sebagai asam karboksilat tak jenuh, ia terjadi secara alami pada sejumlah tanaman. Senyawa ini secara bebas larut dalam pelarut-pelarut organik. Ia berada baik sebagai isomer cis maupun trans, meskipun kemudian lebih umum. Asam sinamat diperoleh dari minyak sinamon, atau dari balsem seperti storax. Asam ini juga ditemukan dalam mentega shea dan merupakan indikasi terbaik dari sejarah lingkungannya dan kondisi pascaekstraksi. Asam sinamat memiliki bau layaknya madu. Asam sinamat dan etil esternya yang lebih volatil merupakan komponen penyedap dalam minyak esensial sinamon, (etil sinamat) merupakan komponen aroma dalam minyak esensial sinamon, dalam mana sinnamaldehid terkait merupakan konstituen utamanya. Asam sinamat juga merupakan bagian dari jalur biosintetik shikimate dan fenilpropanoid. Biosintesisnya dilakukan melalui aksi enzim fenilalanin ammonia-liase (PAL) terhadap fenilalanin (Salisbury dan Ross 1995;Crozier et al. 2006)



KEASAMAN ASAM KARBOKSILAT Asam karboksilat pada umumnaya asam lemah dan memebentuk keseimbangan didalam dialam larutan air dengan ion karboksilat. Asam karboksilat banyak memiliki tingkat keasaman yang sama dengan asam asetat, dimana nilai konstanta ionisasinya dapat dilihat di Tabel 1. Namun ada beberapa pengecualian, seperti asam sulfurat yang merupakan salah satu asam karboksilat yang termasuk kedalam asam kuat yang penanganannya harus dengan perlakuan tertentu (MacMurry dan Castellion 1994).



Tabel 1. Konstanta Ionisasi Asam Karboksilat



Penamaan ion karboksilat yaitu dengan menggantikan ujung –ic menjadi –ate (penamaan yang sama juga berlaku untuk esternya).



Asam karboksilat dapat bereaksi sempurna dengan basa kuat seperti Sodium hidroksida yang ditambahkan dengan air akan menghasilkan garam asam karboksilat. Seperti garam lainnya gram asam karboksilat diberi nama berdasarkan nama kation dan anionnya. Contohnya,



Ion asetat merupaka sebagai anion dari asam lemah, dimana basanya dapat menerima sebuah proton dari HCl atau beberapa asam kuat lainnya. Hal ini mengakibatkan ion karboksilat dapat kembali ke reaksi awal mejadi asam karboksilat dengan bereaksi dengan asam tersebut.



Interconversi asam karboksilat dan ion karboksilat yang mudah reversibel tergantung pada pH kondisi asam basanya. Hal ini bergantung pada Ph dari media dan dapat dikendalikan dengan menyesuaikan pH, dimana pada pH rendah (larutan asam) maka akan terbentuk asam karboksilat, sebalinya jika pH tinggi (larutan basa) maka akan terbentuk ion karboksilat



