SPEKTROSKOPI INFRA MERAH (IR)

(Analisis Jurnal)

I. IDENTITAS JURNAL

Judul : 2,3-Dihydrobenzofuran neolignans from Aristolochia pubescens

Penulis : Isabele R. Nascimento, Lucia M.X. Lopes

Instituto de QuõÂmica, Universidade Estadual Paulista, Unesp, C.P.

355, 14800-900, Araraquara, Sao Paulo, Brazil

II. TINJAUAN PUSTAKA

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya

berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan

oleh materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang

mempelajari interaksi antara cahaya dan materi.

Metode spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang meliputi

teknik serapan (absorption), teknik emisi (emission), teknik fluoresensi

(fluorescence). Spektroskopi infra merah lebih diperuntukkan untuk menentukan

adanya gugus-gugus fungsional utama dalam sampel yang diperoleh berdasarkan

bilangan gelombang yang dibutuhkan untuk vibrasi.

Spektroskopi infra merah digunakan secara luas untuk analisis secara

kualitatif dan analisis secara kuantitatif. Penggunaan yang paling penting dari

spektroskopi infra merah adalah untuk identifikasi senyawa organic, karena

spektrumnya sangat kompleks yang terdiri dari banyak puncak-puncak serapan.

Spektrum infra merah dari senyawa organic mempunyai sifat-sifat fisik yang

karakteristik, artinya kemungkinan bahwa dua senyawa mempunyai spectrum yang

sama adalah sangat kecil, kecuali senyawa isomer optic.

Sinar infra merah (infra red = IR) mempunyai panjang gelombang yang lebih

panjang dibandigkan dengan UV-Vis, sehingga energinya lebih rendah dengan

bilangan gelombang antara 600-4000 cm-1. Sinar infra merah hanya dapat

menyebabkan vibrasi pada ikatan. Ada dua jenis vibrasi yaitu:

a. Vibrasi ulur (Stretching Vibration), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan

panjang ikatan suatu ikatan.

b. Vibrasi tekuk (Bending Vibrations), yaitu vibrasi yang mengakibatkan

perubahan sudut ikatan antara dua ikatan.

Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi tekuk, khususnya

vibrasi rocking (goyangan), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 –

400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 – 2000 cm-1 merupakan daerah yang khusus

yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi

yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm -1

seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan

mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut. Dalam daerah 2000 – 400 cm-1 tiap

senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga daerah tersebut sering

juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region). Meskipun pada daerah

4000 – 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah 2000 – 400 cm-1

juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa dua

senyawa adalah sama.

Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang, sinar inframerah dibagi

atas tiga daerah seperti terlihat pada tebel berikut.

Table 1. Daerah panjang gelombang IR

JenisPanjang

gelombangInteraksi

Bilangan

gelombang

Inframerah dekat 0,75 - 2,5 µm Interaksi Ikatan 13.000 - 4.000 cm-1

Inframerah

pertengahan2,5 - 50 µm Interaksi Ikatan 4.000 - 200 cm-1

Inframerah jauh 50 - 1.000 µm Interaksi Ikatan 200 - 10 cm-1

Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut di atas, daerah

panjang gelombang yang digunakan pada alat spektroskopi inframerah adalah pada

daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau

pada bilangan gelombang 4.000 – 200 cm-1 . Daerah tersebut adalah cocok untuk

perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah yang jauh (400 – 10

cm-1), berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti senyawa

anorganik tetapi lebih memerlukan teknik khusus percobaan.

Metode Spektroskopi inframerah ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi

suatu senyawa yang belum diketahui,karena spektrum yang dihasilkan spesifik

untuk senyawa tersebut. Metode ini banyak digunakan karena:

a. Cepat dan relatif murah

b. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsional dalam molekul

c. Spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu senyawa adalah khas dan oleh

karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint (sidik jari) untuk senyawa

tersebut.

Hampir semua gugus fungsi organik memiliki bilangan gelombang serapan

khas di daerah yang tertentu. Jadi daerah ini disebut daerah gugus fungsi dan

absorpsinya disebut absorpsi khas.

