Post on 26-Dec-2015
description
I. PUSTAKA
Feiser LF, 1957, Experiments in organic chemistry, 3th ed. D.C Health and
Company, Boston, p.192-193
Fessenden RJ & Fesenden JS, 1994, Organic Chemistry, 5th edition, Brooks/Cole
Publishing Company Pasific Grove, California, 515-516, 873-876
II. DASAR TEORI
Methyl orange
Methyl orange adalah senyawa azo, yang dibuat dari mereaksikan asamsulfanilat
direaksikan dengan Natrium Nitrit dan HCl pekat menghasilkangaram diazonium. Pada
saat penambahan Natrium Nitrit, suhu larutan dijaga pada suhu 75o C bertujuan untuk
mempercepat reaksi. Karena pada saat akanmereaksikan dengan larutan HCl akan
mengeluarkan panas (eksoterm) makaditambahkan es. Garam diazonium yang terbentuk
berbentuk larutankemerahan. Setelah penambahan Dimetilanilin dan asam asetat
glasial,terbentuk cairan kental yang berwarna merah. Setelah penambahan NaOH
1N,terbentuk Kristal kemerahan. Kristal yang terbentuk tersebut merupakan Methyl
orange.
Asam sulfanilat
Asam sulfanilat adalah serbuk halus atau kristal abu-abu; agak larut dalam air,
alkohol dan eter, larut dalam air panas dan HCl pekat, hangus pada suhu 288 - 300 °C.
Asam sulfanilat adalah hasil sulfonasi dari anilin. Anilin adalah bahan baku dalam
industri penghasil bahan pewarna celup. Asam sulfonat dan garam-garamnya yang
1
terkandung dalam bahan pewarna celup organik memberikan fungsi yang berguna pada
kelarutan dalam air dan atau meningkatkan kecepatan pencucian bahan pewarna yang
disebabkan karena kemampuan keduanya mengikat lebih rapat dengan kain. Asam
sulfanilat dipakai sebagai perantara untuk pewarna (bahan pewarna celup, pewarna
makanan, bahan pencemerlang), obat dan sintesis organik lainnya. Asam sulfanilat adalah
komponen dari reagen Griess untuk menentukan HNO2. Asam sulfanilat diubah menjadi
sulfanilamid yang merupakan satu dari bahan-bahan dasar untuk memproduksi obat-obat
sulfa antibakteri. Asam sulfanilat mempunyai isomer yaitu asam metanilat, gugus
sulfonat terletak di posisi 2. Senyawa tersebut digunakan dalam pembuatan bahan
pewarna celup azo dan sintesis obat-obat sulfa.
Dalam sulfonasi kita dapat menggunakan asam sulfat pekat atau asam sulfat
berasap dan elektrofilnya dapat berupa sulfur trioksida (SO3) atau sulfur trioksida
terprotonasi, struktur resonansi berikut menunjukkan bahwa SO3 ialah elektrofil kuat
pada sulfur. Produknya yaitu asam sulfat, ialah asam organic kuat, selain itu, asam
sulfonat dapat dikonversi menjadi fenol melalui reaksi dengan basa pada suhu tinggi.
Sifat-sifat asam sulfanilat :
Sifat Fisik :
-Penampilan: bubuk off-white.
-Titik lebur (℃): 280
-Kepadatan relatif (air = 1): 1,5
-Formula: C6H7NO3S
-Molekul Berat: 173,20
-Kelarutan: larut dalam air, larut dalam air panas, larut dalam alkohol, eter,
benzena, larut dalam larutan natrium hidroksida.
2
Sifat kimia :
-Dengan basa akan membentuk garam, dan dapat bereaksi dengan asam nitrat menghasilkan p-nitro anilin.
-Dapat bereaksi dengan amida menghasilkan sulfanilamide.
Proses reaksi pembentukan / sintesis asal sulfanilat
Senyawa azo
Senyawa azo dapat berupa senyawa aromatik atau alifatik. Senyawa azo aromatik
bersifat stabil dan mempunyai warna menyala. Senyawa azo alifatik seperti dimetildiazin
lebih ridak stabil. Dengan kenaikan suhu atau iradiasi, ikatan nitrogen dan karbon akan
pecah secara simultan melepaskan gas nitrogen dan radikal. Dengan demikian, beberapa
senyawa azo alifatik digunakan sebagai inisiator radikal.
Senyawa azo merupakan senyawa yang dihasilkan dari reaksi antara garam
diazonium dan senyawa turunan alkohol dengan menggunakan reaksi penyambungan dan
menghasilkan turunan zat warna. Senyawa azo yang dibuat dalam percobaan ini adalah
metil jingga yang digunakan sebagai indikator. Pada proses penyambungan ini terjadi
reaksi subtitusi, dimana reaksinya adalah reaksi elektropilik aromatik subtitusi.
Senyawa golongan azo memiliki paling sedikit satu ikatan -N=N-. Zat warna azo
dikelompokkan menjadi monoazo, diazo, triazo, dan poliazo. Zat warna monoazo hanya 3
memiliki satu ikatan -N=N-, sementara diazo, triazo, dan poliazo, masing-masing
memiliki dua, tiga atau lebih ikatan -N=N-. Gugus azo umumnya berikatan dengan
benzena atau naftalena.
Diazotasi
Diazotasi adalah reaksi antara amin aromatis primer dengan asam nitrit yang
berasal dari natrium nitrit dalam suasana asam untuk membentuk garam diazonium.
Metode ini hampir digunakan terhadap sulfadiazin dan senyawa lain yang mempunyai
gugus amin aromatis primer bebas atau yang pada hidrolisis atau reduksi mampu
menghasilkan amin aromatis primer bebas atau yang pada hidrolisis atau reduksi mampu
menghasilkan amin aromatis primer.
Adapun reaksi diazotasi, dapat dituliskan sebagai berikut :
Ar – NH2 + HNO2 Ar – N2+Cl- + H2O (1)
Reaksi diazotasi secara keseluruhan dapat dijelaskan bahwa kemungkinan reaksi dimulai
dengan terjadinya nitrosasi amin (2), yang diikuti tautomerisasi nitroso amin (3) dan
peruraian diazohidroksida (4), seperti berikut :
Ar – NH2 + HNO2 Ar – NH – N = O + H2O (2)
Ar – NH – N = O Ar – N = N – OH (3)
Ar – N = N – OH + HCl Ar – N = N+ Cl- + H2O (4)
Reaksi coupling
Reaksi coupling, ataupun Penggandengan (coupling) oksidatif merupakan istilah
dalam kimia organik yang merujuk pada sekelompok reaksi kimia organologam di mana
dua radikal hidrokarbon digandengkan (kopling) dengan bantuan katalis yang
mengandung logam.
Banyak reaksi penggandengan melibatkan senyawa turunan fenol. BINOL merupakan
produk reaksi penggandengan 2-naftol menggunakan tembaga(II) klorida. 2,6-xilenol
juga berdimerisasi menggunakan iodosobenzena diasetat.
4
Coupling Reaction
H H H H H H
H – C . + . C – H H – C : C – H H – C -- C – H
H H H H H H
Dua radikal metil Etana
Salting Out
Salting Out adalah Peristiwa adanya zat terlarut tertentu yang mempunyai
kelarutan lebih besar dibanding zat utama, akan menyebabkan penurunan kelarutan zat
utama atau terbentuknya endapan karena ada reaksi kimia. Contohnya : kelarutan minyak
atsiri dalam air akan turun bila kedalam air tersebut ditambahkan larutan NaCl jenuh.
III. TUJUAN
1. Menjelaskan prinsip reaksi pembentukan zat warna melalui reaksi diazotasi dan
reaksi coupling
2. Menjelaskan kerja NaCl sebagai salting out
3. Mampu menghasilkan zat warna yang mengkilap
IV. BAHAN
1. Asam sulfanilat 4,8 g
2. Na2CO3 1,33 g
3. NaNO2 1,9 g
4. HCl pekat 5 ml
5. β-naftol 3,6 g
6. NaOH 2 g
7. NaCl 10 g
8. Etanol 100 – 125 ml
5
V. ALAT
1. Erlenmeyer 250 ml
2. Gelas ukur
3. Beker gelas 400 ml
4. Gelas arloji
5. Termometer
6. Corong
7. Corong Buchner & Labu hisap
VI. PROSEDUR
1. Diazolization
In a 125 ml Erlenmeyer flask dissolve 4,8 g of sulfanilic acid crystals (monohydrate) in
50 ml of 2,5% sodium carbonate solution (or use 1,33 g of anhydrous sodium carbonate
and 50 ml of water) by boiling. Cool the solution under the tap, add 1,9 g of sodium
nitrite and stir until it is dissolve. Pour the solution into a beaker or flask containing about
25 g of ice and 5 ml of concentrated hydrochloric acid. In a minute or two a powdery
white precipitate of the diazonium salt should separate and the materials is then ready for
use. The product not collected but is used as the suspension. It is more stable than most
diazonium salts, and it will keep for a few hours
2. Orange II ( 1-p- Sulfobenzena azo-2-naphtol sodium salt)
In a 400 ml beaker dissolve 3,6 g of β – naphtol in 20 ml of cold 10% sodium hydroxide
solution and pour into this solution with stirring the suspension of diazotized sulfanilic
acid (rinse). Coupling occurs very rapidly and the dye, being a sodium salt separates
easily from the solution on account of the presence of a considerable excess of sodium
ion (from the soda, the nitrite, and the alkali added). Stir the crystalline paste thoroughly
to effect good mixing and after 5-10 min. Heat the mixture until the solid is dissolved.
Add 10 g of sodium chloride to further decrease the solubility of the product, bring this
all into solution by heating and stirring. Set the beaker in a pan of ice and water, and let
the solution cool undisturbed. Eventually cool thoroughly by stirring and collect the
product on a Buchner funnel. Use saturated sodium chloride solution rather than water for
6
rinsing the material out of the beaker and for washing the filter cake free from the dark
colored mother liquor. The filtration is somewhat slow.
The product dries only slowly and it contains about 20% of sodium chloride. The crude
yield is thus not significant and the material need not be dried before being purified. This
azo dye is too soluble to be crystallized from water. It can be obtained in a fairly
satisfactory from by adding saturated sodium chloride solution to a hot, filtered solution
in water and cooling, but the best crystals are obtained from aqueous ethanol. Transfer
the filter cake to a beaker, wash the material from the paper and funnel with water, and
bring the substance into solution at the boiling point. Avoid a large excess of water, but
use enough to prevent separation of solid during filtration (volume about 50ml). Filter by
suction through a Buchner funnel that has been preheated on the steam bath. Pour the
filtrate into an Erlenmeyer flask (wash), estimate the volume and if this is greater than 60
ml, evaporate by boiling. Cool to 80° add 100-125 ml of alcohol and allow crystallization
to proceed. Cool well before collecting. Rinse the beaker with mother liquor and wash
finally with a little alcohol. The yield of pure, crystalline material is 6-8 g. Orange II
separates from aqueous alcohol with two molecules of water of crystallization and
allowance for this should be made in calculation of the yield. When the water of
hydration is eliminated by drying at 120° the material becomes fiery red.
This gives a more easily filterable product. If time permits, it is still better to allow the
solution to cool at room temperature. If the filtration must be interrupted, close the rubber
suction tubing (while the pump is still running) with a screw pinch clam placed close to
the filter flask and than disconnect the tubing from the pump. Fill the funnel and set the
unit aside; suction will remainted and filtration will continue.
