JURNAL PRAKTIKUM SINTESIS SENYAWA ORGANIK

Judul : Sintesis Para Nitroasetanilida

Tujuan Percobaan : Mempelajari reaksi nitrasi senyawa aromatik.

Pendahuluan

Senyawa p-nitroasetanilida merupakan turunan asam karboksilat yang tergolong

amida sekunder (RCONHR’). Senyawa p-nitroasetanilida juga dikenal dengan nama N-(4-

nitrofenil) asetamida, p-asetamidonitrobenzen, N-Asetil-4-nitroanilin. Sifat fisiknya antara lain

berupa kristal prisma yang berwarna kuning pucat. Senyawa p-nitroasetanilida digunakan

industri sebagai bahan baku sistesis p-nitroanilina (sebagai zat pewarna). Pada struktur

molekulnya, inti benzena terikat pada atom N (R’) dengan substituen berupa gugus –NO2

(gugus nitro) dan gugus –NHCOCH3 (gugus asetilamina).

Senyawa p-nitroasetanilida memiliki dua isomer posisi, yaitu o-nitroasetanilida dan

m-nitroasetanilida. Dalam padatannya, suatu isomer para lebih simetris dan dapat membentuk

kisi kristal lebih teratur dibandingkan kedua isomer lainnya (Rani, 2011).

Sintesis p-nitroasetanilida dilakukan dengan mereaksikan asetanilida bersama asam

sulfat pekat, asam nitrat pekat, dan asam asetat glasial. Atom hidrogen aromatik terganti oleh

gugus nitro (NO2). Asam sulfat pekat berfungsi untuk memprotonasi dan mengubah asam

nitrat menjadi ion nitronium (NO2+) yang sangat reaktif sehingga dapat menyerang molekul

asetanilida dalam reaksi nitrasi untuk menghasilkan molekul p-nitroasetanilida.Berikut reaksi

sintesis p-nitroasetanilida beserta hasil sampingnya:

(Diemos,2010).

Asisten:Jaka Hendari

Asetanilida termasuk golongan amida yang mudah terhidrolisis dalam larutan asam

dan basa, sehingga dalam reaksi pembentukan p-nitroasetanilida, asetanilida dilarutkan dulu

dalam asam asetat glasial yang tidak mengandung air. Fungsi asam asetat glasial untuk

mencegah hidrolisis dari asetanilida. Asetanilida digolongkan juga dalam senyawa benzena

tersubtitusi, dengan substituennya berupa gugus asetil (-NHCOCH3). Suatu benzena

tersubstitusi dapat mengalami substitusi gugus kedua pada cincin aromatiknya, disebut

substitusi aromatik elektrofilik, karena pada keadaan ini suatu elektrofil (bukan nukleofil)

akan mensubstitusi cicin aromatik. Benzena tersubstitusi tidak bereaksi dengan nukleofil

karena adisi nukleofil akan merusak kestabilan cicin aromatiknya. Ion yang berperan sebagai

elektrofil adalah ion nitronium (NO2+) yang dapat menyerang cincin benzena dari asetanilida

dalam reaksi nitrasi. Hasilnya berupa senyawa antara ion benzonium dan pada akhir reaksi

akan dihasilkan p-nitroasetanilida dan asam (H3O+). Selama reaksi berlangsung antara

campuran nitrasi dengan asetanilida, suhu harus dijaga tidak lebih dari 10ºC agar

kemungkinan terbentuknya salah satu isomer dari p-nitroasetanilida yaitu o-nitroasetanilida

lebih kecil. Karena, reaksi berjalan secara eksotermis sehingga bila ada sedikit energi yang berupa

panas, maka o-nitroasetanilida kemungkinan terbentuknya o-nitroasetanilida lebih besar.

Senyawa p-nitroasetanilida berbentuk kristal (padat), sehingga proses pemurniannya

dilakukan dengan cara kristalisasi dan rekristalisasi (Fessenden, 1982).

Mekanisme Reaksi

Analisis:

Sintesis:

- Pembentukan ion nitronium (NO2+)

- Reaksi pembentukan p-nitroasetanilida

Alat

Erlenmeyer 100 ml, batang pengaduk, beaker glass, penangas es, pipet tetes, gelas ukur

10 ml, corong Buchner, kertas saring, vacum pump, corong biasa, cawan petri.

Bahan

Asetanilida, asam asetat glacial, asam sulfat pekat, asam nitrat pekat.

Ion benzonium

Skema Kerja

Prosedur Kerja

Masukkan 4 g asetanilida ke dalam erlenmeyer 100 mL. Tambahkan ke dalamnya 4 mL

asam asetat glasial dan 8 mL asam sulfat pekat. Didinginkan labu dalam air es.

Sementara itu dalam labu erlenmeyer 100 ml lain yang terpisah, campur hati-hati

masing-masing 2 ml asam nitrat pekat dan asam sulfat pekat kemudian dinginkan labu dalam

air es.

Teteskan campuran nitrasi ini tetes demi tetes ke dalam labu erlenmeyer yang berisi

asetanilid sambil diaduk dan temperatur dijaga agar tidak lebih dari 10˚C. Apabila penetesan

telah selesai keluarkan labu dari air es dan biarkan selama 1 jam.

