Sintesis Senyawa Fenolik Dari Lignin Ampas Tebu Menggunakan ...
SINTESIS SENYAWA 2-(4 -KLOROBENZILIDENA) …SINTESIS SENYAWA 2-(4'-KLOROBENZILIDENA)...
Transcript of SINTESIS SENYAWA 2-(4 -KLOROBENZILIDENA) …SINTESIS SENYAWA 2-(4'-KLOROBENZILIDENA)...
i
SINTESIS SENYAWA 2-(4'-KLOROBENZILIDENA) SIKLOHEKSANADION DARI SIKLOHEKSANA-1,3-DION DAN 4-KLOROBENZALDEHID
DENGAN KATALIS NATRIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Ardi Prasetyo
NIM : 078114097
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2011
ii
SINTESIS SENYAWA 2-(4'-KLOROBENZILIDENA) SIKLOHEKSANADION DARI SIKLOHEKSANA-1,3-DION DAN 4-KLOROBENZALDEHID
DENGAN KATALIS NATRIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Ardi Prasetyo
NIM : 078114097
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2011
iii
iv
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
SAAT KITA BERUSAHA MERAIH SESUATU KEMUDIAN
KITA TIDAK BISA MERAIHNYA ADALAH SEBUAH
KEGAGALAN, BUKAN BERARTI KEBERHASILAN
YANG TERTUNDA, TETAPI DIBALIK KEGAGALAN
TERSEBUT ADA KEBERHASILAN LAIN, YAITU KITA
MENGETAHUI CARA MERAIH SESUATU YANG SALAH,
SEHINGGA KITA TIDAK AKAN MENGULANG CARA
TERSEBUT……
Karya tulis ini kupersembahkan kepada: Orang tuaku tercinta, “Mama dan Papa”
Kakakku yang kusayangi, “Cik Wiwied”
“Almamaterku” yang telah membesarkanku
Dan….. semua orang yang telah kukenal maupun
yang akan kukenal di kemudian hari…..
vi
vii
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang
berjudul “Sintesis Senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion dari
Sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan Katalis Natrium
Hidroksida” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi
(S.Farm) di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapat
bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma.
2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing atas kesediannya dalam
memberi arahan, masukan, dan dukungan dalam penelitian dan penyusunan
skripsi ini.
3. Dra. M.M. Yetty Tjandrawati, M.Si., selaku dosen penguji atas pengarahan,
saran, dan kritiknya.
4. Prof. Dr. Sri Noegrohati, Apt., selaku dosen penguji atas pengarahan, saran,
dan kritiknya.
5. Christine Patramurti, M.Si., Apt., atas nasihat dan bantuan yang diberikan
kepada penulis untuk penyusunan proposal.
6. Rini Dwiastuti, M.Si., Apt., atas izin yang diberikan kepada penulis dalam
menggunakan laboratorium untuk keperluan penelitian.
viii
7. Pak Pudjono, atas masukan yang sudah diberikan selama berjalannya
penelitian.
8. Mas Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Mas Wagiran, dan segenap laboran
Fakultas Farmasi yang sudah membantu penulis selama bekerja di
laboratorium.
9. Staf Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA Universitas Gadjah Mada
Yogyakarta.
10. Mama, Papa, Cik Wiwied, dan segenap keluarga besar penulis atas doa,
dukungan, dan semangat yang diberikan.
11. Anin, Fandri, dan Wiwit, terimakasih atas kerjasama, suka, dan duka selama
perjuangan di laboratorium.
12. Andy dan Edhi, terimakasih atas usaha dan bantuan dalam mengurusi ujian
tertutup dan ujian terbuka.
13. Teman-teman FST angkatan 2007 yang tidak dapat disebut satu per satu.
Terimakasih atas kebersamaannya selama kuliah dan praktikum. Sukses selalu
bagi kita semua.
14. Teman-teman KKN Kraton angkatan XL dan seluruh warga dusun Kraton.
Sukses selalu bagi kita semua.
15. Ibu dan Bapak Suhardiyanto, serta teman-teman kos Tasura 52, terimakasih
atas doa dan dukungannya.
16. Segenap pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan yang tidak
dapat disebutkan satu per satu.
ix
Akhir kata, penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih jauh dari
sempurna mengingat keterbatasan dan pengetahuan yang dimiliki. Oleh karena
itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat dibutuhkan oleh penulis
demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberi sumbangsih
yang bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
x
xi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ......................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. v
PRAKATA .................................................................................................. vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ..................................................... x
DAFTAR ISI ............................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xviii
INTISARI .................................................................................................... xix
ABSTRACT .................................................................................................. xx
BAB I PENGANTAR ................................................................................. 1
A. Latar Belakang ....................................................................................... 1
1. Permasalahan ...................................................................................... 3
2. Keaslian Penelitian ............................................................................. 4
3. Manfaat Penelitian .............................................................................. 4
B. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA.......................................................... 5
A. Kurkumin ................................................................................................ 5
xii
B. Sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion ................................. 7
C. Rekristalisasi .......................................................................................... 9
D. Uji Pendahuluan ..................................................................................... 10
1. Pemeriksaan organoleptis ................................................................... 10
2. Pemeriksaan kelarutan ........................................................................ 10
3. Pemeriksaan titik lebur ....................................................................... 11
4. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) ............ 12
5. Kromatografi gas-spektrometri massa ................................................ 13
E. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ............................................. 13
1. Spektrofotometri inframerah .............................................................. 13
2. Spektrometri massa ............................................................................ 14
F. Landasan Teori ....................................................................................... 15
G. Hipotesis ................................................................................................. 16
BAB III. METODE PENELITIAN ............................................................ 17
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ............................................................. 17
B. Definisi Operasional ............................................................................... 17
C. Bahan Penelitian ..................................................................................... 18
D. Alat Penelitian ........................................................................................ 18
E. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 19
1. Sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion ............................. 19
2. Uji pendahuluan ................................................................................. 19
a. Uji organoleptis .............................................................................. 19
b. Uji kelarutan senyawa hasil sintesis .............................................. 19
xiii
c. Uji titik lebur .................................................................................. 20
d. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) ....... 20
e. Kromatografi gas-spektrometer massa .......................................... 20
3. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis ............................................ 21
a. Spektrofotometri inframerah .......................................................... 21
b. Spektrometri massa ........................................................................ 21
F. Analisis Hasil ......................................................................................... 22
1. Penghitungan rendemen .................................................................... 22
2. Analisis pendahuluan ......................................................................... 22
3. Elusidasi struktur ................................................................................ 22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 23
A. Sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion ................................. 23
B. Analisis Pendahuluan ............................................................................. 26
1. Uji organoleptis .................................................................................. 26
2. Uji kelarutan ....................................................................................... 27
3. Uji titik lebur ...................................................................................... 28
4. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT) ............ 28
5. Kromatografi gas ................................................................................ 30
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil SIntesis ............................................. 31
1. Spektra inframerah ............................................................................. 31
2. Spektra massa ..................................................................................... 37
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 44
A. Kesimpulan ............................................................................................ 44
xiv
B. Saran........ ............................................................................................... 44
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 45
LAMPIRAN ........................................................................................... 48
BIOGRAFI PENULIS ............................................................................ 58
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV ...................... 11
Tabel II. Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis
dibandingkan dengan starting material ....................................... 27
Tabel III. Hasil uji kelarutan senyawa hasil sintesis
dibandingkan dengan starting material ........................................ 27
Tabel IV. Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis ............... 33
Tabel V. Interpretasi spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion ................ 34
Tabel VI. Interpretasi spektra inframerah 4-klorobenzaldehid ................... 36
Tabel VII. Hasil interpretasi spektra inframerah
senyawa hasil sintesis dengan sikloheksana-1,3-dion
dan 4-klorobenzaldehid sebagai pembanding ........................... 36
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur senyawa 2-benzilidena-sikloheksana-1,3-dion ........... 2
Gambar 2. Struktur kurkumin dibagi menjadi tiga farmakofor
yaitu A, B, dan C ..................................................................... 5
Gambar 3. Reaksi umum sintesis senyawa 2-(4'-klorobenzilidena)
sikloheksanadion ..................................................................... 15
Gambar 4. Mekanisme reaksi pembentukan ion enolat pada
sikloheksana-1,3-dion .............................................................. 24
Gambar 5. Mekanisme reaksi sintesis 2-(4'-klorobenzilidena)
sikloheksanadion ........................................................................ 25
Gambar 6. Resonansi pada 4-klorobenzaldehid .......................................... 26
Gambar 7. Kromatogram pada KLT ........................................................... 29
Gambar 8. Kromatogram kromatografi gas senyawa hasil sintesis ............ 31
Gambar 9. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis ................................ 32
Gambar 10. Spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion
sebagai pembanding ............................................................... 34
Gambar 11. Spektra inframerah 4-klorobenzaldehid
sebagai pembanding ............................................................... 35
Gambar 12. Spektra massa senyawa hasil síntesis ..................................... 37
Gambar 13. Fragmentasi senyawa hasil sintesis ......................................... 40
Gambar 14. Struktur molekul senyawa hasil sintesis.................................. 40
xvii
Gambar 15. Mekanisme reaksi pembentukan 4-(4-klorobenzilidena)-
2-(3-oksosikloheksenil) sikloheksanadion ............................. 41
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data penimbangan crude product ........................................... 48
Lampiran 2. Foto senyawa hasil sintesis ..................................................... 49
Lampiran 3. Data uji titik lebur senyawa hasil sintesis ............................... 50
Lampiran 4. Penghitungan kepolaran fase gerak ........................................ 51
Lampiran 5. Penghitungan Rf senyawa hasil sintesis.................................. 52
Lampiran 6. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis ............................. 53
Lampiran 7. Spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion
sebagai pembanding ............................................................... 54
Lampiran 8. Spektra inframerah 4-klorobenzaldehid
sebagai pembanding ............................................................... 55
Lampiran 9. Kromatogram kromatografi gas senyawa hasil sintesis ......... 56
Lampiran 10. Spektra massa senyawa hasil sintesis ................................... 57
xix
INTISARI
Senyawa enadion aromatis diketahui mempunyai aktifitas sebagai inhibitor angiogenesis. Aktifitasnya dapat ditingkatkan dengan menambahkan gugus kloro pada cincin aromatis. Salah satu hasil modifikasi struktur ini adalah senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion, yang pada strukturnya terdapat gugus kloro sebagai gugus penarik elektron pada cincin benzena. Cincin benzena yang kekurangan elektron akan menarik elektron pada rantai karbon yang mempunyai ikatan rangkap dua dan menyebabkan pada posisi beta menjadi lebih positif.
