SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL … · dilakukan menurut reaksi alkilasi Friedel Craft,...

i

SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DENGAN TERSIER-BUTIL KLORIDA MENGGUNAKAN KATALIS ALUMINIUM

KLORIDA DENGAN VARIASI SUHU PEMANASAN

SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperolah Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Prasetya Jati NIM : 06 8114 144

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2010

ii



SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperolah Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Prasetya Jati NIM : 06 8114 144

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2010

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Aku iki dalané marang Gusti Allah lan Aku sing nuduhaké,

Gusti Allah kuwi sapa lan kepriyé kaanané;

Aku uga sing mènèhi urip marang manungsa.

Ora ana wong siji waé sing bisa sowan marang Sang Rama, yèn ora

lantaran Aku.”

Akulah jalan dan kebenaran dan hidup. Tidak ada seorangpun yang datang kepada

Bapa, kalau tidak melalui Aku

(Yohanes 14:6)

Kupersembahkan karya ini untuk:

Bapak, Ibu, Nendya, dan Oline, terimakasih untuk semuanya.

vii

PRAKATA

Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas anugrah dan karya

indah-Nya melalui penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Sintesis Tersier-Butil Eugenol Dari Eugenol Dengan Tersier-Butil

Klorida Menggunakan Katalis Aluminium Klorida Dengan Variasi Suhu

Pemanasan”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm.) di Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

Penulisan skripsi ini tidak akan pernah lepas dari bantuan, saran, dorongan

dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis

ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Rita Suhadi, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

2. Dra. Maria Margaretha Yetty Tjandrawati, M.Si. selaku dosen pembimbing

yang bersedia untuk mengarahkan dan membantu penulis sehingga skripsi ini

dapat terselesaikan.

3. Jeffry Julianus, M.Si selaku dosen penguji atas pengarahan, saran, dan kritiknya

selama penelitian maupun penyusunan skripsi.

4. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. selaku dosen penguji atas waktu, bantuan dan

saran yang telah diberikan.

5. Yohanes Dwiatmaka, S.Si., M.Si. selaku Kepala Laboratorium Fakultas

Farmasi Universitas Sanata Dharma.

viii

6. Seluruh staf laboratorium di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta terutama Pak Parlan, Mas Bimo, dan Mas Kunto, terimakasih atas

bantuannya selama penelitian berlangsung.

7. Bapak, Ibu, Nendya, Oline, dan seluruh keluarga besar tercinta. Terimakasih

untuk doa, semangat, dan dukungannya selama penyusunan skripsi ini.

8. Keluarga Prasodjo dan Sukrisno terimakasih atas bantuan dan dukungan selama

penyusunan skripsi ini.

9. Vita, Handa, Marissa, dan Linda, tim seperjuangan yang hebat. Terimakasih

untuk semangat, bantuan, dan dukungannya

10. Thomplink, Angel, Rudi, Lulu, Oktav, dan Mbak Dita terimakasih untuk

semangat, kegilaan dan kebersamaannya selama ini.

11. Teman-teman kos Progresif; Anton, Aan, Jimbong, dan Pungki. Sukses selalu

untuk kita semua.

12. Teman-teman Farmasi Angkatan 2006, terutama minat FST 2006 yang tidak

dapat penulis sebut satu per satu. Terimakasih untuk semangat kalian selama

di farmasi. Semoga selalu sukses.

13. Teman-teman KKN Palihan XXXVIII dan seluruh warga Dusun Palihan,

terutama; Mbah Joyo, Mas Aga, dan Mas Bayu. Sukses selalu untuk kita

semua.

14. Semua pihak dalam perjalanan hidup penulis yang selalu menjadi inspirasi

bagi penulis.

ix

15. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan yang tidak

dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunana skripsi ini masih terdapat

banyak kekurangan. Oleh karena itu, sumbangan pemikiran, saran dan kritik yang

membangun akan sangat diharapkan. Akhir kata penulis memohon maaf atas

segala kekurangan dan mudah mudahan skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pembaca.

Penulis,

xi



INTISARI

Penambahan gugus meruah didekat gugus hidroksi dapat meningkatkan aktivitas antioksidan. Sintesis tersier-butil eugenol dilakukan untuk meningkatkan aktivitas antioksidan dari eugenol. Sintesis dilakukan dengan mereaksikan eugenol dengan tersier-butil klorida menggunakan katalis Aluminium klorida (AlCl3). Variasi suhu pemanasan dilakukan untuk mendapatkan suhu pemanasan yang optimal selama proses sintesis t-butil eugenol sehingga didapatkan jumlah senyawa hasil sintesis yang optimal.

Penelitian ini termasuk penelitian eksperimental murni. Proses sintesis dilakukan menurut reaksi alkilasi Friedel Craft, dengan cara mereaksikan suatu eugenol dengan t-butil klorida dengan menggunakan katalis AlCl3. Reaksi sintesis dilakukan selama 3 jam. Suhu pemanasan divariasikan menjadi 400C, 600C, dan 800C. Hasil sintesis kemudian diuji organoleptis, Kromatografi Lapis Tipis (KLT), dan Kromatografi Gas (GC) – Spektroskopi Massa (MS). Uji KLT dilakukan dengan lempeng silika gel 60 GF254, fase gerak toluena : etilasetat (93:7) dan dideteksi dengan sinar UV254 nm. Hasil uji KLT menunjukkan adanya bercak senyawa baru pada hasil sintesis dengan suhu pemanasan 600C, sedangkan pada suhu 400C dan 800C tidak diperoleh bercak senyawa baru. Hasil GC-MS menunjukkan terbentuk tersier-butil eugenol pada pada hasil sintesis pada suhu pemanasan 600C. Jadi tersier-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3 dan variasi suhu pemanasan mempengaruhi jumlah t-butil eugenol yang dihasilkan.

Kata kunci: t-butil eugenol, Friedel Craft, variasi suhu pemanasan

xii



ABSTRACT Adding of large groups near the hydroxy group can increase the

antioxidant activity. Synthesis of tertiary-butyl eugenol done to improve the antioxidant activity of eugenol. Synthesis carried out by reacting eugenol with tertiary-butyl chloride using aluminum chloride catalyst (AlCl3). Heating temperature variations made to obtain the optimum heating temperature during the synthesis of t-butyl eugenol, so get the optimal yield.

This experiment is an experimental method. Synthesis process is based on Friedel Craft alkilasi reaction, by reacting a eugenol with t-butyl chloride with AlCl3 as catalyst. Synthesis reaction carried out during 6 hours. Heating temperature was varied to 400C, 600C, and 800C.

The results of synthesis and then tested organoleptis, Thin Layer Chromatography (KLT), and Gas Chromatography (GC) - Mass Spectroscopy (MS). KLT test performed with plates silica gel 60 GF254, motion phase toluene: etilasetat (93:7) and detected by UV254 nm light. KLT test result indicates a new compound spots on the synthesis by heating temperature 600C, whereas at temperature 400C and 800C did not obtain a new compound spots. GC-MS results show tertiary-butyl formed eugenol on the synthesis of the heating temperature 600C. So tertiary-butyl eugenol can be synthesized from eugenol with t-butyl chloride with AlCl3

as catalyst, heating temperature variations affect the amount of tertiary-butyl eugenol produced.

Keywords: tertiary-butyl eugenol, Friedel Craft, heating temperature variation

xiii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING iii

HALAMAN PENGESAHAN iv

HALAMAN PERSEMBAHAN v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI vi

PRAKATA vii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA x

INTISARI xi

ABSTRACT xii

DAFTAR ISI xiii

DAFTAR TABEL xvi

DAFTAR GAMBAR xvii

DAFTAR LAMPIRAN xix

BAB I. PENGANTAR 1

A. Latar Belakang 1

1. Permasalahan 3

2. Keaslian Penelitian 3

3. Manfaat Penelitian 4

B. Tujuan Penelitian 4

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA 5

A. Antioksidan 5

xiv

B. Eugenol 7

C. Aluminium Klorida 8

D. Tersier-Butil Klorida 9

E. Pelarut 10

F. Reaksi Friedel-Craft 11

G. Uji Organoleptis 13

H. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) 13

I. Kromatografi Gas 15

J. Spektrometri massa (MS) 16

K. Program Image J 18

L. Landasan Teori 18

M. Hipotesis 20

BAB III. METODE PENELITIAN 21

A. Jenis dan Rancangan Penelitian 21

B. Variabel 21

C. Definisi Operasional 21

D. Bahan Penelitian 22

E. Alat Penelitian 22

F. Tata Cara Penelitian 22

1. Sintesis t-butil klorida dari t-butanol dan asam klorida (HCl) 22

2. Sintesis t-butil eugenol dengan katalis Aluminium Klorida 23

3. Analisis hasil 24

a. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis 24

xv

b. Uji organoleptis 24

c. Kromatografi lapis Tipis (KLT) 24

d. Elusidasi Struktur dengan spektrometri massa 25

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 26

A. Sintesis tersier-butil klorida 26

B. Sintesis tersier-butil eugenol 28

C. Analisis hasil 31

1. Uji organoleptis 31

2. Kromatografi lapis Tipis (KLT) 32

3. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis 38

4. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis 44

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 49

A. Kesimpulan 49

B. Saran 49

DAFTAR PUSTAKA 50

LAMPIRAN 52

BIOGRAFI PENULIS 66

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Hasil pemeriksaan organoleptis senyawa hasil sintesis dan

starting material 31

Tabel 2. Data Rf eugenol dan senyawa hasil sintesis 38

Tabel 3. Data AUC eugenol dan senyawa hasil sintesis 47

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi penghambatan radikal primer terhadap radikal lipida