REAKSI ASAM KARBOKSILAT : PEMBENTUKAN ESTER Suatu ester dapat dibentuk dengan reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dan suatu alkohol melalui reaksi esterifikasi.. Ester asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugus -CO2R dengan R dapat berbentuk alkil maupun aril. Esterifikasi berkataliskan asam dan merupakan reaksi yang reversibel. Laju esterifikasi suatu asam karboksilat bergantung terutama pada halangan sterik dalam alkohol dan asam karboksilatnya. Kuat asam dari asam karboksilat hanya memainkan peranan kecil dalam laju pembentukan ester (Sastrohamidjojo dan hardjono 2011). Mekanisme reaksi esterifikasi merupakan reaksi substitusi asil nukleofil dengan katalisator asam. Gugus karbonil dari asam kaboksilat tidak cukup kuat sebagai elektrofil untuk diserang olah alkohol. Katalisator asam akan memprotonasi gugus karbonil dan mengaktivasinya ke arah penyerangan nukleofil. Pelepasan proton akan menghasilkan hidrat dari ester, kemudian terjadi transfer proton. Reaksi transesterifikasi pada dasarnya merupakan reaksi esterifikasi dengan mengganti alkohol R'-OH dengan jenis alkohol lain R"-OH. Reaksi dapat berlangsung dengan adanya asam mineral seperti H2SO4atau HCl. Reaksi Transesterifikasi merupakan reaksi dapat balik hingga alkohol R"-OH harus dalam keadaan berlebihan untuk memaksimalkan prouk R-COOR" (Hart dan Harold 1983). Mekanisme esterifikasi dengan katalis asam dapat terjadi pada dengan beberapa tahap yaitu : Tahap pertama adalah katalis asam. Pada tahap pertama, gugus karbonil pada asam diprotonasi. Sebagaimana halnya dengan aldehida dan keton, protonasi menikan muatan positif pada atom karbonil dan menjadikannya sasaran baik bagi serangan nukleofil. Tahap kedua sangat menentukan, tahap ini melibatkan adisi nukleofil yaitu alkohol pada asam yang telah diprotonas. Pada tahap ini ikatan C-O yang baru (ikatan ester) terbentuk. Tahap 3 dn 4



adalah tahap kesetimbangan dimana oksigen-oksigen melepaskan atau mendapatkan proton. Kesetimbangan ini sifatnya bolak- balik, sangat cepat, dan terus berlangsung dalam suasana asam. Pada tahap 4 salah satu gugus hidroksil harus diprotonasi, karena kedua gugus hidroksilnya identik. Tahap 5 melibatkan pemutusan ikatan C-O dan lepasnya air. Tahap ini adalah kebalikan tahap 2. agar peristiwa ini dapat terjadi, ggus hidroksil harus diprotonasi agar kemampuannya sebagai gugus bebas/lepas lebih baik. Akhirnya pada tahap 6, ester yang berproton melepaskan protonnya. Tahap ini adalah kebalikan tahap 1. (Sastrohamidjojo dan hardjono 2011). Reaksi sederhana pembentukan ester dari asam karboksilat adalah sebagai berikut:



Contoh esterifikasi Ethil butanoate dari asam bitanoat :



ESTER YANG UMUM DITEMUKAN Ester banyak digunakan sebagai obat-obatan dalam kehidupan manusia maupun dalam dunia industri. Banyak ester yang digunakan sebagai agen penting dalam penggunaaan obat-obatan sebagai agen penting dalam dunia farmasi seperti Aspirin dan anastetik lokal benzoat. Dalam dunia industri, pembentukan polimer dari proses esterifikasi ini merupakan reaksi penting dal dunia industri. Dalam alam banyak ester sederhana yang terbentuk pada buah dan bunga yang menghasilkan bau atau aroma yang khas pada tanaman tersebut, seperti pada buah pisang yaitu Isopentil asetat (MacMurry dan Castellion 1994).



