PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI - core.ac.uk · Gambar 1. Gugus metilen aktif pada kurkumin ..... 3 Gambar 2. Gugus-gugus aktif pada kurkumin ..... 4 Gambar 3. Mekanisme

REAKSI ANTARA 2-KLORO-BENZALDEHIDA DAN

ETIL 3-OKSOBUTANOAT DENGAN KATALIS DIMETILAMIN

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Angky Glori

NIM : 118114005

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2015

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Proverbs 1:7

The fear of the LORD is the beginning of knowledge:

but fools despise wisdom and instruction.

Romans 11:36

For of him, and through him, and to him, are all things: to whom be

glory for ever. Amen.

Note :

Karya ini saya persembahkan untuk Tuhan, orang tua & kakak

saya


v


vi


vii

PRAKATA

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan

penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Reaksi

antara 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin”

sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Keberhasilan penulis dari awal penelitian hingga pada penulisan naskah,

tidak terlepas dari dukungan dan bantuan oleh berbagai pihak. Oleh sebab itu,

penulis ingin mengucapkan terimakasih sebesar-sebesarnya kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan penyertaannya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

2. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma.

3. Bapak Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing yang selalu

memberikan bimbingan, dukungan, koreksi dan saran dalam menyelesaikan

penelitian ini.

4. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji yang

telah memberikan masukan dan saran kepada penulis.

5. Bapak F. Dika Octa Riswanto, M.Sc., selaku dosen penguji yang telah

memberikan masukan dan saran kepada penulis.

6. Papa dan mama yang tiada henti terus berdoa, atas dukungan dan semangat

yang tiada henti.

7. Kakak saya yang selalu mendukung dalam doa dan semangat.


viii

8. Kepada teman-teman seperjuangan di laboratorium kimia organik dan

laboratorium kimia analisis.

9. Teman-teman kost yang selalu mendukung dalam semangat.

10. Pendeta dan Teman-teman Gereja Mimbar Reformed Injili Yogyakarta.

11. Kepada laboran-laboran yang berkenan membantu selama penelitian di

laboratorium.

12. Semua pihak yang telah membantu penulis dari awal hingga penyelesaian

skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari kata sempurna.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata semoga

penelitian yang penulis lakukan dapat berguna bagi semua pihak, terutama bagi

perkembangan ilmu pengetahuan di bidang kefarmasian.

Yogyakarta , 17 Juni 2015

Penulis


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .............................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ......................................... vi

PRAKATA ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii

INTISARI ......................................................................................................... xx

ABSTRACT ....................................................................................................... xxi

BAB I. PENGANTAR ..................................................................................... 1

A. Latar Belakang ............................................................................................ 1

1. Permasalahan .......................................................................................... 6

2. Keaslian penelitian.................................................................................. 6

3. Manfaat ................................................................................................... 7

B. Tujuan .......................................................................................................... 7

1. Tujuan umum .......................................................................................... 7


x

2. Tujuan khusus ......................................................................................... 7

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA.............................................................. 8

A. Kanker ......................................................................................................... 8

B. Kurkumin ..................................................................................................... 9

C. Aldehida ...................................................................................................... 11

D. Ester ............................................................................................................. 12

E. Katalis .......................................................................................................... 14

F. Kondensasi Knoevenagel ............................................................................ 14

G. Kromatografi ............................................................................................... 18

H. Elusidasi ...................................................................................................... 19

1. Spektrofotometri inframerah (IR) ........................................................... 19

2. Spektrofotometri massa .......................................................................... 21

I. Landasan Teori ............................................................................................ 23

J. Parameter Empiris ....................................................................................... 24

BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 25

A. Jenis dan Rancangan Penelitian .................................................................. 25

B. Parameter ..................................................................................................... 25

C. Definisi Operasional .................................................................................... 25

D. Bahan Penelitian .......................................................................................... 26

E. Alat penelitian ............................................................................................. 26

F. Tata Cara Penelitian .................................................................................... 26

1. Pembuatan etanol super dry.................................................................... 26

2. Pembuatan HCl 1N ................................................................................. 27


xi

3. Pembuatan Natrium Bikarbonat 10% ..................................................... 27

4. Sintesis Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on .................................... 27

5. Analisis Hasil Sintesis ............................................................................ 28

a. Pemeriksaan organoleptis .................................................................. 28

b. Uji kromatografi lapis tipis (KLT) ..................................................... 28

6. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ............................................. 29

a. Spektrofotometri inframerah .............................................................. 29

b. Gas kromatografi -spektrometri massa .............................................. 29

G. Analisis Hasil .............................................................................................. 30

1. Perhitungan rendemen ............................................................................ 30

2. Analisis hasil organoleptis ...................................................................... 30

3. Analisis uji kemurnian ............................................................................ 30

4. Elusidasi struktur .................................................................................... 30

BAB IV. PEMBAHASAN ............................................................................... 31

A. Sintesis 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on ........................................................ 31

B. Analisis Pendahuluan .................................................................................. 39

1. Pemeriksaan organoleptis ....................................................................... 39

2. Pemeriksaan kemurnian dengan kromatografi lapis tipis ....................... 40

C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis .................................................. 42

1. Pengujian dengan spektrofotometri inframerah (IR) .............................. 43

2. Pengujian dengan spektrofotometri massa ............................................. 49

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 57

A. Kesimpulan .................................................................................................. 57


xii

B. Saran ............................................................................................................ 57

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 58

LAMPIRAN ..................................................................................................... 62

BIOGRAFI PENULIS ..................................................................................... 81


xiii

DAFTAR TABEL

Tabel I. Karakteristik senyawa antara dan senyawa target dalam

reaksi sintesis 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on ........................... 18

Tabel II. Pengaruh waktu terhadap jumlah % area hasil sintesis ............ 37

Tabel III. Perbandingan sifat fisik senyawa hasil sintesis dan starting

material..................................................................................... 39

Tabel IV. Nilai Rf senyawa hasil sintesis dan starting material ............... 42

Tabel V. Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis ............. 45

Tabel VI. Interpretasi spektra inframerah senyawa starting material

dengan senyawa hasil sintesis .................................................. 48


xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Gugus metilen aktif pada kurkumin ......................................... 3

Gambar 2. Gugus-gugus aktif pada kurkumin ........................................... 4

Gambar 3. Mekanisme reaksi suatu α,β-unsaturated keton dari kurkumin

yang merupakan sebuah akseptor reaksi Michael berikatan

kovalen dengan residu sistein dalam aktivitas sebagai anti

kanker………………………………………………………... 5

Gambar 4. Resonansi suatu α,β-unsaturated keton dari senyawa 3-buten-

2-on…………………………………………………………... 10

Gambar 5. Struktur senyawa 2-kloro-benzaldehida ................................... 11

Gambar 6. Struktur senyawa etil 3-oksobutanoat ...................................... 13

Gambar 7. Struktur senyawa dimetilamin .................................................. 14

Gambar 8. Pembentukan ion enolat dari senyawa etil 3-oksobutanoat ...... 15

Gambar 9. Reaksi umum adisi nukleofilik ................................................. 15

Gambar 10. Reaksi umum dehidrasi suatu β-hidroksi keton menjadi α,β-

unsaturated atau enon………………………………………... 16

Gambar 11. Reaksi umum etil 3-oksobutanoat mengalami hidrolisis dan

dekarboksilasi menjadi suatu metil keton, karbon dioksida

dan suatu etanol……………………………………………… 16

Gambar 12. Pendekatan diskoneksi senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on 17

Gambar 13. Pola peak M dan M+2 dari senyawa yang memiliki atom

halogen seperti klor atau brom ................................................. 22


xv

Gambar 14. Reaksi umum sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on 23

Gambar 15. Etil 3-oksobutanoat memiliki lima hidrogen alfa dan dua

gugus karbonil .......................................................................... 31

Gambar 16. Macam-macam bentuk molekul etil 3-oksobutanoat pada pH

0 – 5,6 (1) dan pH 5,8 – 14 (2) ................................................. 33

Gambar 17. Macam-macam bentuk molekul asam 3-oksobutanoat pada

pH 0-8,2 (1) , pH 0-14 (2), dan pH 11-14 (3) ........................... 33

Gambar 18. Gugus hidroksil pada asam 3-oksobutanoat mudah diserang

oleh suatu basa .......................................................................... 34

Gambar 19. Hasil analisis kromatografi lapis tipis dibawah sinar UV 254

nm menggunakan fase diam silika gel F254 dan fase gerak

toluena dengan jarak elusi 9 cm ............................................... 41

Gambar 20. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis (Plat NaCl) ............ 43

Gambar 21. Spektra inframerah senyawa 2-kloro-benzaldehida ................. 46

Gambar 22. Spektra inframerah senyawa etil 3-oksobutanoat ..................... 47

Gambar 23. Kromatogram spektrometri massa senyawa hasil sintesis 12

jam ........................................................................................... 49

Gambar 24. Spektra massa EI senyawa hasil sintesis pada waktu retensi

16,110 menit ............................................................................. 50

Gambar 25. Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil

sintesis jalur pertama ................................................................ 51


sintesis jalur kedua .................................................................. 51


xvi


sintesis jalur ketiga .................................................................. 52

Gambar 28. Mekanisme reaksi sintesis etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-

oksobutanoat ............................................................................. 55

Gambar 29. Pengadukan starting material dengan katalis selama 12 jam .. 79

Gambar 30. Penambahan aquadest dan pH 1-2 ............................................ 79

Gambar 31. Hasil reaksi dekarboksilasi dan pH netral ................................ 79

Gambar 32. Hasil pemisahan cairan kuning dengan aquadest ..................... 79

Gambar 33. Hasil pemekatan senyawa target .............................................. 79


xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data perhitungan massa senyawa hasil sintesis secara teoretis 62

Lampiran 2. Data perhitungan rendemen dari hasil replikasi ....................... 63

Lampiran 3. Perhitungan dalam sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-

2-on ........................................................................................... 64

Lampiran 4. Mekanisme reaksi sintesis senyawa 4-2-(klorofenil)but-3-en-

2-on ........................................................................................... 66

Lampiran 5. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis ............................... 68

Lampiran 6. Spektra inframerah senyawa 2-kloro-benzaldehida ................. 69

Lampiran 7. Spektra inframerah senyawa etil 3-oksobutanoat ..................... 70

Lampiran 8. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis pada pengadukan

0,5 jam ...................................................................................... 71

Lampiran 9. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis pada pengadukan 12

jam ............................................................................................ 72


jam ............................................................................................ 73

Lampiran 11. Spektra massa senyawa hasil sintesis pada waktu retensi

10,807 menit pengadukan 0,5 jam ........................................... 74






xviii


7,229 menit pengadukan 12 jam ............................................. 75


16,110 menit pengadukan 12 jam ............................................ 75


















7,229 menit pengadukan 24 jam .............................................. 78


xix



Lampiran 26. Dokumentasi proses sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-

en-2-on ...................................................................................... 79

Lampiran 27. Kondisi alat spektrometer massa .............................................. 80


xx

INTISARI

Senyawa analog kurkumin dengan gugus α,β-unsaturated keton diketahui

memiliki aktivitas sebagai inhibitor protein NF-κB yang bertanggung jawab atas

perkembangan sel kanker di dalam tubuh. Pada penelitian ini direaksikan 2-kloro-

benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin untuk

mendapatkan senyawa analog kurkumin yang memiliki gugus α,β-unsaturated

keton.

Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental deskriptif. Sintesis

dilakukan dengan mereaksikan 4,439 mmol 2-kloro-benzaldehida dan 4,439 mmol

etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin berdasarkan reaksi kondensasi

Knoevenagel. Senyawa hasil sintesis dianalisis dengan uji kualitatif yaitu

organoleptis dan kromatografi lapis tipis dengan fase diam silika gel F254 dan fase

gerak toluena, serta dilakukan elusidasi struktur menggunakan kromatografi gas -

spektroskopi massa dan spektroskopi inframerah. Uji kuantitatif dilakukan dengan

perhitungan rendemen senyawa hasil sintesis.

Senyawa hasil sintesis berbentuk cair berwarna kuning, berbau khas dan

nilai rata-rata crude product sebesar 52,79 %. Kromatogram lapis tipis

menunjukkan bahwa senyawa baru yang terbentuk memiliki nilai Rf sebesar 0,61

dan 0,72. Kromatografi gas menunjukkan senyawa yang dihasilkan merupakan

senyawa campuran dan terdapat senyawa dengan komposisi terbanyak pada waktu

retensi 16,110 menit. Hasil elusidasi struktur menggunakan spektroskopi massa

dan spektroskopi inframerah menunjukkan senyawa hasil sintesis pada waktu

retensi 16,110 menit adalah etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat.

Kata kunci: 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on, kondensasi Knoevenagel, etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat


xxi

ABSTRACT

Analog compounds of curcumin with α,ß-unsaturated ketone group were

known to have an activity as inhibitor of NF-κB protein that responsible for the

growth of cancer cells in the body. In this research, 2-chloro-benzaldehyde and

ethyl 3-oxobutanoic were reacted with dimethylamine catalyst to produce analog

compound of curcumin that has α,ß-unsaturated ketone group.

This study was non-experimental descriptive. The synthesis was done by

reacting 4.439 mmol of 2-chloro-benzaldehyde and 4.439 mmol of ethyl 3-

oxobutanoic with dimethylamine as catalyst by Knoevenagel condensation

reaction. The synthesized compound was analyzed by qualitative tests such as

organoleptic and thin-layer chromatography using silica gel F254 as stationary

phase and toluene as the mobile phase, and the elucidation of the structure was

performed using gas chromatography-mass spectroscopy and infrared

spectroscopy. Quantitative test was performed by calculating the yield of the

synthesized compound.