Setelah itu tuangkan ke dalam gelas beker 250 ml yang berisi 100 ml air dan beberapa

potong es. Aduk perlahan-lahan, kristal p-nitroasetanilid akan memisah dan biarkan selama

15 menit. Saring kristal dengan corong buchner, cuci beberapa kali dengan air es kemudian

lakukan rekristalisasi dengan etanol. Keringkan di oven pada temperatur 100˚C, timbang dan

tentukan titik lelehnya.

Asetanilida

- dimasukkan 4 g ke dalam erlenmeyer 1

- ditambahkan 4 mL asam asetat glasial dan 8 mL asam sulfat pekat

- didinginkan labu dalam air es

- dicampurkan 2 mL asam nitrat pekat dan 2 mL asam sulfat pekat ke dalam

erlenmeyer 2, didinginkan labu dalam air es

- diteteskan campuran nitrasi tetes demi tetes ke dalam erlenmeyer 1 sambil

diaduk dan dijaga suhunya ≤ 10 ºC

- dikeluarkan labu dari es jika penetesan selesai dan dibiarkan selama 1 jam

- dituangkan ke dalam gelas beker berisi 100 mL air dan potongan es

- diaduk perlahan hingga kristal p-nitroasetanilida memisah, dibiarkan 15 menit

- disaring kristal dengan corong buchner, dicuci beberapa kali dengan air es

- direkristalisasi dengan etanol panas hingga diperoleh kristal saat campuran

didinginkan

- dikeringkan kristal di oven (T=100ºC ), ditimbang, dan diuji titik lelehnya.

Hasil

Waktu yang dibutuhkan

KegiatanWaktu

pelaksanaan Waktu efektif

yang dibutuhkanKeterangan

Pencampuran asetanilida + asam asetat glasial + asam

sulfat pekat

Kamis, 12.30-12.45

15 menitcampuran tidak

berwarna, eksoterm (keluar asap)

Pendinginan campuran dalam air es

Kamis, 12.45-12.50

5 menitasap dan bau

berkurangProses nitrasi (penambahan asam nitrat pekat dan asam

sulfat pekat)

Kamis, 12.50-13.10

20 menitcampuran berubah

warna menjadi merah cerah

Pendinginan campuran dalam air es

Kamis, 13.10-13.15

5 menitsuhu terjaga <10ºC

Pendiaman campuranKamis, 13.15-14.15

60 menitcampuran berubah

warna menjadi kuning cerah

Campuran + air + es, diaduk perlahan

Kamis, 14.15-14.20

5 menitcairan menjadi slory berwarna kuning pucat

Pendiaman campuranKamis, 14.20-14.35

15 menitkristal

p-nitroasetanilida mengendap

Penyaringan dengan corong buchner

Kamis, 14.35-14.50

15 menitdidapat crude

p-nitroasetanilida

Pencucian kristal dengan air es

Kamis, 14.50-14.55

5 menitmelarutkan

o-nitroasetanilida di dalam kristal

Rekristalisasi dengan etanol panas

Kamis, 14.55-15.35

40 menitmengkristalkan kembali larutan

p-nitroasetanilidaPendinginan campuran

dalam air esKamis, 15.35-15.50

15 menitp-nitroasetanilida

mengendapPenyaringan kristal dengan

corong buchnerKamis, 15.50-15.10

20 menitdidapat kristal

p-nitroasetanilidaPengeringan kristal dalam

oven Kamis, 15.10-16.25

15 menitmenguapkan etanol

dalam kristal

Penimbangan kristal hasil sintesis

Kamis, 16.25-16.30

5 menitmassa kristal

p-nitroasetanilida 1,90 g

Pengujian titik leleh kristalJumat, 07.40-08.20

30 menittitik leleh sebesar

212-214ºC.

Total 270 menit = 4,5 jam

Data dan Perhitungan

Senyawa Hasil Teoritis Hasil Percobaan

p-nitroasetanilida

wujud:

warna:

berat:

titik leleh:

serbuk

kuning pucat

5,33 g

213-215ºC

serbuk

kuning pucat

1,90 g

213-214ºC

HNO3 pekat =

=

m = 3,024 g

mol HNO3 pekat =

=

= 0,0480 mol

H2SO4 pekat =

=

m = 2,778 g

mol HNO3 pekat =

=

= 0,0298 mol

Reaksi: HNO3 + H2SO4 → NO2+ + H2O

M : 0,0480 mol 0,0298 mol

R : 0,0298 mol 0,0298 mol 0,0298 mol 0,0298 mol

S : 0,0182 mol 0 0,0298 mol 0,0298 mol

Reaksi: asetanilida + NO2+ → p-nitroasetanilida + H3O+

M : 0,0296 mol 0,0298 mol

R : 0,0296 mol 0,0296 mol 0,0296 mol 0,0296 mol

S : 0 0,0002 mol 0,0296 mol 0,0296 mol

mol asetanilida =

=

= 0,0296 mol

Massa p-nitroasetanilida = mol x BM

= 0,0296 mol x 180,16 g/mol

= 5,33 g

Rendemen = x 100%

= x 100%

= 35,65 %

Hasil Pengamatan

Setelah nitrasi Didiamkan 1 jam Campuran + air + es Dilarutkan dalam etanol panas