PENGARUH VARIASI RASIO MOL SIKLOHEKSANON- BENZALDEHIDA PADA SINTESIS BENZILIDINSIKLOHEKSANON

PENGARUH VARIASI RASIO MOL SIKLOHEKSANONBENZALDEHIDA PADA SINTESIS BENZILIDINSIKLOHEKSANON

SKRIPSI

Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Guna Memperoleh Gelar Sarjana Sains Kimia

OLEH: NUR RAHMA YULIYANI 1230714120

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2016

i

ii

HALAMAN PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini saya: Nama

: Nur Rahma Yuliyani

NIM

: 12307141020

Program Studi

: Kimia

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta

Judul Penelitian

: Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon-Benzaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon

Dengan ini menyatakan bahwa skripsi ini adalah karya saya sendiri. Tidak terdapat pendapat atau karya yang ditulis maupun diterbitkan oleh orang lain, kecuali bagian acuan atau kutipan yang telah mengikuti prosedur penulisan karya ilmiah yang benar.

Yogyakarta,

Juni 2016

Yang menyatakan,

Nur Rahma Yuliyani NIM 12307141020

iv

MOTTO

Jika kesempatan tidak pernah datang, maka buatlah!

Tetaplah merasa bodoh agar kita belajar. Tetaplah merasa lapar agar kita berusaha.

Waktu itu bagaikan pedang, jika kamu tidak memanfaatkannya untuk memotong maka ia akan memotongmu –H.R. Muslim-

Ada masa lalu, masa sekarang dan masa depan. Ketiganya adalah perjalanan yang harus dilalui dengan penuh kesabaran –Sura Dananjaya-

Jangan tunggu hingga besok, apa yang bisa kamu lakukan hari ini lakukanlah!

Ketika engkau bersedih, Tuhan sedang memelukmu erat meski kau tak pernah merasakannya.

Bahagia secukupnya, sedih seperlunya, mencintai sewajarnya, membenci sewajarnya, tetapi bersyukur sebanyak-banyaknya.

Hidup adalah soal keberanian menghadapi yang tanda tanya. Tanpa kita bisa mengerti, tanpa kita bisa menawar. Terimalah dan hadapilah –Soe Hok Gie-

v

HALAMAN PESEMBAHAN

Saya persembahkan karya ini untuk: 1.

Kedua orangtua, Bapak Purwanto dan Ibu Sri Andayani yang telah membesarkanku hingga kini dan selalu memberikan dukungan, serta doanya.

2.

Adik-adikku (Rahmi, Ningrum, dan Azzah) yang selalu mewarnai hari-hariku dan semoga kita dapat menjadi anak-anak sholehah yang membanggakan orang tua.

3.

Nanda Abdi Wiguna yang selalu memberikan masukan, semangat dan dukungan hingga menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih atas waktu yang selalu diluangkan selama ini dan segala hal baru yang diberikan.

4.

Meita dan Rahma Dewi yang selalu mendengarkan keluh kesah dan memberikan masukan selama ini.

5.

Mareta dan Mila yang selalu memberikan nasehat dan dukungan, serta semangat. Terima kasih telah menjadi sahabatku selama 6 tahun ini dan selalu mendengarkan keluh kesahku.

6.

Eti, Ellen, Leni, Rika, Winarni, Hamida, Karyanto, dan Yoga yang telah mewarnai hari-hariku di kampus. Terima kasih telah mengenalkanku dengan hal-hal baru yang gokil selama ini.

7.

Ibu Dr. Sri Handayani yang telah banyak membantu dalam berlangsungnya penelitian ini dan masukan yang diberikan, serta Erika, Rani, dan Winarni yang telah membantu dalam penelitian.

8.

Teman-teman Kimia (B) 2012, terima kasih atas kebersamaanya selama masa-masa kuliah.

9.

Seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan dan semangat, serta doa hingga dapat menyelesaikan skripsi ini.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia, taufik, dan hidayah-Nya. Dengan anugerah yang telah diberikan, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon-Benzaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon”. Penulisan skripsi ini merupakan syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia. Penulisan skripsi ini dapat berjalan lancar atas bimbingan, arahan, dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

Bapak Prof. Dr. Rochmat Wahab, M.Pd, M.A selaku Rektor Universitas Negeri Yogyakarta.

2.

Bapak Dr. Hartono selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

3.

Bapak Jaslin Ikhsan, Ph.D selaku Ketua Jurusan Pendidikan Kimia dan Ketua program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

4.

Ibu Dr. Sri Handayani selaku Dosen Pembimbing yang telah membantu dan membimbing dengan penuh kesabaran.

5.

Ibu C. Budimarwanti, M.Si selaku Dosen Penguji Utama, Bapak Karim Theresih, SU selaku Dosen Penguji Pendamping dan Ibu Dr. Das Salirawati, M.Si selaku Sekretaris Penguji.

vii

6.