Aspirin. Aspirin merupakan ester dari turunan asam karboksilat yang merupakan golongan dari obat-obatan yang dikenal sebagai Salicylates (ester asam salicylates). Aspirin berbentuk kristal padat dan berwarna putih (mp 135 oC). Aspirin atau asam asetilsalisilat (asetosal) adalah sejenis obat turunan dari salisilat yang sering digunakan sebagai senyawa analgesik (penahan rasa sakit atau nyeri minor), antipiretik (penurun demam), dan anti-inflamasi (peradangan). Aspirin juga memiliki efek antikoagulan dan dapat digunakan dalam dosis rendah dalam tempo lama untuk mencegah serangan jantung. Kepopuleran penggunaan aspirin sebagai obat dimulai pada tahun 1918 ketika terjadi pandemik flu di berbagai wilayah dunia. Awal mula penggunaan aspirin sebagai obat diprakarsai oleh Hippocrates yang menggunakan ekstrak tumbuhan willow untuk menyembuhkan berbagai penyakit. Kemudian senyawa ini dikembangkan oleh perusahaan Bayer menjadi senyawa asam asetilsalisilat yang dikenal saat ini (Horsch 1989). Aspirin ini dibuat dengan cara esterifikasi, dimana bahan aktif dari aspirin yaitu asam salisitat direaksikan dengan asam asetat anhidrad atau dapat juga direaksikan dengan asam asetat glacial bila asam asetat anhidrad sulit untuk ditemukan. Asam asetat anhidrad ini dapat digantikan dengan asam asetat glacial karena asam asetat glacial ini bersifat murni dan tidak mengandung air selain itu asam asetat anhidrad juga terbuat dari dua asan asetat galsial sehingga pada pereaksian volumenya semua digandakan. Pada proses pembuatan reaksi esterifikasi ini dibantu oleh suatu katalis asam untuk mempercepat reaksi. Tetapi pada penambahan katalis ini tidak terlalu berefek maka dilakukan lah pemanasan untuk mempercepat reaksinya. Pada pembuatan aspirin juga ditambahkan air untuk melakukan rekristalisasi berlangsung cepat dan akan terbentuk endapan. Endapan inilah yang merupakanaspirin. Aspilet merupakan salah satu nama obat paten dari Aspirin. Aspirin termasuk dalam kategori obat non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID). NSAID



memiliki efek anti-inflamasi, analgesik, dan antipiretik, serta dapat menghambat agregasi trombosit (Sharp G. 1999) Metil salisilat. Metil salisilat atau asam 2-hidroksi benzoat metil ester adalah sebuah senyawa organik yang mempunyai cincin aromatik.[1] Senyawa ini merupakan turunan metil ester dari asam salisilat.[2] Oleh karena itu, metil salisilat dapat diproduksi melalui reaksi kondensasi asam salisilat dan metanol.[2] Metil salisilat banyak digunakan dalam industri kosmetik sebagai agen penghangat.[2] Di dalam produk balsem, atau obat gosok, metil salisilat dapat menimbulkan sensasi hangat yang dapat meringankan rasa sakit yang terkait dengan aktivitas olahraga.[2] Lebih jauh lagi, senyawa ini juga dapat digunakan sebagai salah satu bahan untuk mengatur sifat minyak pewangi, atau sebagai antiseptik dalam produk pembersih gigi.[2] Dalam industri makanan, metil salisilat dapat dimanfaatkan sebagai salah satu agen penambah rasa di dalam permen karet, sirup, minuman non-alkohol, dan es krim. [2] Dalam industri obat-obatan, metil salisilat mempunyai properti anti-inflamasi, dan digunakan untuk meringankan nyeri sendi, nyeri otot, dan kondisi rematik.[2] Selain itu, metil salisilat dijual bebas sebagai obat tanpa resep, untuk mengobati bisul, rambut berketombe, dan dermatitis (Schror 2009; Sharp G. 1999).



DAFTAR PUSTAKA



Sastrohamidjojo,hardjono.2011.Kimia Organik Dasar.Bulaksumur Yogyakarta.Gadjah Mada University Press Susan Budavari, ed. (1989). Merck Index (11th ed.). Rahway, New Jersey: Merck & Co., In Hart,harold.1983.Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat edisi Keenam.Jakarta.Erlagga McMurry J, Castellion ME. 1994. Fundamental Organic and Biological Chemistry. New Jersey: Prentice-Hall, Inc Schror K. 2009. Acetylsalicylic Acid. Darmstadt: Wiley-Blackwell. Sharp G. 1999. The history of the salicylic compounds and of salicin. Pharmaceutical J 94:857. Horsch W. 1989. Die Salicylate. Die Pharmazie 34:585–604. Crozier A, Clifford MN, Ashihara H. 2006. Plant Secondary Metabolites: Occurrence, Structure and Role in the Human Diet. Oxford: Blackwell Publishing Ltd. Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan, Jilid 2. penerjemah: Lukman DR, Sumaryono. Bandung:Penerbit ITB