6

Gambar 2. Antioksidan bertindak sebagai proksidan 7

Gambar 3. Struktur eugenol 7

Gambar 4. Diagram keadaan energi 9

Gambar 5. Struktur dietil eter 11

Gambar 6. Contoh reaksi Friedel-Craft 12

Gambar 7. Reaksi eugenol dengan t-butil klorida 13

Gambar 8. Instrumen kromatografi gas 15

Gambar 9. Mekanisme reaksi pembentukan t-butil klorida 27

Gambar 10. Reaksi penetralan asam klorida 28

Gambar 11. Reaksi AlCl3 dengan t-butil klorida ketika larutan didiamkan

semalam 29

Gambar 12. Reaksi sintesis t-butil eugenol dari eugenol dan t-butil klorida

dengan katalis AlCl3 30

Gambar 13. Ikatan hidrogen eugenol dengan silika gel 35

Gambar 14. Ikatan hidrogen senyawa hasil sintesis dengan silika gel 35

Gambar 15. KLT senyawa hasil sintesis 36

Gambar 16. KLT senyawa hasil sintesis dan katalis AlCl3 37

Gambar 17. Kromatogram senyawa hasil sintesis dengan kromatografi gas

39

xviii

Gambar 18. Spektrum massa senyawa pada peak nomor 23 dengan waktu

retensi 12,242 menit 40

Gambar 19. Penembakan molekul senyawa hasil sintesis dengan elektron

berenergi tinggi 41

Gambar 20. Fragmentasi kation t-butil (C4H9+) (m/z = 57) 42

Gambar 21. Fragmentasi kation C3H5+ (m/z = 41) 43

Gambar 22. Tersier-butil eugenol masih berikatan dengan katalis 44

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan bahan 53

Lampiran 2. Penimbangan AlCl3 54

Lampiran 3. KLT senyawa hasil sintesis 55

Lampiran 4. KLT senyawa hasil sintesis dan katalis AlCl3 56

Lampiran 5. Kondisi GC-MS 57

Lampiran 6. Hasil elusidasi struktur dengan Kromatografi Gas 58

Lampiran 7. Spektrum massa senyawa hasil sintesis 59

Lampiran 8. Perhitungan nilai Rf 60

Lampiran 9. Hasil AUC dengan program Image J (Eugenol, pemanasan 400

C, dan 600 C) 61

Lampiran 10. Hasil AUC dengan program Image J (Eugenol dan

pemanasan 800 C) 62

Lampiran 11. Hasil AUC dengan program Image J (Pemanasan 600

C dan

bercak baru senyawa hasil sintesis) 63

Lampiran 12. Hasil AUC dengan program Image J 64

Lampiran 13. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis 65

1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Saat ini berbagai macam penyakit dapat timbul seperti kanker,

kardiovaskuler, penyumbatan pembuluh darah, stroke, dan penuaan dini yang

salah satu penyebabnya disebabkan oleh terjadinya proses oksidasi radikal bebas

di dalam tubuh. Oleh karena itu sangat diperlukan suatu senyawa yang dapat

menangkap atau menetralkan proses oksidasi radikal bebas, salah satunya adalah

senyawa antioksidan. Senyawa antioksidan diperlukan oleh tubuh untuk

menetralkan radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkannya

terhadap sel normal, protein dan lemak. Senyawa antioksidan menstabilkan

radikal bebas dengan cara mendonorkan radikal hidrogennya untuk melengkapi

elektron yang dimiliki oleh suatu radikal bebas. Hal ini dapat menghambat

terjadinya reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas yang dapat memberikan

tekanan oksidatif terhadap sel-sel tubuh.

Telah banyak penelitian dilakukan untuk mendapatkan senyawa

antioksidan. Salah satu senyawa yang memiliki aktivitas antioksidan adalah

eugenol. Senyawa ini banyak terkandung pada tanaman cengkeh yang banyak

terdapat di Indonesia. Hal ini mendorong pemanfaatan eugenol sebagai

antioksidan karena kemudahannya untuk didapatkan di Indonesia. Walaupun

demikian aktivitas eugenol sebagai senyawa antioksidan ternyata masih rendah,

2

sehingga perlu dilakukan modifikasi senyawa untuk menghasilkan turunan

eugenol yang mempunyai aktivitas antioksidan lebih baik.

Pada penelitian ini, dilakukan modifikasi eugenol menjadi tersier-butil

eugenol untuk meningkatkan aktivitas antioksidannya. Penambahan gugus t-butil

pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik bertujuan untuk meningkatkan

aktivitas antioksidan eugenol. Pada sebuah penelitian, telah terbukti bahwa

penambahan gugus meruah didekat gugus hidroksi dapat meningkatkan aktivitas

antioksidan (Ogata et al., 2000). Penambahan gugus yang meruah seperti t-butil

didekat gugus hidroksi fenolik dapat dilihat pada senyawa BHT (Butylated

Hidroxytoluene) ternyata mempunyai aktivitas antioksidan lebih baik. Karena itu,

sintesis t-butil eugenol dilakukan dengan menambahkan gugus meruah pada posisi

orto dari gugus hidroksi eugenol.

Proses sintesis tersier-butil eugenol dapat dilakukan berdasarkan reaksi

alkilasi Friedel Craft, yaitu dengan cara mereaksikan suatu benzen dengan alkil

halida dengan menggunakan katalis Aluminium klorida (Fessenden dan

Fessenden, 1986). Dalam sintesis ini, digunakan starting material eugenol dan t-

butil klorida yang direaksikan menggunakan katalis AlCl3.

Pengaruh suhu pemanasan terhadap laju reaksi adalah apabila suhu pada

suatu reaksi dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak,

sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi

Faktor-faktor yang

berpengaruh dalam reaksi alkilasi Friedel Craft, diantaranya adalah penggunaan

katalis, suhu, dan lama pemanasan. Dalam penelitian ini dilakukan optimasi pada

suhu pemanasan.

3

semakin besar. Hal ini disebabkan karena adanya pemanasan akan memberikan

energi yang meningkatkan pergerakan molekul starting material sehingga kontak

atau tumbukan antar starting material makin besar dan mempercepat reaksi

pembentukan senyawa target. Dalam reaksi alkilasi Friedel Craft diperlukan suhu

optimal agar dihasilkan senyawa hasil sintesis dalam jumlah optimum. Oleh

karena itu, dalam penelitian ini dilakukan variasi suhu pemanasan untuk

mengetahui pada suhu mana dihasilkan t-butil eugenol dalam jumlah terbanyak.

1. Permasalahan

Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, masalah yang muncul

dapat dirumuskan sebagai berikut:

a. Apakah t-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil

klorida menggunakan katalis Aluminium klorida (AlCl3

b. Apakah variasi suhu pemanasan dapat mempengaruhi jumlah

senyawa t-butil eugenol yang dihasilkan?

)?

2. Keaslian Penelitian

Sejauh pengamatan penulis, penelitian tentang sintesis t-butil eugenol dari

eugenol dan t-butil klorida menggunakan katalis aluminium klorida dengan variasi

suhu pemanasan belum pernah dilakukan.

3. Manfaat Penelitian

4

Secara teoritis, penelitian ini bermanfaat untuk perkembangan ilmu

kefarmasian tentang sintesis t-butil eugenol dari eugenol dan t-butil klorida

menggunakan katalis aluminium klorida.

Secara praktis, penelitian ini bermanfaat dalam hal memberikan data

mengenai pengaruh suhu pemanasan terhadap jumlah senyawa t-butil eugenol

yang dihasilkan.

B. Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui apakah t-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil

klorida menggunakan katalis Aluminium klorida (AlCl3

)

2. Mengetahui pengaruh variasi suhu pemanasan terhadap jumlah senyawa t-butil

eugenol yang dihasilkan.

5

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Antioksidan

Antioksidan adalah senyawa yang mempunyai struktur molekul yang

dapat memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu

sama sekali dan dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas. Antioksidan

juga didefinisikan sebagai senyawa yang dapat menunda, memperlambat, dan

mencegah proses oksidasi lipid. Antioksidan mampu menunda dan mencegah

terjadinya reaksi antioksidasi radikal bebas dalam oksidasi lipid (Anonim, 2009).

Sumber-sumber antioksidan dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu:

a. Antioksidan sintetik : Antioksidan yang diperoleh dari hasil sintesa

reaksi kimia, contohnya tokoferol, Butylated hydroxytoluene (BHT),

Butylated hydroxyanisole (BHA), dan propil galat.

b. Antioksidan alami : Antioksidan hasil ekstraksi bahan alami,

contohnya golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin dan

lain-lain (Ardiansyah, 2007).

Sebagai senyawa yang dapat menstabilkan radikal bebas, antioksidan memiliki 2

cara kerja. Cara pertama sebagai pendonor radikal hidrogen. Mekanisme kerja

senyawa ini mampu memberikan radikal hidrogen secara cepat ke radikal lipida

(R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal

antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil daripada radikal

lipida.Sedangkan cara kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu

6

memperlambat laju autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme

pemutusan rantai autooksidasi dengan pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih

stabil (Ardiansyah,2007). Beberapa kriteria senyawa antioksidan diantaranya

adalah memiliki kelarutan yang tinggi dalam lipida, efektif dalam jumlah realtif

sedikit, toksisitas rendah, dan radikal yang terbentuk harus lebih stabil daripada

radikal bebasnya (Puspita-Nienaber dkk., 1997).

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada

lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak.

Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi

maupun propagasi (gambar 1). Radikal-radikal antioksidan (A*) yang terbentuk

pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi untuk dapat

bereaksi dengan molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru. Besar

konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi.

Pada konsentrasi tinggi, aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan

antioksidan tersebut menjadi prooksidan (gambar 2).

Inisiasi : R* + AH → RH + A*

Propagasi : ROO* + AH → ROOH + A*

Gambar 1. Reaksi penghambatan antioksidan primer terhadap radikal lipida

7

AH + O2

H3COHO

→ A* + HOO*

AH + ROOH → RO* + H2O + A*

Gambar 2. Antioksidan bertindak sebagai prooksidan

(Ardiansyah, 2007)

B. Eugenol

Eugenol merupakan senyawa berbentuk cairan tidak berwarna atau

berwarna kuning-pucat, dapat larut dalam alkohol, eter dan kloroform. Senyawa

ini termasuk turunan guaiakol yang mendapat tambahan rantai alil, dikenal dengan

nama IUPAC 2-metoksi-4-(2’-propenil) fenol. Eugenol sedikit larut dalam air

namun mudah larut pada pelarut organik (Anonim, 1986). Hal ini memenuhi salah

satu kriteria antioksidan, dimana eugenol dapat larut ke dalam lipid, sehingga

dapat bekerja efektif dalam menangkal radikal bebas.