The synthesized compound had the form of yellow liquid, characteristic

odor and an average crude product of 52.79 %. Thin-layer chromatogram showed

there were new compounds formed with Rf values of 0.61 and 0.72. Gas

chromatography showed the synthesized compound was a mixture of compounds

and there was a compound with the highest composition at a retention time of

16.110 minutes. The results of structure elucidation using mass spectroscopy and

infrared spectroscopy showed the compound synthesized at the retention time of

16.110 minutes was ethyl-2 -[(2-chlorophenyl)metilidene]-3-oxobutanoat.

Keywords: 4-(2-Chlorophenyl)but-3-en-2-one, Knoevenagel condensation, Ethyl

2-[(2-chlorophenyl)metilidene]-3-oxobutanoic


1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Kanker merupakan suatu penyakit, terjadi pertumbuhan sel yang tidak

terkontrol dan menyebar dalam tubuh. Kanker disebut juga dengan malignant

neoplasm atau malignant tumours (Nugroho, 2012). Senyawa-senyawa

karsinogenik dalam rokok, makanan dan disekitar lingkungan dapat menyebabkan

kanker dengan cara meningkatkan mutasi gen (inducing gene mutations) atau

mengganggu diferensiasi sel-sel (Patrick, 2005). Kanker masih merupakan

penyakit paling berbahaya di dunia modern saat ini dan merupakan penyebab

kematian tertinggi setelah serangan jantung. World Health Organization

menyatakan bahwa satu dari tiga orang yang terkena kanker meninggal pada tahun

2000 (Patrick, 2013). Jumlah kematian akibat kanker menunjukkan peningkatan

dari tahun 2008 hingga 2012, pada tahun 2008 tercatat terdapat 7,6 juta manusia

yang meninggal akibat kanker dan 8,2 juta pada tahun 2012. Diperkirakan

terdapat sekitar 14,1 juta kasus baru penderita penyakit kanker pada saat ini.

World Health Organization memprediksikan akan ada 19,3 juta kasus kanker

yang baru pada tahun 2025 (WHO, 2013).

Penelitian-penelitian mengenai penggunaan senyawa kimia sebagai salah

satu terapi untuk pengobatan kanker terus berkembang hingga saat ini. Penelitian

yang sering dilakukan adalah penelitian mengenai rimpang kunyit yang banyak


2

digunakan oleh penduduk Asia, terutama di India dan Indonesia. Penelitian

tentang kurkumin sebagai bahan aktif untuk beberapa penyakit telah banyak

dilakukan selama dua dekade belakangan ini, karena berkhasiat serta tidak

menimbulkan efek toksik yang merugikan. Kurkumin (diferuloylmethane)

merupakan bagian terbesar pigmen kuning yang terdapat dalam rimpang kunyit

(Curcuma longa L.) yang telah diketahui memiliki berbagai aktivitas biologis

seperti anti oksidan, anti inflamasi, anti mikroba dan anti kanker (Nurrochmad,

2004).

Senyawa-senyawa kimia yang dapat menutup jalannya proliferasi sel-sel

kanker memiliki potensi yang besar sebagai obat anti kanker. Penelitian-penelitian

terhadap penggunaan senyawa kurkumin sebagai obat anti kanker telah banyak

dilakukan dan telah terbukti memiliki potensi yang sangat besar sebagai anti

kanker. Senyawa kurkumin diketahui dapat menghambat protein nuclear

transcription factor kappa-B (NF-κB) yang banyak diekspresikan pada sel-sel

kanker kolon. (Hsu, Singh, and Schuster, 2004).

Penemuan senyawa kurkumin sebagai obat anti kanker telah menjadi satu

senyawa induk yang dapat dikembangkan untuk memberikan aktivitas, sifat fisika

kimia, serta bioavailibilitas yang lebih baik. Penggunaan kurkumin sebagai obat

kanker memiliki beberapa kelemahan, seperti kelarutan terhadap air yang rendah

dan memiliki bioavailibilitas yang rendah (Anand et al., 2008). Struktur kimia

kurkumin mudah mengalami degradasi pada pH fisiologis dikarenakan memiliki

gugus metilen aktif yang bersifat reaktif (Gambar 1). Kurkumin memiliki

stabilitas yang baik pada kondisi asam dan akan menurun jika pH semakin


3

meningkat. Jumlah kurkumin dilaporkan sebanyak 96,47% pada pH 1,2,

kemudian mengalami penurunan hingga 71 % pada pH 6,8, 47,87 % pada pH 7

dan 3,83 % pada pH 7,4 pada kondisi suhu 37 ± 0,5 ⁰C dan selama 60 menit.

Kurkumin mengalami dekomposisi lebih dari 90% pada pH fisiologis menjadi

senyawa vanillin dan ferulic acid (Kumavat et al., 2013).

Gambar 1. Gugus metilen aktif pada kurkumin

Penggunaan kurkumin sebagai obat anti kanker menjadi tidak efektif

dikarenakan sifat kurkumin yang mudah terdegradasi pada pH fisiologis.

Pencarian korelasi antara struktur dengan aktivitas pada kurkumin menjadi kunci

penting dalam pengembangan kurkumin sebagai obat anti kanker yang lebih poten

dan memiliki sifat fisika kimia yang lebih baik. Struktur α,β-unsaturated keton

(Gambar 2) pada kurkumin merupakan struktur yang bertanggung jawab sebagai

anti kanker melalui mekanisme penghambatan protein NF-κB (Anand et al.,

2008).


4

Gambar 2. Gugus-gugus aktif pada kurkumin (Gupta et al., 2011)

Struktur α,β-unsaturated keton pada kurkumin merupakan bagian

terpenting dalam aktivitas sebagai anti kanker. Efek anti kanker pada kurkumin

terletak pada struktur α,β-unsaturated keton yang merupakan akseptor reaksi

Michael. Struktur α,β-unsaturated keton yang merupakan akseptor reaksi Michael

berikatan kovalen dengan residu sistein 38 pada p65 dan sistein 62 pada p50 yang

merupakan subunit dari protein NF-κB (Gambar 3) (Thomas et al., 2005).

Senyawa analog kurkumin yaitu 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on memiliki struktur

α,β-unsaturated keton yang dapat menghambat ekspresi protein NF-κB. Senyawa

4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on juga dapat bertindak sebagai akseptor reaksi

Michael dalam aktivitasnya sebagai anti kanker.


5

Gambar 3. Mekanisme reaksi suatu α,β-unsaturated keton dari kurkumin yang merupakan

sebuah akseptor reaksi Michael berikatan kovalen dengan residu sistein dalam aktivitas

sebagai anti kanker (Gupta et al., 2011)

Perancangan senyawa analog kurkumin 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on

memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan kurkumin yaitu kestabilan

yang lebih baik dan memiliki bobot molekul yang kecil sehingga masih dapat

dikembangkan lagi. Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on tidak memiliki gugus

metilen aktif yang diapit oleh dua karbonil yang diketahui sangat rentan rusak,

sehingga senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on memiliki kestabilan yang lebih

baik. Keunggulan lain senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on yaitu memiliki

bobot molekul yang kecil kurang dari 200 g/mol sehingga senyawa ini masih

dapat dikembangkan (Rees, Congreve, Murray, and Carr, 2004). Hal-hal ini

mendorong dilakukannya penelitian ini untuk mengembangkan senyawa anti

kanker dengan beberapa modifikasi struktur senyawa tersebut.


6

Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dapat disintesis melalui reaksi

kondensasi Knoevenagel antara satu senyawa yang memiliki suatu hidrogen alfa

yang bersifat asam lemah dan senyawa yang memiliki gugus karbonil dengan

menggunakan katalis suatu amin. Senyawa target dapat disintesis dengan

mereaksikan 2-kloro-benzaldehida yang merupakan suatu senyawa aldehida yang

memiliki gugus karbonil dan etil 3-oksobutanoat yang merupakan suatu senyawa

ester yang memiliki hidrogen alfa dengan bantuan katalis suatu basa dimetilamin

melalui reaksi kondensasi Knoevenagel.

1. Permasalahan

Apakah senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dapat disintesis dari 2-

kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin melalui

reaksi kondensasi Knoevenagel?

2. Keaslian Penelitian

Penelitian-penelitian sejenis tentang sintesis senyawa 4-(2-

klorofenil)but-3-en-2-on antara lain:

a. Rheosmin (“Raspberry Ketone”) and Zingerone, and Their Preparation by

Crossed Aldol-Catalytic Hydrogenation Sequences (Smith, 1996).

b. Sintesis senyawa 4-(3-hidroksifenil)-3-buten-2-on dan uji potensinya

sebagai tabir surya (Saputro, 2012).

Sejauh penelusuran peneliti, penelitian dengan judul “Reaksi antara 2-

kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin” belum

pernah dilakukan.


7

3. Manfaat

a. Manfaat teoretis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai

reaksi kondensasi Knoevenagel pada 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-

oksobutanoat dengan katalis dimetilamin.

b. Manfaat metodologis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai

kondisi-kondisi yang diperlukan pada proses reaksi kondensasi Knoevenagel 2-

kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin.

c. Manfaat praktis

Penelitian ini diharapkan dapat memperoleh senyawa 4-(2-

klorofenil)but-3-en-2-on.

B. Tujuan

1. Tujuan umum

Penelitian ini bertujuan untuk memahami reaksi kondensasi

Knoevenagel dan penerapan dalam sintesis kimia organik.

2. Tujuan khusus

Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh produk senyawa analog

kurkumin yaitu 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dari 2-kloro-benzaldehida dan

etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin.


8

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Kanker

Kanker merupakan salah satu penyakit mematikan pada saat ini dan

tercatat terdapat sekitar 8,2 juta yang meninggal akibat kanker pada tahun 2012

(WHO, 2013). Kanker merupakan penyakit yang ditandai dengan timbulnya

kelainan siklus sel sehingga sel-sel tumbuh tanpa terkendali, menyerang jaringan

biologis didekatnya dan dapat bermigrasi ke jaringan tubuh melalui sirkulasi darah.

Dalam keadaan yang normal, terdapat gen-gen yang bertanggung jawab untuk

mendeteksi setiap sel-sel yang dicurigai merupakan sel-sel kanker. Tumor

suppression genes merupakan gen-gen yang bertanggung jawab untuk mengawasi

setiap sel di dalam tubuh, memperbaiki sel yang rusak, dan menyebabkan suicide

atau apoptosis bagi sel-sel yang sudah tidak bisa diperbaiki lagi (Patrick, 2013).

Apoptosis merupakan suatu kematian sel secara terprogram di dalam

organisme multi sel. Apoptosis merupakan proses normal untuk menyingkirkan sel-

sel rusak. Proses kematian sel dengan ciri-ciri penggumpalan DNA, kondensasi dan

fragmentasi nukleus yang mengakibatkan sel difagositosis tanpa induksi respon

inflamasi (Baratawidjaja dan Rengganis, 2010). Melalui jalur intrinsik, mitokondria

mempunyai protein-protein yang dapat memacu proses apoptosis saat terdapat sel-

sel kanker. Mitokondria akan melepaskan sitrokrom c yang menyebabkan

terputusnya kompleks protein oligomerik yang disebut apoptosome. Apoptosome

ini akan mengaktifkan enzim procaspase 9 sehingga caspases teraktivasi. Saat


9

caspases teraktivasi maka akan memicu proses apoptosis pada sel-sel kanker.

Caspases merupakan suatu enzim protease yang mengandung residu sistein yang

merupakan sisi aktif yang sangat penting dalam proses menghambat proliferasi sel-

sel kanker dengan mekanisme apoptosis.

Dalam tubuh normal terdapat gen-gen yang berfungsi sebagai anti

apoptosis atau dapat menghambat daya apoptosis dalam tubuh seperti bcl-2 dan bcl-

x (Karna and Yang, 2009). Over-ekspresi protein NF-κB membuat sel kanker dapat

hidup dan berkembang menyerang sel-sel normal lain. Ekspresi protein NF-κB

yang berlebihan akibat adanya sel-sel kanker meyebabkan sel-sel kanker menjadi

resisten terhadap apoptosis karena protein NF-κB dapat mengekspresikan gen-gen

anti apoptosis seperti bcl-2 sehingga proses apoptosis dapat dihindari. Protein NF-

κB merupakan salah satu jalur yang menyebabkan sel-sel kanker dapat hidup dan

menyebar ke sel-sel terdekat (Shishodia, Amin, Lai, and Aggarwal, 2005).

B. Kurkumin

Kurkumin merupakan senyawa polifenolik yang memberikan warna

kuning dan merupakan senyawa yang memiliki aktivitas farmakologi seperti

melancarkan peredaran darah, menghilangkan sumbatan, peluruhan haid, anti

radang, anti bakteri, memperlancar pengeluaran empedu, astringen dan anti kanker.

Kandungan kimia rimpang Curcuma longa L. antara lain seperti kurkumin, minyak

atsiri (turmeron, felandren, zingiberen, borneol), demetoksikurkumin, tannin dan

lain-lain (Ahmad dan Patong, 2006). Dalam aktivitasnya sebagai anti kanker,

kurkumin merupakan senyawa yang telah diketahui dapat menghambat protein NF-


10

κB pada sel-sel kanker (Anand et al., 2008), selain itu kurkumin juga dapat

menginduksi apoptosis pada sel-sel kanker (Han et al., 2002). Kurkumin bekerja

dengan cara menghambat ekspresi protein NF-κB yang berperan penting dalam

mengatur ekspresi gen-gen anti apoptosis seperti bcl-2 dan bcl-x. Penghambatan

pada protein NF-κB akan berdampak pada sel, sehingga sel mudah mengalami

apoptosis dan menghambat proliferasi sel kanker (Shishodia et al., 2005).