Seluruh Dosen, staf laboratorium kimia, dan karyawan Prodi Kimia, terima kasih atas bimbingan dan bantuannya selama ini.

7.

Kedua orangtua, Bapak Purwanto dan Ibu Sri Andayani, serta adik saya Rahmi, Ningrum, dan Azzah terima kasih atas doa, dukungan dan kasih sayangnya.

8.

Teman-teman Prodi Kimia angkatan 2012 yang selama ini memberikan dorongan dan semangat.

9.

Semua pihak yang telah membantu penelitian dan penyusunan laporan Tugas Akhir Skripsi ini. Penulis menyadari bahwa selama pelaksanaan dan penyusunan laporan ini

masih terdapat kekurangan. Kritik dan saran membangun dari semua pihak sangat diharapkan. Penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Yogyakarta,

Juni 2016

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................... iv HALAMAN MOTTO .....................................................................................

v

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vi KATA PENGANTAR .................................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xv ABSTRAK ...................................................................................................... xvi ABSTRACT ...................................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ...................................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ............................................................................ 4 C. Pembatasan Masalah ........................................................................... 5 D. Rumusan Masalah ............................................................................... 5 E. Tujuan Penelitian ................................................................................ 5 F. Manfaat Penelitian .............................................................................. 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Deskripsi Teori 1. Benzilidinsikloheksanon ............................................................... 7 2. Benzaldehida ................................................................................. 7 3. Sikloheksanon ............................................................................... 8 4. Natrium Hidroksida ....................................................................... 9 5. Kondensasi Aldol Silang ............................................................... 10 6. Kromatografi Lapis Tipis .............................................................. 13

ix

7. Spektroskopi IR ............................................................................. 15 8. Spektroskopi 1H-NMR .................................................................. 17 B. Penelitian yang Relevan ...................................................................... 19 C. Kerangka Berfikir ................................................................................ 21 BAB III METODE PENELITIAN A. Subjek dan Objek Penelitian ............................................................... 23 1. Subjek Penelitian ........................................................................... 23 2. Objek Penelitian ............................................................................ 23 B. Variabel Penelitian .............................................................................. 23 C. Instrumen Penelitian ............................................................................ 23 1. Alat Penelitian ............................................................................... 23 2. Bahan Penelitian ............................................................................ 24 D. Prosedur Penelitian .............................................................................. 25 1. Sintesis Benzilidinsikloheksanon .................................................. 25 2. Rekristalisasi ................................................................................. 25 3. Karakterisasi Senyawa Hasil Sintesis ........................................... 25 E. Teknik Analisis ................................................................................... 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian ................................................................................... 27 1. Hasil Pengamatan Pengaruh Variasi Rasio Mol SikloheksanonBnezaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon .................. 27 2. Hasil Identifikasi Produk Sintesis menggunakan KLT dan KLT Scanner .......................................................................................... 28 3. Hasil Identifikasi Produk Sintesis menggunakan Spektroskopi IR ............................................................................. 32 4. Hasil Identifikasi Produk Sintesis menggunakan Spektroskopi 1HNMR .............................................................................................. 33 B. Pembahasan ......................................................................................... 34 1. Identifikasi dan Karakterisasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon ............................................................................................. 34 Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Mengguna-

x

kan KLT dan KLT Scanner .......................................................... 34 Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan Spektroskopi IR ..................................................................... 35 Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan Spektroskopi 1H-NMR .......................................................... 36 2. Mekanisme Reaksi Sintesis Benzilidinsikloheksanon .................. 40 3. Mekanisme Pembentukan Dibenzilidinsikloheksanon ................. 42 4. Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon-Benzaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon .................................................. 43 BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ......................................................................................... 46 B. Saran .................................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 47 LAMPIRAN .................................................................................................... 49

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur benzilidinsikloheksanon ..................................................

7

Gambar 2. Struktur benzaldehida ....................................................................

8

Gambar 3. Struktur sikloheksanon ..................................................................

9

Gambar 4. Mekanisme reaksi pembentukan benzalaseton .............................. 12 Gambar 5. Mekanisme rekasi pembentukan dibenzalaseton .......................... 13 Gambar 6. Produk hasil sintesis ...................................................................... 27 Gambar 7. Kromatrogram KLT hasil sintesis dengan eluen kloroform:n-heksana (1:2) ............................................................ 28 Gambar 8. Hasil KLT scanner ........................................................................ 28 Gambar 9. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (1 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) ............................................................................................ 29 Gambar 10. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon: benzaldehida (2 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) ............................................................................................ 29 Gambar 11. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon: benzaldehida (4 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) ............................................................................................ 30 Gambar 12. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon: benzaldehida (6 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) ............................................................................................ 30 Gambar 13. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon: benzaldehida (8 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) ............................................................................................ 31 Gambar 14. Hasil KLT scanner senyawa standar dibenzilidinsikloheksanon, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2) .............................................. 31 Gambar 15. Spektra IR hasil sintesis .............................................................. 32 Gambar 16. Spektra 1H-NMR hasil sintesis .................................................... 33 Gambar 17. Perkiraan posisi proton benzilidinsikloheksanon ........................ 36