Tabel 2. Serapan Khas Beberapa Gugus fungsi

Gugus Jenis Senyawa Daerah Serapan (cm-1)

C-H alkana 2850-2960, 1350-1470

C-H alkena 3020-3080, 675-870

C-H aromatik 3000-3100, 675-870

C-H alkuna 3300

C=C Alkena 1640-1680

C=C aromatik (cincin) 1500-1600

C-O alkohol, eter, asam karboksilat, ester 1080-1300

C=O aldehida, keton, asam karboksilat,

ester

1690-1760

O-H alkohol, fenol(monomer) 3610-3640

O-H alkohol, fenol (ikatan H) 2000-3600 (lebar)

O-H asam karboksilat 3000-3600 (lebar)

N-H amina 3310-3500

C-N Amina 1180-1360

-NO2 Nitro 1515-1560, 1345-1385

Plot antara transmitansi terhadap bilangan gelombang atau frekuensi akan

dihasilkan spectrum infra merah, yang merupakan spectrum berupa puncak-puncak

yang tajam dengan frekuensi tertentu yang dihasilkan dari suatu senyawa organic

dengan gugus fungsi tertentu. Karena pada dasarnya spektroskopi infra merah

digunakan untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat dalam senyawa organic.

Instrumentasi Spektroskopi Infra Merah

Komponen-komponen dalam instrumentasi spektroskopi infra merah

meliputi: (1) Sumber radiasi; (2) Tempat sampel; (3) Monokromator; (4) Detektor;

dan (5) Rekorder.

1. Sumber radiasi

Radiasi infra merah dihasilkan dari pemanasan suatu sumber radiasi dengan listrik

sampai suhu antara 1500 dan 2000 K. Sumber radiasi yang biasa digunakan adalah

Nernst Glower, Globar, dan kawat nikrom.

Nernst Glower merupakan campuran oksida dari zirkom (Zr) dan Yitrium (Y)

yaitu berupa senyawa ZrO2 dan Y2O3 atau campuran oksida thorium (Th) dan

Cerium (Ce). Nernst Glower ini berupa silinder dilapisi platina untuk melewatkan

arus listrik. Nernst Glower mempunyai radiasi maksimum pada panjang gelombang

1,4 mm atau bilangan gelombang 7100 cm-1.

Globar merupakan sebatang silicon karbida (SiC) dengan ukuran diameter

sekitar 5 mm dan panjang 50 mm. Radiasi maksimum Globar pada panjang

gelombang 1,8 – 2,0 mm atau pada bilangan gelombang 5500 – 5000 cm-1.

Kawat NIkrom merupakan campuran nikel (Ni) dan khrom (Cr). Kaawat

nikhrom berbentuk spiral dan mempunyai identitas radiasi yang lebih rendah dari

Nernst Glower dan Globar tetapi mempunyai umur yang lebih panjang.

2. Tempat sampel

Tempat sampel atau sel tergantung dari jenis sampel. Untuk sampel berbentuk gas

digunakan sel gas dengaan lebar sel atau panjang berkas radiasi 40 mm. Hal ini

dimungkinkan untuk menaikkan sensitivitas karena adanya cermin yang dapat

memantulkan berkas radiasi berulang kali melalui sampel.

Tempat sampel untuk sampel yang berbentuk cairan umumnya mempunyai

panjang berkas radiasi kurang dari 1 mm biasanya dibuat lapisan tipis (film)

diantara dua keeping senyawa yang transparan terhadap radiasi infra merah.

Senyawa yang biasa digunakan adalah natrium klorida (NaCl), kalsium fluoride

(CaF2), dan kalsium iodide (CaI2). Dapat juga dibuat larutan yang kemudian

dimasukkan ke dalam sel larutan. Wadah sampel untuk larutan disebut sel larutan.

Sampel dilarutkan ke dalam pelarut organic dengan konsentrasi 1 – 5%. Pelarut

organic yang biasa dipakai adalah karbon tetraklorida (CCl4), karbon disulfide (CS2)

dan kloroform (CHCl3).

Wadah sampel untuk sampel padat mempunyai panjang berkas radiasi

kurang dari 1 mm. Pelet KBr dibuat dengan menggerus sampel dan Kristal KBr (0,1

– 2,0 % berdasarkan berat) sehingga merata, kemudian ditekan (sekitar 8 ton)

sampai diperoleh pellet atau pil tipis. Bentuk pasta dibuat dengan mencampur

sampel dan setets bahan pasta sehingga merata kemudian dilapiskan antara dua

keeping NaCl yang transparan terhadap radiasi infra merah. Bahan pasta yang biasa

digunakan adalah paraffin cair. Lapis tipis dibuat dengan meneteskan larutan dalam

pelarut yang mudah menguap pada permukaan kepingan NaCl dan dibiarkan

sampai menguap.

3. Monokhromator

Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter,

prisma atau grating. Seperti alat spektroskopi pada gambar di atas, berkas radiasi

terbagi dua, sebagian melewati sampel dan sebagian melewati blanko (referece).