Gambar 4. Resonansi suatu α,β-unsaturated keton dari senyawa 3-buten-2-on (Brown and

Poon, 2005)

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Han et al. (2002), protein NF-

κB merupakan salah satu kunci target untuk menghambat pertumbuhan sel-sel

kanker sehingga bagi obat-obat yang memiliki aktivitas menghambat protein NF-

κB memiliki potensi sebagai obat-obat anti kanker. Han et al. (2002) menyatakan

bahwa gugus yang paling berpengaruh dalam aktivitas penghambat suatu protein

NF-κB adalah gugus α,β-unsaturated keton pada kurkumin. Begitu juga Anand et

al. (2008) melaporkan bahwa gugus enon memiliki aktivitas sebagai inhibitor pada

protein NF-κB sehingga membuat sel-sel kanker tidak berproliferasi lagi dan akan

dibunuh dengan mekanisme apoptosis. Aktivitas anti kanker pada kurkumin sangat

tergantung pada struktur α,β-unsaturated keton yang merupakan suatu akseptor

reaksi Michael. Reaksi Michael merupakan perpanjangan rantai karbon-karbon dari

sebuah nukleofilik seperti ion enolat dengan suatu α,β-unsaturated keton.

Resonansi pada suatu α,β-unsaturated keton berperan penting terhadap reaktivitas


11

suatu reaksi Michael. Muatan positif yang diemban pada posisi β suatu ikatan

rangkap akan menentukan reaktivitas dari sebuah elektrofilik (Gambar 4). Semakin

positif karbon pada posisi β maka semakin reaktif reaksi Michael atau perpanjangan

karbon-karbon (Brown and Poon, 2005).

C. Aldehida

Aldehida memiliki suatu gugus karbonil yaitu suatu karbon yang berikatan

rangkap pada suatu oksigen. Aldehida merupakan suatu senyawa yang polar karena

adanya interaksi dipol-dipol antara molekul, memiliki titik didih yang tinggi dari

pada hidrokarbon ataupun suatu eter (Denniston, Topping, and Caret, 2008).

Reaktivitas suatu aldehida dilihat dari ikatan rangkap antara karbon dan oksigen.

Ikatan rangkap antara karbon dan oksigen termasuk dalam hibridisasi sp2,

berbentuk trigonal dan memiliki sudut ikatan ± 120⁰. Oksigen memiliki

keelektronegatifan yang tinggi yang dapat menarik elektron dari karbon sehingga

oksigen akan mengemban muatan parsial negatif (δ-) dan karbon mengemban

muatan parsial positif (δ+) (Jones, 2005).

Gambar 5. Struktur senyawa 2-kloro-benzaldehida


12

Dua-kloro-benzaldehida (Gambar 5) merupakan senyawa golongan

aldehida aromatis yang tersubtitusi gugus klor pada posisi orto. 2-kloro-

benzaldehida memiliki formula kimia C7H5ClO, berbentuk cairan, berbau khas,

memiliki bobot molekul sebesar 140,57 gram/mol, tidak berwarna, memiliki titik

didih 211⁰C, titik leleh 12,39⁰C, sukar larut dalam air pada suhu ruang tetapi

mudah larut dalam air dingin (Anonim, 2013).

Karbon pada karbonil yang terikat dengan suatu oksigen mengemban suatu

muatan parsial positif (δ+) dikarenakan oksigen memiliki keelektronegatifan yang

tinggi sehingga elektron dari karbon tertarik ke oksigen. Muatan parsial positif pada

karbon pada gugus karbonil akan mudah sekali diserang oleh suatu nukleofil

sehingga semakin positif muatan pada karbon karbonil, maka semakin elektrofil

suatu senyawa itu (McMurry, 2012).

D. Ester

Ester merupakan suatu turunan dari gugus asam karboksilat yang memiliki

gugus aktif suatu asil (RCO-) dan suatu gugus pergi yang baik. Suatu ester mudah

sekali mengalami hidrolisis oleh adanya air pada kondisi asam ataupun basa.

Hidrolisis akan berlangsung dengan mekanisme substitusi nukleofilik dan terbentuk

tetrahedral intermediate kemudian melepaskan -OR memberikan hasil suatu asam

karboksilat (McMurry, 2012). Hidrolisis berkatalis asam dari ester akan menjadi

suatu asam karboksilat dengan penambahan air yang berlebih. Penambahan air

yang berlebih akan menggeser kesetimbangan kearah sisi asam karboksilat

sehingga didapatkan rendemen yang lebih tinggi (Fessenden and Fessenden, 1986).


13

Etil 3-oksobutanoat atau etil asetoasetat (Gambar 6) merupakan suatu ester dengan

formula kimia C6H10O3, bobot molekul 130,16 gram/mol, tidak berwarna, berbau

khas, memiliki titik didih 180,8 ⁰C, dan memiliki kelarutan yang parsial pada air

dingin (Anonim, 2013). Etil 3-oksobutanoat memiliki lima hidrogen alfa dan pada

posisi yang diapit oleh dua karbonil bersifat paling asam.

Gambar 6. Struktur senyawa etil 3-oksobutanoat

Senyawa-senyawa karbonil bisa bertindak sebagai suatu asam lemah dan

sebuah basa kuat dapat mengambil hidrogen pada posisi alfa dan beresonansi

membentuk suatu ion enolat. Senyawa karbonil dapat bertindak sebagai suatu asam

lemah dikarenakan pada karbon alfa dari ion enolat terhibridisasi sp2 dan memiliki

orbital p yang tumpang tindih dengan orbital p dari karbonil. Selain itu tersebarnya

muatan negatif oleh atom oksigen dan ion enolat terstabilkan oleh adanya resonansi

menyebabkan suatu senyawa karbonil bersifat asam pada posisi alfa. Suatu ikatan

C-H yang diapit oleh dua karbonil akan meningkatkan keasaman suatu hidrogen

alfa. Keasaman meningkat dikarenakan terdapat dua karbonil yang dapat

menstabilkan muatan negatif dari suatu ion enolat (Bloch, 2006).


14

E. Katalis

Katalis adalah zat yang meningkatkan laju reaksi kimia tanpa ikut terpakai.

Katalis dapat bereaksi menjadi zat antara, tetapi akan diperoleh kembali dalam

tahap reaksi berikutnya. Katalis mempercepat suatu reaksi dengan cara menurunkan

nilai aktivasi (Ea) sehingga dari suatu reaktan menjadi produk membutuhkan energi

yang lebih kecil untuk menjadi produk karena adanya katalis (Chang, 2004).

Gambar 7. Struktur senyawa dimetilamin

Dimetilamin (Gambar 7) merupakan suatu amin sekunder, suatu basa

lemah dengan pKa sebesar 10,68, memiliki formula kimia yaitu (CH3)2NH,

memiliki bobot molekul 45,08 gram/mol, berbentuk cairan, tidak berwarna dengan

bau ammonia yang kuat, memiliki kelarutan dengan air yang baik dan mudah larut

pada air dingin (Anonim, 2013). Suatu pembentukan ion enolat sangat bergantung

terhadap kekuatan basa kuatu katalis. Karena suatu hidrogen alfa pada senyawa

karbonil hanya merupakan sebuah asam yang lemah, maka diperlukan suatu basa

kuat untuk mendapatkan rendemen ion enolat yang lebih baik.

F. Kondensasi Knoevenagel

Kondensasi Knoevenagel adalah pembentukan reaksi perpanjangan ikatan

karbon-karbon dalam suatu reaksi kimia organik. Kondensasi ini terjadi antara

suatu aldehida atau keton dengan suatu senyawa metilen aktif dengan katalis suatu


15

ammonia atau amin. Reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan suatu modifikasi

dari reaksi aldol karena adanya sifat hidrogen yang memiliki sifat asam yang lebih

tinggi pada posisi alfa dari sebuah karbonil (Menegatti, 2012).

Gambar 8. Pembentukan ion enolat dari senyawa etil 3-oksobutanoat

Gambar 9. Reaksi umum adisi nukleofilik (McMurry, 2012)

Suatu senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen alfa memiliki sifat

yang khas yaitu dapat menjadi bentuk keto ataupun enol dalam kondisi tertentu

yang disebut juga tautomerisasi. Tautomerisasi keto dan enol suatu senyawa

karbonil dipengaruhi oleh katalis asam ataupun basa (Sorrell, 2006). Suatu katalis

asam akan memprotonasi oksigen dari karbonil dan membentuk kation intermediet

lalu kehilangan H+ dari suatu alfa menjadi enol. Suatu katalis basa akan mengambil

suatu hidrogen alfa dan terjadi resonansi anion membentuk suatu ion enolat. Suatu

etil 3-oksobutanoat yang diberikan suatu katalis basa akan menghasilkan suatu ion

enolat yang reaktif (Gambar 8) (Fox and Whitesell, 2004).


16

Gambar 10. Reaksi umum dehidrasi suatu β-hidroksi keton menjadi α,ß-unsaturated atau

enon (McMurry, 2012)

Suatu ion enolat yang telah terbentuk dari senyawa karbonil dengan katalis

suatu basa akan mudah sekali menyerang suatu karbon karbonil lainnya yang

bermuatan sigma positif (Hornback, 2006). Reaksi adisi nukleofilik merupakan

reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon dapat terbentuk karena ion enolat

merupakan suatu elektrofil yang sangat reaktif akan menyerang karbon yang

bermuatan sigma positif (δ+) terikat pada gugus karbonil membentuk ikatan karbon-

karbon yang baru (Gambar 9) (Siswoyo, 2009).

Gambar 11. Reaksi umum etil 3-oksobutanoat mengalami hidrolisis dan dekarboksilasi

menjadi suatu metil keton, karbon dioksida dan suatu etanol (McMurry, 2012)

Suatu β-hidroksi keton yang terbentuk dari kondensasi antara ester dengan

suatu karbonil mudah mengalami dehidrasi atau kehilangan suatu air membentuk

suatu α,β-unsaturated keton atau enon (Gambar 10). Suatu ikatan rangkap yang

terbentuk dari reaksi dehidrasi yang terkonjugasi dengan suatu cincin aromatik akan

berjalan secara spontan untuk melepaskan suatu molekul air (Fessenden and

Fessenden, 1986). Suatu produk ester β-keto mempunyai satu gugus keto pada


17

posisi β terhadap gugus karbonil. Melalui protonasi dan pemanasan, suatu ester β-

keto akan mengalami hidrolisis dan dekarboksilasi yang ditandai dengan pelepasan

gelembung atau menghasilkan CO2 (Gambar 11) (Bresnick, 2004). Berdasarkan

pendekatan diskoneksi, senyawa target yaitu 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dapat

disintesis menggunakan starting material 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-

oksobutanoat dengan reaksi kondensasi Knoevenagel (Gambar 12).

Gambar 12. Pendekatan diskoneksi senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on

Reaksi kondensasi Knoevenagel dalam sintesis senyawa 4-(2-

klorofenil)but-3-en-2-on melalui empat tahap reaksi yaitu adisi nukleofilik,

dehidrasi, hidrolisis dan dekarboksilasi (Lampiran 4). Senyawa etil 2-[(2-klorofenil)

(hidroksi) metil]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara dari hasil reaksi adisi

nukleofilik yang tidak mengalami dehidrasi. Senyawa Etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara yang merupakan

hasil reaksi dehidrasi dan yang tidak mengalami proses hidrolisis. Senyawa asam-2-

[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat merupakan senyawa antara dari hasil

reaksi hidrolisis yang tidak mengalami dekarboksilasi. Beberapa karakteristik

senyawa-senyawa yang dihasilkan dari reaksi adisi nukleofilik, dehidrasi, hidrolisis

dan dekarboksilasi diringkas dalam tabel di bawah ini.


18

Tabel I. Karakteristik senyawa antara dan senyawa target dalam reaksi sintesis 4-(2-

klorofenil)but-3-en-2-on

No Nama senyawa Formula kimia Bobot massa

(gram/mol)

A Etil 2-[(2-klorofenil) (hidroksil)

metil] -3-oksobutanoat C13H15O4Cl 270

B Etil -2-[(2-klorofenil)metilidena]-

3-oksobutanoat C13H13O3Cl 252

C Asam -2-[(2-klorofenil)metilidena]

-3-oksobutanoat C11H9O3Cl 224

D 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on C10H9OCl 180

G. Kromatografi

Kromatografi merupakan teknik pemisahan yang paling umum dan paling

sering digunakan dalam bidang kimia analisis. Kromatografi merupakan teknik

pemisahan yang menggunakan fase diam dan fase gerak yaitu dengan melihat

interaksinya antara senyawa dengan fase diam dan fase gerak. Salah satu jenis

kromatografi yang sering digunakan yaitu kromatografi lapis tipis (KLT) yang fase

diam berupa lapisan yang seragam pada permukaan bidang datar yang didukung

oleh lempeng kaca, plat alumunium, atau plat plastik. Fase gerak adalah cairan atau

pelarut atau gas pembawa yang tidak bereaksi dengan senyawa-senyawa yang

dipisahkan (Sherma and Fried, 2003).

Dilihat dari banyaknya jumlah senyawa yang akan dipisahkan,

kromatografi dapat dibedakan menjadi dua yaitu kromatografi untuk analisis dan

kromatografi preparatif. Kromatografi analitik memerlukan sampel dalam jumlah

sedikit dan bertujuan untuk memisahkan dan dianalisis. Komponen yang


19

dipisahkan hanya untuk menentukan jumlah dan struktur senyawa. Kromatografi

preparatif dilakukan untuk memisahkan senyawa dalam jumlah yang cukup untuk

diambil kembali dan dianalisis selanjutnya (Rohman dan Gandjar, 2012).

Ada beberapa kelebihan metode kromatografi dibandingkan dengan

metode pemisahan yang lain yaitu metode ini dapat dilakukan untuk jumlah sampel

yang sangat kecil (dalam mikro atau semimikro). Selain itu metode ini bersifat

selektif untuk senyawa organik multikomponen. Hal ini disebabkan interaksi fase

diam dan fase gerak secara simultan terdapat senyawa-senyawa organik yang

dipisahkan dapat memberikan perbedaan distribusi dan berakhir pada pemisahan

senyawa-senyawa yang secara struktural sangat mirip sekalipun. Dengan demikian,

biaya yang harus dikeluarkan juga minimal dan metode ini menjadi sangat efektif

serta efisien (Wonorahardjo, 2013).

