Upload
novaldi
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
1/16
PERCOBAAN VIII
SINTESIS DIAZOAMINOBENZEN
I. Tujuan Percobaan
Mempelajari reaksi garam diazonium dengan amina dalam sintesis
diazoaminobenzen.
II. Tinjauan Pustaka
Garam diazonium adalah senyawa antara sistesis yang bermanfaat. Salah satunya
dalam reaksi kupling diazonium. Nitrogen ujung pada kation diozonium
digunakan sebagai suatu elektrofil dalam suatu reaksi substitusi elektrofilik pada
aromatic. Sebagian besar produk tipe reaksi kupling diazonium berwarna cerah,
dikenal dengan “azo-dyes. Sintesis kombinatorial dibutuhkan untuk menyediakan
beragam jenis senyawa dengan beragam fungsi dalam serangkaian reaksi yang
dilakukan bersamaan. !ua pendekatan yang dapat dilakukan yaitu sintesisi
parallel dan sintesis split. !alam sistem parallel, tiap senyawa dibuat secara
indi"idu dan beragam uji dilakukan secara terpisah untuk tiap senyawa.Sedangkan sintesis split hasil ujinya memerlukan proses decon"olution
#pemisahan campuran$. %at warna azo merupakan kelas zat warna yang terbesar
dan terpenting, jumlahnya mencapai ribuan. !alam pewarnaan&azo, mula&mula
tekstil itu dibasahi dengan senyawa aromatik yang teraktifkan terhadap substitusi
elektrofilik, kemudian diolah dengan suatu garam diazonium untuk menghasilkan
zat warna #'essenden dan 'essenden, ()*+$.
mina adalah turunan organik dari ammonia dimana satu atau lebih atom
hidrogen pada nitrogen telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril. -arena itu
amina memiliki sifat mirip dengan ammonia seperti alkohol dan eter terhadap air.
Seperti alkohol, amina bisa diklasifikasikan sebagai primer, sekunder dan tersier.
Meski demikian dasar dari pengkategoriannya berbeda dari alkohol. lkohol
diklasifikasikan dengan jumlah gugus non hidrogen yang terikat pada kaebon
yang mengandung hidroksil. Namun amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
2/16
nonhidrogen yang terikat langsung pada atom nitrogen #Stroker dan alker,
())($.
mina dengan jumlah atom karbon dibawah enam biasanya larut dalam air akibat
adanya interaksi ikatan hidrogen. Meskipun nitrogen tidak seelektronegatif
oksigen namun mampu mempolarisasi ikatan N&/ sehingga terbentuk gaya dipol&
dipol yang kuat antara molekulnya. mine tersier tidak memiliki atom hidrogen
karena itu tidak terjadi ikatan hidrogen antara air dengannya atau dengan amin
tersier lainnya.konsekuensinya titik didihnya lebih rendah dibanding amina primer
atau sekunder.
Salah satu sifat yang paling dikenal dari amina berbobot molekul
rendah adalah aromanya yang tidak menyenangkan. Amine volatile ini menguap
secara cepat dan terciup seperti campuran ammonia dan ikan busuk. -ebanyakan
bahan yang membusuk terutama organ yang mengandung protein tinggi
menghasilkan amina. 0agian dari aroma tumbuhan yang mati, rumah
penyimpanan daging, dan bagian pengolahan limbah semuanya adalah amina
#Stroker dan alker, ())($.
Gambar (. Struktur !iazoaminobenzen
!iazoaminobenzene cukup diantisipasi menjadi karsinogen manusia berdasarkan
bukti dari penelitian pada hewan percobaan dan pada jaringan manusia
menunjukkan diazoaminobenzen yang dimetabolisme oleh benzene, yang dikenal
bersifat karsinogenik pada manusia, dan bukti bahwa diazoaminobenzen.
menyebabkan kerusakan genetik. Studi pada tikus dan tikus telah menunjukkan
bahwa metabolisme diazoaminobenzene benzena adalah kuantitatif. 0enzene
tercantum dalam 1aporan 2ahunan 3ertama di -arsinogen pada tahun ()*4
berdasarkan studi epidemiologi manusia menunjukkan bahwa paparan benzena
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
3/16
menyebabkan leukemia. 0enzene juga menyebabkan kanker pada berbagai situs
jaringan pada hewan pengerat #kron, 544)$.
!iazoaminobenzen digunakan sebagai perantara, agen kompleks kimia, dan aditif
polimer oleh Mathews dan !e 6osta pada tahun ())). !iazoaminobenzen
memiliki kegunaan yang berhubungan dengan sintesis organik dan pewarna serta
pembuatan insektisida oleh 1ewis pada tahun ())7 dan efektif untuk laser bla&
tion #mikro&mesin$ dari polymethylmethacrylate oleh 0olle pada tahun ())4.