Setelah itu kedua berkas sinar tersebut bergabung kembali dan keemudian

dilewatkan ke dalam monokhromator.

Filter biasa dgunakan untuk tujuan analisis kuantitatif, sebagai contoh

dengan panjang gelombang 9,0 mm untuk penentuan asetaldehida. Filter dengan

panjang gelombang 13,4 mm untuk penentuan 0-diklorobenzena, dan filter dengan

panjang gelombang 4,5 mm untuk penentuan dinitrogen oksida. Ada juga filter yang

mempunyai panjang gelombang pada kisaran antara 2,5 sampai dengan 4,5 mm; 4,5

sampai dengan 8,0 mm, dan 8,0 sampai dengan 14,5 mm.

Prisma yang terbuat dari kuasa digunakan untuk daerah infra merah dekat

(0,8 sampai dengan 3,0 mm). Prisma yang paling umum digunakan adalah terbuat

dari Kristal natrium klorida dengan daerah frekuensi 2000 sampai 670 cm-1 (atau 5

– 15 mm). Contoh prisma lainnya adalah Kristal kalium bromide dan cesium

bromide yang sesuai untuk daerah spectrum infra merah jauh yaitu pada kisaran 15

– 40 mm. Kristal LiF juga dapat digunakan untuk daerah spectrum infra merah

dekat yaitu pada panjang gelombang antara 1 – 5 mm. Grating umumnya

memberikan hasil yang lebih baik daripada prisma. Biasanya grating dibuat dari

gelas atau plastic yang dilapisi dengan aluminium.

4. Detektor

Setelah radiasi infra merah melewati monokhromator, kemudian berkas

radiasi ini dipantulkan oleh cermin dan akhirnya ditangkap oleh detector. Detektor

pada spectrometer infra merah merupakan alat ayang bisa mengukur atau

mendeteksi energy radiasi akibat pengaruh panas. Berbeda dengan jenis detector

lainnya (misalnya phototube), pengukuran radiasi infra merah lebih sulit karena

intensitas radiasi rendah dan energy foton infra merah juga rendah. Akibatnya

signal dari detector infra merah keecil sehingga dalam pengukurannya harus

diperkuat. Terdapat dua macam detector yaitu thermocouple dan bolometer.

Detektor yang paling banyak digunakan dalam spektrofotometer infra merah

adalah thermocouple. Detektor thermocouple merupakan alat yang mempunyai

impedans tinggi.Detektor thermocouple terdiri dari dua kawat halus yang terbuat

dari logam seperti platina (Pt) dan perak (Ag) atau antimony (Sb) dan bismuth (Bi).

Energi radiasi infra merah akan menyebabkan terjadinya pemanasan pada salah

satu kawat dan panasnya ini sebanding dengan perbedaan gaya gerak listrik yang

dihasilkan dari kedua kawat.

Bolometer merupakan semacam thermometer resistans yang terbuat dari

kawat platina atau nikel. Dalam hal ini akibat pemanasan akan terjadi perubahan

tahanan pada bolometer sehingga signal menjadi tidak seimbang. Signal yang tidak

seimbang ini kemudian diperkuat sehingga dapat dicatat atau direkam.

5. Rekorder

Signal yang dihasilkan dari detector kemudian direkam sebagai spectrum

infra merah yang berbentuk puncak-puncak serapan. Spektrum infra merah ini

menunjukkan hubungan antara absorban dan frekuensi atau bilangan gelombang

atau panjang gelombang. Sebagai absis adalah frekuensi (cm-1) atau panjang

gelombang (mm) atau bilangan gelombang (cm-1), dan sebagai ordinat adalah

transmitan (%) atau absorban.

Cara Penanganan Cuplikan

Penanganan cuplikan untuk analisis menggunakan spekroskopi infra merah

tergantung pada wujud cuplikan gas, cair atau padatan.

a. Gas

Dimasukkan dalam sel gas, yang menghadap langsung ke sumber sinar IR. Wadah

(sel gas) tidak menyerap sinar pada gelombang IR.

b. Cairan

Cairan diteteskan pada pelat NaCl berupa film tipis, dan bila larutannya berair harus

cepat-cepat dikeringkan agar pelat NaCl tidak rusak. Namun untuk larutan berair

biasanya digunakan pelat CsI dan CaF2. Pelarut organic yang umumnya digunakan

adalah yang tidak mengandung gugus fungsi utama agar jangan mengganggu analisa

seperti toluene, heksana, kloroform, dll.

c. Padatan

Ada tiga cara untuk menangani cuplikan padatan

· Pelet Kbr

Menumbuk cuplikan (0,1 – 2,0 %) dengan KBr kemudian ditekan dalam setakan

hingga membentuk pellet KBr.

