SINTESIS, STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIMIKROBA DARI …€¦ · Web viewSelain itu, RC(S)NHP(X)R' 2...
Transcript of SINTESIS, STRUKTUR DAN AKTIVITAS ANTIMIKROBA DARI …€¦ · Web viewSelain itu, RC(S)NHP(X)R' 2...
MAKALAH PENENTUAN STRUKTUR
SINTESIS DAN KARAKTERISTIK N-TERFOSFORILASI
THIOUREAS RNHC(S)NHP(O)(OIPR)2(R = 2-MEC6H4, 2,6-
Me2C6H3, 2,4,6-Me3C6H2)
Di susun oleh:
Guntur Nurcahyanto
S831008024
Prodi. Pend. Sains (KIMIA)
Dosen Pengampu:
Prof. Drs. Sentot Budi R, Ph.D.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
SINTESIS DAN KARAKTERISTIK N-TERFOSFORILASI THIOUREAS
RNHC(S)NHP(O)(OIPR)2(R = 2-MeC6H4, 2,6-Me2C6H3, 2,4,6-Me3C6H2)
A. Pendahuluan
Amidophosphates RC(S)NHP(X)R'2 dan N-(thio) phoshorylated thioureas
RNHC(S)NHP(X)R'2 (R alkil = Jenis-jenis alkyl atau kelompok aryl; X = O atau S,
R'= OR) telah menarik perhatian para peneliti dalam tiga dekade terakhir terutama
disebabkan kemampuan senyawa tersebut untuk membentuk kompleks khelat
stabil dengan IB, IIB, dan kelompok VIIIB kation logam. Senyawa ini
menawarkan sejumlah penerapan yang sangat menarik. Beberapa dari senyawa ini
menunjukkan aktivitas antivirus luar biasa, yang dapat digunakan sebagai fasa
diam untuk GLC, serta komponen elektroda ion-selektif, reaktan ekstrak, dan
reagen (Bahan Reaksi) dalam proses kimia analitik.
Selain itu, RC(S)NHP(X)R'2 dapat membentuk ikatan intra- dan berbagai
antarmolekul. Pembentukan ikatan hidrogen dari N-H ⋅ ⋅ ⋅ tipe S ini juga
memungkin untuk membentuk ikatan. Sebuah studi secara rinci tentang senyawa
tersebut mungkin berguna untuk memberikan informasi seperti jenis interaksi
karena ikatan hidrogen N-H ⋅ ⋅ ⋅S tidak melimpah jumlahnya. Namun, jenis
interaksi ikatan hidrogen adalah jenis yang lebih baik untuk RC(S) NHP(X)R'2.
Kontribusi ini merupakan kelanjutan dari pencarian kami sebelumnya
yang dimulai pada sintesis dan karakteristik N-(thio)terfosforilasi (thio)Amida dan
(thio)urea. Di sini, kami melaporkan sintesis dan karakteristik dari tiga N-
terfosforilasi (thio)urea RNHC(S)NHP(O)(OiPr)2 (R=2-MeC6H4-, HLI; 2,6-
Me2C6H2-, HLII; 2,4, 6-Me3C6H2-, HLIII).
B. Metodologi Penelitian
a. Sintesis HLI-III
Larutan 2,4,6- trimethylaniline (5 mmol, 0,68 g) ke dalam anhidrat
CH2Cl2 (15mL) dengan pengadukan pada larutan (iPrO)2P(O)NCS (6 mmol,
1,34 g). Campuran diaduk selama 1 jam. Pelarut kemudian dihilangkan
1
2
dengan kondisi vakum dan produk dimurnikan dengan rekristalisasi dari
perbandingan 1:5 (v/v) yaitu campuran diklorometana dan n-heksana.