Penelitian ini termasuk dalam penelitian non-eksperimental deskriptif non-analitik. Sintesis dilakukan menggunakan sikloheksana-1,3-dion (3 mmol) dan 4-klorobenzaldehid (3 mmol) sebagai starting material dengan natrium hidroksida sebagai katalis. Analisis senyawa hasil sintesis dilakukan dengan uji organoleptis, uji kelarutan, uji titik lebur, uji kromatografi lapis tipis, kromatografi gas dan penghitungan rendemen serta elusidasi struktur dengan spektrofotometri inframerah dan spektrometri massa.
Senyawa hasil sintesis berbentuk serbuk halus, berwarna putih, tidak berbau, larut dalam aseton; mudah larut dalam etanol dan metanol; sangat mudah larut dalam kloroform dan piridin; dan sukar larut dalam aquades, jarak lebur antara 217-221oC, dan crude product 0,174 g. Berdasarkan hasil spektra inframerah dan massa, dapat disimpulkan bahwa senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion tidak terbentuk. Senyawa hasil sintesis yang terbentuk adalah 4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheksenil) sikloheksanadion dengan rumus molekul C19H17ClO3 dan berat molekul 328 g/mol.
Kata kunci : sikloheksana-1,3-dion, 4-klorobenzaldehid, reaksi kondesasi aldol silang, 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion, inhibitor angiogenesis
xx
ABSTRACT
Enadion aromatic compounds are known to have activity as an inhibitor angiogenesis. Activities can be enhanced by adding a chloro group on the aromatic ring. The result of this structural modification is the compound 2-(4'-chlorobenzylidene) cyclohexanedione, which the chloro group as an electron withdrawing groups on benzene. Electron deficient on benzene will attract electrons in the carbon chain that have a double bond and causing the beta position became more positive.
This research was non-experimental descriptive and non-analytic research. Synthesis carried out using cyclohexane-1,3-dione (3 mmol) and 4-chlorobenzaldehyde (3 mmol) as the starting material with sodium hydroxide as a catalyst. Analysis of compounds synthesized by organoleptic test, solubility test, melting point test, thin layer chromatography, gas chromatography and calculating the yield and structure elucidation by infrared spectrophotometry and mass spectrometry. The result of this research is a compound with fine powder form, white colors, odorless, soluble in acetone, freely soluble in ethanol and methanol; very easily soluble in chloroform and pyridine, and slightly soluble in aquades, melting range between 217-221oC, and the crude product 0.174 g. Based on the results of infrared and mass spectra, it can be concluded that the 2-(4'-chlorobenzylidene) cyclohexanedione is not formed. The compound that formed is 4-(4-chlorobenzylidene)-2-(3-oxocyclohexenyl) cyclohexanedione with molecular formula C19H17ClO3 and molecular weight of 328 g/mol. Key words : cyclohexane-1,3-dione, 4-chlorobenzaldehyde, cross aldol condensation, 2-(4'-chlorobenzylidene) cyclohexanedione, inhibitor angiogenesis
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Angiogenesis adalah proses pembentukan pembuluh darah baru, yang
penting untuk reproduksi sel, pengembangan dan penyembuhan luka di bawah
kondisi normal. Proses ini diketahui merupakan hal yang sangat penting untuk
pertumbuhan dan metastasis tumor. Tumor tidak dapat membesar lebih dari 1-2
mm kecuali tumor ini memiliki vaskularisasi yang baik. Zona 1-2 mm merupakan
jarak maksimal nutrisi dan oksigen yang berasal dari pembuluh darah dapat
berdifusi ke jaringan sekitarnya. Oleh karena itu, untuk dapat mencapai ukuran
yang lebih besar, maka diperlukan neovaskularisasi (angiogenesis) guna
mendukung nutrisi jaringan tumor baru. Jadi pada dasarnya pertumbuhan tumor
dikontrol oleh keseimbangan faktor angiogenik dan faktor yang menghambat
faktor angiogenik (Chrestella, 2009). Menurut National Cancer Institute, dua
protein yang memainkan peran dalam pembentukan pembuluh darah (faktor
angiogenik) yang tampak paling penting dalam mempertahankan pertumbuhan
tumor adalah vascular endothelial growth factor (VEGF) dan basic fibroblast
growth factor (bFGF) (Anonim, 2003).
Robinson et al., (2003) merancang senyawa-senyawa enon aromatik dan
dienon aromatik yang merupakan analog kurkumin sebagai inhibitor
angiogenesis. Senyawa ini dapat menghambat inisiasi, promosi, dan metastasis
2
tumor. Senyawa ini juga telah diteliti dan berpotensi sebagai inhibitor
angiogenesis (Gururaj, Belakavad, Venkatesh, Marm, Salimatha, 2002). Senyawa
tersebut dilaporkan aktif sebagai inhibitor angiogenesis dengan penghambatan
antara 87,1%-98,2% pada konsentrasi 3 µg/mL dan antara 90,4%-98,1% pada
konsentrasi 6 µg/mL. (Ireson et. al., 2001).
Istyastono, Yuniarti, dan Jumina (2009) melaporkan hasil sintesis tentang
senyawa turunan kurkumin sebagai senyawa enadion aromatis yaitu 2-
benzilidena-sikloheksana-1,3-dion.
O
O
Gambar 1. Struktur senyawa 2-benzilidena-sikloheksana-1,3-dion
(Istyastono, Yuniarti, dan Jumina, 2009)
Senyawa enadion aromatis tersebut diketahui berpotensi sebagai
inhibitor angiogenesis. Untuk meningkatkan aktifitas sebagai inhibitor
angiogenesis, maka salah satu senyawa enadion aromatis yang dapat
dikembangkan adalah senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion. Adanya
gugus kloro (-Cl) pada senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
berfungsi sebagai gugus penarik elektron pada cincin benzena, menyebabkan
cincin benzena kekurangan elektron. Cincin benzena yang kekurangan elektron
akan menarik elektron pada rantai karbon tetangganya yang mempunyai ikatan
rangkap dua dan menyebabkan pada posisi beta menjadi elektropositif. Senyawa
ini diharapkan memiliki aktifitas sebagai inhibitor angiogenesis yang lebih poten
dibandingkan 2-benzilidena-sikloheksana-1,3-dion.
enadion
3
Reaksi yang mendasari sintesis senyawa 2-(4'-klorobenzilidena)
sikloheksanadion adalah reaksi kondensasi aldol silang, yaitu suatu reaksi antara
sebuah aldehid yang tidak mempunyai hidrogen alpha (α) dengan suatu senyawa
aldehid maupun keton yang mempunyai hidrogen alpha (α). Prinsip reaksi
kondensasi aldol silang adalah suatu senyawa dengan sedikitnya satu hidrogen
alpha (α) dapat mengalami reaksi kondensasi dengan senyawa karbonil lain yang
tidak memiliki hidrogen alpha (α) dalam suasana basa. Produk reaksi kondensasi
aldol silang adalah senyawa enon berkonjugasi alpha-beta (Fessenden and
Fessenden, 1994).
Katalis dibutuhkan dalam sintesis organik untuk menurunkan energi
aktivasi sehingga dapat meningkatkan laju reaksi. Pada sintesis 2-(4’-
klorobenzilidena) sikloheksanadion, digunakan katalis basa yaitu natrium
hidroksida. Adanya katalis basa akan dihasilkan intermediet enolat yang lebih
reaktif daripada intermediet enol yang dihasilkan dari katalis asam (Fessenden and
Fessenden, 1986). Digunakan natrium hidroksida yang bersifat basa kuat, untuk
mengambil satu hidrogen alpha (α) pada sikloheksana-1,3-dion yang terintangi
oleh dua gugus karbonil (C=O), sehingga dapat membentuk ion enolat pada
sikloheksana-1,3-dion yang bertindak sebagai nukleofil.
1. Permasalahan
Apakah senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion dapat disintesis
dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan katalis natrium
hidroksida?
4
2. Keaslian penelitian
Sejauh penelusuran penulis, penelitian sintesis senyawa 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid dengan katalis natrium hidroksida berdasarkan reaksi
kondensasi aldol silang belum pernah dilakukan.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi
mengenai sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion dari
sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan katalis natrium
hidroksida.
b. Manfaat metodologi. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan
pengetahuan tentang tata cara sintesis 2-(4'-klorobenzilidena)
sikloheksanadion dengan menggunakan reaksi kondensasi aldol silang.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sintesis senyawa 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid dengan katalis natrium hidroksida.
5
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Kurkumin
Kurkumin (1,7-bis(4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-1,6-heptadiena-3,5-dion)
yang merupakan komponen aktif dari rhizoma Curcuma longa L. Senyawa ini
memiliki rumus molekul C21H20O6 dengan berat molekul 368,126 g/mol. Kristal
kurkumin berwarna kuning atau oranye. Warna larutan kurkumin tidak konstan,
tergantung pada pH. Pada pH asam, warna kurkumin menjadi kuning, namun
warna berubah menjadi merah tua jika pada pH basa (Tonnesen et al., 1986).
Kestabilan kurkumin tergantung pada pH. Pada suasana basa, kurkumin
mengalami degradasi menjadi trans-6-(4-hidroksi-3-metoksi fenil)-2,3-diokso-5-
heksanal, asam ferulat, feruloilmetana dan vanillin. Kestabilan kurkumin juga
dipengaruhi cahaya atau sinar. Cahaya dapat menyebabkan terjadinya degradasi
secara fotokimiawi. Hal ini disebabkan kurkumin memiliki gugus metilen aktif (-
CH2-) di antara dua gugus keton (Tonnesen dan Karlsen, 1985).