· Mull atau Pasta

Mencampur cuplikan dengan minyak pasta kemudian dilapiskan pada dua keeping

NaCl.

· Lapisan tipis

Padatan dilarutkan dalam pelarut yang “volatile” kemudian diteteskan pada peleet

NaCl. Bila pelarut sudah menguap maka akan diperoleh lapisan tipis pada pelat.

Langkah-langkah dalam Mengidentifikasi Spektrum Infra Merah

Untuk memudahkan dalam menginterpretasi dari spectra infra merah,

langkah-langkah yang digunakan sebagai pedoman adalah sebagai berikut:

Tahap 1

Lihat puncak absorban dari gugus karbonil (C = O) pada kisaran 1600 – 1800

cm-1.

Tahap 2

Bila ada gugus karbonil, maka lanjutkan periksa:

1. Asam karboksilat (OH) pada 1500 – 3000 cm-1 (sedang)

2. Amida (NH) pada frekuensi 3100 – 3500 cm-1 (sedang)

3. Ester (C – O) pada frekuensi 1000 – 1300 cm-1 (tajam)

4. Aldehida (CH) pada frekuensi 2700 – 2800 cm-1 (lemah) dan 2800 – 2900 cm-

1 (lemah)

5. Anhidrida (C = O) pada frekuensi 1760 cm-1 (tajam) dan 1810 cm-1 (tajam)

6. Keton

Keton alifatik mempunyai frekuensi pada 1715 cm-1, dan metal keton

memberikan serapan kuat pada frekuensi dekat 1400 cm-1.

Tahap 3

Bila tidak ada gugus karbonil, maka periksa gugus alcohol (OH) pada frekuensi

3300 – 3600 cm-1 (sedang), gugus amida (NH) pada frekuensi 3500 cm-1, dan

gugus ester (C – O) pada frekuensi 1000 – 1300 cm-1 (tajam)

Tahap 4

Ikatan rangkap dua, mula-mula periksa gugus alkena (C = C) pada frekuensi

1600 – 1680 cm-1 (sedang), kemudian gugus aromatic (C = C) pada frekuensi

2100 – 2250 cm-1 (sedang).

Tahap 5

Ikatan rangkap tiga, pertama periksa nitril (C º N) pada frekuensi 2240 – 2260

cm-1 (sedang-tajam), dan gugus alkuna (C º C) pada frekuensi 2100 – 2250 cm-1

(lemah-tajam)

Tahap 6

Periksa adanya gugus nitro (R – NO2) yang mempunyai dua puncak serapan

tajam yaitu pada frekuensi 1500 – 1600 cm-1 dan 1300 – 1390 cm-1.

Tahap 7

Bila tidak ada semua gugus fungsional tersebut di atas, periksa adanya

hidrokarbon dengan puncak serapan pada frekuensi sekitar 3000 cm-1.

Spektroskopi inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan

digunakan dalam industri yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk

mengontrol kualitas. Alat spektroskopi inframerah cukup kecil dan mudah dibawa

kemana-mana dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya teknologi

komputer memberikan hasil yang lebih baik. Spektroskopi inframerah mempunyai

ketepatan yang tinggi pada aplikasi kimia organik dan anorganik. Spektroskopi

inframerah juga sukses kegunaannya dalam semikonduktor mikroelektronik[1]:

untuk contoh, spektroskopi inframerah dapat digunakan untu semikonduktor

seperti silikon, gallium arsenida, gallium nitrida, zinc selenida, silikon amorp, silikon

nitrida, dan sebagainya.

III. PERSIAPAN SAMPEL

Pada penelitian yang dilakukan dalam jurnal ini sampel yang digunakan

adalah tanaman yang diambil di Ituiutaba, negara bagian Minas Gerais, Brazil.

Tanaman ini didentifikasi sebagai A. pubescens Willd, oleh Dr Condorcet Aranha,

dan spesimen ini dimasukkan ke herbarium dari Instituto Agronoà Mico de

Campinas, Campinas, SP, Brasil. Bahan-bahan tadi dipisahkan dengan bagian

tanaman, kering (~40°) dan tanah.

Langkah-langkah isolasi senyawa yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu :

1. Akar dan batang tanaman A. pubescens diekstraksi menggunakan Heksana,

Me2CO dan Etanol.