Berbagai Hasil H-NMR dan N-MR umpan pada Sintesis HLIII adalah
sebagai berikut:
Umpan HLIII : 1,29 g (72%); m.p.: 97°C;
Analisis perhitungan untuk C16H27N2O3PS (358,44): C, sebesar 53,62; H,
sebesar 7,59; N, sebesar 7,82;
Didapat : C, sebesar 53,71; H, sebesar 7,68; N, sebesar 7,89;
H NMR δ (ppm): 1,42 (d, JH,H = 6,2 Hz, 12H, CH3, iPr), 2,24 (s, 6H, CH3,
Me), 2,29 (s, 3H, CH3, Me), 4,77 (d, sept, JPOCH = 6,8 Hz, JH,H = 6,2 Hz,
2H, OCH), 6,91 (s, 2H, C6H2), 7,02 (br, s, 1H, PNH), 10,07 (s, 1H, NH);
P{H} NMR δ (ppm): –5,9.
b. Pengukuran Fisis
Spektrum NMR CDCl3 diperoleh pada spektrometer Avance Bruker
300 MHz pada 25°C. spectrum H NMR dan P{H} NMR tercatat masing-
masing sebesar 299,948 dan 121,420 MHz, perubahan kimia dilaporkan
mengacu pada SiMe4(H) dan H3PO4 85% (P{H}). Dasar analisis dibuat
dengan alat analisa CHNS HEKAtech EuroEA 3000.
c. Penentuan dan Pemurnian Struktur Kristal
Data X-ray untuk HLIII dikumpulkan pada difraksi IPDS-II STOE
dengan radiasi Mo-Kα grafit monochromatized yang baik, sinar-fokus X
dioperasikan pada 50 kV dan 40 mA. Gambar tersebut terindeks, terpadu dan
terskala menggunakan penurunan data X-ray. Data dikoreksi untuk absorpsi
menggunakan program PLATON. Struktur diselesaikan dengan metode
langsung menggunakan program SHELXS-97 pada pemurnian pertama
isotropically dan selanjutnya anisotropically dengan menggunakan SHELXL-
97. Atom hidrogen diturunkan dari Δρ dan Ikatan C yang dimurnikan dengan
3
menggunakan model yang sesuai. Dimana atom H berikatan dengan N yang
sudah murni.
d. Hasil dan Pembahasan
Senyawa HLIII dibuat dengan memperlakukan 2,4,6-trimethylaniline
sehingga menghasilkan isothiocyanate (iPrO)2P(O)NCS (skema 1) merupakan
umpan yang baik untuk HLIII. Komposisi senyawa tersebut dibuktikan oleh
data Mikroanalisis (lihat bagian percobaan). Pembentukan HLIII oleh reaksi
penambahan kelompok NH2 dari amina yang sesuai dan (iPrO)2P(O)NCS
telah dibuktikan oleh data NMR.
Skema 1. Sintesis dan karakteristik N-difosforilisasi thioureas
RNHC(S)NHP(O)(OiPr)2
Spektrum P{H}NMR pada HLIII berisi sinyal singlet pada -5,9 ppm,
yang mana adalah jenis untuk senyawa N-fosforil thioureas. Spektra H NMR
dari thioureas mengandung satu set sinyal untuk proton iPr: satu doublet HLIII
untuk proton CH3 pada 1,39-1,46 ppm dan doublet dari septets untuk proton
CH dikisaran 4,77-4,87 ppm. Sinyal proton Me dari substituen aril yang
diamati pada 2,24-2,32 ppm. Cincin aromatik dan sinyal proton PNH berada
di 6,91-7,61 ppm. Sinyal untuk proton aryl NH pada spektrum ini adalah pada
9,42-10,07 ppm. Sinyal ini rendah kemungkinan karena pembentukan ikatan
hidrogen dari tipe aril N-H O = P, seperti yang telah diamati pada⋅ ⋅ ⋅
thiophorsphorylated thioureas.
Tabel 1. Data Struktur Kristal dan Data Parameter Pemurnian HL III
Komponen Keterangan
Rumus empiris
Berat molekul (g mol–1)
C16H27N2O3PS
358,43
4
Temperatur (K)
System Kristal
Space group
a (Ao)
b (Ao)
c (Ao)
α (o)
β (o)
γ (o)
V (Ao3)
Z
Dcalc /g.cm-3
koefisien absorpsi, µ (mm-1)
F(100)
Ukuran Kristal (mm)
Recording range, θ(o)
Number of recorded reflections
Number of recorded independent reflections
Final R indices [I>2 sigma (I)]
R indices (all data)
S
173(2)
Triclinic
P-1
10,6334(7)
13,4890(8)
15,7710(10)
82,491(5)
70,663(5)
67,113(5)
1966,4(2)
4
1,211
0,260
768
0,32 × 0,26 × 0,21
3,55–25,59
21017
7336 [R(int) = 0,0465]
R1 = 0,0389, wR2 = 0,0937
R1 = 0,0568, wR2 = 0,0989
0,951
Kristal HLIII diperoleh dengan rekristalisasi dari larutan diklorometana-
n-heksana. Data struktur kristal dikumpulkan dalam tabel 1, sedangkan
konformasi molekul dan parameter geometri yang ditunjukkan pada Gambar
1.