Gambar 2. Struktur kurkumin dibagi menjadi tiga farmakofor yaitu A, B, dan C (Robinson et al., 2003)
O O
HO OH
OO
CH3 CH3A
B
C
6
Robinson et al., (2003) membagi molekul kurkumin menjadi tiga bagian
farmakofor yaitu bagian A, B, dan C. Bagian A dan C merupakan gugus aromatis,
sedangkan bagian C adalah ikatan diena-dion. Dua gugus aromatis tersebut baik
simetris atau tidak simetris menentukan potensi ikatan antara senyawa obat
dengan reseptor, oleh karena itu modifikasi dilakukan pada ketiga bagian
farmakofor tersebut. Modifikasi pada farmakofor A dan C dapat dilakukan
dengan substitusi pada cincin aromatis tersebut dengan gugus yang lain. Beberapa
hasil pengujian membuktikan bahwa analog kurkumin dengan modifikasi pada
farmakofor A dan C dengan substituen berbeda maupun modifikasi pada
farmakofor B menjadi monoketon, menunjukkan hasil modifikasi memiliki
potensi penghambatan pertumbuhan sel kanker yang lebih baik/poten dari
kurkumin itu sendiri (Da’i, 2003).
Modifikasi terhadap senyawa penuntun kurkumin dapat dilakukan melalui:
1. Modifikasi gugus pada bagian terminal atau sayap dari inti aromatik/inti
benzaldehidnya dengan memasukkan substituen-substituen tertentu.
2. Modifikasi gugus pada bagian tengahnya yaitu menggunakan turunan 3-
aril/alkil pentana-2,4-dion untuk modifikasi struktur pada gugus metilen
aktifnya.
3. Modifikasi gugus baik pada bagian terminal inti aromatik ataupun pada bagian
tengahnya yaitu dengan cara mengubah bagian tengahnya menjadi bentuk
siklik dan memendekkan rantai tengah dengan menghilangkan satu gugus
karbonil dan satu gugus metilen aktifnya (Nugroho, 1998).
7
B. Sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion dapat disintesis dari
starting material sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan katalis
basa seperti natrium hidroksida. Nama lain dari sikloheksana-1,3-dion adalah
dihidroresorsinol. Senyawa ini berupa kristal, dengan rumus molekul C6H8O2 dan
berat molekul 112,12 g/mol. Titik lebur senyawa ini adalah 105°C. Sikloheksana-
1,3-dion larut dalam air, kloroform, aseton dan benzena panas. Tidak larut dalam
eter, karbondioksida dan petroleum eter (Budavari, O’Neil, Smith, dan
Heckelmann, 1989). Sedangkan, 4-klorobenzaldehid termasuk golongan aldehid
aromatis dengan substituen golongan halogen yaitu kloro. Berat molekul 4-
klorobenzaldehid adalah 140,57 g/mol dengan rumus molekul C7H5OCl. Pemerian
senyawa ini berupa kristal berwarna putih dengan titik lebur 45oC-47oC dan titik
didik sebesar 213oC-214oC dan mempunyai karakteristik bau menyengat. 4-
klorobenzaldehid larut dalam etanol (Anonim, 2009). Aldehid aromatis
cenderung kurang reaktif sebagai elektrofil dibandingkan dengan aldehid alifatis.
Hal ini disebabkan karena adanya donor elektron dari resonansi cincin benzena
pada gugus karbonil (McMurry, 2004).
Katalis adalah suatu zat atau senyawa yang mengakibatkan suatu reaksi
lebih cepat mencapai keseimbangan (Cotton and Wilkinson, 1989). Katalis akan
mempercepat kecepatan reaksi maju dan reaksi balik dengan kekuatan yang sama
pada sistem keseimbangan (Keenan, 1995). Natrium hidroksida merupakan salah
satu katalis yang digunakan dalam sintesis organik. Natrium hidroksida
mempunyai rumus molekul NaOH dan bersifat basa kuat. Berat molekul natrium
8
hidroksida adalah 40 g/mol, mempunyai titik lebur 318oC, titik didih 1390oC
(Anonim, 1995). Di dalam reaksi organik ada beberapa mekanisme yang dapat
dilakukan oleh katalis, yaitu meningkatkan kemampuan elektrofil untuk diserang
oleh nukleofil dan meningkatkan reaktifitas dari suatu nukleofil. Katalis dapat
meningkatkan kemampuan gugus pergi untuk meninggalkan senyawanya (Bruice,
1998).
Reaksi yang mendasari sintesis senyawa 2-(4'-klorobenzilidena)
sikloheksanadion adalah reaksi kondensasi aldol silang, yaitu suatu reaksi antara
sebuah aldehid yang tidak mempunyai sebuah hidrogen alpha (α) dan suatu
senyawa aldehid maupun keton yang mempunyai hidrogen alpha (α) (Fessenden
and Fessenden, 1994).
Mula-mula dalam suasana basa, hidrogen alpha (α) pada sikloheksana-
1,3-dion akan membentuk ion enolat yang berperan sebagai nukleofil.
Pembentukan ion enolat akan meningkatkan nukleofilisitas dari atom karbon
alpha (α) sikloheksana-1,3-dion dan dapat beresonansi membentuk karbanion
yang kemudian menyerang atom karbon karbonil dari 4-klorobenzaldehid.
Kemudian dari reaksi tersebut akan terbentuk produk senyawa aldol yang mudah
terhidrasi sehingga menghasilkan senyawa enon aromatik yaitu 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion (Fessenden and Fessenden, 1994).
9
C. Rekristalisasi
Pemurnian padatan dengan rekristalisasi didasarkan pada perbedaan
kelarutannya dalam pelarut atau campuran pelarut (Anwar, Pranowo, dan
Wahyuni, 1994). Rekristalisasi merupakan proses pemurnian suatu zat padat
dengan cara melarutkan zat tersebut dengan pelarut panas kemudian didinginkan.
Dengan pemanasan maka kelarutan akan meningkat dan ketika dingin kelarutan
akan berkurang secara cepat dan senyawa mulai mengendap (Bresnick, 1996).
Beberapa metode rekristalisasi adalah:
1. Mengkristalkan kembali secara langsung dari cairan pelarut.
2. Mengkristalkan kembali dengan asam basa.
3. Mengkristalkan kembali secara presipitasi dengan solven kedua
(Reksohadiprojo, 1996).
Agar rekristalisasi dapat berjalan dengan baik, pengotor harus dapat larut
dengan pelarut untuk rekristalisasi atau mempunyai kelarutan lebih besar dari
senyawa yang diinginkan agar pengotor tidak ikut mengkristal (Bresnick, 1996).
Pelarut yang baik untuk rekristalisasi adalah:
1. Dapat melarutkan senyawa pada suhu tinggi namun sedikit pada suhu rendah.
2. Harus dapat melarutkan kotoran dengan segera pada temperatur rendah.
3. Dapat menghasilkan bentuk kristal yang baik dari senyawa yang dimurnikan
serta dapat dipisahkan dari bahan utama.
4. Pelarut tidak boleh bereaksi dengan bahannya (Reksohadiprojo, 1996).
10
D. Uji Pendahuluan
Uji pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari senyawa
hasil sintesis, meliputi pemeriksaan organoleptis, pemeriksaan kelarutan,
pemeriksaan titik lebur, kromatografi gas-spektrometri massa, dan uji kemurnian
menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT).
1. Pemeriksaan organoleptis
Uji ini merupakan uji yang paling sederhana dan memuat paparan
mengenai suatu zat secara umum meliputi bentuk, warna, dan bau. Pernyataan
dalam pemeriksaan organoleptis tidak cukup kuat dijadikan syarat baku. Namun
secara tidak langsung dapat membantu dalam penilaian pendahuluan terhadap zat
yang bersangkutan (Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI,
1995).
2. Pemeriksaan kelarutan
Pemeriksaan kelarutan dilakukan untuk mengidentifikasi atau mengetahui
sifat fisik suatu zat. Pemeriksaan kelarutan zat padat dalam cairan dilakukan
dengan melarutkan suatu zat hingga larutan tepat jenuh pada suhu yang terkontrol,
kemudian hasilnya dibandingkan dengan standar. Hasil pemeriksaan kelarutan
diharapkan sesuai dengan yang tercantum dalam standar. Dalam setiap
pemeriksaan kelarutan, kemurnian zat dan pelarut harus terjamin karena adanya
sedikit pengotor dapat menyebabkan terjadinya variasi hasil (Jenkins, 1965)
Kelarutan suatu zat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut
yaitu oleh momen dipolnya. Pelarut polar dapat melarutkan zat terlarut ionik dan
zat polar lain. Pelarut semipolar seperti alkohol dapat dapat menginduksi suatu
11
derajat polaritas tertentu dalam molekul pelarut non polar, sehingga menjadi dapat
larut dalam alkohol. Maka pelarut semipolar ini dapat bertindak sebagai pelarut
perantara yang dapat menyebabkan bercampurnya cairan polar dan nonpolar.
Pelarut nonpolar dapat melarutkan zat terlarut non polar melalui interaksi dipol
induksi. Selain momen dipol, faktor lain yang berpengaruh terhadap kelarutan zat
antara lain tetapan dielektrik, asosiasi, solvasi, tekanan dalam, dan reaksi asam-
basa (Martin and Bustamante, 1993).
Istilah kelarutan tidak saja merupakan standar atau uji kemurnian dari
suatu zat, tetapi lebih dimaksudkan sebagai informasi dalam penggunaan,
pengolahan, dan peracikan suatu bahan, kecuali disebutkan secara khusus dalam
judul tersendiri dan disertai cara ujinya secara kuantitatif (Direktorat Jenderal
Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995).