Gambar 3. Struktur Eugenol

Eugenol merupakan salah satu senyawa alami yang memiliki aktivitas

antioksidan. Secara struktural, eugenol merupakan jenis senyawa yang yang

8

memiliki kemampuan untuk menangkap radikal bebas, sehingga dapat memutus

rantai reaksi radikal. Proses ini menghasilkan senyawa yang lebih stabil dari

radikal bebasnya. Gugus dalam struktur eugenol yang berperan sebagai

penangkap radikal bebas adalah gugus hidroksi (-OH). Hal ini didasarkan pada

senyawa fenolik lain seperti kurkumin yang juga memiliki aktivitas antioksidan

dikarenakan nilai bond dissociation enthalpies (BDEs) gugus O-H fenoliknya

lebih rendah 5,04 Kkal/mol daripada nilai BDEs C-H metilen 116,07 Kkal/mol.

Sehingga atom H dari gugus –Oh fenoliknya lebih mudah diabstraksi daripada

abstraksi atom H dari C-H metilen (Sun et al., 2002).

Modifikasi struktur eugenol dilakukan untuk meningkatkan aktivitas

antioksidan dari eugenol. Penambahan gugus meruah didekat gugus hidroksi

fenolik dapat meningkatkan aktivitas antioksidan (Ogata et al., 2000). Modifikasi

dilakukan dengan menambahkan suatu gugus yang meruah yaitu t-butil pada

posisi orto dari gugus hidroksi fenolik eugenol.

C. Aluminium Klorida

Aluminium Klorida (AlCl3) berupa serbuk putih pada kondisi masih

murni, memiliki bau yang kuat seperti HCl, higroskopis dan larut dalam pelarut

organik, seperti etanol dan eter. Memiliki berat molekul 133,34 (Anonim,1989).

AlCl3 adalah garam logam anhidrat yang merupakan asam lewis. Asam

lewis adalah zat yang dapat menerima sepasang elektron. AlCl3 merupakan asam

lewis yang umum digunakan dalam reaksi alkilasi Friedel Craft (Fessenden dan

Fessenden, 1986).

9

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat suatu laju reaksi, namun bahan

ini secara kimiawi, tidak berubah pada akhir reaksi. Penggunaan katalis

memberikan perubahaan yang berarti pada energi aktivasi. Energi aktivasi adalah

energi minimum yang dibutuhkan untuk memulai suatu reaksi kimia. Biasanya

dilambangkan Ea, dengan satuan kilo joule/mol. Dengan adanya katalis maka

suatu reaksi akan memiliki energi aktivasi yang lebih rendah. Gambaran keadaan

energi dengan adanya katalis dapat dilihat pada diagram di bawah ini:

Gambar 4. Diagram keadaan energi

(Anonim, 2004)

D. Tersier-Butil Klorida

Tersier-butil klorida memiliki nama kimia 2-kloro-2-metilpropana

berbentuk cairan dengan berat molekul 92,57, berat jenis 0,847, dan titik didih

51,00 C. Tersier-butil klorida larut dalam air, alkohol, dan eter (Anonim, 1989).

10

Tersier-butil klorida merupakan senyawa alkil halida. Ada 4 tipe alkil halida,

yaitu: metil, primer, sekunder, dan tersier. Tipe alkil halida ini akan

mempengaruhi tipe kestabilan karbokation yang terbentuk, karena karbokation

tidak stabil dan dengan cepat bereaksi lebih lanjut. Dalam suatu karbokation,

karbon yang bermuatan positif adalah suatu pusat elektropositif. Rapatan elektron

dari ikatan-ikatan sigma digeser ke arah karbon positif. Geseran rapatan ini

menciptakan muatan positif parsial (sebagian) pada atom-atom yang berdekatan.

Muatan parsial positif ini mempolarisasi ikatan-ikatan sigma berikutnya. Dengan

cara ini muatan positif karbokation agak disebar, dan karbokation itu terstabilkan.

Gugus alkil mengandung lebih banyak atom dan elektron daripada sebuah atom

hidrogen. Semakin banyak gugus alkil terikat pada atom karbon bermuatan

positif, berarti makin banyak atom yang dapat membantu membagi muatan positif

itu dan membantu menstabilkan karbokation (Fessenden dan Fessenden, 1986).

E. Pelarut

Dalam reaksi organik, pengaruh dari pelarut yang digunakan merupakan

hal penting. Pelarut dalam reaksi organik dapat dibagi menjadi tiga, yakni:

a. Protik

Merupakan pelarut yang berfungsi sebagai pendonor proton, gugus –OH

ataupun –NH, dan termasuk turunan alkohol, amina, asam karboksilat, dan air.

Senyawa ini memiliki momen dipol dan kapasitas ikatan hidrogen yang besar.

b. Dipolar aprotik

11

Pelarut ini memiliki momen dipol dan sifat pendonor yang besar. Contohnya

adalah dimetil sulfoksida, alkil sianida, amina sekunder, dan keton.

c. Non-polar Aprotik

Pelarut ini memiliki momen dipol yang kecil, tidak memiliki proton asam

ataupun sifat donor maupun akseptor. Pelarut ini juga memiliki gaya

intermolekular yang lemah. Contohnya adalah senyawa hidrokarbon,

halokarbon, dan eter (Isaacs, 1995).

Dalam sintesis t-butil eugenol digunakan pelarut dietil eter yang termasuk

pelarut non-polar aprotik. Dietil eter memiliki momen dipol yang kecil, terlihat

dari strukturnya yang simetris.

H3C

H2C

O

H2C

CH3

Gambar 5. Struktur dietil eter

Dietil eter memiliki bobot molekul 74, 12, titik didih 34,40 C, dan berat jenis

0,714. Berwujud cairan (bening), bau khas, mudah menguap, dan mudah terbakar

(Anonim, 2008).

F. Reaksi Friedel Craft

Reaksi alkilasi atau penambahan suatu gugus alkil ke dalam cincin benzen

dapat dilakukan berdasarkan reaksi alkilasi Friedel-Craft dengan menggunakan

katalis asam Lewis seperti Aluminium Klorida. Alkilasi Friedel-Craft merupakan

substitusi suatu gugus alkil pada cincin benzen yang akan mengaktifkan cincin

12

sehingga substitusi kedua juga dapat terjadi. Maka biasanya digunakan

senyawa aromatik berlebih ( Fessenden dan Fessenden,1986).

+ (CH3)2CHClAlCl3

CH(CH3)2

CH(CH3)2(H3C)2HC

Gambar 6. Contoh Reaksi Friedel-Craft

Penambahan gugus t-butil dalam eugenol dapat dilakukan berdasarkan

reaksi Friedel-Craft. Dalam reaksi tersebut, eugenol direaksikan dengan t-butil

klorida dengan katalis AlCl3

Adanya gugus hidroksi pada eugenol yang bersifat sebagai aktifator dan

pengarah orto – para maka gugus t-butil akan masuk pada posisi orto dari gugus

hidroksi. Posisi para dari gugus hidroksi tidak dapat dimasuki gugus t-butil karena

sudah diduduki gugus lain, yaitu gugus propenil. Karakteristik utama pada seluruh

gugus pengaktivasi adalah kemampuannya memberikan elektron-elektron pada

cincin benzen, yang membuat cincin benzen semakin kaya elektron dan dengan

cepat mampu menstabilkan karbokation, sehingga menurunkan energi aktivasi

dari reaksi (McMurry, 2008).

. Gugus t-butil akan masuk pada posisi orto dari

gugus hidroksi sehingga dengan adanya tambahan gugus t-butil tersebut akan

meningkatkan kemeruahan gugus didekat gugus -OH fenolik pada eugenol.

13

H3CO

HO+ C

CH3

CH3

H3C ClAlCl3

H3CO

HO

C CH3H3C

CH3

t-butil eugenol

+ AlCl4

eugenol t-butil klorida

Gambar 7. Reaksi eugenol dengan t-butil klorida

Optimasi proses sintesis perlu dilakukan agar diperoleh jumlah senyawa t-

butil eugenol yang optimal. Reaksi alkilasi Friedel-Craft sangat bergantung pada

penggunaan katalis, suhu, dan lama pemanasan.

G. Uji Organoleptis

Uji organoleptis bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dari senyawa hasil

sintesis, meliputi bentuk, warna, bau dan rasa. Uji ini dilakukan dengan

membandingkan senyawa hasil sintesis dengan starting material yang digunakan.

Uji ini merupakan uji paling sederhana, dapat dilakukan tanpa bantuan alat. Dari

hasil pemeriksaan organoleptis dapat diketahui jika senyawa hasil sintesis berbeda

dengan senyawa awal (starting material) maka disimpulkan telah dihasilkan

senyawa yang baru (Anonim, 1995).

H. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi Lapis Tipis (KLT) digunakan untuk dua tujuan, pertama

sebagai metode untuk mencapai hasil uji kualitatif, kuantitatif, dan preparatif,

kedua untuk menjajaki system pelarut dan system penyangga yang akan dipakai

dalam kromatografi kolom atau kromatografi cair kinerja tinggi.

14

Kromatografi lapis tipis dapat digunakan untuk mengidentifikasi

komponen tertentu. Teknik ini sering dilakukan dengan lempeng kaca atau plastik

yang dilapisi dengan fase diam. Senyawa yang akan dianalisis ditotolkan pada

dasar lempengan yang dilapisi fase diam dan dielusi dengan fase gerak yang akan

bergerak naik oleh karena gaya kapilaritas (Bresnick, 2004).

Jika fase diam bersifat polar maka senyawa yang bersifat polar akan

melekat lebih kuat pada lempeng daripada senyawa non polar akibat interaksi

tarik-menarik dipol-dipol. Senyawa non polar kurang melekat pada fase diam

polar sehingga terelusi lebih cepat. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan

bahwa jarak rambat senyawa pada lempengan dapat digunakan sebagai cerminan

polaritas suatu senyawa (Bresnick, 2004).

Fase diam yang digunakan berupa serbuk halus yang berfungsi sebagai

permukaan penyerap atau berfungsi sebagai permukaan penyangga untuk lapisan

zat cair. Fase diam yang biasa digunakan adalah silika gel (asam silika), alumina

(aluminium oksida), selulosa, kiselgur (tanah diatom). Sedangkan untuk fase

gerak dapat digunakan segala macam pelarut, didasarkan pada pustaka yang ada

atau dari hasil percobaan dengan variasi tingkat kepolaran (Gritter dkk, 1991).