5
Gambar 1. Struktur Kristal HL III . Ellipsoids pada gambar pada tingkat
50% kemungkinan.
Komponen Kristal HLIII dalam grup P-1. Unit asimetris berisi dua
molekul bebas. Parameter Ikatan C = S, C-N, P-N dan = P O diamati untuk
HLIII (lihat gambar 1) berada pada derivatives N-terfosforilasi tiourea. S-C-N-
P pada fase kristal memiliki E-konformasi. Fragmen aril hampir ortogonal
pada N-C(S)-N-P. Struktur kristal distabilkan oleh ikatan hidrogen
intramolekul jenis N(2)H(2) O(3)[O (3 ')]-P(1) dan N(2A)-H(2A) O⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
(3A)-P(1A) (gambar 1, tabel 2). Dua bentuk molekul bebas dari dimer
dikarenakan oleh ikatan hidrogen antarmolekul tipe N(2)-H(2) O(3A)-⋅ ⋅ ⋅P(1A) dan N(2A)-H(2A) O (3)[O(3’)]-P(1) (gambar 1, tabel 2). ⋅ ⋅ ⋅ Namun
mode agregasi ditemukan untuk dimer ini. Dua molekul bebas berinteraksi
antara atom hidrogen OCH dan cincin aril dari molekul yang berdekatan
(Tabel 3). Selanjutnya, dimer membentuk rantai polimer karena ikatan
hidrogen antarmolekul jenis N(1)-H(1) S(1A)#1-C(1A)#1 dan N(1A)-H⋅ ⋅ ⋅
(1A) ⋅ ⋅ ⋅S(1)#2-C(1)#2 (gambar 1, tabel 2).
Tabel 2. Panjang ikatan H ( Å) dan Sudut Ikatan ( o ) untuk HL III
Tabel 3. Terpilih interaksi C-H ⋅ ⋅ ⋅ 6 -phenil untuk HL III
6
D. Kesimpulan
Singkatnya, telah ditunjukkan sintesis N-terfosforilasi thioureas HLIII baru
dengan penambahan phosphorylisothiocyanate pada amina yang sesuai. Studi
pada kristal difraksi tunggal sinar-X menunjukkan bahwa thiourea HLIII yang
membentuk kedua ikatan hidrogen intra-dan antarmolekul pada senyawa padat,
mengarah pada pembentukan rantai polimer. Selain itu, interaksi antarmolekul C-
H ⋅ ⋅ ⋅ η6-fenil dibuat dalam HLIII.