!iazo aminobenzena telah diidentifikasi sebagai kontaminan tingkat rendah dalam
pewarna 8 3 red no. 99, '! 8 6 no kuning : #tartrazine$, dan '! 8 6 no
kuning +. -etiganya diizinkan untuk digunakan dalam obat&obatan dan kosmetik,
dan dua terakhir diizinkan dalam makanan #'!, 54(4$.
Menurut 2im !osen -imia ;rganik Sintesis #54(+$, senyawa diazoamino
disintesis dari senyawa garam diazonium dengan amina. 3ada proses
diazonisasinya asam klorida yang berlebih. !iazoaminobenzen dapat disintesis
dari dua eki"alen anilin dengan tiga eki"alen asam klorida dan ditambahkan
natrium nitrit yang diikuti dengan dua eki"alen natrium asetat.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
4/16
III. Metodoo!i
".#. $aktu dan Te%&at
3raktikum ini dilaksanakan pada hari 2
sampai selesai di 1aboratorium -imia ;rganik, ?urusan -imia, 'akultas
Matematika dan >lmu 3engetahuan lam, @ni"ersitas 2adulako, 3alu.
".'. Aat dan Ba(an
9.5.(. lat
dapun alat&alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu neraca analitik, neraca
ohaus, erlenmeyer 5:4 m1, gelas kimia 5:4 m1, gelas ukur (4 m1 dan :4 m1,
magnetic stirer, penyaring 0uchner, batang pengaduk, termometer, botol semprot,
melting point, pipa kapiler, bunsen, korek api, cawan petri, stopwatch, sendok zat,
lemari asam, wadah es dan pipet tetes.
9.5.5. 0ahan
dapun bahan&bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu /6l pekat, anilin,
natrium nitrit, natrium asetat, petroleum benzen, es batu, kertas saring, aluminium
foil dan aAuadest.
".". Prosedur )erja
Memasukkan 97,: m1 aAuadest, (4 m1 /6l pekat, dan +,*: m1 anilin ke dalam
erlenmeyer 5:4 m1. -emudian mengocok dengan stirer dan selanjutnya
menambahkan 5: gram serpihan es. Memasukkan 5,+ gram natrium nitrit dalam +
m1 aAuadest, kemudian mengaduk sampai natrium nitrit larut. Melanjutkan
pengocokan dengan stirer dan menambahkan larutan (4,: gram kristal natriumasetat dalam 54 m1 aAuadest lalu mengocoknya. Bndapan kuning
diazoaminobenzen mulai terbentuk dengan seketika. Selanjutnya, melanjutkan
pengocokan hingga C: menit dan jangan membiarkan temperatur diatas 54 o6
#menambahkan es bila perlu$. Menyaring endapan kuning diazoaminobenzen
dengan penyaring 0uchner dan mencuci dnegan (5: m1 aAuadest dingin,
mengeringkan dengan sempurna.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
5/16
diazoaminobenzen dengan (44 m1 benzene. Senyawa murni diazoaminobenzen
diperoleh titik leleh )7 o6.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
6/16
IV. *asi dan Pe%ba(asan
+.#. *asi Pen!a%atan
No. Perakuan *asi
(.
5.
9.
C.
:.
+.
7.
*.
).
95,: m1 air D (4 m1 /6l pekat
D +,*: m1 anilin
D 5: gr serpihan es #kocok$
D 5,+ gr NaN;5 dalam + m1 air #aduk
:&(4 menit$
D (4,: gr 6/96;;Na dalam 54 m1 air
#: menit$
-ocok larutan C: menit #54o6$
Saring endapan dan cuci dengan 5:4
m1 air dingin
-eringkan
• 0erat kristal
• 2itik lebur
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
7/16
0erat sebelum rekristalisasi E ((,5(* gr
0erat setelah rekristalisasi E C,99+ gr
!itanyakan =
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
8/16
diazoaminobenzen dibuat dengan mereaksikan senyawa anilin dengan senyawa
/6l pekat, NaN;5, dan 6/96;;Na.