Identifikasi senyawa-senyawa yang dipisahkan dengan kromatografi lapis

tipis lebih baik dikerjakan dengan pereaksi kimia dan reaksi-reaksi warna. Tetapi

lazimnya menggunakan harga Retardation factor (Rf). Harga-harga Rf untuk

senyawa-senyawa murni dapat dibandingkan dengan harga standar

(Sastrohamidjojo, 1991).

15

Nilai Rf diperoleh dari perbandingan jarak yang ditempuh oleh bercak

senyawa yang diidentifikasi dengan jarak yang ditempuh pelarut (jarak

pengembangan), Rf didefinisikan dalam satuan panjang yang lazim digunakan

(Gritter dkk, 1991).

Untuk mengidentifikasi bercak yang ada pada lempeng KLT dapat

dilakukan menempatkan lempeng KLT dibawah sinar UV atau dengan

menyemprotkan larutan yang dapat bereaksi dengan senyawa sehingga dapat

menimbulkan warna (Bresnick, 2004).

I. Kromatografi Gas

Kromatografi gas merupakan instrumen analitis yang memberikan

informasi baik kualitatif maupun kunatitatif mengenai komponen dari suatu

sampel. Sampel akan mengalami proses pemisahan dalam kolom, kemudian

dideteksi dan direkam sebagai pita elusi (Day and Underwood, 1996).

Secara umum instrument dari kromatografi gas adalah sebagai berikut :

Gambar 8. Instrumen Kromatografi gas

16

Data kromatografi gas biasanya terdiri atas waktu retensi berbagai komponen

campuran. Waktu retensi diukur mulai dari titik penyuntikan sampai titik

maksimum puncak dan sangat khas untuk senyawa tertentu pada kondisi tertentu

(kolom, suhu, gas pembawa, laju aliran). Adanya komponen tertentu dapat

diidentifikasikan dengan cara spiking apabila tersedia senyawa murninya.

Senyawa murni ditambahkan ke dalam cuplikan yang diduga mengandung

senyawa yang diinginkan dan dikromatografi. Jika puncak yang sesuai diperkuat

secara simetris pada dua sistem fase diam yang berlainan dan kepolarannya

berbeda, komponen itu mungkin ada (Gritter, 1991).

J. Spektrometri Massa (MS)

Spektroskopi massa merupakan suatu teknik yang digunakan dalam

penentuan suatu massa dan juga berat molekul suatu senyawa. Untuk

mendapatkan informasi yang mungkin mengenai struktur suatu senyawa dapat

dilakukan dengan mengukur massa dari fragmen-fragmen ketika molekul

mengalami pemecahan (McMurry, 2004).

Tabrakan antara sebuah molekul organik dengan salah satu elektron

berenergi tinggi yang menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul

tersebut dan membentuk ion organik. Ion organik yang dihasilkan dari

penembakan elektron berenergi tinggi ini tidak stabil dan pecah menjadi fragmen

kecil, baik berbentuk radikal bebas maupun ion-ion lain. Dalam sebuah

spektometri massa, hanya fragmen bermuatan positif yang akan dideteksi.

Spektrum massa adalah grafik antara kelimpahan relatif fragmen bermuatan

17

positif lawan perbandingan massa/muatan (m/z). Muatan ion dari kebanyakan

partikel yang terdeteksi dalam spektrum massa adalah +1. Nilai m/z ion semacam

ini sama dengan massanya. Dari segi praktis, spektrum massa adalah rekaman dari

massa partikel lawan kelimpahan relatif partikel tesebut.

Suatu molekul atau ion pecah menjadi fragmen-fragmen bergantung pada

kerangka karbon dan gugus fungsional yang ada. Oleh karena itu, struktur dan

massa fragmen memberikan petunjuk mengenai struktur molekul induknya. Selain

itu, spektrum massa digunakan juga untuk menentukan bobot molekul suatu

senyawa (Fessenden dan Fessenden, 1986).

Untuk pembuatan spektrum massa hanya dibutuhkan sekitar 1µg hingga

0,5 mg zat. Pada spektroskopi massa, proses yang terjadi adalah sebagai berikut:

(1) Ionisasi molekul pada bagain mana akan terbentuk hasil ionisasi bermuatan

positif, (2) Mempercepat ion positif melalui medan magnet, (3) Pemisahan ion

bedasarkan perbandingan massanya terhadap muatan (m/e), (4) Identifikasi dan

registrasi ion tersebut.

Proses ionisasi, senyawa yang menguap dalam vakum tinggi ditembak

dengan elektron. Dalam hal ini, elektron akan terlempar keluar dari molekul.

Akan diperoleh kation-molekul bermautan positif tunggal atau ganda. Bagian dari

kation-molekul ini pada waktu bertemu dengan elektron akan menerima sejumlah

energi tinggi yang akan menyebabkan penguraian lebih lanjut menjadi fragmen

yang lebih kecil (fragmentasi).

18

K. PROGRAM IMAGE J

Image J adalah sebuah program dari The National Institute of Health

(NIH) yang memungkinkan Anda untuk menganalisis ukuran partikel dalam foto.

Analisis dapat dilakukan terhadap ukuran butir dan distribusi di bagian lintas

material dan menggunakan informasi tersebut untuk menentukan beberapa sifat

mekanik dari sistem (Anonim, 2009).

Program ini merupakan program grafis yang cukup mudah dan telah

dipilih karena kemudahan penggunaan bagi komputer berbasis kegiatan

pencitraan yang terintegrasi di dalam buku. Kode sumbernya tersedia secara

bebas, sehingga pengguna memiliki kebebasan penuh untuk menjalankan,

menyalin, mendistribusikan, mempelajari, mengubah dan meningkatkan kinerja

perangkat lunak Pada tingkat yang lebih mendasar ini memungkinkan pengguna

untuk mengumpulkan operasi pencitraan bersama di makro, yang disimpan

sebagai file teks dan mudah untuk menulis, mengedit dan debug (Anonim, 2009).

L. Landasan Teori

Reaksi alkilasi Friedel Craft adalah reaksi alkilasi atau penambahan suatu

gugus alkil ke dalam cincin benzen menggunakan katalis asam Lewis seperti

Aluminium Klorida. Reaksi ini sangat bergantung pada kondisi tertentu, seperti

penggunaan katalis, suhu, dan lama pemanasan.

Eugenol merupakan salah satu senyawa alami yang memiliki aktivitas

antioksidan. Aktivitas antioksidan dan kemampuan dari eugenol menangkap

radikal bebas dipengaruhi oleh gugus hidroksi fenolik pada eugenol. Modifikasi

19

struktur eugenol dengan penambahan gugus t-butil pada posisi orto dari gugus

hidroksi fenolik eugenol dapat meningkatkan aktivitas antioksidan eugenol.

Modifikasi struktur eugenol ini dilakukan dengan reaksi alkilasi Friedel Craft

dengan katalis asam lewis. Reaksi yang terjadi adalah penambahan gugus t-butil

ke dalam cincin benzen dari senyawa eugenol, dengan menggunakan katalis

Aluminium klorida.

Gugus hidroksi fenolik pada eugenol merupakan gugus aktifator dan

merupakan pengarah orto-para, sehingga gugus t-butil akan masuk pada posisi

orto dari gugus hidroksi. Gugus t-butil tidak akan masuk pada posisi para dari

gugus hidroksi fenolik eugenol. Karena pada posisi ini sudah diduduki gugus lain

yaitu, gugus propenil dan posisi orto yang lain sudah diduduki gugus metoksi.

Reaksi alkilasi Friedel-Craft sangat bergantung pada kondisi tertentu,

seperti penggunaan katalis, suhu, dan lama pemanasan. Salah satu faktor yaitu

suhu pemanasan akan mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol yang

dihasilkan. Hal ini dikarenakan suhu akan mempengaruhi kecepatan reaksi dan

kecepatan terbentuknya senyawa target. Sehingga makin tinggi suhu maka

kecepatan reaksi dan kecepatan terbentuknya senyawa target akan semakin

meningkat dan mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol yang dihasilkan.

20

M. Hipotesis

1. Tersier-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil klorida

menggunakan katalis Aluminium klorida (AlCl3

).

2. Variasi suhu pemanasan mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol yang

dihasilkan.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental karena ada

perlakuan terhadap subjek uji, yaitu eugenol.

B. Variabel dan Definisi Operasional

1. Variabel penelitian

a. Variabel bebas pada penelitian ini adalah suhu pemanasan 400 C, 600 C,

dan 800

b. Variabel tergantung pada penelitian ini adalah jumlah senyawa t-butil

eugenol karena merupakan obyek yang kehadirannya akibat reaksi antara

eugenol dengan t-butil klorida.

C.

c. Variabel pengganggu terkendali pada penelitian ini adalah lama

pemanasan dan kondisi peralatan.

2. Definisi operasional

a. Starting material adalah senyawa awal yang digunakan dalam proses

sintesis dengan tujuan untuk mendapatkan senyawa yang kita inginkan.

Starting material dalam penelitian ini adalah eugenol dan t-butil klorida.

b. Molekul target adalah senyawa akhir yang dihasilkan melalui proses reaksi

starting material dengan katalis. Molekul target dalam penelitian ini adalah

t-butil eugenol.

22

c. Katalis adalah senyawa yang digunakan untuk mempercepat reaksi

pembentukan molekul target. Katalis yang digunakan dalam penelitian ini

adalah alumunium klorida.

C. Bahan Penelitian

Eugenol (p.a., Sigma), t-butil klorida (p.a., Merck), alumunium klorida

(p.a., Merck), aquadest, etil asetat (p.a., Merck), toluena (p.a., Merck), dan silika

gel 60 GF254

D. Alat Penelitian

(Merck).

Alat yang digunakan meliputi alat-alat gelas, perangkat alat refluks,

perangkat kromatografi lapis tipis, pemanas elektrik (Heidolph MR2002),

timbangan elektrik (Mextler PM 100), mikropipet (Socorex Swiss), termometer,

thermopan (electrothermal 9100), kromatografi gas-spektrometer massa

(Shimadzu QP 2010S), dan lampu UV254

E. Tata Cara Penelitian

nm.