7
LAMPIRAN
PERHITUNGAN
Perhitungan Vc ( volume unit sel ) :
Vc = a x b x c ( 1 – Cos2 α – Cos2 β – Cos2 γ + 2 x Cos α x Cos β x Cos γ )1/2
= 10,6334 x 13,4890 x 15,7710 (1 – Cos2 82,491º - Cos2 70,663º - Cos2
67,113º + 2 x Cos 82,491º x Cos 70,663º x Cos 67,113º ) 1/2
= 1966,4 (Å)3 [sesuai dengan CCDC 1966,4 (Å)3]
Perhitungan d ( Densitas ) :
d =
Z x Fwt N x V
=
( 4 )x (358 , 43 gmol−1 )(6 , 02 E 23mol−1 )x (1966 E−24 cm3 )
= 1,211g/cm3(sesuai dengan CCDC 1,211 g/cm3 )
Perhitungan Z ( ∑ molekul dalam unit ) :
Z =
D x V x NFwt
=
(1. ,211 g/cm 3) x (1966 ,4 E−24 cm3 ) x(6 . 02 E 23 mol−1 )(358 ,43 gmol−1 )
= 4 (sesuai dengan CCDC 4 )
Perhitungan Panjang Ikatan :
Karena struktur triclinic maka α =82,491º, γ =67,113º, β =70,663º
(r,2)2 = (X2-X1)2a2 + (Y2-Y1)2b2+(Z2-Z1)2c2 + 2 (X2-X1) (Y2 – Y2) a x b x Cos γ
+ 2 (X2 – X1) (Z2 – Z1) a x c x Cos + 2 (Y2 – Y1) (Z2 – Z1) b x c x Cos
A
B C
c
a
b
8
Perhitungan Sudut Ikatan :
Cos = b2+c2−a2
2 .b .c
Perhitungan Prosentase (%) C, H, N dan O dalam Ligan senyawa
C16H27N2O3PS (secara teori )
Rumus Empiris : C16H27N2O3PS
( ∑ atom X ) . ( massa atom X ) % X = x 100 %
Mr Senyawa
16 x 12.011% C = x 100 %
358,44 = 53,615 %
27 x 1.008% H = x 100 %
358,44 = 7,593 %
2 x 14,01% N = x 100 %
358,44 = 7,817 %
3 x 15.999% O = x 100 %
358,44 = 13,391 %
1 x 30,97% P = x 100 %
358,44 = 8,640 %
1 x 32,06% S = x 100 %
358,44 = 8,944 %
9
Didapat : C, sebesar 53,615 %; H, sebesar 7,593 %; N, sebesar 7,817 %; O,
sebesar 13,391 %; P, sebesar 8,640 %; S, sebesar 8,944 %.
Hal ini sesuai dengan teori sebagai berikut:
C, sebesar 53,62; H, sebesar 7,59; N, sebesar 7,82; O, sebesar 13,39 %; P, sebesar
8,64 %; S, sebesar 8,94 %.
Ligan senyawa C16H27N2O3PS
Analysis Found
Jumlah atom C :
53 , 62100
x 358 , 4412 ,01
=16 , 00≈16
Jumlah atom H :
7 ,59100
x 358 , 441 , 008
=26 ,99≈27
Jumlah atom N :
7 ,82100
x 358 , 4414 , 01
=2 ,00≈2
Jumlah atom O :
13 , 39100
x 358 , 4416 , 0
=2 ,99≈3
Jumlah atom P :
8 , 64100
x 358 ,4430 , 97
=0 , 99≈1
Jumlah atom S :
8 ,94100
x 358 , 4432 ,06
=0 , 99≈1
Calculated Value
Jumlah atom C :
53 , 615100
x 358 , 4412 , 01
=16 , 00≈16
Jumlah atom H :
7 ,593100
x358 ,441 ,008
=27 ,00≈27
Jumlah atom N :
7 , 817100
x358 , 4414 , 01
=1, 99≈2
Jumlah atom O :
13 , 391100
x 358 , 4416 , 0
=2 , 99≈3
10
Struktur Ligan C16H27N2O3PS
Didapat H NMR dan C NMR dari Chem Daraw:
s
seps
s
s
d
s
s s
sep
sep
s d
d
d
d
H-NMR menunjukan:d = duplet, 12H, CH3, iPrs = singlet, 6H, CH3, Me;3H, CH3, Me; 2H, C6H2; 1H, NHsep = septet, 2H, OCH
11
Spektra C-NMR menunjukkan perbandingan:1 : 2 : 1 : 1 : 2 : 2 : 1 : 4 : 2a : b : c : d : e : f : g : h : idengan rincian:1/16 x 16 atom C = 1 atom C identik2/16 x 16 atom C = 2 atom C identik1/16 x 16 atom C = 1 atom C identik1/16 x 16 atom C = 1 atom C identik2/16 x 16 atom C = 2 atom C identik2/16 x 16 atom C = 2 atom C identik1/16 x 16 atom C = 1 atom C identik4/16 x 16 atom C = 4 atom C identik2/16 x 16 atom C = 2 atom C identik
cda
b e f
g
h
i
b
i
a
d
c
e
ef
f
g h
h
h
h
ib
Panjang Ikatan: