PERCOBAAN III

Judul : Isolasi Etil p-metoksi Sinamat dari Rimpang Kencur

Tujuan : 1. Memahami prinsip dasar dan teknik isolasi dengan cara perkolasi.

2. Mengetahui cara pemisahan dan pemurnian hasil isolasi dari

tumbuhan kencur.

Hari/tanggal : Selasa / 29 Maret 2011.

Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORI

1. KENCUR

Kencur (Kaempferia galanga L.) adalah salah satu jenis

empon-empon/tanaman obat yang tergolong dalam suku temu-temuan dengan Tata

nama/ klasifikasi sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Zingiberales

Famili : Zingiberaceae

Genus : Kaempferia

Species : Kaempferia galanga L

Tanaman kencur ini berbatang kecil, basah, dan hidupnya berumpun banyak.

Kencur juga merupakan tumbuhan herba perennial dengan kumpulan daun berbentuk

rosset dekat permukaan tanah, batang semu dan pangkalnya berbentuk rimpang.

Rimpang atau rizoma tanaman ini mengandung minyak atsiri dan alkaloid yang

dimanfaatkan sebagai stimulan.

Daun kencur Rimpang Kencur

2. KOMPOSISI KIMIA RIMPANG KENCUR

Komposisi kimia yang terkandung dalam rimpang kencur adalah sebagai

berikut:

1. pati (4,14 %),

2. mineral (13,73 %),

3. minyak atsiri (0,02 %), berupa

a. sineol,

b. asam metil kanil dan pentadekaan,

c. asam sinamat,

d. etil ester,

e. borneol,

f. kamphene,

g. paraeumarin,

h. asam anisat,

i. alkaloid dan

j. gom

Kencur (Kaempferia galanga) termasuk suku tumbuhan Zingiberaceae dan

digolongkan sebagai tanaman jenis empon-empon yang mempunyai daging buah

paling lunak dan tidak berserat. Kencur merupakan terna kecil yang tumbuh subur di

daerah dataran rendah atau pegunungan yang tanahnya gembur dan tidak terlalu

banyak air. Rimpang kencur mempunyai aroma yang spesifik. Daging buah kencur

berwarna putih dan kulit luarnya berwarna coklat. Jumlah helaian daun kencur tidak

lebih dari 2-3 lembar dengan susunan berhadapan. Bunganya tersusun setengah

duduk dengan mahkota bunga berjumlah antara 4 sampai 12 buah, bibir bunga

berwara lembayung dengan warna putih lebih dominan. Kencur tumbuh dan

berkembang pada musim tertentu, yaitu pada musim penghujan. Kencur dapat

ditanam dalam pot atau di kebun yang cukup sinar matahari, tidak terlalu basah dan di

tempat terbuka.

Kencur adalah tumbuhan liar di tepi-tepi kebun, namun sekarang sudah

banyak yang dibudidayakan, bahkan secara monokultur. Tumbuh subur di daerah

tropis, di daerah yang banyak turun hujan, di dataran rendah sampai pegunungan.

Tumbuh subur pada tanah yang berwarna hitam dan berpasir, ditempat yang sedikit

terlindung. Banyak dibudidayakan di Indonesia, terutama di pulau Jawa. Selain itu

juga banyak ditanam di India, Malaysia, Taiwan, dan Cina karena manfaatnya bagi

kesehatan. Bagian yang sering digunakan adalah rimpang dan daunnya.

Rimpang digunakan sebagai obat gosok pada bengkak yang disebabkan oleh

terkilir (keseleo) atau terpukul benda tumpul, serta untuk encok atau rematik. Selain

itu juga digunakan untuk mengobati masuk angin (sebagai flatulens), radang

lambung, kejang perut, mual, diare, penawar racun, serta sebagai obat batuk. Juga

dipakai untuk mengobati infeksi telinga, sakit kulit, bisul, dan sebagai roboransia.

Kencur kadang-kadang juga dipakai sebagai bioinsektisida.

Salah satu kandungan kimia dari rimpang kencur adalah Etil p-metoksi

sinamat dari rimpang kencur. Senyawa tersebut banyak digunakan didalam industri

kosmetika yaitu sebagai bahan dasar senyawa tabir surya (pelindung kulit dari

sengatan sinar matahari) dan dimanfaatkan sebagai obat asma dan anti jamur.

3. ISOLASI ETIL p-METOKSI SINAMAT

Khusus untuk etil p-metoksi sinamat, kadar etil p-metoksi sinamat dalam

kencur cukup tinggi (tergantung spesiesnya) bisa sampai 10%, karena itu bisa

diisolasi dari bagian umbinya menggunakan pelarut petroleum eter atau etanol.

Biasanya, ekstraksi digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa organik

dari campurannya. Ragam ekstraksi ini bergantung pada tekstur dan kandungan air

bahan tumbuhan yang diekstraksi dan pada jenis senyawa yang diisolasi. Dalam etil-

p-metoksi sinamat proses pemisahan dengan cara ekstraksi, zat-zat yang dipisahkan

terbagi dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur. Air sering digunakan sebagai

pelarut pertama, sedangkan pelarut kedua adalah pelarut organik yang tidak

bercampur dengan air, maka senyawa organik tersebut terdapat dalam fase organik.

Sedangkan senyawa lainnya akan berada dalam fase air.

Terhadap etil-p-metoksi sinamat yang merupakan komponen utama memiliki

pusat-pusat reaktif yang potensial untuk reaksi kimia, antara lain ikatan rangkap

terkonjugasi, cincin aromatik yang diaktifkan oleh gugus metoksi dan gugus fungsi

ester. Karenanya dapat dilakukan beberapa reaksi antara lain hidrolisa ester,

demetilasi, transformasi ester menjadi gugus lain. Khusus untuk hidrolisa etil-p-

metoksi sinamat ini menghasilkan asam-p-metoksi sinamat.

Struktur p-metoksi sinamat (C12H14O3)dan asam p-metoksi sinamat sebagai

berikut.

Hidrolisa etil-p-metoksi sinamat menghasilkan asam-p-metoksi sinamat.

Sedangkan transformasi gugus ester dapat dilakukan melalui halida asam yang jauh

lebih reaktif untuk ditransformasikan menjadi gugus yang ditargetkan misalnya : ester

aril dapat disintesis melalui halida asam yang direaksikan dengan fenol mengikuti

mekanisme reaksi adisi-eliminasi nukleofilik, membuat fenil sinamat dengan cara

mereaksikan sinamoll klorida dengan fenol. Transformasi gugus ester menjadi amida

antara lain dapat dilakukan melalui amolisis, yakni mereaksikan langsung ester

dengan amonia atau amina.

II. ALAT DAN BAHAN

A. Alat-alat yang digunakan:

1. Seperangkat alat refluks 1 set

2. Gelas kimia 50 mL 1 buah

3. Gelas kimia 250 mL 1 buah

4. Erlenmeyer 250 mL 1 buah

5. Neraca analitik 1 buah

6. Statif dan klem 1 buah

7. Pipet tetes 2 buah

8. Corong biasa 1 buah

9. Corong biasa 1 buah

10. Labu bulat 100 mL 1 buah

11. Gelas ukur 10 mL 1 buah

12. Gelas ukur 250 mL 1 buah

13. Kaki tiga dan kasa 1 buah

14. Thermometer 1 buah

15. Evavorator 1 buah

16. Corong Buchner 1 buah

17. Penangas air 1 buah

18. Desikator 1 buah

19. pH meter 1 buah

20. pipa kepiler 1 buah

21. Hot plate 1 buah

22. Spiritus 1 buah

23. Kaca arloji 1 buah

B. Bahan-bahan yang digunakan:

1. Serbuk kencur kerin

2. Petroleum eter fraksi 60-80°C

3. Akuades

4. Air es

5. Etanol

6. NaOH

7. HCl 0,1 M

8. HCl 1 M

9. Kertas saring

10. Vaselin

11. Batu didih

III. PROSEDUR KERJA

A. Isolasi etil p-metoksi sinamat

1. Memasukkan ± 25 gr serbuk kencur ke dalam erlenmeyer 250 mL.

2. Merendam dengan 100 mL petroleum benzin fraksi 40-60 oC hingga selapis

petroleum benzin terdapat di atasnya.

3. Mendidihkan selama beberapa menit dalam penangas air sambil menggoyang-

goyang.

4. Membiarkan selama setengah jam dalam temperatur kamar kemudian

menyaring.

5. Memisahkan residu kencur dan mengulangi perkolasi sekali lagi

menggunakan pelarut dengan jumlah yang sama.

6. Menggabung filtrat yang diperoleh kemudian memekatkan di bawah tekanan

rendah (evaporator) sampai volume larutan kira-kira setengahnya.

7. Mendinginkan larutan pekat dalam air es, menyaring padatan yang terbentuk

dengan corong Buchner.

8. Memekatkan filtrat sekali lagi dan padatan yang kedua setelah menyaring

digabung kemudian menimbang.

9. Menghitung rendemennya.

10. Merekristalisasi dalam petroleum eter.

11. Mengukur titik lelehnya dan membandingkan dengan literatur.

B. Hidrolisa etil-p-metoksi sinamat

1. Melarutkan 0,2559 gram etil-p-metoksi sinamat dalam 0,5 mL etanol dalam

labu bulat 100 mL.

2. Menambahkan 0,1274 gram NaOH dan 6,4 gram aquadest.

3. Merefluks campuran reaksi selama 30 menit kemudian mendinginkan dalam

temperatur kamar.

4. Mengukur pH larutan dan menetralkan dengan HCl encer 0,1 M.

5. Mendinginkan dalam wadah berisi air es untuk menghasilkan kristal putih

kemudian menyaring dengan corong buchner.

6. Mencuci kristal dengan etanol dan mengeringkannya.

7. Menimbang kristal kering.

8. Mengukur titk lelehnya dan membandingkan dengan literatur.

IV. HASIL PERCOBAAN

1. Isolasi Etil-p-Metoksi Sinamat dari Rimpang Kencur

No Variabel yang diamati Hasil Pengamatan

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Memblender rimpang kencur

Menimbang

50,0250 g serbuk kencur + 140 ml petroleum eter dalam labu erlenmeyer

o Menutup rapat

Mendiamkan hingga terbentuk lapisan

Menghangatkan selama ± 5 menit didalam pemanas air sambil digoyang

Mendiamkan selama 30 menito Menyaring

Mengulangi Perkolasi

Filtrat I + Filtrat II

Mengevaporasi

mendinginkan dalam wadah yang berisi es

Menyaring dengan corong buchner + petroleum eter

Serbuk kencur

m = 50,0250 g

Membentuk lapisan

Membentuk lapisan ± 20 menit

Campuran mendidih

Ekstrak kencur keringo Filtrat I : Larutan kuning

beningo Filtrat I : Ampas kencur

o Filtrat II : Larutan kuning bening

o Residu II : Ampas kencur

Larutan kuning bening

o Larutan berwarna kuning bening V = 42 ml

Larutan + endapan berwarna kuning

Tidak terbentuk endapanmassa = ---

2. Hidrolisis Etil-p-Sinamat dari Rimpang Kencur

No Variabel yang diamati Hasil Pengamatan1

2

3

4

5

6

7

8

0,2559 g etil-p-metoksi sinamat + 0.5 ml etanol + 0.1274 g NaOH + 2 ml akuades

Merefluks selama 30 menit

Mengukur pH larutan

Menambahkan HCL sampai pH netral

Mendinginkan endapan dengan es

Menyaring dengan corong buchner dan mencuci dengan etanol

Menimbang

Mengukur titik didih

Larutan bening dan ada gumpalan

Larutan Homogen

pH = 12.72

pH = 5.72

Endapan kekuning-kuningan

Endapan kuning

m. kertas saring = 0.5029 gm. kristal + kertas kuning = 0,6973 g

T = 53O C

V. ANALISIS DATA

1. Isolasi Etil-p-Metoksi Sinamat dari Rimpang Kencur

Pada percobaan isolasi etil-p-metoksi sinamat, perlakuan awal yang dilakukan

adalah mencampurkan serbuk kencur dengan suatu pelarut (pada percobaan

digunakan petroleum eter fraksi 60-80OC sebagai pelarut) kemudian mendiamkannya.

kegiatan mendiamkannya campuran dalam dalam pelarut ini dimaksudkan agar bahan

dapat kontak lebih lama dengan pelarut sehingga zat akan terekstrak juga lebih

banyak . Selain itu, pada proses ekstraksi ini suhu juga berpengaruh terhadap

perolehan ekstrak , dimana hampir semua zat padat dan zat cair kelarutannya dalam

pelarut akan meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Oleh karena itu, isolasi yang

telah dilakukan dilanjutkan dengan meningkatnya suhu campuran dengan

memanaskannya hingga mendidih keseluruhan proses ini dinamakan perkolasi.

H3CO

O

O - CH2CH3

C

Perkolasi termasuk jenis ekstraksi. dalam ekstraksi suatu senyawa yang harus

diperhatikan tidak hanya suhu, melainkan juga kepolaran antara pelarut dengan

senyawa yang diekstrak, keduanya harus harus memiliki kepolaran yang sama atau

hampir sama. Etil-p-metoksi sinamat merupakan suatu ester yang mengandung cincin

benzena dan gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan mengandung gugus karbonil

yang mengikat etil yang bersifat agak polar menyebabkan senyawa ini mampu larut

dalam beberapa pelarut dengan kepolaran yang bervariasi. adapun pelarut yang

digunakan dalam percobaan ini adalah petroleum eter , karena memiliki kesamaan

polaritas dengan etil-p-metoksi sinamat sehingga petroleum eter dapat dengan mudah

melarutkan etil-p-metoksi sinamat yang kedua-duanya sama-sama bersifat semi polar.

Selain itu penggunaan pelarut ini dapat membuat proses mendapatkan etil-p-metoksi

sinamat menjadi lebih mudah karena petroleum eter ini memiliki sifat mudah

menguap pada suhu kamar.

Struktur dari etil-p-metoksi sinamat :

Setelah larutan medidih, kemudian didinginkan pada suhu kamar sehingga

terbentuk dua lapisan (lapisan atas berupa larutan kuning bening, lapisan bawah

berupa endapan) kemudian dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring pada

corong biasa sehingga diperoleh filtrat berupa larutan yang berwarna kuning bening

dan residunya berupa ampas kencur. residu ini kemudian dicampur lagi dengan

petroleum eter (perkolasi lagi) dan setelah itu disaring lagi dengan corong biasa

sehingga kembali diperoleh filtrat berupa larutan kuning bening. filtrat I dan filtrat II

kemudian dicampurkan dan selanjutnya dievaporasi untuk memekatkan atau

memisahkan pelarut dari ekstrak kencur sehingga diperoleh larutan yang berwarna

kuning lebih gelap dan lebih kental daripada sebelum dievaporasi.

Pada percobaan yang dilakukan, tidak didapatkan kristal (endapan) etil-p-

metoksi sinamat yang merupakan senyawa eter dari asam sinamat yang terkandung

didalam rimpang kencur. Kristal ini berwarna putih. Tidak terbentuknya kristal

dikeranakan proses proses pengisolasian yang dilakukan belum sempurna atau

disebabkan jenis kencur yang diisolasi (sampel) memang memiliki kadar etil-p-

metoksi sinamat sangat rendah. Selain itu, juga dapat disebabkan proses evaporasi

yang kurang maksimal.

Secara teoritis, kristal yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi jika

harga maksimalnya 10 % atau sekitar 5 gram berat maksimal yang dapat diperoleh

dari 50 gram serbuk kencur. Kristal yang benar-benar kering dapat ditentukan titik

lelehnya (berdasarkan literatur, titik leleh untuk etil-p-metoksi sinamat adalah kisaran

48-49OC jika titik lelehnya lebih rendah, berarti kristal yang dihasilkan masih

mengandung impuritres atau zat pengotor).

2. Hidrolisasi Etil-p-Metoksi sinamat dari rimpang kencur

Pada percobaan ini, sekitar ¼ % etil-p-metoksi sinamat yang dicampurkan

dengan etanol,NaOH dan H2O menghasilkan larutan yang berwarna kuning pekat

kemudian larytan tersebut direfluks salama beberapa menit. Tujuan dari refluks ini

adalah agar semua senyawa larut dengan sempurna dan tercampur merata

(Homogen). Pada labu bundar yang berisi sampel juga dimasukkan batu didih untuk

menjaga agar suhu dan tekanannya tetap sehingga tidak terjadi letupan.

Adapun persamaan reaksi penyabunannya, yaitu :

sedangkan reaksi pengasamannya, yaitu :

Mekanisme reaksi :

(1) Tahap I (adisi OH- lambat)

(2) Tahap II (eliminasi –OR’ dan transfer proton cepat)

Setelah ditambahkan HCL, terbentuklah endapan berupa hablur putih yang

merupakan asam-p-metoksi sinamat. endapan putih ini kemudian disaring dengan

corong buchner dan dicuci dengan etanol tetes demi tetes . Pencucian dengan etanol

ini untuk melarutkan garam yang terbentuk kemudian menentukan titik lelehnya,

yaitu diperoleh sekitar 53oC. titik leleh yang didapat ini sangat jauh berbeda dengan

titik leleh pada literatur yaitu berkisar 174oC. Hal ini bersrti hablur yang diperoleh

belum murni (masih mengandung zat pengotor) meskipun rendemen yang dihasilkan

menunjukkan harga 75.79 % atau sekitar 0.1944 gram.

VI. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan:

1. Isolasi etil-p-metoksi sinamat dari rimpang kencur dapat dilakukan dengan

metode perkolasi menggunakan pelarut petroleum eter.

2. Jika titik leleh kristal yang diperoleh lebih rendah dari titik leleh seharusnya

(48-50oC),berarti masih terdapat pengotor dengan kata lain bahwa kristal yang

didapat belum murni.

3. Hasil isolasi dari tumbuhan kencur kristal yang diperoleh dari hidrolisis etil-p-

metoksi sinamat masih belum murni meskipun kristal yang dihasilkan sekitar

75.79 %, karena titik leleh yang terukur sangat jauh berbeda dengan titiknya

pada literatur (percobaan = 53oC ; literatur = 174oC).

VII. DAFTAR PUSTAKA

Anwar.C. dkk.1996.Pengantar Praktikum Kimia Organik. Jakarta : Depdikbud.

Day.YR.RA dan Al Underwood.2002. Analisis Kuantitatif Edisi Ke Enam. Jakarta :

Erlangga.

Fessenden and Fessenden.1992.Kimia Organik Jilid II. Jakarta : Erlangga.

Kusuma.HW,1997.Hidup Sehat Cara Hembing Buku II. Jakarta : Elek Media

Kompetendo.

Syahmani,Rilra Iriani.2011.Panduan Praktikum Kimia Organik II. Banjarmasin :

FKIP UNLAM (tidak dipublikasikan).

