Esterifikasi

Proses esterifikasi adalah suatu reaksi reversible antara suatu asam karboksilat dengan suatu alcohol. Produk esterifikasi disebut ester yang mempunyai sifat yang khas yaitu baunya yang harum. Sehingga pada  umumnya  digunakan sebagai pengharum (essence) sintetis. Tetapi bila menggunakan katalis asam sulfat atau asam klorida, kesetimbangan reaksi akan tercapai dalam beberapa jam. Persamaan reaksinya diringkas sebagai berikut :

O                                                                   OH                            O

                                                   h

                RCOH              +    R’OH                       R     C    OH                   RCOR’     +   H2O

                As.  karboksilat                                                                                ester

                                                                                        OR   

Esterifikasi dipengaruhi oleh beberapa factor diantaranya ; struktur molekul dari alcohol, suhu proses dan konsentrasi katalis maupun reaktan.

Kereaktifan alcohol terhadap esterifikasi :

                                    CH₃OH > primer > sekunder > tersier

Kereaktifan asam karboksilat terhadap esterifikasi :

HCO₂H > CH₃CO₂H > RCH₂CO₂H > R₂CHCO₂H > R₃CCO₂H

Kinetika reaksi antara asam karboksilat dengan alcohol yang menggunakan katalisasm dinyatakan sebagai berikut:

                                    ROH   +   H⁺      ®        ROH²⁺

                                    R’COOH   +   ROH₂⁺®R’COOR+H₃O⁺  

Persamaan diatas didasarkan pada asumsi bahwa ion hydrogen (H⁺) dari katalis bereaksi dengan gugus hidroksil dari alcohol untuk membentuk  kompleks ROH₂⁺  kemudian bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester.

Laju esterifikasi sesuai dengan  konsentrasi ester dan kompleks alcohol :

d[R,COOR] / dt  =  k [R’COOH] [ROH₂⁺]

dengan terbentuknya air dalam reaksi ini menyebabkan lambatnya laju esteerifikasi, sehingga kesetimbangan antara alcohol  dengan kompleks air  ditunjukkan pada persamaan reaksi dibawah ini :

ROH₂⁺    +   H₂O   Û   H₃O⁺    +    ROH,

Berdasarkan hasil kesetimbangan reaksi diatas, maka konstanta kesetimbangan  dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

K =  [H₃O⁺] [ROH] / [ROH₂⁺] [H₂O]

Sesuai dengan hukum aksi massa (mass-action law), untuk memperoleh rendeman ester yang tinggi, mka kesetimbangan harus bergeser  ke arah pembentukan ester. Untuk mencapai keadaan ini dapat ditemouh dengan cara :

a.       Salah satu pereaksi (yang murah) digunakan secara berlebih.

b.      Membuang salah satu produk dari dalam campuran reaksi,misalnya melalui proses distilasi air secara azeotropis.

Laju esterifikasi suatu asam karboksilat bergantung terutama pada halangan sterik dalam alcohol dan asm karboksilatnya. Dengan bertambahnya halangan sterik  di dalam zat antara, laju pembentukan ester akan menurun. Dengan demikian rendeman ester akn berkurang. Jika suatu ester yang meruah (bulky) harus dibuat, maka akan lebih baik dignakan rute sintetis yang lain. Contoh adalah  reaksi antara alcohol dengan anhidrida asam atau klorida asam yang lebih reaktif dari pada asam karboksilat dan yang bereaksi dengan alcohol secara irreversible.