xii

Gambar 18. Perkiraan posisi proton dibenzilidinsikloheksanon ..................... 38 Gambar 19. Spektra 1H-NMR dan daerah serapan senyawa benzilidinsikloheksanon menggunakan chemdraw....................... 39 Gambar 20. Mekanisme reaksi sintesis benzilidinsikloheksanon .................... 41 Gambar 21. Mekanisme reaksi sintesis dibenzilidinsikloheksanon ................. 42 Gambar 22. Grafik perbandingan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida terhadap rendemen ....................................................................... 43

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Daerah serapan gugus fungsi pada spektoskopi IR ........................... 16 Tabel 2. Data hasil sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan variasi rasio mol sikloheksanon dan benzaldehida ....................................... 27 Tabel 3. Data daerah serapan gugus fungsi spektroskopi IR menurut teori dan hasil sintesis ...................................................................................... 32 Tabel 4. Data daerah pergeseran dan perkiraan proton hasil sintesis ............. 33 Tabel 5. Perbandingan daerah serapan antara hasil sintesis dengan perkiraan chemdraw .......................................................................................... 40

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Bahan dan Rendemen ................................ 49 Lampiran 2. Prosedur Sintesis Benzilidinsikloheksanon ................................ 54 Lampiran 3. Hasil TLC Scanner Senyawa Hasil Sintesis ............................... 59 Lampiran 4. Hasil IR Sintesis Senyawa Benzilidinsikloheksanon ................. 63 Lampiran 5. Hasil 1H-NMR Sintesis Senyawa Benzilidinsikloheksanon ....... 66 Lampiran 6. Alat dan Dokumentasi Penelitian ............................................... 69

xv

PENGARUH VARIASI RASIO MOL SIKLOHEKSANONBENZALDEHIDA PADA SINTESIS BENZILIDINSIKLOHEKSANON

Oleh: Nur Rahma Yuliyani 12307141020

Pembimbing : Dr. Sri Handayani

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini untuk menentukan pengaruh variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida pada sintesis benzilidinsikloheksanon. Selain itu, untuk menentukan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang dapat menghasilkan rendemen maksimum. Sintesis benzilidinsikloheksanon menggunakan reaksi kondensasi aldol silang dengan katalis NaOH. Sintesis benzilidinsikloheksanon menggunakan metode stirring pada suhu o 5 C. Pelarut yang digunakan akuades : etanol (1 : 1) dengan waktu sintesis selama 4 jam. Variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang digunakan adalah 1 : 1, 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1 dan 8 : 1. Hasil sintesis diidentifikasi menggunakan KLT, KLT scanner, spektroskopi IR dan spektroskopi 1H-NMR. Sintesis benzilidinsikloheksanon dengan variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida secara berurutan menghasilkan rendemenen sebesar 4,54; 8,52; 9,95; 12,73 dan 2,79%. Kesimpulan dari penelitian ini adalah variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida berpengaruh pada sintesis benzilidinsikloheksanon. Hal tersebut ditunjukkan dari hasil rendemen benzilidinsikloheksanon yang mengalami peningkatan pada rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 sampai dengan 6 : 1, tetapi mengalami penurunan pada rasio 8 : 1. Rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang memberikan rendemen maksimum adalah 6 : 1. Kata Kunci: Sintesis, kondensasi aldol silang, benzilidinsikloheksanon

xvi

EFFECT OF VARIATION CYCLOHEXANONE-BENZALDEHYDE MOLE RATIO ON BENZYLIDENECYCLOHEXANONE SYNTHESIS

Oleh: Nur Rahma Yuliyani 12307141020

Adviser : Dr. Sri Handayani

ABSTRACT

The purpose of this research was to determine effect of variation cyclohexanone : benzaldehyde mole ratio on benzylidenecyclohexanone synthesis. Moreover, to determined mole ratio of cyclohexanone : benzaldehyde which produced maximum rendemen. Synthesis benzylidenecyclohexanone using crossed aldol condensation reaction with NaOH catalyst. Synthesis benzylidenecyclohexanone was done by strirring methode with temperature 5oC. Solvent were aquades : ethanol (1 : 1) with synthesis time 4 hours. Mole ratio variation cyclohexanone : benzaldehyde were 1 : 1, 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1, and 8 : 1. Identification of synthesis product using TLC, TLC scanner, spectroscopy IR and spectroscopy 1H-NMR. Synthesis benzylidenecyclohexanone with variation cyclohexanone: benzaldehyde mole ratio produce rendemen 4.54, 8.52, 9.95, 12.73, and 2.79%. The conclusion of this research is variation cyclohexanone : benzaldehyde mole ratio influential on benzylidenecyclohexanone synthesis. Those things showed from rendemen’s result of benzylidenecyclohexanone which experiencing an excalation on mole ratio of cyclohexanone : benzaldehyde 1 : 1 until 6 : 1, but descending on ratio 8 : 1. Mole ratio of cyclohexanone : benzaldehyde which give maximum rendemen is 6 : 1. Keywords: Synthesis, crossed aldol condesation, benzylidenecyclohexanone