LAMPIRAN I

PERHITUNGAN

1. Hidrolisis Etil-p-Metoksi Sinamat dari rimpang kencur

Diketahui: m.kristal = 0.1944 g

m. etil-p-metoksi sinamat = 0.2559 g

Ditanya : % rendemen hasil = .............?

Penyelesaian :

Berat Kristal

% rendemen hasil = ------------------------------------------- x 100 %

Berat etil-p-metoksi sinamat

0.1944 g

= --------------------- x 100 %

0.2559 g

= 75,97 %

LAMPIRAN II

JAWABAN PERTANYAAN

1. Dua cara untuk mengisolasi etil-p-metoksi sinamat, yaitu :

1) Soxhletasi

Kelebihan

Dapat menghasikan minyak yang lebih maksimal karena dapat dilakukan

dalam beberapa siklus hingga ekstrak benar-benar maksimal.

Kekurangan

Harus memperhatikan suhu dari pemanasan karena jika melebihi dari titik

didih pelarut, maka akan memungkinkan ekstrak yang dihasilkan kurang

maksimal.

2) Masera

Kelebihan

Kerusakan bahan organik oleh pemanasan diminimalisir

Kekurangan

Memerlukan waktu dan tenaga yang relatif lama agar diperoleh hasil

ekstra yang maksimal

2. Kemurnian senyawa yang dapat dipisahkan dapat diuji dengan mengukur titik

lelehnya dan membandingkan dengan data titik leleh pada literatur. titik leleh yang

belum murni lebih rendah dari senyawa murninya dengan trayek leleh yang lebar

(lebih dari 1oC)

Serbuk kencur + 100 mL petroleum benzen fraksi 60-80oC

Memasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL hingga selapis eter terdapat di atas.Menghangatkan beberapa menit dalam penangas air sambil digoyang-goyang.Mendiamkan selama setengah jam dalam temperatur kamar.

Larutan + Ampas kencur

Menyaring

Filtrat I Residu I(Ampas Kencur)

LAMPIRAN III

FLOWCHART

Residu I + 100 mL petroleum benzen fraksi 60-80oC

Memasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL hingga selapis eter terdapat di atas.Menghangatkan beberapa menit dalam penangas air sambil menggoyang-goyang.Mendiamkan selama setengah jam dalam temperatur kamar.

Larutan + Ampas kencur

Menyaring

Filtrat II Residu II (Ampas Kencur)

Filtrat I + Filtrat II

Memekatkan di bawah tekanan rendah (Mengevaporasi) sampai volume menjadi setengahnya. temperatur kamar.

Larutan pekat

Menyaring

Filtrat A Residu (Padatan) A

- Mendinginkan di dalam air es

Larutan + endapan (Padatan)

Filtrat A

Memekatkan di bawh tekanan rendah Mengevaporasi sampai volume menjadi setengahnya.

Larutan pekat

- Mendinginkan di dalam air es

Larutan + endapan (Padatan)

Menyaring

Filtrat B Residu (Padatan) B

Padatan A + Padatan B

MencampurkanMenimbang

Padatan Total*

NB: *Menghitung rendemen dan menhitung titik lelehnya serta

membandingkannya dengan literatur.

2, 5 g Etil p-metoksi sinamat + 5 mL etanol + 1,25 g NaOH + 20 mL air

MencampurkanMerefluks selama 30 menit

Larutan homogen

Mendinginkan dalam temperatur kamar

Larutan (Basa)

- Mencampurkan

Menyaring

Kristal Filtrat

Larutan + Endapan Kristal

Larutan (Basa) + HCl

Mencuci dengan airMerekristalisasi dengan pelarut metanol

Kristal*

NB: * Mengukur titik leleh dan membandingkannya dengan literatur.

LAMPIRAN IV

FOTO-FOTO PRAKTIKUM

Pemanasan Kencur Filtrat Kencur

Kristal KencurMendinginkan dalam air es