1. Sintesis t-butil klorida dari t-butanol dan asam klorida (HCl)

Tersier-butanol 15 ml dicampurkan dengan asam klorida (HCl) 40 ml

dalam erlenmeyer. Kemudian campuran diaduk dengan stirer (400rpm/menit)

selama 15 menit. Campuran dimasukkan dalam corong pisah dan diambil fase

atasnya. Cuci dengan 6 ml larutan Natrium Klorida jenuh, 6 ml larutan Natrium

23

bikarbonat, dan 6 ml larutan Natrium Klorida jenuh secara berturut-turut dan

diambil lapisan atasnya.

2. Sintesis t-butil eugenol dengan katalis aluminium klorida (AlCl3)

a. Aluminium Klorida 4,3336 g dilarutkan dalam dietil eter 100 ml dalam labu

alas bulat. Kemudian tambahkan t-butil klorida sebanyak 3,6 ml ke dalam

labu alas bulat. Campuran dibiarkan selama 1 malam. Eugenol 1 ml

ditambahkan pada campuran di atas dan dipanaskan pada suhu 400 C

selama 3 jam.

b. Aluminium Klorida 4,3336 g dilarutkan dalam dietil eter 100 ml dalam

labu alas bulat. Kemudian tambahkan t-butil klorida sebanyak 3,6 ml ke

dalam labu alas bulat. Campuran dibiarkan selama 1 malam. Eugenol 1 ml


selama 3 jam.

c. Aluminium Klorida 4,3336 g dilarutkan dalam dietil eter 100 ml dalam labu

alas bulat. Kemudian tambahkan t-butil klorida sebanyak 3,6 ml ke dalam

labu alas bulat. Campuran dibiarkan selama 1 malam. Eugenol 1 ml


selama 3 jam.

24

3. Analisis hasil

a. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis

Setiap proses sintesis dihitung jumlahnya dan dibandingkan sehingga

dapat diperoleh suatu proses sintesis yang menghasilkan jumlah senyawa

t-butil eugenol yang optimal. Jumlah senyawa hasil sintesis dihitung

dengan program Image J.

b. Uji organoleptis

Senyawa hasil sintesis diamati warna, bau dan bentuk dan dibandingkan

dengan eugenol. Adanya perbedaan sifat fisis senyawa hasil sintesis

dengan eugenol menunjukkan telah terbentuknya senyawa baru yang

berbeda dengan starting material eugenol.

c. Kromatografi lapis tipis (KLT)

Eugenol 1 ml diencerkan dengan dietil eter100 ml digunakan sebagai baku

pembanding. Baku pembanding dan ketiga senyawa hasil sintesis

sebanyak 15 µl ditotolkan pada lempeng silika gel 60 GF254 dengan

mikropipet, kemudian dielusi dengan fase gerak toluena : etil asetat (93:7)

dengan jarak elusi 15 cm dan dideteksi dengan sinar UV254 nm. Amati

bercak yang terdapat pada lempeng KLT. Bandingkan harga Rf senyawa

hasil sintesis dengan harga Rf eugenol. Jika harga Rf senyawa hasil

25

sintesis berbeda dengan harga Rf

d. Elusidasi struktur dengan spektrometri massa

eugenol, maka didapatkan senyawa baru

yang berbeda dengan eugenol.

Senyawa hasil sintesis diidentifikasi strukturnya dengan

menggunakan spektroskopi massa. Masing-masing spektrum yang

dihasilkan dapat digunakan untuk menyimpulkan struktur senyawa hasil

sintesis.

Senyawa hasil sintesis dimasukkan ke dalam kamar pengion pada

spektrometer masa untuk ditembak dengan seberkas elektron sehingga

terfragmentasi. Fragmen-fragmen tersebut melewati lempeng pemercepat

ion dan didorong menuju tabung analisator, dimana partikel-partikel akan

dibelokkan ke dalam medan magnet dan menimbulkan arus pada kolektor

yang sebanding dengan kelimpahan relatif setiap fragmennya. Kelimpahan

relatif setiap fragmen akan dicatat dan menghasilkan data spektrum massa.

Dari data spektrum yang dihasilkan tersebut, dilakukan interpretasi

sehingga dapat diperoleh struktur senyawa hasil sintesis.

26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sintesis Tersier-Butil Klorida

Salah satu starting material dalam sintesis tersier-butil eugenol adalah

tersier-butil klorida. Senyawa ini disintesis dengan mereaksikan t-butanol dan

asam klorida (HCl). Mekanisme reaksi ini terdiri dari dua tahap. Pada tahap

pertama HCl akan terionisasi menjadi ion H+ dan Cl-, ion H+ yang terbentuk akan

memprotonasi gugus hidroksi pada t-butanol sehingga terbentuk gugus pergi yang

lebih baik. Selanjutnya terjadi pemutusan ikatan pada t-butanol dan diperoleh

karbokation t-butil dan H2O. Pada tahap pertama energi aktivasi yang dibutuhkan

dalam pemutusan ikatan ini tinggi sehingga reaksi berlangsung lambat. Kemudian

pada tahap kedua akan terjadi reaksi antara karbokation t-butil dengan ion Cl-

yang tersisa membentuk t-butil klorida. Pada tahap kedua ini energi aktivasi yang

dibutuhkan untuk reaksi antara karbokation t-butil dan ion Cl- kecil sehingga

reaksi berlangsung lebih cepat. Sintesis t-butil klorida dilakukan berdasarkan

reaksi SN1 (substitusi, nukleofilik, unimolekular). Reaksi pembentukkan t-butil

klorida adalah sebagai berikut:

27

HCl H + Cl

C OHH3C + H C OH3CH

HCH3C + H2O

CH3C + Cl C ClH3C

Tahap kedua :

Tahap pertama :

t-butanol

t-butil klorida

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

Gambar 9. Mekanisme reaksi pembentukkan tersier-butil klorida

Produk yang dihasilkan dari pencampuran t-butanol dan HCl adalah

produk dengan dua fase. Fase yang diambil adalah fase atas karena fase ini

merupakan t-butil klorida yang terbentuk, sedangkan fase bawah merupakan

campuran air dan HCl yang tersisa. Setelah kedua fase dipisahkan maka kemudian

fase atas dicuci dengan larutan natrium klorida (NaCl) jenuh dan larutan natrium

bikarbonat (NaHCO3) jenuh. Larutan NaCl jenuh berfungsi sebagai “drying

agent”, yaitu untuk menarik air yang masih terjebak dalam produk t-butil klorida

yang dihasilkan. Sedangkan larutan NaHCO3 jenuh berfungsi untuk menetralkan

HCl yang tersisa pada produk t-butil klorida tersebut. Reaksinya :

28

Gambar 10. Reaksi penetralan asam klorida

Dai hasil sintesis tersebut diperoleh senyawa t-butil klorida yang kemudian

digunakan sebagai salah satu starting material pada sintesis t-butil eugenol.

B. Sintesis Tersier-Butil Eugenol

Sintesis tersier-butil eugenol dilakukan dengan cara mereaksikan eugenol

dan tersier-butil klorida menggunakan katalis Aluminium Klorida. Reaksi sintesis

dilakukan dengan refluks menggunakan pendingin Alihn, dengan menggunakan

refluks maka uap dari starting material akan terkondensasi pada kondensor bola

menjadi molekul-molekul cairan dan kemudian akan turun bereaksi kembali. Oleh

karena itu kondisi refluks membantu menjaga kesempurnaan proses reaksi karena

dapat mempertahankan kestabilan thermodinamika dari sistem yang ada.

Hasil penimbangan Aluminium Klorida dilarutkan dalam dietil eter 100

ml, dipilih pelarut dietil eter karena AlCl3 melarut baik dalam dietil eter. Selain

itu pelarut dietil eter termasuk pelarut non-polar aprotik, sifat dari perlarut ini

adalah inert karena gaya intermolekulernya lemah sehingga tidak akan bereaksi

dengan reaktan. Hal ini penting karena pelarut pada penelitian kali ini berfungsi

sebagai pelarut katalis. Katalis awalnya berbentuk serbuk padatan, agar

mempercepat saat bereaksi dengan t-butil klorida yang bentuknya cair. Maka

AlCl3

NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2

dilarutkan dalam eter terlebih dahulu agar bentuknya sama-sama cair. Jika

29

pelarut yang digunakan tidak bersifat inert, pelarut seperti ini bisa mendonorkan

protonnya sehingga akan mempengaruhi hasil sintesis.

Aluminium Klorida berfungsi untuk sebagai katalis yang dapat

mempercepat laju reaksi dan bahan ini tidak berubah pada akhir reaksi. AlCl3

Selanjutnya larutan dimasukkan dalam labu alas bulat dan ditambahkan t-

butil klorida. Kemudian dilakukan penggojogan yang bertujuan memberi energi

kinetik untuk mempercepat reaksi. Larutan ini didiamkan selama semalam. Reaksi

yang berlangsung ketika larutan didiamkan selama satu malam adalah:

Gambar 11. Reaksi AlCl

dapat mempercepat laju reaksi karena membantu terbentuknya karbokation yang

optimal pada atom C tersier dari gugus alkil t-butil klorida. Prinsipnya adalah

suatu reaksi dapat terjadi jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang

cukup. Energi minimum untuk mencapai suatu reaksi disebut energi aktivasi.

Agar laju reaksi meningkat maka perlu penurunan energi aktivasi, salah satunya

dengan pemakaian katalis.

3

Setelah AlCl

dengan t-butil klorida ketika larutan didiamkan semalam

3 direaksikan semalaman dengan t-butil klorida, proses

selanjutnya adalah ditambahkan eugenol dan dilakukan proses refluks. Ketika

AlCl3

AlCl4C

CH3

CH3

Cl CH3

t-butil kloridaAluminum klorida

AlCl3 C

CH3

CH3

Cl CH3AlCl3 C

CH3

CH3

CH3+

direaksikan semalaman dengan t-butil klorida, maka akan terbentuk

karbokation, sehingga ikatan rangkap pada posisi orto dari gugus –OH eugenol

30

akan lebih mudah menyerang C tersier dari gugus t-butil. Dalam proses refluks

kali ini air sebagai pendingin diganti dengan air es, hal ini bertujuan agar uap dari

starting material akan cepat terkondensasi kembali pada kondensor bola menjadi

molekul-molekul cairan. Sehingga akan kembali turun menuju labu alas bulat

bereaksi kembali.