xvii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Sebagian besar molekul-molekul organik mempunyai kompleksitas yang tinggi, sehingga diperlukan metode sintesis untuk pembuatan molekul organik tersebut. Sintesis senyawa organik merupakan suatu teknik untuk memperoleh suatu senyawa yang mempunyai kemiripan dengan senyawa yang berasal dari alam, tetapi pada teknik ini menggunakan bahan kimia atau buatan. Pada saat ini sejumlah senyawa organik telah berhasil disintesis dalam skala laboratorium sampai dengan industri kimia. Benzilidinsikloheksanon merupakan senyawa yang diperoleh dari reaksi kondensasi aldol antara sikloheksanon dan benzaldehida dengan katalis larutan NaOH (Pudjono, 2010). Senyawa analog kurkumin mempunyai aktivitas biologi sebagai antiinflamasi, antioksidan, antikanker, dan anti-HIV (Da’i, 2010). Sintesis analog benzalaseton menggunakan NaOH/ZrO2-Montmorilonit menghasilkan senyawa yang bersifat antioksidan (Handayani, 2012). Metode sintesis dapat diketahui keberhasilannya dengan memperhatikan ketepatan perbandingan rasio mol reaktan. Ketepatan perbandingan rasio mol dari reaktan tersebut berpengaruh terhadap terbentuknya senyawa target. Hal ini diperkuat dengan adanya penelitian mengenai sintesis benzalaseton atau turunannya dengan menggunakan rasio mol reaktan antara aseton : benzaldehida (turunannya) adalah 1 : 1, sedangkan untuk sintesis dibenzalaseton atau

1

turunannya menggunakan rasio mol reaktan antara aseton : benzaldehida (turunannya) adalah 1 : 2 (Handayani dan Arty, 2008). Oktovianto (2015) telah berhasil mensintesis 2,6-bis-(4’-metoksibenzilidn) sikloheksanon. Sintesis ini menggunakan variasi NaOH yaitu 0,0025; 0,005; 0,01; 0,02; dan 0,04 mol. Bahan

yang digunakan adalah sikloheksanon:4-

metoksibenzaldehida 1 : 2 dengan pelarut akuades : etanol (2 : 3). Sintesis ini dilakukan melalui reaksi Claisen-Schmidt selama 120 menit. Rendemen maksimal adalah pada 0,04 mol NaOH. Hasanah et al. (2014) telah berhasil melakukan sintesis senyawa kurkumin (3E,5E)-3,5-bis(2’-hidroksibenzilidin)-1-metilpiperidin-4-on. Pada sintesis ini menggunakan senyawa 1-metil-4-piperidinon : 2-hidroksibenzaldehida (1 : 2). Katalis yang digunakan adalah basa NaOH 20% dan pelarut etanol. Sintesis ini menggunakan irradiasi microwave. Reaksi ini dilakukan selama 1 menit dengan menggunakan daya 180 watt. Hasil rendemen yang diperoleh dari sintesis ini sebesar 72%. Triono dan Haryadi (2014) telah berhasil melakukan sintesis senyawa 1,7difenil-1,4,6-heptatrien-3-on. Bahan yang digunakan adalah sinamalaseton dan benzaldehida 1 : 1. Katalis yang digunakan adalah NaOH dengan pelarut akuades dan etanol. Sintesis ini dilakukan selama 30 menit. Hasil reaksi kondensasi aldol silang ini menghasilkan rendemen 71,26%. Dewanti (2011) telah berhasil mensintesis 4-hidroksidibenzalaseton. Sintesis ini dilakukan melalui reaksi kondensasi aldol silang. Bahan yang digunakan adalah 4-hidroksibenzaldehida : benzaldehida:aseton (1 : 1 : 1). Katalis