2. Ekstrak kasar Heksana kemudian difraksinasi dengan kromatografi kolom

menggunakan silica gel dan pelarut Heksan : EtOAc dengan gradient tertentu

sehingga menghasilkan 12 fraksi.

3. Setelah preparasi, dilakukan KLT dengan menggunakan eluen Heksana : EtOAc

dengan perbandingan 95:5.

a. Dari fraksi 2 didapatkan (8R, 9R-oksida- -caryophyllene),β

b. Dari fraksi 4 didapatkan kobusone sebagai minyak presipitasi dari methanol,

c. Dari fraksi 5 didapatkan sitosterol setelah direkristalisasi dari methanol,

d. Fraksi 6, setelah di KLT dengan menggunakan Heksana dan EtOAc (7:3)

menghasilkan senyawa 1 dan sesamin,

e. Dari Fraksi 8 dengan persiapan KLT menggunakan eluen

CHCl3:CH3OH:NH4OH (95:5:0,5) didapatkan vanili,

f. Dari fraksi 9 dengan persiapan KLT menggunakan eluen CHCL3:CH3OH (97:3)

menghasilkan cubebin dan senyawa 2,

g. Dari fraksi 10 dengan kromatografi kolom menggunakan silica gel dan

pelarut CHCl3:CH3OH+0,5% NH4OH menghasilkan eudesmin dan ent-kauran-

16- , 17-diol setelah dikristalisasi dari CClα 4,

h. Dari fraksi 11 dengan preparasi KLT menggunakan CHCl3:CH3OH:NH4OH

(93:7:0,5) menghasilkan senyawa 4 dan subfraksi. Selain itu, juga dilakukan

preparasi dengan KLT terhadap fraksi 11 ini dengan menggunakan

CHCl3:CH3OH:NH4OH (60:40:0,5) menghasilkan asam vanilat da senyawa 3.

Dari isolasi yang dilakukan terhadap batang dan akar tanaman A. pubescens

ini didapat beberapa senyawa yaitu Licarin A (1), bisnor-neolignan aldehida (2), (2R,

3R) -2,3-dihidro-2- (4 - hydroxy - 3 - metoksifenil) – 7 – metoksi – 3 - methyl

benzofuran-5-asam karboksilat atau asam bisnor-neolignan (3), (2S, 3S, 1'S, 2'R) -

dan (2S, 3S, 1'R, 2'R) -2,3 - dihidro-5-(1 ', 2'-dihydroxypropyl) -2 - (4-hydroxy-3-

metoksifenil)-7-metoksi-3-methylbenzofuran atau Licarinediol A+B (4), (2S, 3S, 1'S,

2'R) - dan (2S, 3S, 1'R, 2'R) -2,3 - dihidro-5-(1 ', 2'-dihydroxypropyl) -2 - (3,4 -

dimethoxyphenyl)-7-metoksi-3-methylbenzofuran atau O- metil-licarinediol A + O-

metil- licarinediol B (5), (2S, 3S) -2,3-dihidro-2-(3,4-dimethoxyphenyl) -7 -metoksi-

3-methyl-5-(2-oxopropyl) benzofuran atau Licarinone (5a), (~)-Kadsurenin M (5b),

dan (R)-(–)- -α dan (S)-(+)- -metoksi- -(α α trifluoromethyl) phenylace-tyl klorida

(MTPA-Cl) derivatif.

IV. PEMBAHASAN

Pada penelitian ini, untuk pengidentifikasian struktur senyawa yang berhasil

diisolasi digunakan spektrofotometer UV-Vis, 1H NMR 1-D dan 2-D, 13C NMR dan

spektrum DEPT, 1H–13C COSY, Spektrometer massa (EIMS), dan juga sprektrometer

infra merah. Hal ini dilakukan untuk memaksimalkan keakuratan dalam penyaranan

struktur senyawa yang ditemuakan dari hasil isolasi.

Untuk penafsiran spektrum inframerah tidak ada aturan kaku, namun syarat-

syarat tertentu yang harus dipenuhi sebagai upaya untuk menafsirkan suatu

spektrum adalah

Spektrum harus terselesaikan dan intensitas cukup memadai

Spektrum diperoleh dari senyawa murni

Spektrofotometer harus dikalibrasi sehingga pita yang teramati sesuai dengan

frekuensi atau panjang gelombangnya. Kalibrasi dapat dilakukan dengan

menggunakan standar yang dapat diandalkan, seperti polistirena film.