Adanya gugus hidroksi pada eugenol yang bersifat sebagai aktifator dan

pengarah orto – para maka gugus t-butil akan masuk pada posisi orto dari gugus

hidroksi. Posisi para dari gugus hidroksi tidak dapat dimasuki gugus t-butil

karena sudah diduduki gugus lain, yaitu propenil. Reaksinya adalah sebagai

berikut:

Gambar 12. Reaksi sintesis t-butil eugenol dari eugenol dan t-butil klorida dengan katalis AlCl

H

CCH3

CH3

+

H3CO

HO

H3CO

HO

CCH3

CH3

H3C

H3CO

HO

C CH3H3C

CH3

AlCl4

AlCl3 + HCl

+

H3CO

HO

C CH3H3C

CH3

+

eugenolkarbokation t-butil

t-butil eugenol

CH3

3

31

Reaksi sintesis tertier-butil eugenol merupakan reaksi alkilasi Friedel-

Craft dengan menggunakan katalis asam Lewis yaitu AlCl3

Pemeriksaan

. Dalam reaksi ini

terjadi substitusi dengan gugus alkil pada cincin benzen. Karakteristik utama

gugus pengaktivasi, seperti gugus hidroksi pada eugenol adalah kemampuannya

memberikan elektron-elektron pada cincin benzen, yang membuat cincin benzen

semakin kaya elektron. Sehingga ketika eugenol bereaksi dengan karbokation t-

butil maka dengan cepat karbokation akan terstabilkan.

C. ANALISIS HASIL

1. UJI ORGANOLEPTIS

Uji pendahuluan yang dilakukan hanyalah uji organoleptis. Hasil

pemeriksaan organoleptis senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan eugenol

adalah sebagai berikut:

Tabel I. Hasil pemeriksaan organoleptis senyawa hasil sintesis dan starting material

Senyawa hasil

sintesis

Eugenol t-butil

klorida

AlCl3

Bentuk Cair Cair Cair Serbuk

Warna Ungu kehitaman Kuning muda Bening/tidak

berwarna

Kuning

Muda

Bau Menyengat Khas cengkeh Menyengat Tidak

berbau

32

Dari hasil pemeriksaan organoleptis senyawa hasil sintesis memiliki

bentuk, warna, dan bau yang berbeda dengan senyawa awal yaitu eugenol dan t-

butil klorida. Hal ini telah menunjukkan bahwa senyawa yang dihasilkan telah

berbeda dengan senyawa awal. Untuk mengetahui apakah senyawa yang

dihasilkan adalah t-butil eugenol maka dilakukan uji selanjutnya.

2. KROMATOGRAFI LAPIS TIPIS

Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan salah satu metode kromatografi

yang dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian suatu senyawa hasil sintesis.

Fase diam yang digunakan dalam kromatografi lapis tipis kali ini adalah silika gel

60 GF254

Silika gel 60 GF

dan fase geraknya toluena : etilasetat (93:7), jarak pengelusian 15 cm.

Bercak hasil elusi kemudian dideteksi di bawah sinar UV 254. Pembading yang

digunakan adalah baku eugenol, digunakan eugenol karena tersier-butil eugenol

merupakan senyawa baru, sehingga belum ada senyawa baku tersier-butil eugenol

yang dapat digunakan sebagai pembanding. Jika terdapat bercak baru yang

berbeda dengan eugenol, bercak tersebut dapat dianggap sebagai senyawa baru.

Kemudian dapat dilakukan uji dengan kromatografi gas (GC) - spektroskopi

massa (MS) untuk menentukan apakah telah terbentuk tersier-butil eugenol atau

belum.

254 sebagai fase diam mengandung Gips (CaSO4)

berfungsi untuk melekatkan silika gel pada lempeng KLT, pada silika juga

mengandung indikator yang dapat berfluoresensi pada panjang gelombang 254

nm. Adanya indikator fluororesensi akan menyebabkan bercak senyawa mudah

33

terdeteksi, hal ini karena akan terjadi peredaman pada becak dengan latar

belakangnya berfluororesensi hijau terang. Peredaman terjadi karena senyawa

hasil sintesis yaitu tersier-butil eugenol dan eugenol memiliki ikatan rangkap

terkonjugasi atau gugus kromofor. Ketika dilakukan deteksi bercak, sinar UV

akan diabsorbsi oleh kedua senyawa tersebut, hal inilah yang disebut sebagai

peredaman bercak karena sinar UV 254 nm tidak dapat mengenai indikator

fluororesensi dan tidak ada cahaya yang dipancarkan pada bercak tersebut. Fase

gerak yang digunakan adalah toluena : etilasetat (93:7) dipilih fase gerak ini

karena dari hasil orientasi, fase gerak inilah yang paling optimal memisahkan

bercak senyawa hasil sintesis dengan bercak eugenol. Fase gerak toluena :

etilasetat sifatnya lebih non polar dibanding fase diam silika gel GF 254. Sehingga

senyawa yang bersifat lebih non polar akan lebih cenderung terbawa fase gerak.

Senyawa hasil sintesis yang diharapkan lebih non polar dari eugenol, karena

adanya tambahan gugus t-butil, sehingga diprediksikan akan terbentuk bercak di

atas bercak eugenol.

Hasil Rf senyawa hasil sintesis yang diperoleh pada suhu 600 C (Gambar

15 bercak B) adalah 0, 74 dan Rf eugenol sebesar 0, 62 keduanya berwarna

keunguan. Bercak yang dihasilkan setelah pengelusian merupakan bercak tunggal,

namun dari hasil KLT ini belum menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis telah

murni. Hal ini dikarenakan hanya digunakan satu sistem pelarut dalam

pengelusian bercak. Terbentuknya bercak tunggal tidak dapat disimpulkan sebagai

bercak murni sebelum digunakan dua atau lebih sistem pelarut yang berbeda

kepolarannya (Gasparic, 1978).

34

Pada gambar 15 nampak bercak F, G, dan H, dimana bercak ini berbeda

dengan bercak eugenol. Namun bercak ini bukanlah bercak senyawa hasil sintesis.

Bercak ini adalah bercak katalis AlCl3 (Gambar 16) yang merupakan senyawa

logam. Senyawa ini tidak rigid, planar, dan bukan senyawa aromatis sehingga

juga dapat menimbulkan peredaman bercak, karena sinar UV 254 nm tidak dapat

mengenai indikator fluororesensi dan tidak ada cahaya yang dipancarkan pada

bercak tersebut.

Hasil Rf eugenol lebih kecil dari Rf

senyawa hasil sintesis hal ini dapat

dijelaskan karena eugenol sifatnya lebih polar dibandingkan senyawa hasil

sintesis, sehingga akan lebih terikat pada fase diam silika gel. Fase diam silika gel

sifatnya polar dengan adanya gugus hidroksi pada permukaannya yang berselang-

seling dengan atom silika (Si). Sedangkan senyawa hasil sintesis yaitu tersier-

butil eugenol sifatnya lebih non polar karena ada penambahan gugus t-butil.

Sehingga senyawa tersebut akan lebih terbawa fase gerak dan menghasilkan

kecepatan rambat lebih besar.

35

Gambar 13. Ikatan hidrogen eugenol dengan silika gel

Gambar 14. Ikatan hidrogen senyawa hasil sintesis dengan silika gel

SiO

SiO

SiO

SiO

Si

OH OH OH OH OH

H3CO OH

C

CH3

CH3

CH3

H3CO OH

C

CH3

CH3

CH3

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen

SiO

SiO

SiO

SiO

Si

OH OH OH OH OH

H3CO OHH3CO OH

Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen

36

Gambar 15. KLT senyawa hasil sintesis

Keterangan: Fase diam : toluena : etil asetat (93 : 7) Fase diam : silika gel 60 GF254

37

Gambar 16. KLT senyawa hasil sintesis dan katalis AlCl3

Keterangan: Bercak A : eugenol Bercak B dan C : katalis AlCl3 Bercak D dan E : hasil sintesis dengan suhu 600 C Fase diam : toluena : etil asetat (93 : 7) Fase diam : silika gel 60 GF

254

38

Tabel II. Data Rf

eugenol dan senyawa hasil sintesis

3. ELUSIDASI STRUKTUR SENYAWA HASIL SINTESIS

Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dilakukan dengan spektroskopi

massa (GC-MS). Kromatografi gas dapat digunakan untuk mengetahui tingkat

kemurnian senyawa hasil sintesis. Kromatografi gas ini digunakan bersama

dengan penggunaan spektroskopi massa. Keuntungan dari kombinasi

kromatografi gas dan massa adalah apabila komponen senyawa hasil sintesis

masih bercampur dengan senyawa lain, maka senyawa lain ini dapat dipisahkan.

Pemisahan ini akan menghasilkan spektrum yang dihasilkan pada spektroskopi

massa adalah benar-benar murni dari senyawa hasil sintesis.

Senyawa Nilai Rf

Eugenol 0, 62 (bercak A)

Senyawa hasil sintesis dengan suhu pemanasan 400

0, 62 (bercak C)

C


0, 62 (bercak D)

0, 74 (bercak B)

C


0, 62 (bercak E)

C

39

Gambar 17. Kromatogram senyawa hasil sintesis dengan kromatografi gas

Hasil pengujian kemurnian dengan kromatografi gas menunjukkan

senyawa hasil sintesis belum murni. Hal ini terlihat dari masih banyaknya puncak

senyawa lain di hasil kromatogram. Peak dari t-butil eugenol ditunjukkan oleh

peak nomor 23 dengan waktu retensi 12,242 menit. Namun dari hasil peak yang

diperoleh telah menunjukkan terjadi pemisahan senyawa hasil sintesis dengan

kromatografi gas. Proses selanjutnya adalah elusidasi komponen hasil sintesis

dengan spektroskopi massa.

Dengan spektrometer massa dapat ditentukan bobot molekul senyawa hasil

sintesis, dari data bobot molekul yang diperoleh dapat diketahui apakah senyawa

hasil sintesis terbentuk atau tidak. Selain itu juga sebagai petunjuk bagi gugus-

gugus fungsional dan menyelidiki kerangka molekul senyawa hasil sintesis.