2

yang digunakan adalah NaOH dengan pelarut akuades : etanol (1 : 1) sintesis ini dilakukan dengan membuat variasi teknik sintesis. Teknik pertama katalis NaOH yang telah siap dicampur dengan semua bahan, lalu disintesis. Teknik kedua 4hidroksibenzaldehida dimasukkan, lalu berurutan dimasukkan benzaldehida dan aseton. Teknik ketiga, aseton dimasukkan terlebih dahulu kemudian benzaldehida. Etanol 15 ml dimasukkan lalu 4-hidroksibenzaldehida, dilanjutkan NaOH dalam 15 ml akuades. Hasil menjelaskan bahwa sintesis menggunakan teknik 1 dan 2 mempunyai perbedaan dari senyawa asal. Rendemen yang dihasilkan 0,145% dengan kemurnian 87,09%. Apriyansah (2010) telah berhasil mensintesis 3-hidroksidibenzalaseton. Sintesis ini menggunakan benzaldehida : aseton : 3-hidroksibenzaldehida 1 : 1 : 1. Katalis yang digunakan adalah NaOH 0,05 mol dengan pelarut akuades : etanol 1 : 1. Sintesis dilakukan melalui reaksi kondensasi aldol silang selama 6 jam. Rendemen yang dihasilkan adalah 0,82%. Pada penelitian ini diinginkan senyawa benzilidinsikloheksanon karena dimungkinkan mempunyai sifat sebagai antioksidan, antikanker, dan anti-HIV. Pembentukan senyawa benzilidinsikloheksanon sangatlah sulit karena bahan yang digunakan adalah sikloheksanon yang mempunyai 4 Hα. Benzilidinsikloheksanon kurang stabil karena masih mempunyai Hα sehingga produk sintesis akan lebih mudah membentuk dibenzilidinsikloheksanon. Dengan melakukan variasi rasio mol reaktan, diharapkan dapat berhasil memperoleh senyawa target, yaitu benzilidinsikloheksanon.

3

Tujuan variasi mol reaktan untuk menentukan rasio mol yang menghasilkan rendemen maksimum. Secara teori, rasio mol antara sikloheksanon dan benzaldehida 1 : 1 akan menghasilkan senyawa benzilidinsikloheksanon. Penggunaan variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida dapat memberikan pengaruh terbentuknya hasil samping, berupa dibenzilidinsikloheksanon. Secara teori, senyawa dibenzilidinsikloheksanon dapat terbentuk dengan perbandingan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 2. Identifikasi senyawa senyawa benzilidinsikloheksanon hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan KLT dan KLT scanner. Karakterisasi gugus fungsi dan struktur dari senyawa benzilidinsikloheksanon hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan

spektrofotometer inframerah dan spektrofotometer 1H-

NMR.

B. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka dapat diidentifikasikan beberapa masalah sebagai berikut: 1. Ada berbagai rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang digunakan untuk sintesis benzilidinsikloheksanon yang dapat mempengaruhi banyak sedikitnya rendemen yang diperoleh. 2. Ada berbagai katalis yang dapat digunakan untuk sintesis benzilidinsikloheksanon seperti katalis basa NaOH, katalis asam HCl dan H2SO4. 3. Ada berbagai metode identifikasi dan karakterisasi benzilidinsikloheksanon yang dapat digunakan, seperti KLT, KLT scanner, GC-MS, spektroskopi IR, spektroskopi 1H-NMR dan spektroskopi 13C-NMR.

4

C. Pembatasan Masalah Penelitian ini mempunyai pembatasan masalah sebagai berikut: 1. Rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang digunakan untuk sintesis benzilidinsikloheksanon adalah 1 : 1; 2 : 1; 4 : 1, 6 : 1, dan 8 : 1. 2. Katalis yang digunakan untuk sintesis benzilidinsikloheksanon adalah katalis basa kuat NaOH 0,2 gram. 3. Metode identifikasi dan karakterisasi senyawa benzilidinsikloheksanon menggunakan KLT, KLT scanner, spektroskopi IR dan

spektroskopi 1H-

NMR.

D. Rumusan Masalah Berdasarkan identifikasi dan pembatasan masalah, maka dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut: 1. Berapa rendemen dari tiap variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida pada sintesis benzilidinsikloheksanon? 2. Berapa rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang menghasilkan benzilidinsikloheksanon maksimum? 3. Bagaimana pengaruh variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida pada sintesis benzilidinsikloheksanon?

E. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan: 1. rendemen dari tiap variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida pada sintesis benzilidinsikloheksanon.

5

2. rasio mol antara sikloheksanon dan benzaldehida yang menghasilkan benzilidinsikloheksanon dengan rendemen maksimal. 3. pengaruh variasi rasio mol antara sikloheksanon dan benzaldehida pada sintesis benzilidinsikloheksanon.

F. Manfaat Penelitian Berdasarkan hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat: 1. Bagi masyarakat, yaitu hasil sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dapat digunakan, khususnya pada bidang kimia. 2. Bagi peneliti, yaitu dapat mengetahui konsep reaksi kondensasi aldol silang dan pengaruh variasi rasio mol reaktan (sikloheksanon dan benzaldehida) pada sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon. 3. Bagi lembaga atau institut pendidikan, yaitu sebagai bahan informasi dan pengembangan untuk penelitian lebih lanjut.