Tabel I. Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV (Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995)
Istilah kelarutan Jumlah bagian pelarut yang diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat
Sangat mudah larut Kurang dari 1 Mudah larut 1 sampai 10
Larut 10 sampai 30 Agak sukar larut 30 sampai 100
Sukar larut 100 sampai 1.000 Sangat sukar larut 1.000 sampai 10.000 Praktis tidak larut Lebih dari 10.000
3. Pemeriksaan titik lebur
Titik lebur adalah proses perubahan fisika pada suhu tertentu yang
mengakibatkan padatan mulai berubah menjadi cair pada tekanan atmosfer. Jika
suhu dinaikkan, terjadi penyerapan energi oleh molekul senyawa sehingga bila
12
energi yang diserap cukup besar maka akan terjadi vibrasi dan rotasi dari molekul
tersebut. Bila suhu tetap dinaikkan terus maka molekul akan rusak dan berubah
menjadi cairan (Bradstatter, 1971).
Pemeriksaan titik lebur merupakan aspek yang sangat penting, yang
seringkali dilakukan dalam penelitian sintesis. Penelitian titik lebur dapat
memberikan informasi mengenai kemurnian dari suatu produk hasil sintesis. Pada
umumnya suatu senyawa mempunyai kemurnian yang baik bila jarak leburnya
tidak lebih dari 2°C. Rentangan lebih besar dari harga ini dapat dikatakan
senyawa kurang murni (MacKenzie, 1967).
4. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
Kromatografi lapis tipis dapat digunakan untuk mengidentifikasi
komponen tertentu. Teknik ini sering dilakukan dengan lempeng kaca atau plastik
yang dilapisi dengan fase diam. Senyawa yang akan dianalisis ditotolkan pada
dasar lempengan yang dilapisi fase diam dan dielusi dengan fase gerak yang akan
bergerak naik oleh karena gaya kapilaritas (Bresnick, 2004).
Jika fase diam bersifat polar maka senyawa yang bersifat polar akan
melekat lebih kuat pada lempeng daripada senyawa non polar akibat interaksi
tarik-menarik dipol-dipol. Senyawa non polar kurang melekat pada fase diam
polar sehingga terelusi lebih cepat. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan
bahwa jarak rambat senyawa pada lempengan dapat digunakan sebagai cerminan
polaritas suatu senyawa (Bresnick, 2004).
Untuk mengidentifikasi bercak yang ada pada lempeng KLT dapat
dilakukan dengan menempatkan lempeng KLT dibawah sinar UV atau dengan
13
menyemprotkan larutan yang dapat bereaksi dengan senyawa sehingga dapat
menimbulkan warna (Bresnick, 2004).
5. Kromatografi gas-spektrometri massa
Kromatografi gas merupakan instrumen analitis yang memberikan
informasi baik kualitatif maupun kuantitatif mengenai komponen suatu sampel.
Sampel akan mengalami proses pemisahan dalam kolom, kemudian dideteksi dan
direkam sebagai pita elusi (Day and Underwood, 1996).
Metode kromatografi gas dan spektrometri massa memberikan keuntungan
saat keduanya digunakan secara bersamaan. Proses pemisahan dilakukan oleh
kromatografi gas, sedangkan proses identifikasi dan kuantitatif dilakukan oleh
spektrometri massa. Keuntungan dari kromatografi gas-spektrometri massa antara
lain metode ini dapat digunakan untuk hampir semua jenis analit, memiliki batas
deteksi yang rendah, dan memberi informasi penting tentang spektra massa dari
suatu senyawa organik (Dean, 1995).
E. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Spektrofotometri inframerah
Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk mengetahui gugus
fungsional yang terdapat dari suatu senyawa. Namun demikian, spektrofotometri
ini tidak memberikan informasi mengenai struktur sebanyak yang diberikan
spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance (Bresnick, 2004).
Semua ikatan kimia memiliki frekuensi khas yang dapat membuat ikatan
mengulir (stretch) atau menekuk (blend). Bila frekuensi energi elektromagnetik
14
inframerah yang dilewatkan pada suatu molekul sama dengan frekuensi mengulur
atau menekuknya ikatan maka energi tersebut akan diserap. Serapan inilah yang
dapat direkam oleh detektor pada spektrofotometri inframerah (Bresnick, 2004).
2. Spektrometri massa
Prinsip dalam spektroskopi massa adalah terjadinya tabrakan antara
sebuah molekul organik dengan salah satu elektron berenergi tinggi yang
menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul tersebut dan membentuk ion
positif organik. Ion positif organik yang dihasilkan dari penembakan elektron
berenergi tinggi ini tidak stabil dan pecah menjadi fragmen kecil, baik berbentuk
radikal bebas maupun ion-ion lain. Dalam sebuah spektrometer massa, hanya
fragmen bermuatan positif yang akan terdeteksi.
Spektra massa merupakan grafik antara kelimpahan relatif fragmen
bermuatan positif terhadap perbandingan massa/muatan (m/z). Muatan ion dari
partikel yang terdeteksi dalam spektra massa adalah +1. Nilai m/z ion semacam
ini sama dengan massanya. Dari segi praktis, spektra massa adalah rekaman dari
massa partikel terhadap kelimpahan relatif partikel tersebut.
Pecahnya suatu molekul atau ion menjadi fragmen-fragmen bergantung
pada kerangka karbon dan gugus fungsional yang ada. Oleh karena itu, struktur
dan massa fragmen memberikan petunjuk mengenai struktur molekul induknya.
Selain itu, spektra massa digunakan juga untuk menentukan bobot molekul suatu
senyawa (Fessenden and Fessenden, 1994).
15
F. Landasan Teori
Reaksi kondensasi aldol silang adalah suatu reaksi antara sebuah aldehid
yang tidak mempunyai sebuah hidrogen alpha (α) dan suatu senyawa aldehid
maupun keton yang mempunyai hidrogen alpha (α). Dengan mereaksikan
sikloheksana-1,3-dion yang memiliki hidrogen alpha (α) yang diapit oleh dua
gugus keton dengan 4-klorobenzaldehid yang merupakan senyawa karbonil yang
tidak memiliki hidrogen alpha (α) dapat menghasilkan senyawa 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion.
Gambar 3. Reaksi umum sintesis senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
+
Cl
C
O
H NaOH
O
OCl
O
O
H
H
Sikloheksana-1,3-dion 4-klorobenzaldehid 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
16
G. Hipotesis
Senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion dapat disintesis dari
sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid menggunakan katalis natrium
hidroksida berdasarkan reaksi kondensasi aldol silang.
17
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian non-eksperimental deskriptif non-
analitik karena tidak ada perlakuan pada subjek uji dan hanya dipaparkan
fenomena yang terjadi yang tidak terdapat hubungan sebab akibat.
B. Definisi Operasional
1. Starting material
Starting material adalah bahan awal yang digunakan untuk penelitian.
Starting material yang digunakan dalam penelitian ini adalah sikloheksana-1,3-
dion dan 4-klorobenzaldehid.
2. Katalis
Katalis adalah suatu senyawa yang digunakan dalam reaksi untuk
meningkatkan laju reaksi kimia. Dalam penelitian ini, katalis yang digunakan
adalah natrium hidroksida.
3. Senyawa hasil sintesis
Senyawa hasil sintesis adalah senyawa yang diharapkan terbentuk dari
starting material. Senyawa hasil sintesis dalam penelitian ini adalah 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion.
18
4. Rendemen senyawa hasil sintesis
Rendemen senyawa hasil sintesis adalah jumlah senyawa hasil sintesis
yang terbentuk dan dapat dihitung dari jumlah starting material yang digunakan.
Rendemen senyawa hasil sintesis dalam penelitian ini adalah rendemen 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion.
C. Bahan Penelitian
Sikloheksana-1,3-dion (p.a., Nacalay), aquades (Laboratorium Kimia
Organik Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma), 4-klorobenzaldehid (p.a.,
Nacalay), etanol (p.a., Merck), asam asetat glasial (p.a., Merck), natrium
hidroksida (p.a., Merck), metanol (p.a., Merck), kloroform (p.a., Merck), etil
asetat (p.a., Merck), aseton (p.a., Merck), piridin (p.a., Merck), es batu.
D. Alat Penelitian
Pengaduk magnetik, pemanas listrik (Herdolph MR 2002), pengering
(Memmert Oven Model 400), neraca analitik (Mextler PM 100), thermophan
(Electrothermal 9100), seperangkat alat gelas, klem, statif, mantel heater,
termometer, labu alas bulat 1000 mL, pendingin alihn, corong Buchner,
spektrofotometer inframerah (IR Shimadzu Prestige-21), kromatografi gas-
spektrometer massa (Shimadzu QP 2010S), lampu UV254 nm, mikropipet, baskom,
kertas saring, dropple plate.
19
E. Tata Cara Penelitian
1. Sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Sikloheksana-1,3-dion 3,0 mmol (0,33 g) dimasukkan ke dalam labu
erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan 10 mL larutan natrium hidroksida 4%
b/v dan diaduk selama 15 menit pada suhu kamar menggunakan pengaduk
magnetik. 4-klorobenzaldehid 3,0 mmol (0,43 g) dimasukkan dalam labu
erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan 20 mL etanol. Campuran 4-
klorobenzaldehid dengan etanol dimasukkan dalam labu alas bulat 1000 mL dan
dipanaskan pada temperatur 80oC. Campuran sikloheksana-1,3-dion dengan
larutan natrium hidroksida ditambahkan tetes demi tetes ke dalam labu alas bulat
1000 mL yang berisi campuran 4-klorobenzaldehid dengan etanol. Selanjutnya,
dilakukan refluks selama tiga jam. Senyawa yang diperoleh diisolasi dengan cara
maserasi selama satu jam menggunakan campuran asam asetat glasial-aquades
(1:1), disaring, dicuci dengan aquades, dikeringkan, dan dihitung rendemennya.
2. Uji pendahuluan
a. Uji organoleptis
Uji organoleptis meliputi bentuk, warna, dan bau senyawa hasil sintesis.