3ertama&tama, mencampurkan /6l pekat dengan senyawa anilin dalam aAuadest
lalu mengocok larutan sampel dan menambahkan serpihan es yang berfungsi
untuk membentuk garam diazonium. 3ada pencampuran senyawa ini, aAuadest
dimasukkan lebih dahulu. /al ini dikarenakan /6l pekat merupakan senyawa
asam monoprotik yakni senyawa yang dapat terionisasi secara cepat melepaskan
ion /D dan ion 6l& dan larutan /6l bersifat eksoterm. Sehingga ion ion 6l& akan
berikatan dengan anilin membentuk garam. 'ungsi dari anilin dalam percobaan ini
yakni untuk membentuk garam diazonium dalam hal ini anilin bersifat basa lemah
yang larut dalam mineral asam. Garam diazonium adalah senyawa organik yang
diperoleh dari reaksi suatu amina aromatik primer yang dilarutkan atau
disuspensikan dalam suatu larutan asam mineral dalam air. tom N ujung pada
kation diazonium digunakan sebagai suatu elektrofil dalam suatu reaksi substitusi
elektrofilik pada aromatik. Sebagian besar produk tipe reaksi kupling diazonium
berwarna cerah, dikenal dengan “azo-dyes. 3embuatan garam diazonium disebut
dengan reaksi diazotisasidiazotasi yang berfungsi untuk pembuatan garam
diazonium yang diperlukan tiga macam pereaksi, yaitu suatu amina aromatik
primer, suatu asam mineral, dan garam natrium nitrit.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
9/16
pekat. /6l pekat akan menghidrolisis natrium nitrit sehingga terbentuk asam yang
akan dihidrolisis oleh larutan /6l pekat menjadi asam nitrit. sam nitrit yang
terbentuk, dapat bereaksi dengan /6l untuk melepaskan molekul air serta
menghasilkan ion N;D. >on N;D akan diserang oleh pasangan elektron bebas dari
anilin yang nantinya akan diikuti oleh reaksi dehidrasi #pelepasan molekul air$.
3ada reaksi ini, terjadinya donor proton dari suatu basa konjugasi yang mudah
lepas yaitu /6l.
Mekanisme reaksi yang terjadi yaitu saat larutan asam klorida diencerkan
direaksikan dengan anilin maka reaksi ini berlangsung dalam suasana asam,
sehingga terbentuk amina terprotonkan #ril&N/9D$. -emudian saat natrium nitrit
bereaksi dengan asam klorida membentuk asam nitrit dan garam natrium klorida.
Selanjutnya terjadi proses protonasi antara asam nitrat dan kation asam klorida
membentuk kation asam nitrat #/D/N;5$ yang kemudian melepaskan molekul
airnya dan ion nitrosonium #N;D$ yang merupakan spesies reaktif dalam reaksi
asam nitrit. 3roses selanjutnya adalah proses diazotisasi. !imana terjadi serangan
nukleofilik dari amina primer pada ion nitrosonium, diikuti lepasnya proton dan
nitrosamine primer. Setelah protonasi oksigen pada nitrosamine yang diperoleh,
diikuti oleh eliminasi air, kemudian dihasilkan kation diazonium aromatik #kation
arildiazonium$.
Selanjutnya campuran ditambahkan natrium asetat yang berfungsi untuk
memutuskan suatu ion klorida yang masih terdapat dalam campuran. -arena ion
klorida #6l&$ merupakan gugus pergi yang baik, reaksi kesetimbangan dapat
berjalan ke arah produk. 3ada reaksi ini, campuran dibiarkan dalam wadah yang
berisi air dingin untuk mencegah terdekomposisinya aminobenzena menjadi fenol.
1alu campuran larutan dikristalisasi untuk mendapatkan senyawa azo dyes yang
murni. 0ila ion klorida tidak dieliminasi, maka akan memungkinkan terjadi
mekanisme reaksi SN( yang mana ion klorida akan menyerang ion diazo yang
terikat langsung pada cincin benzen sehingga molekul air yang ada akan
menggantikan posisi diazo sehingga hasil yang terbentuk berupa senyawa fenol.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
10/16
Selanjutnya menambahkan natrium asetat sehingga terbentuk endapan kuning
diazoaminobenzen. 3ada tahap ini kation diazonium aromatik yang mengandung
gugus diazonio #&N5D$ akan digantikan oleh nukleofilik ion asetat #6/96;;
&$,
sehingga menghasilkan arilasetat dan gas N5 namun karena reaksi dalam keadaan
suhu dingin maka gas N5 tidak sampai hilang sehingga menyebabkan ion asetat
#6/96;;&$ dalam aromatik #arilasetat$ akan terlepas kembali dan gas N5 yang
tidak menguap akan terikat kembali dalam cincin aromatik membentuk kation
diazonium aromatik. >on diazonium aromatik ini kemudian bereaksi lebih lanjut
dengan anion anilin. -emudian bereaksi dengan kation diazonium aromatik
membentuk diazoamino aromatik #diazoaminobenzena$ dan asam klorida.