6

BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Deskripsi Teori 1. Benzilidinsikloheksanon Benzilidinsikloheksanon merupakan senyawa turunan dari benzilidinketon. Benzilidinsikloheksanon dapat diperoleh melalui reaksi kondensasi aldol antara sikloheksanon dan benzaldehida dengan katalis larutan NaOH. Senyawa turunan benzilidinketon ini mempunyai peran sebagai antioksidan, antiinflamasi, antibakteri, dan antikanker. Senyawa benzilidinketon dapat diperoleh dengan mengisolasi kunyit, yaitu terletak pada bagian pigmen kuning dari kunyit (Curcuma sp). Senyawa hasil isolasi dari kunyit (Curcuma sp) disebut dengan kurkumin (Pudjono, 2010). Benzilidinsikloheksanon mempunyai rumus struktur molekul C13H14O. Struktur molekul benzilidinsikloheksanon ditunjukkan pada Gambar 1. O H C

Gambar 1. Struktur benzilidinsikloheksanon 2. Benzaldehida Benzaldehida merupakan senyawa turunan benzena yang salah satu atom hidrogennya tersubstitusi gugus aldehida (-CHO). Gugus karbonil (C=O) pada aldehida berikatan langsung dengan cincin benzena yang mempunyai tiga ikatan

7

rangkap terkonjugasi. Benzaldehida mempunyai rumus struktur molekul C6H5CHO seperti pada Gambar 2. O C H

Gambar 2. Struktur benzaldehida

Benzaldehida banyak dimanfaatkan dalam pembuatan perisa almond pada makanan dan minuman. Benzaldehida mempunyai bau yang khas sehingga banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan parfum. Penggunaan lainnya dari benzaldehida adalah sebagai bahan pestisida dan sebagai intermediet dalam sintesis senyawa organik. Hasil penelitian Handayani dan Arty (2008) menunjukkan bahwa benzaldehida atau turunan benzaldehida yang direaksikan dengan aseton dapat menghasilkan senyawa benzalaseton atau turunannya. Senyawa benzalaseton adalah senyawa hasil sintesis antara aseton : benzaldehida (1 : 1). Senyawa anisalaseton adalah hasil sintesis antara p-anisaldehida : aseton (1 : 1). Senyawa veratralaseton adalah hasil sintesis antara veratraldehida : aseton (1 : 1).

3. Sikloheksanon Sikloheksanon merupakan senyawa keton yang memiliki Hα. Sikloheksanon mempunyai bau yang menyengat dan berupa cairan berminyak, serta mudah

8

menguap. Sikloheksanon mempunyai sifat yang sedikit larut dalam air. Rumus struktur molekul dari sikloheksanon adalah C6H10O seperti pada Gambar 3. O

Gambar 3. Struktur sikloheksanon

Sikloheksanon

digunakan

dalam

sintesis

benzilidinsikloheksanon.

Berdasarkan hasil penelitian Pudjono et al. (2010) menunjukkan bahwa sintesis melalui reaksi multistep kondensasi aldol antara p-nitrobenzaldehida dan sikloheksanon dengan katalis asam klorida pekat menghasilkan 2-sikloheksilidin6-(4’-nitrobenzilidin)sikloheksanon dan 2-(4’-nitrobenzilidin)sikloheksanon.

4. Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida (NaOH) merupakan senyawa basa kuat yang juga dikenal dengan istilah sodium hidroksida atau soda kaustik. NaOH murni biasanya berbentuk padat berwarna putih. NaOH mempunyai sifat mudah larut dalam air dan melepaskan panas ketika dilarutkan karena sifat dasarnya yang merupakan golongan basa kuat. NaOH berperan sebagai katalis basa homogen, yaitu katalis yang mempunyai fase yang sama dengan reaktan. Katalis merupakan suatu senyawa yang mempunyai fungsi meningkatkan laju reaksi untuk mencapai suatu kesetimbangan. Dengan adanya katalis, maka mekanisme baru akan terjadi dengan energi pengaktifan yang lebih rendah

9

dibandingkan

reaksi

tanpa

menggunakan

katalis.

Penambahan

katalis

mengakibatkan adanya interaksi antara reaktan dengan katalis tersebut tetapi pada akhir reaksi akan terbentuk kembali seperti keadaan semula. Katalis secara umum dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu katalis homogen, heterogen, dan enzim. Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase yang sama dengan reaktannya. Katalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbeda dengan reaktannya. Katalis enzim adalah katalis yang digunakan pada reaksireaksi biokimia (Helwani et al., 2009). Katalis homogen terdiri dua jenis, yaitu asam dan basa. Katalis homogen asam dapat berupa H2SO4, HCl dan H3PO4. Penggunaan katalis asam ini membutuhkan waktu reaksi yang lama dan menyebabkan korosi pada reaktor yang digunakan. Katalis homogen basa dapat berupa KOH dan NaOH. Penggunaan katalis basa ini menghasilkan limbah pencucian dalam jumlah yang besar (Helwani et al., 2009). NaOH berperan sebagai katalis dalam reaksi kondensasi aldol silang. Dengan adanya suasana basa, maka ion enolat dapat terbentuk dengan syarat senyawa aldehida atau keton mempunyai Hα.