The product dries only slowly and it contains about 20% of sodium chloride. The crude
yield is thus not significant and the material need not be dried before being purified. This
azo dye is too soluble to be crystallized from water. It can be obtained in a fairly
satisfactory from by adding saturated sodium chloride solution to a hot, filtered solution
in water and cooling, but the best crystals are obtained from aqueous ethanol. Transfer
the filter cake to a beaker, wash the material from the paper and funnel with water, and
bring the substance into solution at the boiling point. Avoid a large excess of water, but
use enough to prevent separation of solid during filtration (volume about 50ml). Filter by
7
suction through a Buchner funnel that has been preheated on the steam bath. Pour the
filtrate into an Erlenmeyer flask (wash), estimate the volume and if this is greater than 60
ml, evaporate by boiling. Cool to 80° C add 100-125 ml of alcohol and allow
crystallization to proceed. Cool well before collecting. Rinse the beaker with mother
liquor and wash finally with a little alcohol. The yield of pure, crystalline material is 6-8
g. Orange II separates from aqueous alcohol with two molecules of water of
crystallization and allowance for this should be made in calculation of the yield. When
the water of hydration is eliminated by drying at 120°C the material becomes fiery red.
VII. RUMUS STUKTUR
orange II
8
VIII. MEKANISME REAKSI
1. Reaksi Diazotasi
9
2. Reaksi Coupling
IX. SKEMA KERJA
Diazotasi
Coupling
Rekristalisasi
10
X. GAMBAR PENGGUNAAN dan PEMASANGAN ALAT
11
12
XI. HASIL PERCOBAAN
1. Hasil teoritis : 1,5 – 2 gram
2. Titik leleh : - (sudah terurai sebelum temperatur lebur)
XII. PEMBAHASAN
Methyl orange adalah senyawa azo, yang dibuat dari mereaksikan asamsulfanilat
direaksikan dengan Natrium Nitrit dan HCl pekat menghasilkangaram diazonium. Pada
13
saat penambahan Natrium Nitrit, suhu larutan dijaga pada suhu 75o C bertujuan untuk
mempercepat reaksi. Karena pada saat akanmereaksikan dengan larutan HCl akan
mengeluarkan panas (eksoterm) makaditambahkan es. Garam diazonium yang terbentuk
berbentuk larutankemerahan. Setelah penambahan Dimetilanilin dan asam asetat
glasial,terbentuk cairan kental yang berwarna merah. Setelah penambahan NaOH
1N,terbentuk Kristal kemerahan.
Bahan-bahan yang digunakan telah memenuhi syarat untuk membentuk garam
diazonium, antara lain :
1. Amina aromatis primer (dengan menggunakan asam sulfanilat atau as para amino benzene sulfonat) Pada petunjuk praktikum menggunakan asam sulfanilat.
2. Suasana asam kuat ( menggunakan NaNO2 & HCl pekat untuk membentuk HNO2
yang harus dibuat baru karena mudah terurai)
3. Suhu dingin 0-5oC
Yang dapat mengalami reaksi coupling adalah senyawa aromatis yang teraktifasi
kuat oleh OH atau NH-R, missal salah satu contohnya α naftil amina. Reaksi coupling,
ataupun Penggandengan (coupling) oksidatif merupakan istilah dalam kimia organik
yang merujuk pada sekelompok reaksi kimia organologam di mana dua radikal
hidrokarbon digandengkan (kopling) dengan bantuan katalis yang mengandung logam.
Orange II tidak ditetapkan titik leburnya, karena sebelum mencapai suhu melebur,
zat ini sudah terurai.
Penambahan HCl pekat dalam reaksi diazotasi adalah untuk memberikan suasana
asam kuat sehingga reaksi diazotasi dapat berlangsung secara otomatis. HCl pekat
akan menetralkan penambahan Na2CO3 dan bereaksi dengan NaNO2 membentuk asam
nitrit. Asam nitrit dengan adanya ion H3O+ akan membentuk ion nitrosonium ( N = O )
yang bersifat elektrofiol. Adanya ion nitrosonium akan bereaksi dengan asam
sulfanilat membentuk garam benzene diazonium. Pada saat melarutkan asam sulfanilat
14
pemanasan tidak boleh terlalu lama karena dapat menyebabkan asam sulfanilat terurai
menjadi anilin dan benzena sulfonat.
