Esterifikasi

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^[1]. Kuat asam dari asam karboksilat hanya memainkan peranan kecil dalam laju pembentukan ester.

Urutan bertambahnya kereaktivan alkohol terhadap esterifikasi :

ROH_tersier, ROH_sekunder, ROH_primer, dan CH₃OH.

Esterifikasi Fischer

Esterifikasi Fischer yaitu jika asam karboksilat dan alkohol dan katalis asam (biasanya HCl atau H₂SO₄) dipanaskan, terdapat kesetimbangan dengan ester dan air^[1]. Esterifikasi Fischer berdasarkan nama Emil Fischer, kimiawan organik abad 19 yang mengembangkan metode ini. Walaupun reaksi ini adalah reaksi kesetimbangan, dapat juga digunakan untuk membuat ester dengan hasil yang tinggi dengan menggeser kesetimbangan ke kanan. Hal ini dapat dicapai dengan beberapa teknik. Jika harga alkohol atau asam, murah, dapat digunakan jumlah berlebihan. Cara lain ialah dengan memisahkan ester dan/atau air yang terbentuk (dengan penyulingan), sehingga menggeser reaksi ke kanan.

Mekanisme Esterifikasi

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^[1]. 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 produk R-COOR".

Mekanisme esterifikasi dengan katalis asam: Tahap pertama adalah katalis asam. Pada tahap pertama, gugus karbonil pada asam diprotonasi. Sebagaimana halnya dengan aldehida dan keton, protonasi menaikkan 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 diprotonasi. 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, gugus 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.