5. Kondensasi Aldol Silang Kondensasi aldol adalah reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon melalui adisi nukleofil dari enolat keton terhadap suatu aldehida. Reaksi ini biasanya melepaskan satu molekul air untuk membentuk suatu senyawa karbonil tak jenuh αβ. Nukleofil yang dapat digunakan dalam reaksi kondensasi aldol adalah enol,

10

enolat dan senyawa karbonil lain. Jika nukleofil dan elektrofil yang digunakan berbeda maka reaksi ini disebut reaksi kondensasi aldol silang (Bruice, 2007). Reaksi kondensasi aldol mempunyai dua macam mekanisme reaksi berbeda yang tergantung pada katalis yang digunakan. Apabila reaksi berlangsung dalam suasana asam, maka menggunakan mekanisme enol. Apabila reaksi berlangsung dalam suasana basa, maka menggunakan mekanisme enolat. Reaksi kondensasi aldol silang dengan katalis basa akan menggunakan mekanisme enolat. Basa yang digunakan biasanya ion hidroksida atau alkoksida. Reaksi kondensasi aldol silang yang berlangsung dimulai dengan serangan nukleofilik oleh resonansi enolat pada gugus karbonil terhadap molekul karbonil yang lainnya. Produk yang dihasilkan pada reaksi ini adalah garam alkoksida. Senyawa keton dalam suasana basa (NaOH) akan membentuk ion enolat yang dapat bereaksi dengan gugus karbonil dari senyawa aldehida. Ion enolat yang bereaksi dengan molekul aldehida lain akan mengadisi karbon karbonil, sehingga terbentuk ion alkoksida. Ion alkoksida yang bereaksi dengan air akan menghasilkan senyawa aldol. Handayani (2009) menjelaskan mekanisme reaksi yang terjadi pada pembentukan benzalaseton. Reaktan yang digunakan adalah aseton : benzaldehida 1:1. Reaksi kondensasi aldol silang ini diawali dengan pembentukan ion enolat, Hα pada senyawa aseton bereaksi dengan katalis NaOH. Ion enolat yang tebentuk bertindak sebagai nukleofil. Nukleofil ini akan menyerang karbon karbonil dari benzaldehida kemudian membentuk senyawa aldol. Mekanisme reaksinya ditunjukkan pada Gambar 4.

11

O

O

OH

+

C H3C

+

C

CH2

H3C

H2O

CH2

H O

+

C H3C

O

O

C C H2 H

H3C

H

CH2

Ion enolat

O

Ion alkoksida HO O

O H C

H2O

+

H3C

H

H

OH C

C H

H3C

C H

H

Benzalaseton

Gambar 4. Mekanisme reaksi pembentukan benzalaseton Senyawa benzalaseton masih mempunyai Hα, sehingga cenderung mudah bereaksi membentuk senyawa dibenzalaseton. Hal tersebut dapat terjadi apabila jumlah benzaldehida ditambahkan, sehingga rasio mol antara sikloheksanon : benzaldehida menjadi 1 : 2. Benzalaseton yang masih mempunyai Hα berperan ssebagai nukleofil menyerang karbon karbonil dari benzaldehida. Hasil reaksi tersebut mengalami dehidrasi, sehingga membentuk senyawa dibenzalaseton. Reaksi lebih lanjut tersebut ditunjukkan pada Gambar 5 berikut.

12

+ H C

OH

H C

CH2

C H H

O

O

Benzalaseton

O

+

H C

CH2

C H

H

CH2

C H

Ion enolat O

H

H C

CH

H OH

C H O

H

H C

CH

C H

H

O

H OH

O

Ion alkoksida

H2O

+ C H

H C

H C

C H O

Dibenzalaseton

Gambar 5. Mekanisme reaksi pembentukan dibenzalaseton

6. Kromatografi Lapis Tipis Kromatografi lapis tipis merupakan metode pemisahan suatu komponen dari senyawa dalam suatu medium yang secara prinsip memiliki persamaan dengan kromatrografi kertas. Kromatografi lapis tipis (KLT) mempunyai beberapa keunggulan, yaitu mudah dilakukan, mempunyai waktu yang efisien dan sampel yang dihasilkan sangat rapat sehingga dapat mendeteksi senyawa dalam konsentrasi rendah. Analisis menggunakan KLT berfungsi untuk mengidentifikasi