Kemudian hasil pengamatan dibandingkan dengan starting material yang
digunakan dalam penelitian yaitu sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid.
b. Uji kelarutan senyawa hasil sintesis
Senyawa hasil sintesis sebanyak 10 mg dimasukkan ke dalam beberapa
tabung reaksi, kemudian ditambahkan dengan akuades tetes demi tetes, amati
20
kelarutannya. Pelarut lain yaitu etanol, metanol, kloroform, aseton, dan piridin
dilakukan dengan prosedur yang sama. Kemudian dibandingkan dengan starting
material yang digunakan dalam penelitian yaitu sikloheksana-1,3-dion, dan 4-
klorobenzaldehid.
c. Uji titik lebur
Sedikit kristal hasil sintesis dimasukkan ke dalam electrothermal capillary
tubes, kemudian dimasukkan ke dalam alat pengukur titik lebur (thermophan).
Amati peleburan kristalnya dan catat suhu waktu pertama kali melebur hingga
kristal melebur seluruhnya dengan kenaikan suhu 0,2°C tiap menitnya.
d. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
Senyawa hasil sintesis dan starting material masing-masing dilarutkan
dalam etanol. Masing-masing larutan tersebut ditotolkan sebanyak 1 µL dengan
menggunakan mikropipet pada lempeng silika gel GF254 yang sudah diaktifkan
pada suhu 1000C selama 30 menit dan fase gerak yang digunakan yaitu
kloroform-etil asetat (9:1 v/v). Pengembangan dilakukan dengan jarak rambat 10
cm.
e. Kromatografi gas-spektrometer massa
Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis dilakukan dengan
kromatografi gas dengan kondisi alat: suhu injector 300°C, jenis kolom Rtx-5MS,
panjang kolom 30 meter, suhu kolom diprogram 100-300°C, gas pembawa
helium, tekanan 22 kPa, kecepatan alir fase gerak 0,5 ml/menit, dan detektor
ionisasi nyala. Cuplikan senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam aseton, kemudian
diinjeksikan kedalam injektor pada alat kromatografi gas. Aliran gas dari gas
21
pengangkut helium akan membawa cuplikan yang sudah diuapkan masuk kedalam
kolom Rtx-5MS yang dilapisi fase cair dimethylpolysiloxane. Selanjutnya
cuplikan diukur oleh detektor hingga diperoleh suatu kromatogram.
3. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dilakukan oleh petugas
laboratorium kimia organik, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta. Prinsip kerja secara umum yaitu:
a. Spektrofotometri inframerah
Senyawa hasil sintesis sebanyak kurang lebih 0,5 mg – 1,0 mg dicampur
homogen dengan kurang lebih 10 mg KBr, kemudian dikempa dan dibuat tablet.
Cahaya inframerah dari sumber dilewatkan melalui cuplikan, kemudian dipecah
menjadi frekuensi-frekuensi individunya dalam monokromator dan intensitas
relatif dari frekuensi individu diukur oleh detektor hingga didapat spektra
inframerah dari senyawa yang bersangkutan. Bilangan gelombang yang digunakan
400-4000 nm.
b. Spektrometri massa
Uap cuplikan senyawa hasil sintesis yang keluar dari kolom kromatografi
gas dialirkan ke dalam kamar pengion pada spektromoter massa untuk ditembak
dengan seberkas elektron hingga terfragmentasi. Jenis pengionan yang digunakan
adalah electron impact (EI) 70 eV. Fragmen-fragmen akan melewati lempeng
mempercepat ion dan didorong menuju tabung analisator, dimana partikel-partikel
akan dibelokkan dalam medan magnet dan menimbulkan arus pada kolektor yang
22
sebanding dengan kelimpahan relatif setiap fragmennya. Kelimpahan relatif setiap
fragmen akan dicatat dan menghasilkan data spektra massa.
F. Analisis Hasil
1. Penghitungan rendemen
2. Analisis pendahuluan
Analisis pendahuluan senyawa hasil sintesis berdasarkan data
organoleptis, data kelarutan, data kromatografi lapis tipis, data titik lebur, dan
data kromatografi gas.
3. Elusidasi struktur
Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis berdasarkan data spektra
inframerah dan spektra massa.
23
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis 2-(4’-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Sintesis 2-(4’-klorobenzilidena) sikloheksanadion dilakukan berdasarkan
reaksi kondensasi aldol silang dari starting material sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid menggunakan katalis natrium hidroksida. Sikloheksana-1,3-dion
yang memiliki hidrogen alpha yang diapit oleh dua gugus karbonil keton
bertindak sebagai nukleofil, yang akan bereaksi dengan 4-klorobenzaldehid yang
bertindak sebagai elektrofil. Natrium hidroksida digunakan sebagai katalis karena
bersifat basa dan tergolong dalam basa hidroksida. Reaksi kondensasi aldol silang
berlangsung dalam suasana basa. Oleh karena itu, penggunaan natrium hidroksida
dapat memberi suasana basa pada jalannya reaksi pembentukan 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion.
Berdasarkan hasil orientasi untuk mendapatkan kondisi sintesis yang
optimal, tahap awal sintesis dilakukan dengan mencampur sikloheksana-1,3-dion
dengan larutan natrium hidroksida 4% b/v untuk membentuk ion enolat dari
sikloheksana-1,3-dion. 4-klorobenzaldehid dilarutkan dalam etanol. Larutan 4-
klorobenzaldehid ditambahkan pada campuran sikloheksana-1,3-dion dengan
natrium hidroksida tetes demi tetes. Selama proses sintesis, digunakan refluks
untuk mempertahankan kondisi sistem termodinamika sehingga reaksi dapat
berjalan sempurna. Pada penelitian ini, proses refluks dilakukan selama tiga jam.
Dalam proses sintesis ini dilakukan pengadukan dan pemanasan. Fungsi
pengadukan disertai pemanasan adalah mempercepat terjadinya reaksi dari kedua
24
starting material tersebut. Adanya pengadukan disertai pemanasan dapat
meningkatkan mobilitas molekul starting material, sehingga frekuensi terjadinya
tumbukan antar starting material menjadi tinggi.
Penambahan natrium hidroksida sebagai katalis, menyebabkan ion
hidroksida dari natrium hidroksida bereaksi dengan sikloheksana-1,3-dion
membentuk ion enolat. Hal ini dapat terjadi karena terdapat atom hidrogen alpha
(α) pada sikloheksana-1,3-dion yang bersifat asam. Satu hidrogen alpha (α)
diambil oleh ion hidroksida, menyebabkan atom karbon bermuatan negatif yang
disebut ion enolat. Hal ini menyebabkan sikloheksana-1,3-dion bertindak sebagai
nukleofil.
O
O
H
HNa OH +
O
O
H
O
O
H
-H2O
Gambar 4. Mekanisme reaksi pembentukan ion enolat pada sikloheksana-
1,3-dion
Ion enolat yang sudah terbentuk, akan bereaksi dengan 4-klorobenzaldehid
yang bertindak sebagai elektrofil. Pada 4-klorobenzaldehid, adanya atom oksigen
yang lebih elektronegatif dari atom karbon menyebabkan atom karbon pada gugus
karbonil bermuatan parsial positif. Penyerangan ion enolat terhadap 4-
klorobenzaldehid menghasilkan senyawa antara yaitu beta hidroksi karbonil yang
dapat mengalami dehidrasi jika dipanaskan menjadi senyawa 2-(4'-
klorobenzilidena) sikloheksanadion.
25
O
O
H
HNa OH +
O
O
H
O
O
H
-H2O
O
O
H
Cl
C
O
H
O
O
HO
H
Cl
HO H
OH O
O
H
H
OH
Cl
-OH-
-H2O
OH O
O
H
Cl
O
OCl
2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
-OH-
+
Gambar 5. Mekanisme reaksi sintesis 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Selanjutnya, senyawa hasil sintesis dilakukan isolasi dengan cara maserasi
menggunakan campuran asam asetat glasial-aquades (1:1 v/v). Isolasi bertujuan
untuk mendesak serbuk yang ada dalam produk. Asam asetat glasial-aquades
diketahui memiliki nilai kepolaran yang besar, sehingga mampu mendesak serbuk
atau kristal yang terperangkap dalam produk. Setelah terbentuk serbuk, maka
dilakukan filtrasi dengan bantuan kertas saring untuk mendapatkan serbuk.
Berikutnya, dicuci dengan aquades untuk menghilangkan sisa asam asetat glasial
dan menetralkan serbuk dari senyawa-senyawa yang larut dalam aquades, seperti
sikloheksana-1,3-dion.
Crude product hasil sintesis diperoleh sebesar 0,174 gram. Disebut crude
product sebab senyawa hasil sintesis belum dapat dikatakan murni. Diperoleh
crude product sebesar 0,174 gram karena jumlah milimol (mmol) starting
material yang kecil yaitu 3 mmol. Atom karbon pada gugus karbonil 4-
26
klorobenzaldehid kurang elektrofil karena adanya donor elektron dari resonansi
cincin benzena pada gugus karbonil.
C
O
H
Cl
C
O
H
Cl
C
O
H
Cl
C
O
H
Cl Gambar 6. Resonansi pada 4-klorobenzaldehid (McMurry, 2004)
Adanya reaksi self-condensation sikloheksana-1,3-dion yang menyebabkan
berkurangnya sifat nukleofilisitas ion enolat dari sikloheksana-1,3-dion untuk
menyerang 4-klorobenzaldehid. Pengaruh konsentrasi natrium hidroksida sebesar
4% b/v dan urutan pencampuran starting material yang cenderung menyebabkan
reaksi self condensation pada sikloheksana-1,3-dion. Penyebab lainnya adalah
pada sikloheksana-1,3-dion terdapat sisi yang bersifat nukleofil dan elektrofil. Sisi
nukleofil berada pada atom karbon yang dekat dengan gugus karbonil (C=O),
sedangkan sisi elektrofil berada pada atom karbon karbonil tersebut.
B. Analisis Pendahuluan
1. Uji organoleptis
Uji organoleptis bertujuan untuk mengetahui sifat fisik senyawa hasil
sintesis, antara lain bentuk, warna, dan bau. Uji ini dilakukan dengan
membandingkan senyawa hasil sintesis dengan starting material.