H. Elusidasi

1. Spektrofotometri inframerah (IR)

Sinar inframerah mempunyai panjang gelombang 600-4000 cm-1

yang

lebih panjang dari pada sinar UV-Vis dan memberikan energi yang lebih kecil.

Sinar inframerah hanya dapat menyebabkan vibrasi pada ikatan baik berupa

streaching maupun bending. Setiap ikatan mempunyai bilangan gelombang (v)

yang spesifik sehingga spektra IR dapat digunakan untuk melacak gugus

fungsional suatu molekul. Keunggulan menggunakan spektra IR lebih banyak

digunakan untuk melacak gugus fungsi spesifik seperti alkena, alkuna, karbonil,

hidroksi, nitril, amina dan amida sekitar 400-1500 cm-1

(Sitorus, 2009).


20

Inti-inti atom yang terikat oleh ikatan kovalen akan mengalami getaran

atau osilasi sehingga energi yang diserap menyebabkan kenaikan dalam

amplitudo getaran atom-atom yang terikat. Molekul ini berada dalam keadaan

vibrasi tereksitasi, dan keadaan vibrasi dari ikatan sangat tergantung terhadap

tipe ikatan. Tipe ikatan yang dihasilkan setiap senyawa berbeda-beda maka

radiasi inframerah yang diserap akan berbeda dan menunjukkan pada panjang

gelombang tertentu. Ikatan-ikatan yang menyerap energi inframerah akan

menjalani berbagai macam osilasi yaitu bisa menyebabkan kenaikan vibrasi ulur

ataupun kenaikan vibrasi tekuk (Fessenden and Fessenden, 1986).

Sumber sinar inframerah menghasilkan sinar inframerah yang dibagi

menjadi 2 berkas yang intensitasnya sama (Io). Salah satu berkas sinar

dilewatkan ke cuplikan sehingga intensitasnya berkurang menjadi I. Chopper

berputar sehingga menerima berkas sinar baku (dari reflektor 1) dan berkas sinar

yang melewati cuplikan (reflektor 2) secara bergantian. Sinar dengan intensitas

yang berbeda (Io dan I) tersebut masing-masing diubah menjadi monokromatis

oleh monokromator. Sinar ini selanjutnya diterima oleh detektor dan diubah

menjadi spektrum (Sitorus, 2009).

Berdasarkan informasi yang didapat dari inframerah, dapat diketahui

keberadaan gugus-gugus fungsi yang penting yang terdapat dalam senyawa hasil

sintesis. Gugus-gugus fungsi ini akan memberikan gambaran yang sangat

penting dalam penentuan struktur senyawa (Silverstein, Webster, and Kiemle,

2005).


21

2. Spektrofotometri massa

Prinsip dasar mengenai spektroskopi massa adalah pada saat senyawa

dalam keadaan gas atau uap jika berada dalam arus listrik tegangan tinggi dapat

melepaskan elektron (e-) menjadi kation. Kation ini dapat dipercepat dan

dibiaskan oleh medan magnet, medan listrik, dan pembiasan ini akan tergantung

pada massa, muatan dan kecepatan kation tersebut (Hoffmann and Stroobant,

2007).

Penyiapan dan memasukan sampel dapat menggunakan beberapa sistem

seperti sistem reservoir, sistem pemanasan ataupun sistem kromatografi gas.

Penyiapan dan memasukan sampel menggunakan sistem kromatografi gas

merupakan salah satu metode yang paling sering digunakan dalam sintesis

senyawa organik. Penggunaan metode kromatografi gas bertujuan untuk

memisahkan beberapa sampel berdasarkan titik didih senyawa sehingga nantinya

didapatkan beberapa komponen yang telah terpisah. Proses volatilisasi terjadi

pada proses ini yaitu proses suatu zat diubah menjadi uap dalam keadaan vakum

tinggi.

Sampel yang telah dipisahkan menggunakan kromatografi gas akan di

ionisasi untuk membentuk suatu muatan positif. Metode ionisasi yang sering

digunakan seperti electron impact (EI), chemical ionization, field ionization field

desorption, dan fast atom bombardment. Penggunaan metode electron impact

atau bombardir elektron menggunakan potensial ionisasi 70 eV. Pada metode

ionisasi ini, senyawa akan disinari dengan berkas elektron yang dihasilkan oleh

lempeng katoda dan akan akan pecah menjadi ion molekul ataupun ion-ion


22

fragmen. Pemisahan ion molekul dengan ion-ion fragmen menggunakan suatu

medan magnet ataupun quadruplet. Setelah terpisah, maka kolektor akan

mendeteksi dan mencatat ion yang dihasilkan dalam bentuk spektra (Sitorus,

2009).

Gambar 13. Pola peak M dan M+2 dari senyawa yang memiliki atom halogen seperti klor

atau brom (Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005)

Dalam analisa menggunakan spektroskopi massa, kelimpahan isotop

suatu atom perlu diperhatikan karena atom-atom dari unsur yang sama di alam

tidak hanya terdiri dari satu isotop saja. Senyawa-senyawa halogen pada

umumnya memiliki beberapa isotop seperti senyawa yang mengandung satu

atom klor akan menghasilkan peak M+2 pada peak ion molekul, hal ini

disebabkan oleh adanya isotop 37

Cl. Aplikasi adanya atom-atom halogen dalam

pembacaan spektrum akan sangat mudah diketahui karena terdapat rasio peak M

dan M+2 sehingga pola peak yang dihasilkan akan mengidentifikasi atom yang

terikat dalam suatu senyawa (Gambar 13).


23

Berdasarkan informasi yang didapat dari spektroskopi massa, dapat

diketahui berat molekul senyawa hasil sintesis dan ion fragmen yang stabil yang

penting dalam senyawa hasil sintesis. Ion fragmen akan memberi gambaran yang

sangat penting dalam penentuan struktur senyawa (Silverstein, Webster, and

Kiemle, 2005).

I. Landasan Teori

Reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan suatu reaksi antara senyawa

karbonil yang mempunyai hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugus karbonil

dengan senyawa aldehida atau keton dalam suasana basa. Etil 3-oksobutanoat

merupakan suatu senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen alfa yang diapit oleh

dua gugus karbonil yang akan mudah teraktivasi oleh adanya katalis basa

dimetilamin membentuk ion enolat. Ion enolat yang terbentuk akan menjadi

karbanion etil 3-oksobutanoat yang bertindak sebagai sebuah nuklofil yang akan

menyerang atom C karbonil yang bermuatan positif pada 2-kloro-benzaldehida

yang merupakan senyawa aldehida. Produk akhir dari reaksi tersebut akan

menghasilkan 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on. Persamaan reaksi umum yang terjadi

ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 14. Reaksi umum sintesis 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on


24

Sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dilakukan dengan

menggunakan katalis suatu basa yaitu dimetilamin. Penggunaan katalis basa

mengarahkan reaksi melalui jalur pembentukan ion enolat sehingga reaksi akan

berjalan lebih cepat dikarenakan adanya suatu karbanion etil 3-oksobutanoat yang

bermuatan negatif dan bersifat reaktif.

J. Parameter Empiris

Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on terbentuk dari 2-kloro-

benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin dibuktikan dengan

menggunakan elusidasi struktur.


25

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Rancangan Penelitian

Penelitian yang berjudul “Reaksi antara 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-

oksobutanoat dengan katalis dimetilamin“ merupakan penelitian non eksperimental

deskriptif. Dalam penelitian ini hanya dipaparkan fenomena yang terjadi tanpa

melibatkan hubungan sebab-akibat.

B. Parameter

Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dapat terbentuk dari 2-kloro-

benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin dan

memungkinkan terbentuknya senyawa lain seperti etil 2-[(2-klorofenil) (hidroksi)

metil]-3-oksobutanoat, etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat, dan asam-

2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat.

C. Definisi Operasional

1. Molekul target merupakan senyawa hasil sintesis yang diharapkan terbentuk.

2. Rendemen senyawa adalah persentase jumlah produk reaksi yang dihasilkan dari

hasil sintesis dibandingkan dengan jumlah produk reaksi secara teoretis.

3. Starting material merupakan bahan awal atau sebuah reaktan yang diperlukan

dalam proses sintesis organik.


26

D. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2-kloro-benzaldehida

(p.a, E.Merck), etil 3-oksobutanoat (p.a, E.Merck), dimetilamin (p.a, E.Merck),

etanol (p.a, E.Merck), etanol 70% (teknis, Genera Labora), aquadest (Laboratorium

Sanata Dharma), kloroform (p.a, E.Merck), silika gel GF254 (p.a, E.Merck), toluena

(p.a, E.Merck), natrium sulfat (teknis, Brataco Chemika), natrium bikarbonat

(teknis, Brataco Chemika).

E. Alat Penelitian

Labu erlenmeyer, labu takar, labu alas bulat leher dua, gelas beker, gelas

ukur, pipet tetes, corong, pengaduk kaca, pH indikator (E.Merck), cawan petri,

mikropipet, flakon, oven (Memmert Oven Model 400), neraca analitik (Ohaus

PA413), Magnetic stirrer, waterbath (Memmert W350), chamber, desikator,

spektrometer inframerah (Nicolet Avatar 360 IR), spektrometer massa (GCMS-

QP2010 SE)

F. Tata Cara Penelitian

1. Pembuatan Etanol Super Dry

Natrium sulfat sebanyak 2,0 gram dimasukkan ke dalam cawan petri

dan dikeringkan dalam oven selama 60 menit. Etanol sebanyak 200 mL di

masukkan ke dalam labu alas bulat leher dua dan ditambah natrium sulfat kering.

Destilasi dilakukan dengan kondisi suhu 80˚C hingga keseluruhan etanol


27

menguap yang ditandai dengan tidak ada tetesan lagi. Destilat dikumpulkan

dalam labu takar.

2. Pembuatan HCl 1N

Asam sulfat 37% sebanyak 83 mL dimasukkan ke dalam labu takar 1 L

kemudian ditambah aquadest hingga batas tanda.

3. Pembuatan natrium bikarbonat 10%

Natrium bikarbonat sebanyak 10 gram dimasukkan kedalam

erlenmeyer. Aquadest 50 mL ditambahkan kedalam erlenmeyer dan diaduk

hingga larut sempurna. Natrium bikarbonat yang sudah larut dengan aquadest

dipindahkan kedalam labu takar 100 mL. Gelas beker dibilas dengan 20 mL dan

tambahkan ke dalam labu takar 100 mL. Aquadest ditambahkan hingga batas

tanda labu takar 100 mL.

4. Sintesis Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on

Dua-kloro-benzaldehida sebesar 500 µL (4,439 mmol) dimasukkan ke

dalam erlenmeyer. Etanol super dry 10 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer

yang berisi 2-kloro-benzaldehida. Etil 3-oksobutanoat 560 µL (4,439 mmol)

dimasukkan ke dalam erlemeyer tersebut. Dimetilamin sebanyak 220 µL (4,430

mmol) dan ditambahkan ke dalam erlemeyer tersebut. Aduk campuran tersebut

pada suhu ruangan selama 12 jam menggunakan bantuan magnetic stirrer.

Aquadest sebanyak 80 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer tersebut. HCl 1 N


28

ditambahkan hingga pH 1-2, dipanaskan pada suhu 90˚C selama 2 jam hingga

tidak ada gelembung gas yang terbentuk. Natrium bikarbonat 10% ditambahkan

hingga pH netral dan dinginkan selama 24 jam didalam kulkas. Warna kuning

yang terbentuk dipisahkan dengan sisa aquadest dan dikeringkan dalam

desikator hingga didapatkan hasil sintesis yang pekat. Timbang hasil sintesis

yang terbentuk dan dihitung rendemen.

5. Analisis Hasil Sintesis :

a. Pemeriksaan organoleptis

Senyawa hasil sintesis diamati bentuk, warna dan bau kemudian

dibandingkan dengan starting material yang digunakan.

b. Uji kromatografi lapis tipis (KLT)

Senyawa hasil sintesis yang didapat diencerkan sebesar 100 kali, 2-

kloro-benzaldehida sebesar 100 kali dan etil 3-oksobutanoat sebesar 9 kali. Fase

gerak toluena sebanyak 20 mL ditambahkan kedalam chamber dan lakukan

penjenuhan. Lempeng silika gel GF254 dipanaskan selama 30 menit pada suhu

100⁰C. Penotolan dilakukan 1,5 cm dari batas bawah plat dan jarak antar totolan

sebesar 1,5 cm. Penotolan dilakukan dengan mengambil masing-masing 1 µL

senyawa hasil sintesis, 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat ditotolkan

pada lempeng silika gel GF254 yang telah dipanaskan. Lakukan elusi didalam

chamber yang telah jenuh sepanjang 9 cm. Lempeng silika gel GF254 yang sudah

dielusi dikeringkan hingga kering dan dilihat dibawah lampu UV 254 nm dan

dihitung nilai Rf (Retardation factor).


29

6. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis

a. Spektrofotometri inframerah

Sampel sebanyak 0,1-1 mL diambil dan dioleskan dengan NaCl

Windows. NaCl Windows ditekan sehingga tidak ada gelembung udara diantara

keduanya. Chopper akan berputar sehingga menerima berkas sinar baku (dari

reflektor 1) dan berkas sinar yang melewati cuplikan (reflektor 2) secara

bergantian. Sinar dengan intensitas yang berbeda (Io dan I) tersebut masing-

masing diubah menjadi monokromatis oleh monokromator. Sinar ini selanjutnya

diterima oleh detektor dan diubah menjadi spektrum.

b. Gas kromatografi-spektrometri massa

Metode ionisasi yang digunakan adalah ionisasi electron impact,

sehingga sampel yang akan diuji akan diuapkan terlebih dahulu di dalam ruang

pengion hampa udara. Sampel dipisahkan terlebih dahulu menggunakan fase

diam MXT-1 (Fase terbalik) berdasarkan titik didih suatu senyawa senyawa.

Sampel yang sudah menguap dan terpisah akan dibombardir dengan elektron

yang bertekanan tinggi sekitar 70 eV. Senyawa yang sudah dibombardir dengan

elektron akan menjadi ion molekuler yang bermuatan positif dan akan dipecah

kembali menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil. Ion molekul dan fragmen-

fragmen akan dipisahkan menggunakan suatu medan magnet ataupun

quadruplet. Setelah terpisah, maka kolektor akan mendeteksi dan mencatat ion

yang dihasilkan dalam bentuk spektra.


30

G. Analisis Hasil

1. Perhitungan rendemen

Perhitungan rendemen senyawa hasil sintesis dilakukan dengan cara

menghitung berat senyawa hasil sintesis yang telah dikeringkan dibandingkan

dengan perhitungan berat senyawa secara teoretis

Rendemen Berat senyawa hasil sintesis

Berat secara teoretis 00

2. Analisis hasil organoleptis

Analisis berdasarkan hasil organoleptis yaitu bentuk, warna dan bau.

3. Analisis uji kemurnian

Melihat kemurnian senyawa hasil sintesis berdasarkan dari uji

kromatografi lapis tipis dan gas kromatografi.

4. Elusidasi struktur

Elusidasi struktur dari senyawa hasil sintesis berdasarkan pada data

spektra inframerah dan spektra massa.


31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sintesis 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on

Senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on merupakan suatu senyawa analog

kurkumin yang dapat disintesis dari starting material 2-kloro-benzaldehida dan etil

3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin melalui reaksi kondensasi Knoevenagel.

Senyawa 2-kloro-benzaldehida tidak memiliki hidrogen alfa dan bertindak sebagai

suatu elektrofil sedangkan etil 3-oksobutanoat merupakan senyawa yang memiliki

hidrogen alfa yang dapat bertindak sebagai suatu nukleofil dalam kondisi

menggunakan katalis suatu asam atau basa. Reaksi berlangsung saat etil 3-

oksobutanoat yang memiliki hidrogen alfa dengan diubah menjadi ion enolat

dengan adanya katalis basa.

Gambar 15. Etil 3-oksobutanoat memiliki lima hidrogen alfa dan dua gugus karbonil

Etil 3-oksobutanoat memiliki lima hidrogen alfa (gambar 15) dimana

hidrogen alfa yang berada diantara 2 gugus karbonil memiliki reaktivitas paling

tinggi, hal ini dikarenakan efek tarikan elektron dari atom oksigen yang

menyebabkan atom karbon karbonil kekurangan elektron sehingga atom hidrogen

pada posisi alfa akan mudah dilepas membentuk suatu ion enolat pada penggunaan


32

katalis basa. Penggunaan katalis basa akan menghasilkan suatu intermediet ion

enolat sedangkan katalis asam akan menghasilkan suatu enol. Penggunaan katalis

basa lebih dipilih dibandingkan dengan katalis asam, hal ini dilihat dari reaktivitas

dari suatu intermediet ion enolat yang lebih besar dibandingkan dengan suatu enol.

Reaktivitas enolat lebih tinggi dari pada enol karena suatu ion enolat memiliki

karbon yang bermuatan negatif di posisi alfa dari karbonil sedangkan enol bersifat

netral. Adanya muatan negatif pada karbon dari ion enolat akan meningkatkan

reaktivitas sebagai suatu nukleofil. Katalis basa seperti dimetilamin digunakan

dalam penelitian ini dengan tujuan membentuk ion enolat dari etil 3-oksobutanoat

sehingga reaksi akan berjalan lebih cepat.

Proses sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on diawali saat starting

material 2-kloro-benzaldehida ditambahkan pelarut etanol bebas air. Penambahan

etanol bebas air berfungsi untuk melarutkan antara 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-

oksobutanoat serta meningkatkan volume untuk membantu dalam pengadukan.

Proses sintesis selanjutnya ditambahkan etil 3-oksobutanoat dan sejumlah katalis

dimetilamin. Alur penambahan starting material harus diperhatikan dikarenakan

etil 3-oksobutanoat memiliki hidrogen alfa dan gugus karbonil yang

memungkinkan terjadinya self condensation. Pemilihan pelarut juga menjadi hal

penting dalam proses sintesis dari starting material suatu ester. Etil 3-oksobutanoat

merupakan suatu ester yang mudah terhidrolisis saat adanya air dalam suasana basa

ataupun asam menjadi senyawa asam 3-oksobutanoat.


33

Berdasarkan program Marvin Sketch 5.11.4, etil 3-oksobutanoat memiliki

dua bentuk molekul pada rentang pH 1-14. Kedua bentuk molekul etil 3-

oksobutanoat tersebut ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 16. Macam-macam bentuk molekul etil 3-oksobutanoat pada pH 0 -5,6 (1) dan pH 5,8

– 14 (2)

Bentuk molekul (1) merupakan bentuk utuh dari senyawa etil 3-

oksobutanoat pada pH 0-5,6 sebanyak 100 %. Bentuk molekul (1) akan semakin

menurun pada suasana pH basa dan bentuk molekul (2) akan semakin meningkat

hingga mencapai 92,14 % pada pH 11. Hal ini membuktikan bahwa semakin basa

suatu katalis, maka karbanion dari etil 3-oksobutanoat akan semakin meningkat dan

pembentukan reaksi kondensasi Knoevenagel antara etil 3-oksobutanoat dengan 2-

kloro-benzaldehida akan berlangsung dan menghasilkan rendemen yang lebih baik.

Gambar 17. Macam-macam bentuk molekul asam 3-oksobutanoat pada pH 0-8,2 (1) , pH 0-14

(2), dan pH 11-14 (3)

Berdasarkan program Marvin Sketch 5.11.4, suatu asam 3-oksobutanoat

yang merupakan hasil hidrolisis dari etil 3-oksobutanoat memiliki tiga bentuk

molekul (Gambar 17). Bentuk molekul (1) merupakan bentuk utuh dari senyawa


34

asam 3-oksobutanoat yang banyak terdapat pada pH 0-3 dan akan menurun hingga

9,58 % pada pH 5. Pada saat bentuk molekul (1) mulai menurun pada pH netral,

bentuk molekul (2) meningkat dan mencapai 100 % dari pH 8,4 hingga 10,8.

Bentuk molekul (3) mulai sedikit bertambah hingga mencapai angka tertinggi yaitu

5,64 % pada pH 14. Hal ini membuktikan bahwa pencegahan suatu etil 3-

oksobutanoat mengalami hidrolisis menjadi sangat penting karena karbanion dari

asam 3-oksobutanoat hanya terdapat 5,64 % pada pH 14, sedangkan karbanion

yang terbentuk oleh etil 3-oksobutanoat mencapai 92,14 % pada pH 11.

Gambar 18. Gugus hidroksil pada asam 3-oksobutanoat mudah diserang oleh suatu basa

Dilihat dari strukturnya, sedikitnya karbanion yang terbentuk dari asam 3-

oksobutanoat dikarenakan terdapat gugus hidroksil yang bersifat asam yang lebih

kuat dari pada hidrogen pada posisi alfa, sehingga suatu basa lebih cenderung untuk

menyerang gugus hidroksil (Gambar 18), akibatnya jumlah karbanion yang

terbentuk jauh lebih sedikit dibandingkan dengan etil 3-oksobutanoat. Penggunaan

asam 3-oksobutanoat sebagai suatu nukleofil akan mengurangi rendemen yang

dihasilkan dalam proses adisi nukleofilik, sehingga penggunaan etanol bebas air

menjadi sangat penting untuk menghindari terhidrolisisnya etil 3-oksobutanoat dan

menghasilkan rendemen yang lebih baik.


35

Tahap awal proses sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on dimulai

pada pengadukan antara etil 3-oksobutanoat dengan 2-kloro-benzaldehida dengan

katalis basa. Pengadukan dibantu dengan magnetic stirrer untuk meningkatkan

pergerakan molekul sehingga tumbukan antar molekul menjadi lebih banyak dan

meningkatkan hasil rendemen. Adapun perubahan warna terjadi dari tidak berwarna

menjadi kuning ketika etil 3-oksobutanoat ditambahkan. Hal tersebut menandakan

bahwa reaksi kimia telah berlangsung. Suatu nukleofil yaitu karbanion dari etil 3-

oksobutanoat akan menyerang karbon karbonil dari 2-kloro-benzaldehida yang

menyebabkan putusnya ikatan rangkap (sp2) C=O menjadi ikatan tunggal (sp

3)

membentuk ion alkoksida. Ion alkoksida akan mengambil hidrogen dari katalis atau

pelarut membentuk gugus hidroksil. Suatu beta hidroksi keton yang terbentuk

mudah sekali mengalami dehidrasi melepaskan air membentuk suatu α,β -

unsaturated keton.

Aquadest sebanyak 80 mL ditambahkan ke hasil pengadukan yang telah

berlangsung selama 12 jam, kemudian HCl 1N ditambahkan hingga pH 1-2.

Aquadest ditambahkan berlebih dengan tujuan untuk mendesak kesetimbangan

bergeser kearah produk yaitu senyawa yang sudah terhidrolisis (Fessenden and

Fessenden, 1986). Pada saat penambahan HCl 1N hingga pH 1-2 terjadi perubahan

warna dari kuning menjadi kuning berkabut, setelah itu dilakukan proses

pemanasan selama 2 jam pada suhu 90⁰C. Hasil sintesis dari berwarna kuning

berkabut menjadi dua fase yaitu fase aquadest yang berwarna bening dan fase cair

yang berwarna kuning yang tidak bercampur dengan fase aquadest. Pelarut seperti

etanol dan aquadest dalam proses pemanasan akan menguap, dan pentingnya


36

penambahan aquadest yang berlebih dalam proses pemanasan adalah untuk

mencegah senyawa target yang berwarna kuning menjadi kering dan lengket pada

dasar erlenmeyer. Hasil sintesis dikeluarkan dari waterbath dan ditambahkan

natrium bikarbonat 10% hingga pH netral dan didinginkan dalam kulkas selama 24

jam. Setelah 24 jam, fase yang berwarna kuning dipisahkan dengan fase aquadest.

Fase kuning yang didapatkan kemudian dipekatkan didalam desikator hingga

didapatkan senyawa yang pekat.

Pengaruh waktu pengadukan terhadap hasil rendemen dapat dilihat dari

data pengujian selama 0,5 jam (Lampiran 8), 12 jam (Lampiran 9) dan 24 jam

(Lampiran 10). Pemilihan 0,5 jam, 12 jam dan 24 jam dilihat berdasarkan

perubahan warna dari tidak berwarna menjadi kuning hingga kuning gelap.

Perubahan warna menandakan terbentuknya senyawa lain dari starting material.

Pada pengadukan selama 0,5 jam, warna yang dihasilkan saat pengadukan

adalah tidak berwarna dan hasil GC-MS didapatkan puncak nomor 1 dengan waktu

retensi 10,807 menit, % area sebesar 0,83 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z

sebesar 130 (Lampiran 11), puncak nomor 2 dengan waktu retensi 17,145 menit, %

area sebesar 20,16 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 138 [M.+

] atau 141

[M+2]+ (Lampiran 12), dan puncak nomor 3 dengan waktu retensi 35,195 menit, %

area sebesar 54,97 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 217 (Lampiran

13). Pada pengadukan selama 12 jam, warna yang dihasilkan saat pengadukan

adalah warna kuning muda dan hasil GC-MS didapatkan puncak nomor 1 dengan

waktu retensi 7,229 menit, % area sebesar 1,9 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z

sebesar 139 (Lampiran 14), dan puncak nomor 2 dengan waktu retensi 16,110


37

menit, % area sebesar 65,96 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 217

(Lampiran 15). Pengadukan selama 24 jam, warna yang dihasilkan adalah kuning

tua dan hasil GC-MS didapatkan puncak nomor 1 dengan waktu retensi 7,229

menit, % area sebesar 2,96 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 139

(Lampiran 24), dan puncak nomor 2 dengan waktu retensi 16,065 menit, % area

sebesar 61,79 % yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 217 (Lampiran 25).

Ringkasan perbandingan antara waktu pengadukan 0,5 jam, 12 jam dan 24 jam

tertera dalam tabel II.

Tabel II. Pengaruh waktu terhadap jumlah % area hasil sintesis

Waktu

% area dari

nilai m/z =

130

% area dari

nilai m/z = 139

% area dari nilai

m/z = 217 Gambar

0,5 jam 0,83 20,16 54,97

12 jam - 1,9 65,96

24 jam - 2,96 61,79

Keterangan : nilai m/z =130 merupakan starting material etil 3-oksobutanoat

nilai m/z= 139 merupakan starting material 2-kloro-benzaldehida

nilai m/z= 217 merupakan produk target


38

Berdasarkan data yang telah dipaparkan, suatu reaksi berjalan optimal jika

reaktan yang digunakan semakin berkurang dan jumlah produk target yang

dihasilkan semakin bertambah. Pada pengadukan 0,5 jam, masih terdapat starting

material etil 3-oksobutanoat dengan bobot molekul 130 gram/mol sebanyak 0,83%,

juga terdapat starting material 2-kloro-benzaldehida dengan bobot molekul 140

gram/mol sebanyak 20,16 % dan jumlah produk target sebanyak 54,97 %. Pada

waktu pengadukan 0,5 jam masih terdapat banyak starting material yang

digunakan. Hal ini menyatakan bahwa reaksi belum berjalan dengan waktu yang

optimal, sehingga perlu ditingkatkan waktu pengadukan. Pada pengadukan 12 jam

dan 24 jam, starting material etil 3-oksobutanoat tidak ditemukan lagi, artinya

bahwa etil 3-oksobutanoat sudah habis bereaksi membentuk senyawa lain. Pada

pengadukan 12 jam dan 24 jam, 2-kloro-benzaldehida masih ditemukan dengan

persentase 1,9 % pada waktu 12 jam, dan 2,96 % pada waktu 24 jam.

Adanya gugus klor yang tersubtitusi pada posisi orto dari suatu

benzaldehida meningkatkan halangan sterik suatu senyawa yang menyebabkan

semakin sulit diserang oleh suatu nukleofilik. Hal ini terlihat pada data waktu

pengadukan hingga 24 jam, masih terdapat sekitar 2,96 % starting material 2-

kloro-benzaldehida. Senyawa dengan persentase terbesar pada ketiga kondisi 0,5

jam, 12 jam dan 24 jam yaitu ion molekul dengan nilai m/z sebesar 217.

Berdasarkan data yang telah dipaparkan, waktu pengadukan selama 12 jam

mendapatkan produk target dengan % area tertinggi yaitu 65,96 % dibandingkan

dengan 24 jam yaitu 61,79 % dan 0,5 jam 54,97 %. Berdasarkan prinsip dari suatu

reaksi berjalan dengan baik yaitu starting material semakin berkurang dan jumlah


39

target produk semakin bertambah, dipilih waktu pengadukan 12 jam sebagai waktu

optimum reaksi sintesis yaitu didapatkan 65,96 % senyawa target, 1,9 % senyawa

2-kloro-benzaldehida dan tidak ditemukan adanya etil 3-oksobutanoat. Berdasarkan

hasil penelitian, berat produk target yang diperoleh berdasarkan hasil replikasi

pertama, kedua dan ketiga pada waktu pengadukan 12 jam yaitu sebesar 0,612

gram; 0,759 gram; dan 0,55 gram. Hasil sintesis yang berbentuk cair perlu

dianalisis lebih lanjut untuk memastikan apakah cairan yang didapat merupakan

senyawa target yaitu 4-2-(klorofenil)but-3-en-2-on.

B. Analisis Pendahuluan

1. Pemeriksaan organoleptis

Analisis pendahuluan yang dilakukan adalah pemeriksaan organoleptis

dengan tujuan untuk mengetahui bentuk, warna dan bau dari hasil senyawa yang

didapatkan. Pemeriksaan organoleptis dilakukan dengan membandingkan

senyawa hasil sintesis dengan starting material.

Tabel III. Perbandingan sifat fisik senyawa hasil sintesis dan starting material

Pengamatan 2-kloro-

benzaldehida Etil 3-oksobutanoat

Senyawa hasil

sintesis

Bentuk

Cair Cair

Cair

Warna Tidak berwarna Tidak berwarna Kuning

Bau Bau tajam Bau khas Bau khas


40

Ditinjau dari ketiga aspek dalam pemeriksaan organoleptis, wujud fisik

senyawa hasil sintesis berbeda dengan starting material. Berdasarkan hasil dari

pemeriksaan organoleptis, dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis

merupakan senyawa yang berbeda dari starting material. Perbedaan dilihat

berdasarkan warna dari hasil produk yaitu kuning dan starting material tidak

berwarna. Perubahan warna dari tidak berwarna menjadi kuning menandakan

bahwa senyawa hasil sintesis bereaksi dari starting material menjadi senyawa

yang berbeda, dan terjadi perpanjangan kromofor yang menyebabkan perubahan

warna menjadi kuning. Perbedaan juga dapat dilihat dari karakteristik bau antara

starting material dibandingkan dengan senyawa hasil sintesis. 2-kloro-

benzaldehida memiliki bau menyengat, dan etil 3-oksobutanoat memiliki berbau

khas yang berbeda dengan senyawa hasil sintesis.

2. Pemeriksaan kemurnian dengan kromatografi lapis tipis (KLT)

Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis menggunakan

kromatografi lapis tipis (KLT) dapat digunakan sebagai identifikasi awal secara

kualitatif yang menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis berbeda dengan

dengan starting material yang digunakan. Selain itu penggunaan kromatografi

lapis tipis juga dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian dari hasil sintesis

senyawa dengan melihat bercak yang muncul pada setiap penotolan pada plat

KLT. Kemurnian hasil sintesis senyawa dapat dilihat dari nilai Rf (Retardation

factor) yang didapatkan berdasarkan interaksi antara senyawa dengan fase diam

dan fase gerak.


41

1

,5 cm

9

cm

1,5 cm

Pada penelitian ini, pemeriksaan KLT dilakukan dengan menggunakan

fase diam silika gel F254 dengan ketebalan 0,2-0,25 mm yang dapat

berfluoresensi hijau jika dilihat dibawah sinar UV 254 nm. Fase gerak yang

digunakan dalam analisis KLT senyawa hasil sintesis adalah toluena. Pada

awalnya, dilakukan pengenceran senyawa hasil sintesis dan starting material

menggunakan etanol dikarenakan senyawa hasil sintesis dan starting material

sangat pekat sehingga hasil penotolan memberikan hasil yang tailing. Hal ini

menyatakan bahwa kapasitas suatu fase diam sangat terbatas, dan perlu

dilakukan pengenceran untuk memberikan hasil yang lebih baik. Hasil

pemeriksaan dengan KLT ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 19. Hasil analisis kromatografi lapis tipis dibawah sinar UV 254 nm menggunakan

fase diam silika gel F254 dan fase gerak toluena dengan jarak elusi 9 cm. Senyawa hasil sintesis

dengan pengenceran 100x (A dan B), senyawa 2-kloro-benzaldehida dengan pengenceran sebesar

100x (C), dan senyawa etil 3-oksobutanoat dengan pengenceran sebesar 9x (D)

9 cm


42

Suatu senyawa yang terdeteksi menggunakan kromatografi lapis tipis

akan memadamkan fluoresensi dari silika dilihat dari warna hitam yang

terbentuk. Hasil pemeriksaan menggunakan kromatografi lapis tipis menyatakan

bahwa hasil sintesis yang didapat berbeda dengan starting material yang

digunakan. Perbedaan antara hasil sintesis dengan starting material dapat dilihat

dari perbedaan nilai Rf yang menyatakan bahwa senyawa hasil sintesis memiliki

dua bercak dengan nilai 0,72 (B) dan 0,61 (A), sedangkan 2-kloro-benzaldehida

memiliki nilai Rf 0,86 (C) dan etil 3-oksobutanoat memiliki nilai Rf 0,43 (D)

(Tabel IV). Pengujian senyawa hasil sintesis menggunakan kromatografi lapis

tipis juga memberikan informasi bahwa senyawa hasil sintesis tidak murni

karena memiliki dua bercak yaitu A dan B pada pengenceran 100 kali.

Tabel IV. Nilai Rf senyawa hasil sintesis dan starting material

Senyawa Nilai Rf

2-kloro-benzaldehida 0,86 (C)

Etil 3-oksobutanoat 0,43 (D)

Senyawa hasil sintesis 0,72 (B) 0,61 (A)

C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis

Elusidasi struktur menjadi satu pengujian terpenting dalam sintesis

senyawa organik. Elusidasi struktur bertujuan untuk mengetahui struktur senyawa

hasil sintesis. Pada penelitian ini, keseluruhan sampel (A dan B) berdasarkan hasil

kromatografi lapis tipis dilakukan pengujian elusidasi struktur menggunakan

beberapa pengujian meliputi:


43

1. Pengujian dengan spektrofotometri inframerah (IR)

Pengujian menggunakan spektrofotometri inframerah merupakan satu

pengujian yang bertujuan untuk melihat gugus-gugus fungsional dalam

menentukan struktur suatu senyawa yang tidak diketahui. Spektra senyawa hasil

sintesis yang diperoleh dari hasil pengujian ditampilkan pada gambar 20.

Gambar 20. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis (Plat NaCl)

Senyawa hasil sintesis diketahui memiliki gugus karbonil (C=O) yang

ditandai dengan munculnya pita serapan dengan intensitas kuat dan tajam pada

bilangan gelombang 1714,59 cm-1

. Adanya serapan kuat dari ikatan C-O

stretching yang berada pada daerah 1238,39 cm-1

menggambarkan bahwa

senyawa hasil sintesis yang memiliki suatu gugus karbonil merupakan suatu

ester. Suatu α,β unsaturated ester yang memiliki gugus karbonil (C=O)

terdeteksi pada panjang gelombang 1730-1715 cm-1

dan ikatan C-O stretching

pada senyawa α,β unsaturated ester terdeteksi pada panjang gelombang 1300-

Collection time: Thu Jun 11 11:30:03 2015 (GMT+07:00)

Thu Jun 11 11:39:05 2015 (GMT+07:00)

Thu Jun 11 11:39:03 2015 (GMT+07:00)FIND PEAKS:

Spectrum: *894/C-IR (12 jam) Region: 4000,00 400,00 Absolute threshold: 107,096 Sensitivity: 50 Peak list:

Position: 1714,59 Intensity: 42,106 Position: 1238,39 Intensity: 44,986 Position: 1374,07 Intensity: 47,992 Position: 1037,36 Intensity: 49,150 Position: 758,62 Intensity: 49,454 Position: 1442,95 Intensity: 52,192 Position: 2981,06 Intensity: 52,431 Position: 1096,27 Intensity: 52,415 Position: 1473,72 Intensity: 53,107 Position: 2936,57 Intensity: 63,862 Position: 1592,62 Intensity: 64,031 Position: 3498,80 Intensity: 68,645 Position: 696,64 Intensity: 69,466 Position: 418,13 Intensity: 69,718 Position: 2905,31 Intensity: 69,957 Position: 857,23 Intensity: 70,003 Position: 474,55 Intensity: 71,649 Position: 825,11 Intensity: 71,966 Position: 951,29 Intensity: 72,191 Position: 555,52 Intensity: 73,948 Position: 1571,23 Intensity: 76,434 Position: 632,97 Intensity: 79,252 Position: 3066,76 Intensity: 81,526 Position: 2360,66 Intensity: 92,718

41

8,1

34

74

,55

55

5,5

2

63

2,9

76

96

,64

75

8,6

28

25

,11

85

7,2

3

95

1,2

9

10

37

,36

10

96

,27

12

38

,39

13

74

,07

14

42

,95

14

73

,72

15

71

,23

15

92

,62

17

14

,59

23

60

,66

29

05

,31

29

36

,57

29

81

,06

30

66

,76

34

98

,80

40

50

60

70

80

90

100

%T

ra

nsm

itta

nce

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)


44

1160 cm-1

(Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005). Pita serapan lain pada

1096,27 cm-1

dengan intensitas sedang menggambarkan bahwa senyawa hasil

sintesis memiliki struktur klorobenzena yang pada umumnya terdapat pada

panjang gelombang 1096-1089 cm-1

(Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005).

Pita serapan dengan intensitas kuat pada panjang gelombang 758,62 cm-1

memberikan informasi bahwa terdapat aromatis yang tersubtitusi dua gugus pada

posisi orto. Pada umumnya serapan pada orto disubtituted aromatic terdapat

pada panjang gelombang 770-735 cm-1

dengan intensitas yang kuat (Mohan,

2004). Pita serapan lain juga muncul pada daerah 1592,62 cm-1

yang

memberikan intensitas sedang menggambarkan keberadaan sebuah alkena

(C=C), akan tetapi pita serapan 1592,62 cm-1

mengalami tumpang tindih dengan

adanya gugus karbonil yang begitu dominan. Pemastian adanya sebuah alkena

dikonfirmasi dengan adanya C-H stretching pada bilangan gelombang 3066,76

cm-1

. Suatu senyawa alkena (C=C) yang terkonjugasi terdeteksi pada panjang

gelombang 1600 cm-1

dan C-H stretching alkena terdeteksi pada panjang

gelombang diatas 3000 cm-1

(Lampiran 5) (Kalsi, 2004).

Hasil interpretasi spektra senyawa hasil sintesis (Tabel V) yang didapat

berdasarkan analisa menggunakan spektroskopi inframerah adalah terdapatnya

suatu serapan alkena (C=C) pada daerah sekitar 1592,62 cm-1

dengan intensitas

sedang dan dikonfirmasi dengan adanya C-H stretching pada bilangan

gelombang 3066,76 cm-1

. Selain itu adanya C=O pada panjang gelombang

1714,59 membuktikan bahwa terdapat gugus karbonil (C=O) dan pada panjang

gelombang 1238,39 mempertegas bahwa jenis gugus karbonil senyawa target


45

adalah suatu ester dengan adanya gugus C-O stretching. Hal ini menyatakan

bahwa reaksi dehidrasi dalam proses sintesis senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-

2-on telah berlangsung. Adanya gugus klorobenzena dan gugus orto disubtituted

aromatic menandakan bahwa terdapat gugus kloro dan adanya gugus aromatis

yang tersubtitusi dua gugus pada posisi orto.

Tabel V. Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis

Keterangan : s = strong ; m = medium, w = weak, sh = sharp

Sebagai pembandingnya, dilakukan interpretasi spektra inframerah

antara senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting material yaitu 2-

kloro-benzaldehida ditunjukan pada gambar 21 dan etil 3-oksobutanoat pada

gambar 22.

Bilangan gelombang (cm-1

) Intensitas Gugus fungsi

1714,59 s,sh

Gugus C=O ester yang

terkonjugasi α,β – tidak

jenuh

1238,39 s, sh

Gugus C-O stretching ester

yang terkonjugasi α,β – tidak

jenuh

1592,62 m, sh C=C alkena

3066,76 W C-H stretching alkena

1096,27 M Klorobenzena

758,62 S Gugus orto disubtituted

aromatic


46

Gambar 21. Spektra inframerah senyawa 2-kloro-benzaldehida (Sumber : http

://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno=1421)

Daerah serapan yang terbaca pada spektra 2-kloro-benzaldehida

(Gambar 21) menunjukkan keberadaan gugus karbonil (C=O) pada bilangan

gelombang 1698 cm-1

dengan intensitas kuat dan tajam. Suatu serapan yang

terdapat pada bagian 2869 cm-1

dan 2754 cm-1

memberikan informasi bahwa

terdapat ikatan C-H stretching dengan intensitas sedang. Diketahui juga bahwa

terdapat ikatan C-H aromatis pada daerah serapan 3089-3072 cm-1

dengan

intensitas yang lemah. Serapan yang terdapat pada bagian 2869 cm-1

dan 2754

cm-1

memberikan informasi penting bahwa suatu gugus karbonil yang didapat

merupakan sebuah aldehida yang pada umumnya memiliki dua bagian serapan

dengan intensitas sedang yang terdeteksi pada daerah 2830-2695 cm-1

. Adanya

serapan yang kuat pada 768 cm-1

memberikan informasi bahwa terdapat aromatis

yang subtitusi dua gugus pada posisi orto. Serapan sedang pada panjang

gelombang 1067 cm-1

memberikan informasi bahwa terdapat struktur

klorobenzena (Lampiran 5) (Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005).


http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno=1421

http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno=1421

47

Gambar 22. Spektra inframerah senyawa etil 3-oksobutanoat (Sumber : http:

//sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno =573)

Daerah serapan yang terbaca pada spektra etil 3-oksobutanoat (Gambar

22) menunjukkan keberadaan gugus karbonil (C=O) pada bilangan gelombang

1719 cm-1

dengan intensitas kuat dan tajam. Suatu serapan yang terdapat pada

bagian 1116 cm-1

memberikan informasi bahwa terdapat ikatan C-O stretching

dengan intensitas yang kuat. Gugus karbonil yang ditemukan pada daerah

serapan 1719 cm-1

dan adanya ikatan C-O stretching yang terdapat pada panjang

gelombang 1116 cm-1

dengan intensitas yang kuat memberikan informasi

terdapatnya gugus fungsi ester. Selain itu, terdapat pita serapan pada daerah

2985 cm-1

yang memberikan informasi adanya ikatan C-H stretching alifatis

dengan intensitas lemah (Lampiran 7).


48

Tabel VI. Interpretasi spektra inframerah senyawa starting material dengan senyawa hasil

sintesis

Gugus Fungsional 2-Kloro-

benzaldehida

Etil 3-

oksobutanoat

Senyawa hasil

sintesis

Karbonil (C=O) 1698 cm-1

1719 cm-1

1714,59 cm-1

Alkena (C=C) - - 1650 cm-1

Alkena (C-H) - - 3066,76 cm-1

Ester (C-O) - 1116 cm-1

1096,27 cm-1

Aldehida (C-H) 2869 cm

-1dan

2754 cm-1

- -

Aromatis (C-H) 3089 cm

-1 dan

3072 cm-1

- 3066,76 cm

-1

Klorobenzena

(Ar-Cl) 1067 cm

-1 - 1096,27 cm

-1

Tersubtitusi orto 768 cm-1

- 758,62 cm-1

Perbandingan interpretasi spektra inframerah antara senyawa hasil

sintesis dengan starting material ditampilkan dalam tabel VI. Kesimpulan yang

didapatkan berdasarkan spektra inframerah antara senyawa hasil sintesis

dibandingkan dengan starting material yaitu terdapat suatu gugus alkena (C=C)

yang membedakan antara senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting

material. Gugus alkena yang didapat menandakan bahwa senyawa hasil sintesis

telah melalui proses reaksi dehidrasi. Pita yang seharusnya tidak muncul adalah

pita pada daerah serapan 1096,27 cm-1

yang menandakan bahwa senyawa yang

didapatkan merupakan senyawa ester. Jika suatu reaksi hidrolisis dan

dekarboksilasi terjadi membentuk senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on, maka

pita tersebut seharusnya tidak muncul pada spektra senyawa hasil sintesis.

Berdasarkan data yang telah dibahas, disimpulkan bahwa senyawa hasil

sintesis tidak memiliki gugus fungsi keton yang menggambarkan gugus fungsi

dari senyawa target 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on. Senyawa yang dihasilkan


49

merupakan senyawa yang mengalami proses dehidrasi tetapi tidak mengalami

proses hidrolisis dan dekarboksilasi. Analisis dengan bantuan metode lainnya

perlu dilakukan untuk memastikan kesimpulan yang telah dipaparkan.

2. Pengujian dengan spektrofotometri massa

Pengujian menggunakan spektrofotometri massa bertujuan untuk

mengetahui bobot massa dan pola fragmentasi pada suatu hasil sintesis. Pada

percobaan yang dilakukan, pengujian dilakukan menggunakan kromatografi gas-

spektrometri massa (GC-MS) dengan metode ionisasi electron impact (EI).

Senyawa hasil sintesis dipisahkan terlebih dahulu menggunakan kromatografi

gas dengan prinsip pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih.

Gambar 23. Kromatogram spektrometri massa senyawa hasil sintesis 12 jam

Kromatogram pemisahan senyawa hasil sintesis menggunakan

kromatografi gas ditampilkan pada gambar 23. Berdasarkan hasil data yang

didapat, senyawa hasil sintesis merupakan senyawa yang tidak murni. Data yang

didapat menunjukkan informasi bahwa terdapat 10 senyawa dalam senyawa


50

hasil sintesis dan hasil yang dominan pada senyawa hasil sintesis terdapat pada

waktu retensi 16,110 menit dengan % area sebesar 65,96 %.

Gambar 24. Spektra massa EI senyawa hasil sintesis pada waktu retensi 16,110 menit

Berdasarkan dari reaksi-reaksi dalam proses sintesis senyawa target 4-

(2-klorofenil)but-3-en-2-on (Lampiran 4), puncak nomor dua memiliki nilai m/z

yang paling mendekati dengan senyawa antara dari suatu reaksi senyawa target.

Puncak nomor dua memiliki nilai m/z sebesar 217 yang merupakan (M-Cl) yang

memiliki kesamaan dengan senyawa etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-

oksobutanoat dengan bobot massa sebesar 252. Salah satu kelemahan

penggunaan metode ionisasi electron impact adalah adanya beberapa kasus yang

muncul akibat adanya ortho-effect yang menyebabkan tidak terdeteksinya atau

hilangnya sebuah gugus klor dari suatu ion molekul. Penelitian dari Granoth

(1972) mengatakan bahwa penggunaan metode ionisasi electron impact

membuat senyawa O-chlorodiphenyl ethers kehilangan sebuah atom klor

dikarenakan adanya ortho-effect. Selain penelitian Granoth juga menyatakan

bahwa hanya diposisi orto dengan kekuatan 70 eV menyebabkan atom klor lepas

dan tidak terdeteksi pada spektra massa. Berdasarkan penelitian dari Granoth,

senyawa hasil sintesis yang diteliti diduga telah kehilangan atom klor


51

dikarenakan penggunaan elektron dengan energi yang sangat tinggi yaitu sebesar

70 eV yang menyebabkan hilangannya atom klor akibat adanya ortho-effect.

Fragmentasi senyawa hasil sintesis ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 25. Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil sintesis jalur pertama

Gambar 26. Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil sintesis jalur kedua


52

Gambar 27. Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil sintesis jalur ketiga

Gambar 25 menjelaskan mengenai pola mekanisme fragmentasi ion

molekul pada jalur pertama yang menghasilkan beberapa peak yaitu A, C dan F.

Peak A meupakan ion molekul yang kehilangan satu hidrogen dari senyawa etil-

2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat dengan nilai m/z = 251. Nilai m/z

tersebut memiliki bobot massa yang sama dari senyawa etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat yang merupakan senyawa hasil proses


53

dehidrasi yaitu dengan nilai m/z = 252. Peak C (M-35) memiliki nilai m/z = 217

yang kehilangan sebuah atom klor. Berdasarkan pola fragmentasi dari peak C,

maka dapat disimpulkan bahwa sebuah atom klor terdapat pada senyawa target.

Hal ini menandakan bahwa adanya pengaruh ortho-effect menyebabkan tidak

munculnya peak khas klor di spektra massa, akan tetapi hal tersebut bukan

menandakan bahwa senyawa hasil sintesis tidak mengandung atom klor, karena

berdasarkan fragmentasi peak A ke peak C dapat membuktikan bahwa senyawa

hasil sintesis mengandung atom klor. Peak F memiliki nilai m/z = 171 yang

muncul karena ion molekul melepaskan sebuah etoksida.


molekul pada jalur kedua yang menghasilkan beberapa peak yaitu B dan I. Peak

B (M-15) memiliki nilai m/z = 237 yang muncul karena ion molekul melepaskan

sebuah metana. Peak I memiliki nilai m/z = 115 yang muncul dari perpecahan

fragmen peak B yang melepaskan [C7H4Cl].. Pembentukan peak I juga

membuktikan bahwa pelepasan sebuah [C7H5Cl]. memiliki atom klor yang

berasal dari starting material 2-kloro-benzaldehida.


molekul pada jalur ketiga yang menghasilkan beberapa peak yaitu D, G, H, J, K,

dan L. Peak D (M-45) memiliki nilai m/z = 207 yang muncul karena ion molekul

melepaskan sebuah radikal etoksida. Peak G memiliki nilai m/z = 165 yang

muncul dari adanya penataan ulang McLafferty yang melepaskan suatu

[C2H2O].. Peak H memiliki nilai m/z = 137 yang muncul dari perpecahan

fragmen dari peak G yang melepaskan sebuah [C-OH2].. Peak J memiliki nilai


54

m/z = 101 yang muncul dari perpecahan fragmen dari peak H yang melepas

sebuah atom klor. Perpecahan peak H ke peak J juga membuktikan bahwa

senyawa hasil sintesis memiliki atom klor. Peak K memiliki nilai m/z = 89 yang

muncul dari perpecahan fragmen J yang melepaskan sebuah karbon. Peak L

memiliki nilai m/z = 75 yang muncul dari perpecahan fragmen K yang

merupakan sebuah radikal benzena yang stabil.

Berdasarkan hasil analisis elusidasi struktur yang telah dilakukan, maka

dapat disimpulkan bahwa reaksi antara 2-kloro-benzaldehida dengan etil 3-

oksobutanoat dengan katalis dimetilamin menghasilkan senyawa etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat. Penelitian ini perlu dilakukan pengujian

tambahan seperti menggunakan spektroskopi massa dengan metode ionisasi

lainnya seperti chemical ionization atau field desorption, selain itu juga perlu

dilakukan pengujian 1H-NMR sebagai tambahan informasi untuk memperkuat

kesimpulan bahwa senyawa yang didapat adalah etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa

etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat dapat dilihat pada gambar 28.


55

Gambar 28. Mekanisme reaksi sintesis etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat

Senyawa target 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on tidak terbentuk diduga

karena reaksi hidrolisis tidak terjadi dalam proses sintesis senyawa target.

Senyawa hasil sintesis belum mengalami hidrolisis dikarenakan faktor waktu

reaksi yang terlalu singkat yaitu hanya 2 jam, oleh karena itu perlu dilakukan

optimasi waktu reaksi hidrolisis untuk mendapatkan senyawa target. Selain itu,

perlu menggunakan metode hidrolisis lainnya seperti menggunakan hidrolisis

dengan katalis basa.

Senyawa etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat merupakan

senyawa analog kurkumin berbentuk keto ester. Senyawa etil-2-[(2-

klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat memiliki gugus α,β-unsaturated keton

yang terkonjugasi dengan adanya cincin fenil yang menjadi ciri khas dari analog

kurkumin. Senyawa etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat mampu

bertindak sebagai akseptor reaksi Michael dalam aktivitasnya sebagai senyawa

anti kanker dikarenakan memiliki gugus α,β-unsaturated keton.


56

Berdasarkan perhitungan stokiometri dari senyawa hasil sintesis, crude

product yang diperoleh pada replikasi pertama sebesar 54,5 %; replikasi kedua

sebesar 60,2 %; dan replikasi ketiga sebesar 43,67 %. Perbedaan hasil crude

product yang diperoleh diduga karena penggunaan alat pengadukan yang

berbeda mengakibatkan kecepatan pengadukan yang berbeda juga.


57

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Reaksi antara 2-kloro-benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis

dimetilamin tidak menghasilkan senyawa 4-(2-klorofenil)but-3-en-2-on. Senyawa

yang terbentuk adalah etil-2-[(2-klorofenil)metilidena]-3-oksobutanoat dengan rata-

rata crude product sebesar 52,79 % dan kemurnian sebesar 65,96 %.

B. Saran

1. Perlu dilakukan pemisahan senyawa menggunakan kromatografi kolom untuk

mendapatkan senyawa yang murni.

2. Perlu dilakukan optimasi waktu dalam reaksi hidrolisis untuk mendapatkan

senyawa target sintesis.


58

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, A., dan Patong, R., 2006, Aktivitas Anti Kanker Senyawa Bahan Alam

Kurkumin dan Analognya pada Tingkat Molekuler, Jurnal Kedokteran

Yarsi, 14 (2), 158-163.

Anand, P., Thomas, S.G., Kunnumakkara, A.B., Sundaram, C., Harikumar, K.B.,

Sung, B., Tharakan, S.T., Misra, K., Priyadarsini, I.K., Rajasekharan,

K.N., and Aggarwal, B.B., 2008, Biological Activities of Curcumin and Its

Analogues(Congeners) Made by Man and Mother Nature, Biochemical

pharmacology, 76(11), 1590-1611.

Anonim, http ://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno=1421

diakses tanggal 15 juni 2015.

Anonim, http: //sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_disp.cgi?sdbsno =573

diakses tanggal 15 juni 2015.

Anonim, Material Safety Data Sheet 2-Chlorobenzaldehyde MSDS, Science Lab,

http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9923409 diakses tanggal 3

Juni 2015.

Anonim, Material Safety Data Sheet Dimethylamine, 40% MSDS, Science Lab,


Juni 2015.

Anonim, Material Safety Data Sheet Ethyl Acetoacetat MSDS, Science Lab,


May 2014.

Baratawidjaja, K.G., dan Rengganis, I., 2010, Imunologi Dasar, Balai Penerbit

FKUI, Jakarta, hal.299.

Bloch, D.R., 2006, Kimia Organik, Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta, hal. 469.

Bresnick, S.D., 2004, Intisari Kimia Organik, Hipokrates, Jakarta, hal. 67.

Brown, W.H., and Poon, T., 2005, Introduction to Organic Chemistry, 3th

ed.,

Wiley International Edition, United States of America, pp. 477.

Chang, R., 2004, Kimia Dasar, 3th

ed., Erlangga, Jakarta, hal. 57.

Denniston, K., Topping, J., and Caret, R., 2008, General, Organic, and

Biochemistry, 6th

ed., McGraw-Hill, United States, pp. 437.


59

Fessenden, R.J., and Fessenden J.S., 1986, Kimia Organik, 3th

ed., Erlangga,

Jakarta, hal. 125-126, 164-169.

Fox, M.A., and Whitesell, J.K., 2004, Organic Chemistry, 3th

ed., Jones and Bartlett

Publishers, Canada, pp. 641.

Granoth, I., 1972, Ortho-Effect in Some Aromatic Ethers, Sulphides, and

Sulphoxides under Electron Impact, Cambridge University Chemical

Laboratory, pp. 1503-1505.

Gupta, S.C., Prasad, S., Kim, J.H., Patchva, S., Webb, L.J., and Priyadarsini, I.K.,

et al., 2011, Multitargeting by Curcumin as Revealed by Molecular

Interaction Studies, NIH Public Access, 28(12), 1937-1955.

Han, S.S., Keum, Y.S., Seo, H.J., and Surh Y.J., 2002, Curcumin Suppresses

Activition of NF-κB and AP-1 Induced by Phorbol Ester in Cultured

Human Promyelocytic Leukemia Cells, Journal of Biochemistry and

Molecular Biology, 35, 337-342.

Hoffmann, E.D., Stroobant, V., 2007, Mass Spectrometry Principles and

Applications, Wiley, England, pp. 219-220.

Hornback, J.M., 2006, Organic Chemistry, 2th

ed., Thomson Brooks/Cole, United

States of America, pp. 257-258.

Hsu, S., Singh, B., and Schuster, G., 2004, Induction of Apoptosis in Oral Cancer

Cells: Agents and Mechanisms for Potential Therapy and Prevention, Oral

Oncology , 40(5), 1-73.

Jones, M., 2005, Organic Chemistry, 3th

ed., Norton & Company, United States of

America, pp. 823-825.

Kalsi, P.S., 2004, Spectroscopy of Organic Compounds, 6th

ed., New Age Internati-

onal Publishers, New Delhi, pp. 129.

Karna, P., and Yang, L., 2009, Apoptosis in Carcinogenesis and Chemotherapy, in

Chen, G.G., and Lai, P.B.S. (Eds), Springer Science, pp. 1007.

Kumavat, S.D., Chaudhari, Y.S., Borole, P., Mishra, P., Shenghani, K., and

Duvvuri P., 2013, Degradation Studies of Curcumin, International Journal

of Pharmacy Review & Research, 2, 50-55.

McMurry, J., 2012, Organic Chemistry, 8th

ed., Brooks/Cole, USA, pp. 908.


60

Menegatti, R., 2012, Green Chemistry – Aspects for the Knoevenagel Reaction, in

Kidwai, M., and Mishra, N.K. (Eds), Green Chemistry – Environmentally

Benign Approaches, Intech, pp. 13-32.

Mohan, J., 2004, Organic Spectroscopy Principles and Applications, 2th

ed., Alpha

Science International, India, pp. 97.

Nugroho, A.E., 2012, Farmakologi, Pustaka Pelajar, Yogyakarta, hal. 213.

Nurrochmad, A., 2004, Review : Pandangan Baru Kurkumin dan Aktivitasnya

sebagai Anti Kanker, Biofarmasi, 2 (2), 75-80.

Patrick, G.L., 2005, An Introduction to Medicinal Chemistry, 3th

ed., Oxford

University Press, United Kingdom, pp. 491.

Patrick, G.L., 2013, An Introduction to Medicinal Chemistry, 5th

ed., Oxford

University Press, United Kingdom, pp. 514.

Rees, D.C., Congreve, M., Murray, C.W., and Carr, R, 2004, Fragment-Based Lead

Discovery, Cambridge Science Park, 3, 660-672.

Rohman, A., dan Gandjar, I.G., 2012, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar,

Yogyakarta, hal. 353-354.

Thomas, R.K., Sos, M.L., Zander, T., Mani, O., Popov, A., and Berenbrinker, D., et

al., 2005, Inhibition of Nuclear Translocation of Nuclear Factor- κB

Despite Lack of Functional IκBα Protein Overcomes Multiple Defects in

Apoptosis Signaling in Human B-Cell Malignancies, Clin Cancer Res,

11(22), 8186-8194.

Saputro, Y.I., 2012, Sintesis Senyawa 4-(3-hidroksifenil)-3-buten-2-on dan Uji

Potensinya Sebagai Tabir Surya, skripsi, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.

Sherma, J., and Fried B., 2003, Handbook of Thin-Layer Chromatography, 3th

ed.,

Marcel Dekker, New York, pp.1-3.

Shishodia, S., Amin, H.M., Lai, R., Aggarwal, B.B., 2005, Curcumin

(diferuloylmethane) Inhibits Constitutive NF-κB Activation, Induces G /S

Arrest, Suppresses Proliferation, and Induces Apoptosis in Manthle Cell

Lymphoma, Biochemical Pharmacology, 70, 700-713.

Silverstein, R.M., Webster, F.X., and Kiemle, D.J., 2005, Spectrometric

Identificaion of Organic Compounds, 7th

Edition, John Willey & Sons,

USA, pp. 3-8, 19, 79-87, 92-98,107.


61

Siswoyo, R., 2009, Kimia Organik, Erlangga, Jakarta, hal. 101.

Sitorus, M., 2009, Spektroskopi Elusidasi Struktur Molekul Organik, Graha Ilmu,

Yogyakarta, hal. 29,35.

Smith, L.R., 1996, Rheosmin (“Raspberry Ketone”) and Zingerone, and Their

Preparation by Crossed Aldol-Catalytic Hydrogenation Sequences, The

Chemical Educator, 1, 1430-1439.

Sorrell, T.N., 2006, Organic Chemistry, 2th

ed., University Science Books,

California, pp. 787.

WHO, 2013, Cancer, http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2013/pdfs/pr223_E.

pdf diakses tanggal 24 May 2015.

Wonorahardjo, S., 2013, Metode-Metode Pemisahan Kimia, Akademia Permata,

Jakarta, hal. 126-127.


62

LAMPIRAN

Lampiran 1. Data perhitungan massa senyawa hasil sintesis secara teoretis

Persamaan reaksi

Mula-mula = 4,439 4,439 -

Reaksi = 4,439 4,439 4,439

Sisa = - - 4,439

Massa rendemen yang diperoleh = n x BM

= 4,439 mmol x 252,694 mg/mmol

= 1121,709 mg

= 1,122 gram


63

Lampiran 2. Data perhitungan crude product dari hasil replikasi

Replikasi I Replikasi II Replikasi III

Massa zat yang dihasilkan (g) 0,612 0,759 0,55

Massa teoretis (g) 1,122 1,122 1,122

% Rendemen 54,5 % 60,2 % 43,67 %

rata-rata crude product = , 0,2 ,

2, 9


64

Lampiran 3. Perhitungan dalam sintesis senyawa 4-2-(klorofenil)but-3-en-2-on

Pembuatan HCL 1 N

BJ HCL : 1,1878 gram/mL = 1187,8 gram/L

Konsentrasi = 37%

BM = 36,5 gram/mol

Konsentrasi 37% =

00 x 1187,8 gram/L = 439,486 gram / L

N = 9, 8

, = 12,04 N

V1 x N1 = V2 x N2 = 1000 x 1 = V2 X 12,04

V2 = 83 mL

Perhitungan 2-kloro-benzaldehida

BM= 180,63 g/mol

ℓ ,2 8 g/mL

jika V= 0,5 mL, maka

ℓ m

v

m ℓ v 1,248 g/mL x 0,5 mL = 0,624 gram

n = 0, 2

0, = 4,439 x 10

-3 mol = 4,439 mmol

Perhitungan etil 3-oksobutanoat

BM = 130,14 g/mol

ℓ ,029 g/mL

jika n = 4,439 mmol, maka :


65

n = m

BM

m = n x BM = 4,439 mmol x 130,14 = 577,738 mg = 0,577 gram

ℓ m

v

V = m

l =

0,

,029 = 0,56 ~ 560 µL

Perhitungan dimetilamin

BM = 45,084 g/mol

ℓ 0,890 g/mL

jika n = 4,439 mmol, maka :

n = m

BM

m = n x BM = 4,439 mmol x 45,084 = 200 mg = 0,200 gram

ℓ m

v

V = m

l =

0,200

0,890 = 0,220 mL ~ 220 µL

Hidrolisis Ester

Banyaknya ester yang harus dihidrolisis adalah 4,439 mmol, sehingga mol air yang

perlu ditambahkan juga 4,439 mmol.

massa = mol x BM = 4,439 mmol x 18 mg

/mmol = 79,902 mg

ℓ m

v

1 gram/mL = 9,902 mg

v

V = 9,902 mg

000 mg/mL 0,0 99 0,08 mL


66

Lampiran 4. Mekanisme reaksi sintesis senyawa 4-2-(klorofenil)but-3-en-2-on

Pembentukan ion enolat dari etil 3-oksobutanoat

Adisi nukleofilik

Dehidrasi


67

Hidrolisis

Dekarboksilasi


68

Lampiran 5. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis

Thu Jun 11 11:38:59 2015 (GMT+07:00)

FIND PEAKS :

Spectrum : *894/C-IR (12 Jam)

Region : 4000,00 400,00

Absolute threshold : 107,096

Sensitivity : 50

Peak list :

Position : 1714,59 Intensity : 42,106




















Position :1571,23 Intensity : 76,434



Collection time: Thu Jun 11 11:30:03 2015 (GMT+07:00)

Thu Jun 11 11:39:05 2015 (GMT+07:00)

Thu Jun 11 11:39:03 2015 (GMT+07:00)FIND PEAKS:

Spectrum: *894/C-IR (12 jam) Region: 4000,00 400,00 Absolute threshold: 107,096 Sensitivity: 50 Peak list:

Position: 1714,59 Intensity: 42,106 Position: 1238,39 Intensity: 44,986 Position: 1374,07 Intensity: 47,992 Position: 1037,36 Intensity: 49,150 Position: 758,62 Intensity: 49,454 Position: 1442,95 Intensity: 52,192 Position: 2981,06 Intensity: 52,431 Position: 1096,27 Intensity: 52,415 Position: 1473,72 Intensity: 53,107 Position: 2936,57 Intensity: 63,862 Position: 1592,62 Intensity: 64,031 Position: 3498,80 Intensity: 68,645 Position: 696,64 Intensity: 69,466 Position: 418,13 Intensity: 69,718 Position: 2905,31 Intensity: 69,957 Position: 857,23 Intensity: 70,003 Position: 474,55 Intensity: 71,649 Position: 825,11 Intensity: 71,966 Position: 951,29 Intensity: 72,191 Position: 555,52 Intensity: 73,948 Position: 1571,23 Intensity: 76,434 Position: 632,97 Intensity: 79,252 Position: 3066,76 Intensity: 81,526 Position: 2360,66 Intensity: 92,718

41

8,1

34

74

,55

55

5,5

2

63

2,9

76

96

,64

75

8,6

28

25

,11

85

7,2

3

95

1,2

9

10

37

,36

10

96

,27

12

38

,39

13

74

,07

14

42

,95

14

73

,72

15

71

,23

15

92

,62

17

14

,59

23

60

,66

29

05

,31

29

36

,57

29

81

,06

30

66

,76

34

98

,80

40

50

60

70

80

90

100

%T

ran

sm

itta

nce

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Wavenumbers (cm-1)


69

Lampiran 6. Spektra inframerah senyawa 2-kloro-benzaldehida


70

Lampiran 7. Spektra inframerah senyawa etil 3-oksobutanoat


71

Lampiran 8. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis pada pengadukan 0,5

jam


72


jam


73

Lampiran 10. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis dengan pengadukan 24

jam


74

Lampiran 11. Spektra massa senyawa hasil sintesis pada waktu retensi 10,807

menit pengadukan 0,5 jam






75


menit pengadukan 12 jam






76








77








78








79

Lampiran 26. Dokumentasi proses sintesis senyawa 4-2-(klorofenil)but-3-en-2-

on

Gambar 29. Pengadukan starting material Gambar 30. Penambahan Aquadest

dengan katalis selama 12 jam dan pH 1-2

Gambar 31. Hasil reaksi dekarboksilasi Gambar 32. Hasil pemisahan

dan pH netral cairan kuning dengan aquadest

Gambar 33. Hasil pemekatan senyawa target


80

Lampiran 27. Kondisi alat spektrometer massa


81

BIOGRAFI PENULIS

Penulis bernama lengkap Angky Glori, lahir di

Pontianak pada tanggal 25 Februari 1993. Penulis memiliki

seorang ayah bernama Lim Sie Khiun, seorang ibu bernama

Lim Siu Luan, dan seorang kakak yang bernama Grace

Viona. Penulis menempuh pendidikan formal di TK Kristen

Immanuel (1998-1999), SD Kristen Immanuel (1999-2005),

SMP Kristen Immanuel (2005-2008), dan SMA Kristen Immanuel (2008-2011).

Pada tahun 2011, penulis melanjutkan pendidikan di Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta. Selama menempuh pendidikan S1, penulis aktif dalam kegiatan

kemahasiswaan antara lain sebagai peserta lomba ON-MIPA tahun 2013 dan 2014,

peserta lomba debat nasional kefarmasian Pharmacious 2012, penulis juga menjadi

peserta Program Kreativias Mahasiswa (PKM) pada tahun 2013. Selain itu, penulis

juga memiliki pengalaman sebagai asisten praktikum Kimia Dasar (2012) dan

Kimia Analisis (2013). Penulis juga merupakan salah satu mahasiswa yang

menerima beasiswa unggulan dari DIKTI.


Documents

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI - core.ac.uk · Gambar 1. Gugus metilen aktif pada kurkumin ..... 3 Gambar 2. Gugus-gugus aktif pada kurkumin ..... 4 Gambar 3. Mekanisme