40

Gambar 18. Spektrum massa senyawa pada peak nomor 23 dengan waktu retensi 12,242 menit

Keterangan: Peak pada rasio m/z = 355 menunjukkan ion molekular senyawa

hasil sintesis yang masih berikatan dengan katalis

Peak pada rasio m/z = 57 menunjukkan fragmen ion t-butil Peak pada rasio m/z = 41 menunjukkan fragmen ion C3H5

+ Gambar 18 menunjukkan hasil elusidasi struktur senyawa hasil sintesis

dengan spektroskopi massa. Prinsip elusidasi dengan spektrometer massa adalah

molekul senyawa hasil sintesis ditembak dengan elektron berenergi tinggi

sehingga salah satu elektron valensinya lepas. Hasil dari penembakan dengan

elektron berenergi tinggi ini adalah suatu ion molekular, yaitu ion radikal dengan

muatan +1. Dari hasil elusidasi, diketahui telah terbentuk senyawa hasil sintesis

yaitu tersier-butil eugenol. Bobot molekul dari t-butil eugenol adalah 220, namun

pada gambar18 tidak ada yang menunjukkan peak dengan rasio m/z = 220. Dari

peak pada rasio m/z = 355 sebenarnya telah menunjukkan bahwa telah terbentuk

t-butil eugenol hanya saja masih dalam bentuk berikatan dengan katalis AlCl3.

Oleh karena muatannya +1 maka massa ion molekular (m/z) dari senyawa hasil

sintesis adalah 355. Mekanisme fragmentasi dengan elektron berenergi tinggi dari

senyawa hasil sintesis adalah sebagai berikut:

41

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

+e-

-2e-

O

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

H3C

HH

ion molekular, m/z = 355

Gambar 19. Penembakan molekul senyawa hasil sintesis dengan elektron

berenergi tinggi

Peak ion molekular ini tidak stabil sehingga masih dapat terfragmentasi

kembali. Ion molekular akan kembali terpecah menjadi fragmen-fragmen yang

lebih kecil, baik berupa radikal bebas maupun ion-ion. Tetapi hanya fragmen

bermuatan positif yang akan terdeteksi oleh spektrofotometer massa.

Peak pada rasio m/z = 57 menunjukkan fragmen kation t-butil (C4H9+).

Fragmen ini juga merupakan hasil fragmentasi ion molekular dari senyawa hasil

sintesis. Mekanisme fragmentasi ion molekular C4H9+ adalah sebagai berikut:

42

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

+

-C4H9+

H

H

EI

70 eV

kation t-butil, m/z = 57

H3CO

O

HC CH3H3C

CH3

Cl3Al

H

Gambar 20. Fragmentasi kation t-butil (C4H9+) (m/z = 57)

Kation senyawa hasil sintesis akan mengalami fragmentasi lebih lanjut

dengan menghasilkan kation senyawa C3H5+. Peak kation C3H5

+ ini menunjukkan

rasio m/z = 41 yang sesuai peak C. Mekanisme fragmentasi ion molekular C3H5+

adalah sebagai berikut:

43

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

+

C3H5+

H

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

H EI

70 eV

kation C3H5+, m/z = 41

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

H

Gambar 21. Fragmentasi kation C3H5+

Peak ion molekular memiliki massa yang sesuai dengan bobot molekul

senyawa hasil sintesis namun bentuknya masih berikatan dengan katalis AlCl

(m/z = 41)

3.

Hal ini dapat disebabkan karena AlCl3 merupakan akseptor elektron sedangkan

gugus OH pada t-butil eugenol merupakan pendonor elektron. AlCl3 akan

menerima elektron dari pasangan elektron bebas pada atom O. Hal ini terjadi

karena adanya orbital kosong pada AlCl3, sehingga atom O pada gugus hidroksi

dari eugenol masih bisa berinteraksi dengan AlCl3. Ikatan katalis AlCl3 dengan t-

butil eugenol adalah sebagai berikut:

44

H3CO

O

C CH3H3C

CH3

Cl3Al

H

Gambar 22. tersier-butil eugenol masih berikatan dengan katalis

4. PERHITUNGAN JUMLAH SENYAWA HASIL SINTESIS

Seperti diketahui dalam cara kerja, dalam sintesis t-butil eugenol kali ini

dilakukan variasi suhu pemanasan dalam proses refluks. Jadi starting material

dalam labu alas bulat dipanaskan di atas penangas air dengan variasi suhu 400 C,

600 C, dan 800 C dan direfluks. Variasi suhu ini didasarkan hasil orientasi, dimana

reaksi sintesis biasanya berlangsung pada suhu 600 C, kemudian suhu divariasikan

menjadi 400 C, 600 C, dan 800 C. Variasi suhu pemanasan dilakukan untuk

mengetahui pengaruh variasi suhu pemanasan terhadap jumlah senyawa t-butil

eugenol yang dihasilkan. Alasan pemilihan variasi pada suhu 400 C adalah karena

pada suhu ini merupakan titik didih terendah dalam campuran, yaitu pelarut eter.

Dengan dipilih suhu di mana merupakan titik didih dari pelarut, maka diharapkan

dapat diketahui pengaruh variasi suhu pemanasan terhadap jumlah senyawa hasil

sintesis ketika suhu paling minimal untuk mendidihkan pelarut. Sedangakan

variasi suhu pada 600 C dan 800 C dilakukan untuk melihat pengaruh kenaikan

45

suhu terhadap jumlah senyawa t-butil eugenol, sehingga diperoleh jumlah

senyawa t-butil eugenol yang paling optimal.

Reaksi alkilasi Friedel-Craft sangat bergantung pada kondisi tertentu,

seperti penggunaan katalis, suhu, dan lama pemanasan. Dalam penelitian ini

diamati salah satu faktor yang mempengaruhi reaksi alkilasi Friedel-Craft yaitu

suhu pemanasan. Hal ini dikarenakan suhu akan mempengaruhi kecepatan reaksi

dan kecepatan terbentuknya senyawa target. Pengaruh suhu pemanasan terhadap

laju reaksi adalah apabila suhu pada suatu reaksi dinaikkan, maka menyebabkan

partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering,

menyebabkan laju reaksi semakin besar. Hal ini disebabkan karena adanya

pemanasan akan memberikan energi yang meningkatkan pergerakan molekul

starting material sehingga kontak atau tumbukan antar starting material makin

besar dan mempercepat reaksi pembentukan senyawa target. Sehingga suhu

pemanasan akan mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol yang dihasilkan.

Pada suhu 400 C tidak diperoleh senyawa t-butil eugenol. Hal ini

dikarenakan pada suhu 400 C reaksi belum berjalan sempurna. Dari hasil yang

didapatkan pada suhu 400 C tidak diperoleh senyawa t-butil eugenol, hal ini dapat

terjadi karena pada suhu ini tidak memberikan energi yang cukup untuk starting

material bereaksi. Pengaruh suhu pada suatu reaksi adalah menyebabkan partikel

semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering,

menyebabkan laju reaksi semakin besar. Reaksi dapat terjadi ketika molekul yang

bertumbukan memiliki energi kinetik total sama dengan atau lebih besar daripada

46

energi aktivasi, yaitu jumlah energi minimum yang diperlukan untuk mengawali

reaksi kimia.

Pemberian suhu akan memberikan energi kinetik untuk tumbukan

molekul-molekul. Saat molekul bertumbukan sebagian dari energi kinetik akan

diubah menjadi energi vibrasi. Apabila energi kinetik awalnya besar, maka

molekul yang bertumbukan akan bergetar kuat sehingga memutuskan beberapa

ikatan kimianya dan membentuk produk. Jika energi kinetik awalnya kecil, maka

molekul hanya akan terpental dan tetap utuh sehingga tidak terbentuk produk. Hal

yang terjadi pada suhu 400 C adalah energi kinetik yang ada lebih kecil dari energi

aktivasi sehingga molekul tetap utuh dan tidak terbentuk senyawa t-butil eugenol.

Hasil sintesis yang diperoleh adalah diperoleh senyawa t-butil eugenol

pada variasi suhu 600 C, jumlah senyawa hasil sintesis yang diperoleh sebesar

48,50%. Pada suhu ini dihasilkan senyawa t-butil eugenol, dapat dijelaskan karena

terjadi kenaikan suhu dari 400 C menjadi 600 C. Suatu kenaikan suhu sebesar 100

C kira-kira akan mengakibatkan kenaikan kelajuan reaksi menjadi dua atau tiga

kali lipat (Sastrohamidjojo, 2001). Hal ini menjelaskan bahwa dengan terjadinya

kenaikan suhu, maka mengakibatkan molekul-molekul bergerak lebih cepat,

tumbukan antar molekul lebih sering hingga akhirnya laju reaksi meningkat dan

dihasilkan kenaikan jumlah senyawa hasil sintesis. Pada suhu 600 C ini memiliki

energi kinetik total lebih besar dari energi aktivasi sehingga tumbukan yang

terjadi dapat memutuskan beberapa ikatan kimianya dan membentuk produk yaitu

senyawa t-butil eugenol.

47

Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis dilakukan dengan program

Image J. Prinsip program Image J adalah mengukur intensitas warna dari suatu

objek dan mengkalkulasinya dalam suatu Area Under Curve (AUC). Jadi, dari

hasil KLT yang diperoleh diproses dengan program tersebut, kemudian

dibandingkan AUC senyawa hasil sintesis dengan AUC total.

Tabel 3. Data AUC eugenol dan senyawa hasil sintesis

Bercak senyawa Nilai AUC bercak

Eugenol 1504.861

Senyawa hasil sintesis 1417.083

=

= 48,50 %

Lalu pada suhu 800 C juga tidak diperoleh senyawa t-butil eugenol. Suhu

ini terlalu jauh dari titik didih t-butil klorida. Seperti diketahui titik didih t-butil

klorida adalah 510 C, ketika t-butil klorida mendidih kemudian menguap maka

senyawa ini akan terkondensasi pada kondensor bola menjadi molekul-molekul

cairan maka senyawa ini akan turun dan bereaksi kembali. Namun ketika senyawa

ini turun dan bereaksi kembali, karena suhu terlalu tinggi maka menyebabkan t-

48

butil klorida terlalu cepat menguap kembali dan waktu bereaksinya minimal.