Reaksi coupling berlangsung dalam suasan basa, sehingga perlu penambahan
NaOH. Reaksi memerlukan suhu dingin, karena dalam keadaan dingin orange II
berada dalam bentuk Kristal, sehingga larutan menjadi bentuk pasta dan semakin
banyak orange II yang dapat dihasilkan.
NaOH berguna untuk mengaktifkan β natfol menjadi naftolat. Guna penambahan
NaCl adalah untuk menambah kelarutan produk, karena dengan NaCl orange II akan
berada dalam bentuk garamnya.
Pencucian dengan NaCl jenuh berfungsi untuk memberikan efek salting
out karena NaCl jenuh akan menarik air yang masih terdapat dalam orange II. Bila
NaCl jenuh terlalu banyak, maka Kristal orange II akan menjadi lembek karena NaCl
ikut mengkristal dan menempel pada Kristal orange. Kristal NaCl bersifat higroskopis
sehingga dapat menarik air dari udara dan menyebabkan orange II sulit kering. Oleh
karena itu endapan orange II hrus dicuci sedikit mungk9in dengan NaCl jenuh.
Dalam percobaan ini rekristalisasi hanya dilakukan dengan air panas tanpa
penyaring dengan corong panas, karena tidak terdapat kotoran-kotoran mekanik
(gabus,pecahan gelas,dll) bila volume larutan setelah dipanaskan lebih besar dari 60
ml. larutan harus diuapkan, sehingga pada saat didinginkan dapat diperoleh Kristal
orange II dalam jumlah maksimal.
XIII. KESIMPULAN
Methyl orange adalah senyawa azo, yang dibuat dari mereaksikan asamsulfanilat
direaksikan dengan Natrium Nitrit dan HCl pekat menghasilkangaram diazonium. Pada
saat penambahan Natrium Nitrit, suhu larutan dijaga pada suhu 75o C bertujuan untuk
mempercepat reaksi. Karena pada saat akanmereaksikan dengan larutan HCl akan
mengeluarkan panas (eksoterm) makaditambahkan es. Garam diazonium yang terbentuk
berbentuk larutankemerahan. Setelah penambahan Dimetilanilin dan asam asetat
glasial,terbentuk cairan kental yang berwarna merah. Setelah penambahan NaOH
1N,terbentuk Kristal kemerahan. Kristal yang terbentuk tersebut merupakan Methyl
orange.
15
Asam sulfanilat adalah serbuk halus atau kristal abu-abu; agak larut dalam air, alkohol
dan eter, larut dalam air panas dan HCl pekat, hangus pada suhu 288 - 300 °C. Asam
sulfanilat adalah hasil sulfonasi dari anilin.
Reaksi diazonium : Penggunaan HCl pekat akan memberikan suasana asam kuat sehingga reaksi
diazotasi dapat berlangsung secara otomatis Proses melarutkan asam sulfanilate dalam keadaan panas tidak terlalu lama
karena dapat menyebabkan asam sulfanilate terurai menjadu anilin dan benzene sulfanolat.
Reaksi coupling, ataupun Penggandengan (coupling) oksidatif merupakan istilah dalam
kimia organik yang merujuk pada sekelompok reaksi kimia organologam di mana dua
radikal hidrokarbon digandengkan (kopling) dengan bantuan katalis yang mengandung
logam.
Reaksi coupling : Berlangsung dalam suasana basa sehingga perlu penambahan NaOH dan
berguna untuk mengaktifkan β naftol menjadi naftolat Memerlukan suhu dingin agar kristal orange II dapat terbentuk
XIV. TANDA TANGAN
16
Melisa Masruroh
1130437
TUGAS PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK II
ORANGE II17
Oleh :
Melisa Masruroh/1130437
KP. E
Laboratorium Kimia Organik
Fakultas Farmasi Universitas Surabaya
2014
18