Metode persiapan sampel harus ditentukan. Jika dalam bentuk larutan, maka

konsentrasi larutan dan ketebalan sel harus ditunjukkan.

Setiap ikatan mempunyai bilangan gelombang (v) yang spesifik sehingga

spectra IR dapat digunakan untuk melacak gugus fungsional suatu molekul. Dengan

demikian setiap molekul mempunyai spectra IR yang spesifik atau sidik jari

(fingerprint) tertentu. Namun demikian, spectra IR lebih banyak digunakan untuk

melacak gugus fungsi yang spesifik seperti alkena (C = C), alkuna (C ≡ C), karbonil (C

= O), hidroksi (-OH), nitril (C ≡ N), amina dan amida (N – H), dan lain-lain yang

berada pada sekitar 4000-1500 cm-1. Untuk serapan C – C tunggal dan C – H (Sp3-s)

tidak perlu terlalu dalam ditelaah karena hampir semua senyawa organic

mempunyai serapan pada daerah tersebut.

Serapan pada sekitar 1200-500 cm-1 adalah merupakan seidik jari dari

molekul dan serapannya sangat kompleks biasanya digunakan untuk

mengkonformasi apakah gugus fungsi utamanya ada. Menganalisis spectra IR

dimulai dari kiri ke kanan atau dari bilangan gelombang yang besar ke kecil.

Serapan suatu gugus fungsional tidaklah disajikan eksak (tunggal), tapi dapat

berupa interval bilangan gelombang.

Disini akan dibahas tentang hasil spektroskopi IR dari senyawa-senyawa

yang berhasil diisolasi dari akar dan batang tanaman Aristolochia pubescens yang

terdapat dalam dalam jurnal yang diterbitkan oleh Instituto de QuõÂmica,

universida de Estadual Paulista. Namun tidak semua senyawa yang berhasil diisolasi

diinformasikan data spectra IR-nya pada jurnal ini, hanya 4 senyawa saja yang

memiliki data spectra IR pada pengidentifikasiannya. Adapun data tersebut adalah

sebagai berikut.

1. (2R, 3R) - 2, 3- dihydro - 2 - (4 - hydroxy - 3 - methoxyphenyl) - 7- methoxy-3

methyl benzofuran-5-carboxylic acid atau asam bisnor-neolignan (3)

Data spectrum IR VKBrMax cm-1 : 3338, 2929, 2859, 1688, 1604, 1513, 1457, 1277,

1200.

Terjemahan bilangan Gelombang IR :

Senyawa (2R,3R )-2,3-dihydro-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-methoxy-3

methyl benzofuran-5-carboxylic acid memunculkan pita serapan IR pada bilangan

gelombang dari 3338-1200 cm-1. Pada bilangan gelombang 3338 cm-1 yang

merupakan gugus fungsi -OH (yang memunculkan serapan pada interval v berkisar

3500-3300 cm-1). Namun selain adanya gugus –OH, dari data spectra IR tersebut

juga tampak adanya pita serapan pada 1688 cm-1 dan 1604 cm-1 yang merupakan

gugus fungsi karbonil (C=O, yang memunculkan serapan pada interval v antara

1820-1600 cm-1). Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa dalam senyawa

tersebut terdapat gugus asam karboksilat.

Untuk serapan pada 2929 cm-1 dan 2859 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C-

H baik stretching maupun regangan dari C-H alifatik dari gugus metil (CH3) dan CH2.

Bilangan gelombang 1513 cm-1 dan 1457 cm-1 menunjukkan adanya absorbsi dari

metil dan metilena dimana bilangan gelombang tersebut menunjukkan adanya

ikatan C=C alkena aromatis (yang memunculkan serapan pada interval v antara

1500-1600 cm-1). Namun interval serapan ikatan C=C pada senyawa ini lebih lemah

yaitu pada bilangan gelombang 1513 cm-1 dan 1457 cm-1 , yang disebabkan karena

adanya delokalisasi electron atau yang dikenal dengan resonansi. Untuk diketahui

bahwa karena terdapat ikatan alkena (C=C) yang terkonjugasi, maka gugus C=O

yang normal biasanya memunculkan pita serapan berkisar 1715 cm-1 akibat

terkonyugasi dengan alkena sebagai ketene (enon) maka bilangan gelombangnya

turun menjadi 1688 cm-1 dan 1604 cm-1 seperti yang dijelaskan sebelumnya yaitu

akibat adanya resonansi. Dengan adanya resonansi lebih lanjut maka electron pada

ikatan πakan tersebar (terdelokalisasi) sekitar ikatan, sehingga kekuatan ikatan

dibawah ikatan rangkap, namun di atas ikatan tunggal atau seolah-olah ikatan satu

setengah. Selanjutnya pada bilangan gelombang 1277 cm-1 dan 1200 cm-1 adalah

ester yang akan memunculkan serapan C-O yang tajam dan kuat (memunculkan

serapan pada interval v antara 1300-1000 cm-1).

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa (3) ini memiliki gugus

hidroksi, karbonil, C – H alifatik dari gugus metil (CH3) dan CH2, ikatan C=C alkena

aromatis, ester, dan asam karboksilat. Gugus fungsi ini dapat dilihat pada struktur

dari senyawa (3) pada gambar 1.

2. (2S,3S,1'S,2'R)- and (2S,3S,1'R,2'R)-2,3-dihydro-5-(1',2 dihydroxypropyl)-2-(4-

hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-methoxy-3 methylbenzofuran atau licarinediol

A+B (4)

Data spectrum IR VKBrmax cm-1 : 3444, 2925, 1603,1515, 1458, 1381, 1271, 1125,

1033.

Terjemahan bilangan gelombang IR :

Senyawa diatas yaitu (2S, 3S, 1'S ,2'R) - and (2S, 3S ,1'R ,2'R)- 2,3-dihydro-5 -

(1',2 dihydroxypropyl) - 2 - (4 - hydroxy - 3 - methoxyphenyl) – 7 – methoxy - 3

methylbenzofuran (licarinediol A+B) memunculkan pita serapan IR pada bilangan

gelombang 3444 -1033 cm-1. Pada bilangan gelombang 3444 cm-1 yang merupakan

gugus fungsi -OH (yang memunculkan serapan pada interval v berkisar 3500-3300

cm-1) yang mana diperkuat dengan pita serapan 1125 cm-1, 1271 cm-1, 1033 cm-1

yang merupakan eter dikonformasi dengan alcohol dan ester atau dapat disinyalir

adanya vibrasi C-O dari C-OH primer. Kemudian, karena terdapat bilangan

gelombang 1603 cm-1, dapat diketahui bahwa terdapat gugus karbonil (C=O),

sehingga dari hal tersebut dapat diketahui adanya asam karboksilat dapat diketahui

adanya bilangan gelombang 3444 cm-1 yang merupakan daerah serapan -OH dari

asam karboksilat suatu senyawa karbonil. Petunjuk ini diketahui bahwa analisa

awal yaitu apabila terdapat gugus C=O yang terdapat pada daerah 1820-1600 cm-1,

maka langkah selanjutnya bila terdapat bilangan gelombang 3500 - 3300 cm-1 dapat

diidentifikasi ada Asam karboksilat yang akan memunculkan serapan –OH seperti

pada hasil ini yaitu pada 3444 cm-1.

Untuk serapan pada 2925 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C-H baik

stretching maupun regangan dari C-H alifatik (sp2-s) dari gugus metil (CH3) dan CH2.

Bilangan gelombang 1515 cm-1, 1458 cm-1 (menunjukkan adanya absorbs dari metal

dan metilena) menunjukkan adanya ikatan C=C alkena aromatis dan lebih lemah

karena adanya delokalisasi electron atau yang dikenal dengan resonansi. Seperti

pembahasan sebelumnya bilangan gelombang karbonil (C=O) normal adalah 1715

cm-1 namun karena terdapat bilangan gelombang alkena maka terjadi konjugasi

dengan alkena membentuk sebagai ketene (enon) maka bilangan gelombangnya

akan turun menjadi 1603 cm-1 yang dijelaskan sebelumnya adalah resonansi,

dengan adanya resonansi lebih lanjut maka electron pada ikatan πakan tersebar

(terdelokalisasi) sekitar ikatan, sehingga kekuatan ikatan dibawah ikatan rangkap,

namun di atas ikatan tunggal atau seolah-olah ikatan satu setengah.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa (4) ini memiliki gugus

hidroksi, eter, C – H alifatik dari gugus metil (CH3) dan CH2, serta ikatan C=C alkena

aromatis. Gugus fungsi ini dapat dilihat pada struktur dari senyawa (4) pada gambar

1.

3. (2S,3S,1'S,2'R)- and (2S,3S,1'R,2'R)-2,3-dihydro-5-(1',2 '-dihydroxypropyl)-2-

(3,4-dimethoxyphenyl)-7-methoxy-3-methylbenzofuran atau O-methyl-

licarinediol A+O-methyl-licarinediol B (5)

Data spectrum IR vKBrmax cm-1: 3444, 2923, 1599,1514, 1459, 1264, 1136, 1025.