Berdasarkan teori tumbukan, kelajuan dari setiap langkah dalam suatu reaksi

adalah berbanding langsung dengan:

1. Jumlah tumbukan per detik antara partikel-partikel yang bereaksi

2 Bagian dari tumbukan itu yang efektif

Berdasarkan teori tersebut, menjelaskan tidak dihasilkannya senyawa t-butil

eugenol pada suhu 800 C. Hal ini menggambarkan ketika t-butil klorida terlalu

cepat menguap karena suhu yang digunakan terlalu jauh dari titik didihnya, maka

kesempatan senyawa tersebut untuk bereaksi sangat minimal. Hal ini karena

tumbukan antar partikel-partikel starting material yaitu t-butil klorida dan eugenol

sangat minimal, sehingga tidak terjadi peningkatan laju reaksi dan akhirnya pada

suhu 800

Hasil penelitian yang diperoleh, variasi suhu pemanasan akan

mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol yang dihasilkan. Semakin tinggi

suhu pemanasan akan meningkatkan hasil jumlah senyawa t-butil eugenol yang

dihasilkan. Hal ini terlihat dari variasi suhu 40

C tidak diperoleh senyawa t-butil eugenol.

0 C menjadi 600 C, walaupun pada

suhu 800 C tidak diperoleh hasil senyawa hasil sintesis. Dari varasi suhu ini

diketahui suhu 600 C adalah suhu optimal dalam reaksi sintesis t-butil eugenol.

49

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa:

1. t-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil klorida

menggunakan katalis Aluminium Klorida.

2. Variasi suhu pemanasan akan mempengaruhi jumlah senyawa t-butil eugenol

yang dihasilkan. Suhu pemanasan yang optimal dalam reaksi sintesis t-butil

eugenol, yaitu suhu 600

C.

B. SARAN

Setelah t-butil eugenol dapat disintesis dari eugenol dengan t-butil klorida

menggunakan katalis Aluminium klorida, serta diketahui suhu pemanasan paling

optimal dalam reaksi sintesis t-butil eugenol, perlu dilakukan penelitian lebih

lanjut dengan:

1. Pemurnian senyawa hasil sintesis agar didapatkan senyawa tersier-butil

eugenol yang murni, dengan KLT preparatif.

2. Uji aktivitas antioksidan.

50

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1986, Sediaan Galenik, 10-11, 16-17, 25-28, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta

Anonim, 1989, The Merck Index, an Encyclopedia of Chemical, Drugs, and,

Biologicals, Eleventh Edition, 335, 1566, 3849, Merck & Co., Inc., Rahway, New Jersey, USA

Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 12, Departemen Kesehatan

Republik Indonesia, Jakarta Anonim, 2004, Efek dari katalis, www.chem-is-try.org, diakses pada tanggal 23

November 2009 Anonim, 2009, Antioksidan, drqonita.multiply.com, diakses pada tanggal 2

November 2009 Anonim, 2009, Image J, www.duke.edu, diakses pada tanggal 2 Desember 2009 Anonim, 2009, Image J , www.cambridge.org, diakses pada tanggal 2 Desember

2009 Anonim, 2009, Ekstraksi, medicafarma.blogspot.com, diakses pada tanggal 3

Desember 2009 Ardyansyah, 2007, Antioksidan dan Peranannya Bagi Kesehatan,

www.iptek.com, diakses pada tanggal 23 September 2008 Bresnick, M.D, 2004, Intisari Kimia Organik, 96-99, 101-107, Penerbit

Hipokrates, Jakarta Chang, R., 2003, Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 2, Edisi ketiga, 43-45,

Penerbit Erlangga, Jakarta Corwin, C. H., 2001, Introductory Chemistry Concepts and Connections, 452-

453, 3rd Edition, Prentice-Hall, Inc. New Jersey Day, Jr., R. A. and Underwood, A. L., Analisis Kimia Kuantitatif, diterjemahkan

oleh Pudjaatmaka, A. H., Edisi IV, 519, Penerbit Erlangga, Jakarta Fessenden dan Fessenden, 1986, Kimia Organik, diterjemahkan oleh

Pudjaatmaka, A.H., Jilid 2, Edisi III, 471, Erlangga, Jakarta

http://www.chem-is-try.org/�

http://drqonita.multiply.com/journal/item/14/Anti_Oksidan�

http://medicafarma.blogspot.com/2008/11/ekstraksi.html�

51

Fessenden dan Fessenden, 1986, Kimia Organik, diterjemahkan oleh Pudjaatmaka, A.H., Jilid 2, Edisi III, 471, Erlangga, Jakarta

Gritter, J. R., Bobbit, J. M., and Scharting, A. E., 1991, Pengantar Kromatografi,

diterjemahkan oleh Kosasih Padmawinata, Edisi II, 109-112, ITB, Bandung

Gasparic, J., and Churacek, J., 1978, Laboratory Handbook of Paper and Thin

Layer Chromatoghrapy, 63, Ellis Horwood Limited, England Issacs, Neil, 1995, Physical Organic Chemistry, Second Edition, 194, Longman

Group, London McMurry, J., 2008, Organic Chemistry, 7eth Ed., 393-453, Thomson Learning,

Inc., USA Ogata, M., Hoshi, M., Urano, S., and Endo, T., 2000, Antioksidant Activity of

Eugenol dan Related Monomeric and Dimeric Compounds, Chem. Pharm. Bull. 48 (10) 1467-1469 (2000)

Puspita-Nienaber, N. L., Rahayu, W. P., dan Andarwulan, N., 1997, Sifat

Antioksidan dan Antimikroba Rempah-rempah dan Bumbu Tradisional, Makalah Seminar Sehari Khasiat Keamanan Pangan Bumbu dan Jamu Tradisional, Yogyakarta

Sastrohamidjojo, H,. 1991, Spektroskopi, Edisi II, 46-161, Penerbit Liberty,

Yogyakarta Sastrohamidjojo, H,. 1994, Spektroskopi Resonansi Magnetik inti, Cetakan

Pertama, 8-84, Penerbit Liberty, Yogyakarta Sastrohamidjojo, H,. 2001, Kimia Dasar, 166-175, Gajah Mada University Press,

Yogyakarta Silberberg, M. S., 2006, Chemistry the Molekular Nature of Matter and Charge,

4th Edition, 692-695, Mc Graww-Hill, New York Sun, Y. M., Zhang, H. Y., Chen, D. Z., and Liu, C. B., 2002, Theoretical

Elucidation on The Antioxidant Mechanism of Curcumin: A DFT Study, Org. Lett, 4 (17), 2909-2911

52

LAMPIRAN

53

Lampiran 1. Perhitungan bahan v Eugenol = 1 ml

gBMnmmol

gAlCl

mlmv

vm

gBMnmmol

molgBMmn

BMnmgm

mlm

vm

3336,434,1330325,0

34,133

5520,3847,00085,3

0085,357,920325,00325,00,0065 5 klorida butil-t

0065,020,164

067,1

067,11

067,1

3

=×=×=

=

===

=

=×=×==×=

===

×==

=

=

ρ

ρ

ρ

54

Lampiran 2. Penimbangan AlCl

1. Sintesis 40

3

0

Berat wadah = 48,726 g

Berat wadah + zat = 53,061 g

C

2. Sintesis 60

Berat wadah + sisa = 48,628 g -

Berat zat = 4,333 g

0



C

3. Sintesis 80


Berat zat = 4,136 g

0



C


Berat zat = 3,951 g

55

Lampiran 3.KLT senyawa hasil sintesis

56

Lampiran 4.KLT senyawa hasil sintesis dan katalis AlCl3

57

Lampiran 5. Kondisi GC-MS

58

Lampiran 6. Hasil elusidasi struktur dengan Kromatografi Gas

59

Lampiran 7. Spektrum massa senyawa hasil sintesis

60

Lampiran 8. Perhitungan nilai R

f

Perhitungan :

Jarak elusi : 15 cm

Bercak A = = 0,62

Bercak B = = 0,74

Bercak C = = 0,62

Bercak D = = 0,62

Bercak E = = 0,62

Senyawa Nilai Rf

Eugenol 0, 62 (bercak A)


0, 62 (bercak C)

C


0, 62 (bercak D)

0, 74 (bercak B)

C


0, 62 (bercak E)

C

61

Lampiran 9. Hasil AUC dengan program Image J (Eugenol, pemanasan 400

C, dan 600

C)

62

Lampiran 10. Hasil AUC dengan program Image J (Eugenol dan pemanasan

800

C )

63

Lampiran 11. Hasil AUC dengan program Image J (Pemanasan 600

C dan

bercak baru senyawa hasil sintesis)

64

Lampiran 12. Hasil AUC dengan program Image J

Senyawa AUC

Eugenol 3841.368 (bercak A)

Senyawa hasil sintesis dengan

suhu pemanasan 400

3470.681 (bercak C)

C


suhu pemanasan 600

1504.861 (bercak D)

C


suhu pemanasan 800

1449.062 (bercak E)

C

Bercak baru pada hasil

sintesis dengan suhu

pemanasan 600

1417.083 (bercak B)

C

65

Lampiran 13. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis

Bercak senyawa Nilai AUC bercak

Eugenol 1504.861

Senyawa hasil sintesis 1417.083

=

= 48,50 %

66

BIOGRAFI PENULIS

Penulis skripsi berjudul “Sintesis Tersier-Butil

Eugenol Dari Eugenol Dengan Tersier-Butil Klorida

Menggunakan Katalis Aluminium Klorida Dengan

Variasi Suhu Pemanasan” memiliki nama lengkap

Prasetya Jati. Penulis lahir di Banjarnegara pada tanggal

15 Maret 1988 sebagai putra pertama pasangan Hartono

dan Siti Badriyah. Pendidikan formal yang pernah ditempuh panulis adalah TK

Pertiwi Banjarnegara (1992-1994), SDN Krandegan I Banjarnegara (1994-2000),

SLTPN I Banjarnegara (2000-2003), SMU Kolese De Britto Yogyakarta (2003-

2006), kemudian tahun 2006 penulis melanjutkan kuliah di Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama kuliah penulis aktif dalam

berbagai kegiatan dan organisasi antara lain sebagai sie dekorasi Perayaan Paskah

PMK Apostolos (2007), sie dekorasi Retreat PMK Apostolos (2007), sie dekorasi

Sadhar Bermazmur (2007), sie dekorasi Pharmacy Performance (2007), sie

perlengkapan dan dokumentasi Kampanye Informasi Obat (2008), Ketua Sadhar

Bermazmur (2008), panitia POKJANAS (2009) dan anggota Ismafarsi.

SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL … · dilakukan menurut reaksi alkilasi Friedel Craft,...

Documents

Transcript of SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL … · dilakukan menurut reaksi alkilasi Friedel Craft,...