Selanjutnya, melakukan pengocokan hingga C: menit dan menahan temperatur di
bawah 54K6 yang berfungsi untuk menghentikan pelepasan nitrogen, menjaga
temperature 54o6 juga untuk membantu proses pengendapan #pembentukan
endapan$. -emudian, endapan yang terbentuk disaring menggunakan corong kaca
sambil memberikan pencucian kristal menggunakan air dingin dan diperoleh berat
kristal sebelum rekristalisasi sebesar ((,5(* gram dan rendemen yang dihasilkan
sebesar 9:,47I. 'ungsi pencucian dengan air dingin yakni untuk tetap menjaga
nitrogen tetap terikat dan pembentukan kristal dapat berlangsung sempurna juga
sebagai rekristalisasi awal untuk membersihkan pengotor&pengotornya. 3rinsip
kerja corong 0uchner yakni meminimalisir suatu tekanan di dalam sistem
sehingga tekanan di luar sistem menjadi lebih besar, hal ini yang membuat proses
penyaringan manjadi lebih cepat. 2itik leleh diazoaminobenzen yang diperoleh
adalah )4
o
6. Menurut Gnanou dan 'ontanille #544*$, titik leleh dari garamdiazoaminobenzen yang belum direkristalisasi mencapai )5,:o6. ?ika melihat hasil
yang diperoleh, titik leleh yang dihasilkan sesuai dengan literatur.
Selanjutnya, merekristalisasi kristal diazoaminobenzen menggunakan petroleum
benzene. Menurut nonim #54(+$, rekristalisasi adalah proses pengulangan kristal
agar diperoleh zat murni atau kristal yang lebih murni.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
11/16
ke dalam pelarut yang sesuai pada atau dekat titik didihnya. 3enggunaan
petroleum benzene karena sifatnya yang sama&sama tidak polar. Maka kristal
diazoaminobenzen dapat sedikit larut. /asil rekristalisasi disaring pada penyaring
buchner kemudian ditimbang dan diperoleh berat kristal diazoaminobenzen murni
adalah C,99+ gram dan titik leleh sebesar )7o6.
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
12/16
9. /asil yang diperoleh endapan diazoaminobenzen sebelum rekristralisasi
yakni berat endapan kristal sebesar ((,5(* gram, titik leleh pada suhu )4 o6
dan rendemen kristal sebesar 9:,47 I.
C. /asil yang diperoleh endapan diazoaminobenzen setelah rekristralisasi yakni
berat endapan kristal sebesar C,99+ gram, titik leleh pada suhu )7o6 dan
rendemen kristal sebesar (9,:: I.
DA-TAR PSTA)A
kron. 544). The Chemical Database. 2he !epartment of 6hemistry at the
@ni"ersity of kron. http=ull. chemistry.uakron.eduerd and search on
6S number. !iakses pada tanggal 4C maret 54(+. 3alu
nonim. 54(+. Rekristalisasi. http=tihamahsiti.blogspot.co.id54(5((laporan&
rekristalisasi.html. !iakses pada tanggal 4* Maret 54(+. 3alu
http://tihamahsiti.blogspot.co.id/2012/11/laporan-rekristalisasi.htmlhttp://tihamahsiti.blogspot.co.id/2012/11/laporan-rekristalisasi.htmlhttp://tihamahsiti.blogspot.co.id/2012/11/laporan-rekristalisasi.htmlhttp://tihamahsiti.blogspot.co.id/2012/11/laporan-rekristalisasi.html
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
13/16
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
14/16
No. STB 0 2 "3# #" 3#3
)eo%&ok 0 III
Asisten 0 Prati4i D4ias%ukti
No. /ari 2anggal -oreksi 3araf
/APORAN /EN2)AP
PRA)TI)M )IMIA OR2ANI) SINTESIS
5SINTESIS DIAZOAMINOBENZEN6
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
15/16
Disusun Oe(0
Na%a 0 No1adi
No. STB 0 2 "3# #" 3#3
)eo%&ok 0 III
Asisten 0 Prati4i D4ias%ukti
/ABORATORIM )IMIA OR2ANI) DAN BIO)IMIA
7RSAN )IMIA
-A)/TAS MATEMATI)A DAN I/M PEN2ETA*AN A/AM
NIVERSITAS TAD/A)O
PA/
'3#,
T2AS PENDA*/AN
PRA)TI)M )IMIA OR2ANI) SINTESIS
5SINTESIS DIBENZA/ASETON6
8/19/2019 Diazo aminobenzene Synthesis
16/16
Disusun Oe(0
Na%a 0 No1adi
No. STB 0 2 "3# #" 3#3
)eo%&ok 0 III
Asisten 0 Annisa Set8anin!ru%
/ABORATORIM )IMIA OR2ANI) DAN BIO)IMIA
7RSAN )IMIA
-A)/TAS MATEMATI)A DAN I/M PEN2ETA*AN A/AM
NIVERSITAS TAD/A)O
PA/
'3#,