27
Tabel II. Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting material
Pemeriksaan Sikloheksana-1,3-dion
4-klorobenzaldehid Senyawa hasil sintesis
Bentuk Serbuk Kristal Serbuk Warna Putih Putih Putih Bau Khas Khas dan menyengat Khas
Dari hasil uji organoleptis, tampak bahwa belum ada perbedaan nyata
antara senyawa hasil sintesis dengan starting material. Perlu dilakukan uji lainnya
untuk mengetahui terbentuknya senyawa hasil sintesis.
2. Uji kelarutan
Uji kelarutan senyawa hasil sintesis dilakukan untuk mengetahui kelarutan
senyawa hasil sintesis dalam berbagai pelarut yang memiliki sifar polar maupun
non polar. Hasil uji kelarutan senyawa hasil sintesis dapat digunakan sebagai
acuan untuk pemilihan pelarut pada uji kromatografi gas-spektrometer massa.
Data uji kelarutan senyawa hasil sintesis ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel III. Hasil uji kelarutan senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting material
Pelarut Senyawa hasil sintesis
Sikloheksana-1,3-dion
4-klorobenzaldehid
Aquades Sukar larut Larut Sukar larut Etanol Mudah larut Larut Mudah larut Metanol Mudah larut Larut Mudah larut Kloroform Sangat mudah
larut Larut Sangat mudah larut
Aseton Larut Larut Sangat mudah larut Piridin Sangat mudah
larut Mudah larut Mudah larut
28
Berdasarkan data hasil uji kelarutan, senyawa hasil sintesis sukar larut
pada aquades, yang bersifat polar, tetapi larut pada pelarut yang bersifat semipolar
seperti metanol, etanol, dan kloroform, serta pelarut yang bersifat nonpolar seperti
aseton dan piridin.Hal ini disebabkan senyawa hasil sintesis cenderung bersifat
nonpolar serta bersifat asam. Pelarut yang bersifat semipolar bertindak sebagai
pelarut perantara yang dapat menyebabkan bercampurnya cairan polar dan
nonpolar.
3. Uji titik lebur
Uji titik lebur senyawa hasil sintesis digunakan untuk mengetahui
kemurnian senyawa hasil sintesis dan memastikan bahwa senyawa hasil sintesis
berbeda dengan starting material. Suatu senyawa dikatakan murni jika jarak
leburnya tidak lebih dari 2oC. Dari hasil uji titik lebur diketahui bahwa senyawa
hasil sintesis mempunyai jarak lebur sebesar 217-221oC. Hasil ini menunjukkan
adanya perbedaan dengan starting material yang titik leburnya telah diketahui,
yaitu untuk senyawa sikloheksana-1,3-dion titik leburnya adalah 105oC (Budavari,
O’Neil, Smith, dan Heckelmann, 1989). Pada senyawa 4-klorobenzaldehid jarak
leburnya adalah 45-47oC (Anonim, 2009). Dengan demikian, dapat dikatakan
bahwa senyawa hasil sintesis berbeda dengan starting material.
4. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
Pengujian dengan kromatografi lapis tipis dalam penelitian ini digunakan
untuk mengetahui kemurnian dan sebagai identifikasi awal senyawa hasil sintesis.
Parameter yang digunakan dalam pengujian KLT adalah nilai Rf dari masing-
masing bercak yang muncul pada lempeng KLT. Nilai Rf masing-masing senyawa
29
pada pelarut yang sama adalah spesifik sesuai dengan tingkat kepolarannya.
Pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan KLT diamati dibawah sinar ultraviolet
(UV) pada panjang gelombang 254 nm dengan sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid sebagai pembanding. Campuran fase gerak yang dipilih adalah
fase gerak yang relatif bersifat nonpolar daripada fase diam. Pada penelitian ini,
pemeriksaan kemurnian dengan KLT menggunakan sistem kromatografi fase
normal dimana fase diam yang digunakan adalah bersifat lebih polar dibanding
fase geraknya. Fase diam silika gel merupakan senyawa yang bersifat polar karena
mengandung gugus hidroksil (-OH) pada strukturnya serta adanya atom oksigen
yang letaknya berselang-seling dengan atom silika (Si). Kepolaran silika gel akan
mengikat senyawa yang bersifat lebih polar.
Gambar 7. Kromatogram pada KLT
Keterangan : A = 4-klorobenzaldehid
B = Sikloheksana-1,3-dion C = Senyawa hasil sintesis Fase diam silika gel GF254 Fase gerak kloroform-etil asetat (9:1 v/v)
Fase gerak yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran antara
kloroform dan etil asetat dengan perbandingan 9:1 v/v. Berdasarkan penghitungan
indeks polaritas campuran, didapatkan sebesar 41,3. Secara visual, semua bercak
tidak terlihat, oleh karena itu diamati dibawah sinar UV pada panjang gelombang
254 nm. Berdasarkan hasil uji dengan KLT yang menggunakan fase gerak
kloroform etil asetat 9:1 v/v diperoleh nilai Rf 4-klorobenzaldehid adalah 0,68 ;
A B C
30
nilai Rf sikloheksana-1,3-dion adalah 0,03 ; nilai Rf senyawa hasil sintesis adalah
0,40. Nilai Rf 4-klorobenzaldehid lebih besar dibandingkan sikloheksana-1,3-dion
dan senyawa hasil sintesis karena afinitas 4-klorobenzaldehid lebih tinggi
terhadap fase gerak daripada fase diam. Pada struktur 4-klorobenzaldehid,
terdapat cincin aromatis yang bersifat lebih nonpolar. Sikloheksana-1,3-dion pada
strukturnya terdapat dua gugus yang bersifat polar yaitu C=O karbonil, dimana
terdapat perbedaan elektronegatifitas dan muatan yang dikandung atom karbon
dan atom oksigen, menyebabkan afinitas sikloheksana-1,3-dion lebih tinggi
terhadap fase diam daripada fase gerak. Pada senyawa hasil sintesis terdapat
gugus yang bersifat polar dan nonpolar. Gugus yang bersifat polar akan
berinteraksi dengan fase diam, sedangkan gugus yang bersifat nonpolar akan
berinteraksi dengan fase gerak. Berdasarkan nilai Rf, menunjukkan bahwa
terbentuk senyawa baru yang berbeda dengan starting material.
5. Kromatografi gas
Pada penelitian ini, pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis
menggunakan instrumen kromatografi gas yang dikombinasikan dengan
spektrometer massa yang memiliki keuntungan yaitu mengetahui adanya
kemungkinan senyawa lain yang bercampur dengan senyawa hasil sintesis
31
Gambar 8. Kromatogram kromatografi gas senyawa hasil sintesis Dari gambar 8, dapat diketahui bahwa senyawa hasil sintesis mempunyai
satu puncak dengan waktu retensi 26,542 menit. Kromatogram kromatografi gas
ini mendukung data uji titik lebur yang telah dilakukan sebelumnya.
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Spektra inframerah
Spektrofotometri inframerah digunakan untuk mengetahui gugus-gugus
fungsional yang terdapat dalam senyawa hasil sintesis. Spektra inframerah
senyawa hasil sintesis ditunjukkan pada gambar berikut :
32
Gambar 9. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis
Pada spektra inframerah senyawa hasil sintesis, terdapat beberapa profil
pita representatif yang menunjukkan gugus-gugus yang terdapat pada struktur
senyawa hasil sintesis. Ikatan C=C ena terkonjugasi dengan cincin aromatis
muncul pada 1604,77 cm-1 dengan intensitas sedang. Pada bilangan gelombang
1720,50 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=O karbonil untuk keton yang
terkonjugasi dengan gugus α,β-tak jenuh. Pada bilangan gelombang 1427,32 cm-1
menunjukkan adanya ikatan C=C pada cincin aromatis, hal ini dipertegas lagi
pada bilangan gelombang 1489, 05 cm-1. Pada bilangan gelombang 825,53 cm-1
menunjukkan adanya cincin aromatik yang tersubstitusi pada posisi para (1,4).
Adanya cincin benzena yang terkonjugasi atau tersubstitusi dengan gugus kloro
pada 1111,00 cm-1. Pada bilangan gelombang 3078,39 cm-1 menunjukkan adanya
33
ikatan C-H pada cincin aromatis, yang diperkuat dengan serapan pada 1905,67
cm-1.
Tabel IV. Interpretasi spekra inframerah senyawa hasil sintesis No Bilangan
gelombang (cm-1)
Intensitas Gugus fungsi
1 825,53 Sedang-tajam Cincin aromatis 1,4 disubstitusi (posisi para)
2 1111,00 Sedang-tajam Cincin aromatis yang tersubstitusi dengan gugus kloro
3 1427,32 Lemah C-H pada alkena 4 1489, 05 Sedang-tajam C=C pada cincin aromatis 5 1604,77 Kuat C=C ena (terkonjugasi dengan cincin
aromatis dan gugus karbonil) 6 1720,50 Kuat C=O keton terkonjugasi dengan α,β
tidak jenuh 7 1905,67 Lemah C-H pada cincin aromatis 8 2947,23 Sedang C-H hibridisasi sp3 9 3078,39 Sedang-lemah C-H pada cincin aromatis
(Silverstein, Bassler, dan Morril, 1991)
Pada penelitian ini, digunakan pembanding sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid. Hal ini bertujuan untuk memastikan bahwa senyawa hasil
sintesis memiliki gugus fungsional yang berbeda dengan starting material.
34
Gambar 10. Spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion sebagai pembanding
(Kinugasa, Tanabe, dan Tamura, 2009a)
Pada spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion terdapat beberapa bilangan
gelombang yang menunjukkan keberadaan gugus fungsional. Serapan sikloalkana
dengan enam atom karbon pada 1460 cm-1, hal ini dipertegas lagi pada 2894 cm-1.
Bilangan gelombang 1626 cm-1 dengan intensitas kuat menunjukkan adanya C=O
keton. Ikatan C-H hibridisasi sp3 muncul pada 2949 cm-1.