Terjemahan bilangan Gelombang IR :

Dari struktur diatas yaitu (2S,3S,1'S,2'R)-and(2S,3S,1'R,2'R)-2,3-dihydro-5-

(1',2'-dihydroxypropyl)-2-(3,4-dimethoxyphenyl)-7-methoxy-3-methylbenzofuran (O-

methyl licarinediol A+O –methyl -licarinediol B) memunculkan pita serapan IR pada

bilangan gelombang dari 3444-1025 cm-1. Pada bilangan gelombang 3444 cm-1 yang

merupakan gugus fungsi OH yang mana diperkuat dengan adanya serapan pada

1264 cm-1, 1136 cm-1, 1025 cm-1 yang merupakan eter dikonformasi dengan alcohol

dan ester atau adanya vibrasi C-O dari C-OH primer.

Untuk serapan pada 2923 cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C-H baik

stretching maupun regangan dari C-H alifatik (sp2-s) dari gugus metil (CH3) dan CH2.

Bilangan gelombang 1599 cm-1, 1514 cm-1, 1459 cm-1 (menunjukkan adanya absorbs

dari metal dan metilena) menunjukkan adanya ikatan C=C alkena aromatis dan lebih

lemah karena adanya delokalisasi electron atau yang dikenal dengan resonansi.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa (5) ini memiliki gugus

hidroksi, eter, C – H alifatik dari gugus metil (CH3) dan CH2, serta ikatan C=C alkena

aromatis. Gugus fungsi ini dapat dilihat pada struktur dari senyawa (5) pada gambar

1.

4. (2S, 3S) -2,3-dihidro-2-(3,4-dimethoxyphenyl) -7 -metoksi-3-methyl-5-(2-

oxopropyl) benzofuran atau Licarinone (5a)

Data spectrum IR vKBrmax cm-1: 2930, 2849, 1720, 1604, 1508, 1264, 1154.

Terjemahan bilangan Gelombang IR :

Senyawa di atas yaitu (2S, 3S) -2,3-dihidro-2-(3,4-dimethoxyphenyl) -7 -

metoksi-3-methyl-5-(2-oxopropyl) benzofuran memunculkan pita serapan IR pada

bilangan gelombang dari 2930-1154 cm-1. Pada bilangan gelombang 2930 - 2849

cm-1 menunjukkan adanya vibrasi C-H baik stretching maupun regangan dari C-H

alifatik (sp2-s) dari gugus metil (CH3) dan CH2. Sedangkan bilangan gelombang 1720

– 1640 cm-1 menunjukkan adanya gugus karbonil C = O (yang memunculkan serapan

pada interval v antara 1820-1600 cm-1).

Untuk serapan pada bilangan gelombang 1508, 1264, 1154 cm-1

menunjukkan adanya ikatan C=C alkena aromatis dan lebih lemah karena adanya

delokalisasi electron atau yang dikenal dengan resonansi.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa (5a) ini memiliki C – H

alifatik dari gugus metil (CH3) dan CH2, serta ikatan C=C alkena aromatis. Gugus

fungsi ini dapat dilihat pada struktur dari senyawa (5a) pada gambar 1.

Gambar 1. Struktur senyawa yang diisolasi dari akar dan batang tanaman

Aristolochia pubescens

Informasi yang diberikan spectra Infra merah tidak lah sekaya spektra NMR.

Namun, spektroskopi IR tetap tetap merupakan satu dari teknik yang paling sering

digunakan untuk mendapatkan informasi struktur berbagai tipe senyawa.

Keuntungan spektroskopi IR dibanding NMR adalah pengukurannya mudah dan

sederhana, dan spektra IR tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi pengukuran.

DAFTAR PUSTAKA

Sitorus, M. 2009. Spektroskopi Eludasi Struktur Molekul Organik. Yogyakarta : Graha

Ilmu.

Suharta. 2009. Kimia Instrumentasi. Fakultas MIPA. Universitas Negeri Medan.

http://dartintarigan.blogspot.com/2010/04/spektroskopi-infra-merah.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/struktur-material/metoda-

spektroskopik/

http://hanifkimia.blog.uns.ac.id/2010/05/11/spektroskopi-inframerah-ir/

http://www.chem-is-ry.org/materi_kimia/instrumen_analisis/spektrum_infra_

merah1/memahami arti_sebuah_spektrum_infra_merah/

http://www.dokterkimia.com/2010/06/spektroskopi-ir.html