Tabel V. Interpretasi spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion No Bilangan
gelombang (cm-1)
Intensitas Gugus fungsi
1 1460 Kuat-tajam Sikloalkana dengan enam atom karbon 2 1626 Kuat-tajam C=O keton 3 2894 Lemah Sikloalkana dengan enam atom karbon 4 2949 Lemah C-H hibridisasi sp3
(Silverstrein, Bassler, dan Morril, 1991)
35
Gambar 11. Spektra inframerah 4-klorobenzaldehid sebagai pembanding
(Kinugasa, Tanabe, dan Tamura, 2009b)
Pada spektra inframerah 4-klorobenzaldehid terdapat beberapa bilangan
gelombang yang menunjukkan gugus-gugus yang dimilikinya. Adanya cincin
aromatis ditunjukkan pada 794 cm-1 dan 817 cm-1. Pada bilangan gelombang 841
cm-1 menunjukkan adanya cincin aromatis yang tersubstitusi pada posisi para
(1,4). Cincin benzena yang terkonjugasi atau tersubstitusi dengan gugus kloro
pada 1094 cm-1. Ikatan C=C pada cincin aromatis ditunjukkan pada 1419 cm-1 dan
1588 cm-1. Serapan C=O aldehid pada 1699 cm-1 dengan intensitas kuat serta
ikatan C-H cincin aromatis pada 3089 cm-1.
36
Tabel VI. Interpretasi spektra inframerah 4-klorobenzaldehid No Bilangan
gelombang (cm-1)
Intensitas Gugus fungsi
1 794 dan 817 Sedang-tajam Adanya cincin aromatis 2 841 Kuat-tajam Cincin aromatis 1,4 disubstitusi (posisi
para) 3 1094 Kuat-tajam Cincin aromatis yang terkonjugasi
dengan gugus kloro (-Cl) 4 1419 dan 1588 Sedang C=C pada cincin aromatis 5 1699 Kuat-tajam C=O aldehid 6 2769 dan 2833 Lemah C-H aldehid 7 3089 Lemah C-H pada cincin aromatis
(Silverstein, Bassler, dan Morril, 1991)
Dari spektra sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid sebagai
pembanding, dapat diketahui bahwa bilangan gelombang dan jenis intensitas yang
terdapat pada senyawa hasil sintesis berbeda dengan sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid. Perbedaan yang nyata adalah tidak terdapat vibrasi C=C ena
pada sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid. Perbedaan hasil interpretasi
spektra senyawa hasil sintesis terhadap sikloheksana-1,3-dion dan 4-
klorobenzaldehid dapat dijelaskan sebagai berikut:
Tabel VII. Hasil interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis dengan sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid
sebagai pembanding Gugus fungsi Senyawa hasil
sintesis Sikloheksana-1,3-dion
4-klorobenzaldehid
C-H aromatis Ada Tidak ada Ada C-H alifatis Ada Ada Tidak ada C-H aldehid Tidak ada Tidak ada Ada C=C aromatis Ada Tidak ada Ada C=C ena Ada Tidak ada Tidak ada C=O aldehid Tidak ada Tidak ada Ada C=O keton Ada Ada Tidak ada C-C sikloalkana Ada Ada Tidak ada C-Cl Ada Tidak ada Ada
37
Perbedaan gugus fungsional pada senyawa hasil sintesis dengan
sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid menunjukkan bahwa senyawa hasil
sintesis mempunyai struktur molekul yang berbeda dengan starting material.
2. Spektra massa
Senyawa hasil sintesis dideteksi dengan spektrometer massa setelah
mengalami proses pemisahan dengan instrumen kromatografi gas. Spektra massa
digunakan untuk menentukan berat molekul senyawa hasil sintesis. Selain itu,
dapat digunakan untuk mengetahui kerangka molekul senyawa hasil sintesis
melalui interpretasi fragmen-fragmen molekul.
Gambar 12. Spektra massa senyawa hasil sintesis
Pada puncak dengan waktu retensi 26,542 menit hasil kromatografi gas,
didapatkan m/z = 328, dimana m/z = 328 sesuai dengan berat molekul produk
self-condensation dari sikloheksana-1,3-dion yang bereaksi dengan 4-
klorobenzaldehid. Puncak dengan m/z = 217 merupakan puncak dengan
kelimpahan relatif paling banyak yang dikenal sebagai puncak dasar (base peak).
Hal ini menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis tidak seperti yang diduga
sebelumnya yaitu 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion yang memiliki berat
molekul 234 g/mol dan rumus molekul C13H11ClO2. Dengan demikian, penelitian
yang dilakukan tidak sesuai dengan hipotesis yang diusulkan yaitu terbentuknya
38
senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion. Berikut adalah proses
fragmentasi senyawa hasil sintesis. Proses fragmentasi berdasarkan pembacaan
spektra massa.
Puncak dengan m/z = 293 merupakan fragmen dari ion molekul yang
mengalami pelepasan radikal .Cl. Pelepasan ini menghasilkan ion C19H17O3+.
Pada m/z = 301, molekul C19H17O3 melepaskan molekul C2H4, sehingga
membentuk ion C17H14ClO3+. Kemudian, ion C17H14ClO3
+ mengalami fragmentasi
menjadi ion C9H8O3+ dengan m/z = 82 dan ion C8H6Cl+ dengan m/z = 137.
Pelepasan molekul C2H2 dari ion C8H6Cl+ membentuk ion C6H4Cl+ dengan m/z =
111.
Molekul C19H17ClO3 dapat terfragmentasi menjadi ion C12H10ClO2+ dan
molekul C7H10O. Kemudian, molekul C7H10O terfragmentasi dengan melepaskan
radikal .C3H7 sehingga membentuk ion C4H5O+. Pelepasan radikal .CH3 dari ion
C4H5O+ menghasilkan ion C3H3O+ yang muncul pada m/z = 55. Puncak dengan
m/z = 41 berasal dari ion molekul C7H10O dengan melepaskan ion CO+ dan
radikal .C3H4.
39
OO
O Cl
OO
O
m/z = 328 m/z = 293
OO
O H2C
OO
O
-C2H4
-Cl
OO
O
OO
O
+
ClCl
ClCl
EI 70 eV
EI 70 eV
OO
O Cl
EI 70 eV
OO
O Cl
Cl
-C2H2
Cl
EI 70 eV
OO
O
OO
O
O
O
ClCl
ClO
CH3
+
EI 70 eV
40
O
CH3
CH2C
CH3
OC
H3C
CH3
O
-CH3CH2CH2
CH3
CO
-CH3
CH2
CH
CO
m/z = 55
O
CH3
H2CO
CH3
CH2
CH2
H2C
m/z = 41
EI 70 eV
O
CH3
EI 70 eV
Gambar 13. Fragmentasi senyawa hasil sintesis
Berdasarkan proses fragmentasi kerangka molekul dengan melihat
fragmen-fragmen yang terbentuk, menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis
mempunyai berat molekul 328 g/mol dengan rumus molekul C19H17ClO3 dan
struktur molekul yang ditunjukkan pada gambar 14. Jika digabungkan dengan
data uji organoleptis, titik lebur, kromatografi lapis tipis, kromatografi gas, dan
spektra inframerah, maka dapat dikatakan senyawa hasil sintesis merupakan
senyawa baru, bukan merupakan starting material.
O O
O Cl Gambar 14. Struktur molekul senyawa hasil sintesis
Dari semua data di atas, reaksi kondensasi yang terjadi melalui beberapa
tahap reaksi. Tahap pertama adalah self-condensation antara sikloheksana-1,3-
dion dengan sikloheksana-1,3-dion yang diawali dengan pembentukkan ion enolat
dari sikloheksana-1,3-dion dengan penambahan katalis natrium hidroksida. Ion
41
enolat mengalami resonansi membentuk karbanion dan melakukan adisi pada
gugus karbonil sikloheksana-1,3-dion.
O
O
H
HOH
O
O
H
O
O
H
-H2O
O
O
O
O
O-
O
O
O
+H OH-
OH
O
O
O
-OH-
OH
O
O
O
H
H
OH-H2O OH
O
O
O
-OH-
O
O
O
Na
O
O
O
H H
OH
-H2O
O
O
O
O
O
O
42
Cl
C
O
H
O
O
O
O O
O
C
O
H
Cl
H OH
-OH-
O O
O
C
OH
H
Cl
H
OH
-H2O
O O
O
C
OH
H
Cl
-OH-
O O
O Cl
Gambar 15. Mekanisme reaksi pembentukan 4-(4-klorobenzilidena)- 2-(3-oksosikloheksenil) sikloheksanadion (Fessenden and Fessenden, 1994)
Dalam suasana basa, terjadi dehidrasi secara spontan pada produk aldol.
Hal ini disebabkan adanya hidrogen alpha (α) yang bersifat asam, yang
memungkinkan untuk diserang oleh suatu basa sehingga dapat melepaskan ion
hidroksida.
Tahap kedua adalah reaksi kondensasi aldol silang antara produk self
condensation sikloheksana-1,3-dion dengan 4-klorobenzaldehid. Secara umum,
mekanisme reaksi sama dengan tahap pertama. Produk akhir tahap kedua ini
adalah senyawa intermediet beta hidroksi karbonil
43
Kemudian, senyawa intermediet tersebut mengalami dehidrasi
menghasilkan senyawa enon yaitu 4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheksenil)
sikloheksanadion.
Senyawa 4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheksenil) sikloheksanadion
terbentuk karena pencampuran sikloheksana-1,3-dion dengan natrium hidroksida
menyebabkan terjadinya reaksi self condensation pada sikloheksana-1,3-dion dan
berpengaruh terhadap berkurangnya sifat nukleofilisitas ion enolat dari
sikloheksana-1,3-dion untuk menyerang 4-klorobenzaldehid. Pengaruh
konsentrasi natrium hidroksida sebesar 4% b/v sebagai katalis berperan dalam
mendukung terjadinya reaksi self condensation pada sikloheksana-1,3-dion. Pada
sikloheksana-1,3-dion terdapat sisi yang bersifat nukleofil dan elektrofil. Sisi
nukleofil berada pada atom karbon yang dekat dengan gugus karbonil (C=O),
sedangkan sisi elektrofil berada pada atom karbon karbonil tersebut. Atom karbon
pada gugus karbonil 4-klorobenzaldehid kurang elektrofil karena adanya donor
elektron dari resonansi cincin benzena pada gugus karbonil. Pengaruh induksi dari
gugus kloro terhadap cincin benzena lebih kecil daripada resonansi cincin
benzena. Konsentrasi natrium hidroksida sebesar 4% b/v serta urutan
pencampuran starting material mendukung terbentuknya senyawa 4-(4-
klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheksenil) sikloheksanadion.
44
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Senyawa 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion tidak terbentuk dari
hasil reaksi antara sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan
menggunakan katalis natrium hidroksida. Senyawa yang terbentuk dari hasil
reaksi antara sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid dengan menggunakan
katalis natrium hidroksida adalah senyawa 4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-
oksosikloheksenil) sikloheksanadion dengan rumus molekul C19H17ClO3 dan berat
molekul sebesar 328 g/mol dengan jumlah crude product 0,174 gram.
B. Saran
1. Perlu dilakukan optimasi proses sintesis untuk mendapatkan senyawa hasil
sintesis yaitu 2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion.
2. Perlu dilakukan uji aktifitas senyawa 4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-
oksosikloheksenil) sikloheksanadion sebagai inhibitor angiogenesis.
45
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2003, Angiogenesis, The Leukemia & Lymphoma Society, New York.
Anonim, 2009, Electronic Nacalai Search Version Product Detail, https://www.nacalai.co.jp/ss/ec/ECsrchdetl.cfm?Dum=1&syohin=0811792& syubetsu, diakses tanggal 21 Juni 2010
Anwar, C., Pranowo, H. D., dan Wahyuni, T. D., 1994, Pengantar Praktikum Kimia Organik, UGM Press, Yogyakarta, 73, 189.
Bradstatter, M. K., 1971, Thermomicroscopy’s Analysis of Pharmaceutical, Pergamon Press, London, 1-10.
Bresnick, S. D., 2004, Intisari Kimia Organik, Hipokrates, Jakarta, 96-97, 101-107.
Bruice, P.Y., 1998, Organic Chemsitry, 2nd edition, Prentice Hall Inc., USA, 953.
Budavari, S., O’Neil, M.J., Smith, A., Heckelmann, P.Z., 1989, The Merck Index: an Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 11th edition, Merck and Co., Inc., USA, 501.
Chrestella, J., 2009, Neoplasma, Departemen Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Medan, 2-6.
Cotton and Wilkinson, 1989, Basic Inorganic Chemistry, diterjemahkan oleh Sahati, S., UI Press, Jakarta.
Da’i, M., 2003, Uji Aktifitas Antiproliferatif PGV-0 terhadap Sel Raji, Sel Hela dan Sel Myeloma, Tesis, Program Pasca Sarjana Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Day, Jr., R. A. and Underwood, A. L., 1996, Analisis Kimia Kuantitatif, edisi IV diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A. H., Penerbit Erlangga, Jakarta, 519.
Dean, J. A., 1995, Analytical Chemistry Handbook, McGraw-Hill, Inc., New York, 13, 26.
Direktorat Jenderal Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995, Farmakope Indonesia, jilid IV, Departemen Kesehatan RI, Jakarta, 589.
Fessenden, R.J and Fessenden J.S., 1986, Kimia Organik, jilid 1, diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H, Penerbit Erlangga, Surabaya, 314-351.
Fessenden, R.J and Fessenden, J.S., 1994, Kimia Organik, jilid 2, diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H., Penerbit Erlangga, Jakarta, 179-183.
Gururaj, A. E., Belakavadi M., Venkatesh, D. A., Marm, D., and Salimatha, B. P., 2002, Molecular Mechanisms of Anti-Angiogenic Effect of Curcumin, Biochem. Biophys. Res. Commun., 297, 934–942.
Ireson, C. R., Orr, S., Jones, D. J. L., Verschoyle, R., Lim, C., Luo, J., Howells, L., Plummer, S., Jukes, R., Williams, M., Farmer, P. B., Steward, W. P.,
46
and Gescher, A., 2001, Characterization of metabolites of the chemopreventive agent curcumin in human and rat hepatocytes and in the rat in vivo, and evaluation of their ability to inhibit phorbol ester-induced prostaglandin E2 production, Cancer Research, 61, 1058-1064.
Istyastono, E.P., Yuniarti, N., Jumina, 2009, Sintesis Senyawa Berpotensi Sebagai Inhibitor Angiogenesis: 2-benzlidena-sikloheksana-1,3-dion, Majalah Farmasi Indonesia, 20, 1-8.
Jenkins, G.L., Knevel, A. M., Digangi, F. E., 1965, Quantitative Pharmaceutical Chemistry, Sixth Edition, McGraw-Hill Book Company, New York.
Keenan, C.W., 1995, General College Chemistry, 6th edition, diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H., Penerbit Erlangga, Jakarta.
Kinugasa, S., Tanabe K., Tamura, T., 2009a, Spectral Databases for Organic Compunds, AIST, http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi, diakses tanggal 27 Desember 2010.
Kinugasa, S., Tanabe K., Tamura, T., 2009b, Spectral Databases for Organic Compunds, AIST, http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_frame_disp.cgi?spectrum_type=ir&sdbsno=1285, diakses tanggal 27 Desember 2010.
MacKenzie, 1967, Experimental Organic Chemistry, 3rd Edition, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
Martin, A., and Bustamante, P., 1993, Physical Pharmacy Chemical Principles in the Pharmaceutical Sciences, 4th Edition, Lea and Febriger, Philadelphia.
McMurry, J., 2004, Organic Chemistry, 6th edition, Thomson Learning Inc, USA, 362-365, 822, 854-860.
Nugroho, A. E., 1998, Sintesis 2,5-bis-(4-hidroksi-3-metoksibenzilidena) siklopentanon dengan Variasi Suhu 28oC, 38oC, dan 48oC pada Fase Pengadukan, Skripsi, 9-10, Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Reksohadiprojo, S., 1996, Seri Kimia Fisika Organik : Kuliah dan Praktika Kimia Farmasi Preparatif, volume 07, Universitas Gadjah Mada Press, Yogyakarta, 15, 33-38.
Robinson, T. P., Ehlers, T., Hubbard IV, R. B., Bai, Xianhe, Arbiser, J. L., Goldsmith, D. J, and Bowen, J.P., 2003, Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Angiogenesis Inhibitors: Aromatic Enone and Dienone Analogues of Curcumin, Bioorg. Med. Chem. Lett., 13, 115-117.
Silverstein, R.M., Bassler, G.C., Morril, T.C., 1991, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 5th edition, John Willey and Sons Inc., Canada, 103-117.
47
Tonnesen, H.H., Karlsen, J., 1985, Studies On Curcumin And Curcuminoid VI, Kinetics Of Curcumin Degradation In Aqueous Solution, Z. Lebensm Unters, 180, 402-404.
48
LAMPIRAN
Lampiran 1. Data penimbangan crude product
Penimbangan senyawa hasil sintesis
Berat kertas saring = 0,567 g
Berat kertas saring + senyawa hasil sintesis = 0,741 g
Berat senyawa hasil sintesis = 0,174 g
Crude product senyawa hasil sintesis adalah 0,174 g
49
Lampiran 2. Foto senyawa hasil sintesis
50
Lampiran 3. Data uji titik lebur senyawa hasil sintesis
51
Lampiran 4. Penghitungan kepolaran fase gerak
Rumus penghitungan indeks polaritas campuran pada fase gerak : P´ AB = ФA PA + ФB PB
ФA = fraksi pelarut A P = polaritas fraksi
ФB = fraksi pelarut B P´ = polaritas campuran
dimana : P kloroform = 4,1
P etil asetat = 4,4
maka, indeks polaritas campuran kloroform : etil asetat (9:1)
= (9 x 4,1) + (1 x 4,4) = 41,3
52
Lampiran 5. Penghitungan Rf senyawa hasil sintesis
Pada lempeng silika gel GF254 ditotolkan senyawa hasil sintesis dan
starting material yaitu sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid. Setelah
dielusi pada fase gerak kloroform : etil asetat (9:1 v/v) dengan jarak
pengembangan 10 cm, kemudian dilihat dibawah sinar UV pada panjang
gelombang 254 nm, diperoleh bercak berwarna ungu. Dengan rumus
penghitungan Rf, diperoleh nilai Rf masing-masing bercak :
Rf =
Keterangan Jarak bercak setelah elusi (cm)
Jarak elusi (cm) Rf
Senyawa hasil sintesis 4,0 10 0,40
Sikloheksana-1,3-dion 0,3 10 0,03
4-klorobenzaldehid 6,3 10 0,63
53
Lampiran 6. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis
54
Lampiran 7. Spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion sebagai pembanding
55
Lampiran 8. Spektra inframerah 4-klorobenzaldehid sebagai pembanding
56
Lampiran 9. Kromatogram kromatografi gas senyawa hasil sintesis
57
Lampiran 10. Spektra massa senyawa hasil sintesis
58
BIOGRAFI PENULIS
Ardi Prasetyo, yang akrab disapa Ardi adalah anak
kedua dari dua bersaudara dari pasangan Boediono
dengan Fanny Theresia. Lahir di Yogyakarta pada
tanggal 16 April 1989. Penulis menempuh pendidikan
pertamanya di TK Kanisius Sidowayah Klaten,
kemudian melanjutkan pendidikan dasar di SD
Kanisius Sidowayah Klaten pada tahun 1995. Enam tahun kemudian, penulis
melanjutkan pendidikannya di SMP Pangudi Luhur 1 Klaten dan selanjutnya
menyelesaikan pendidikan SMA di SMA Padmawijaya Klaten. Lulus dari jenjang
SMA, penulis melanjutkan pendidikan Strata 1 pada pertengahan tahun 2007 di
Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama menjadi
mahasiswa, penulis pernah mengikuti kegiatan bakti sosial pada Desember 2009
dan menjadi asisten pendamping praktikum Farmakognosi Fitokimia II. Selain itu,
penulis mempunyai hobi bermain catur.