13

komponen-komponen dari senyawa campuran dengan menentukan nilai Rf dari masing-masing komponen tersebut sehingga dapat diketahui persentase kemurnian senyawa tersebut. Nilai Rf yang baik 0,2 - 08 (Sastrohamidojo, 2005). Pada metode KLT, nilai Rf dipengaruhi oleh ketebalan lapisan. Proses pemisahan komponen suatu senyawa biasanya menggunakan ketebalan lapisan 250 µm dan untuk analisis preparatif digunakan ketebalan sampai 5 mm. Dalam suatu analisis terkadang digunakan kalsium sulfat sebagai adsorben untuk mengikat lapisan pada lempeng. Adsorben yang paling banyak digunakan untuk pemisahan komponen dari suatu senyawa adalah silika gel (Bintang, 2008). Fasa bergerak yang digunakan sebaiknya adalah campuran pelarut organik. Hal ini disebabkan pelarut organik mempunyai polaritas yang rendah. Penggunaan campuran pelarut organik ini akan mengurangi serapan dari setiap komponen dari campuran pelarut (Sastrohamidjojo, 2005). Prinsip kerja dari metode KLT adalah sampel yang berupa senyawa organik ditotolkan pada suatu lempengan. Sampel yang digunakan sebaiknya dalam jumlah yang kecil dan encer agar tidak menimbulkan noda yang melebar. Lempengan berperan sebagai fasa diam dan pelarut non polar yang mempunyai sifat mudah menguap sebagai fasa gerak atau eluen. Eluen berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen dalam sampel senyawa organik. Eluen yang baik adalah campuran pelarut yang mempunyai tingkat kemurnian tinggi. Lempengan yang tercelup pada eluen akan menunjukkan pergerakan hingga batas tertentu (Day, 2002). Pada metode ini, nilai Retordation factor (Rf) dinyatakan sebagai berikut.

14

Rf = Hal yang perlu diperhatikan dalam proses analisis menggunakan metode ini adalah kondisi lingkungan karena pemisahan harus jenuh dengan pelarut sehingga besar kecilnya nilai Rf dapat ditentukan. Hal ini dapat dilakukan dengan wadah sekecil mungkin dan menghubungkan dinding dengan kertas yang terendam dalam pelarut. Pengembangan pelarut pada lempengan biasanya menggunakan teknik ascending yang berlangsung lebih lambat dibandingkan dengan teknik descending. Teknik ascending merupakan teknik yang dilakukan dengan cara menunggu fase gerak merambat ke atas hingga batas tertentu, sedangkan descending sebaliknya.

7. Spektroskopi IR Spektroskopi inframerah merupakan metode spektroskopi yang berperan untuk menentukan gugus fungsional pada suatu senyawa organik. Radiasi inframerah menghasilkan energi yang dapat memberikan efek vibrasi (getaran) pada gugus yang terkena radiasi tersebut. Efek vibrasi yang dihasilkan akan memberikan informasi spesifik untuk masing-masing gugus fungsi yang terkena radiasi inframerah. Spektrum inframerah dari suatu molekul merupakan hasil transisi antara tingkat energi getaran yang berlainan. Spektrum inframerah dari senyawa organik mempunyai sifat fisik yang khas sehingga dari dua senyawa akan kecil kemungkinan mempunyai spektrum yang sama. Spektrum yang dihasilkan dapat

15

berasal dari kompleks, karena adanya overtone kombinasi dan perbedaan serapan yang lemah. Pada spektrum inframerah terdapat pita-pita yang letaknya dapat dikelompokkan berdasarkan intensitas absorpsinya: kuat, medium dan lemah dengan pita spektrum tajam, sedang ataupun melebar. Pita-pita pada spektrum tersebut berada pada daerah serapan inframerah. Daerah finger print merupakan daerah yang mengandung spektrum tertentu yang tidak dapat dijelaskan, yaitu pada daerah serapan 1400-900 cm-1. Hampir sebagian ikatan tunggal akan memberikan serapan pada daerah ini. Hal ini disebabkan energi vibrasi berbagai ikatan tunggal hampir sama besarnya, sehingga akan terjadi interaksi kuat antara ikatan tunggal yang berdekatan (Sastrohamidjojo, 2001). Beberapa daerah serapan inframerah penting ditunjukkan pada Tabel 1 berikut (Pavia et al., 2009). Tabel 1. Daerah serapan gugus fungsi pada spektroskopi IR Gugus Fungsi C-H aromatik

Bilangan Gelombang (cm-1) 3150 - 3050

Intensitas Absorpsi Kuat

C-H alkena

3050-3000

Kuat

C=O keton

1725 - 1705

Kuat

C=C alkena

1680 - 1600

medium-lemah

C=C aromatik

1600 - 1475

medium-lemah

Dengan melakukan pengujian sejumlah senyawa yang telah diketahui gugus fungsinya, maka dapat diketahui serapan frekuensi dari senyawa tersebut. Selain itu juga dapat memperkirakan frekuensi serapan yang muncul. Serapan pada tiap

16

gugus fungsi akan terlihat pada daerah-daerah tertentu. Serapan dari gugus fungsi dengan kisaran kecil dapat digunakan untuk menentukan tipe ikatan. 8. Spektroskopi 1H-NMR Spektroskopi resonansi magnetik inti (NMR) merupakan metode yang digunakan untuk menentukan struktur suatu senyawa dengan spektrum NMR yang menginformasikan tentang lingkungan kimia dari atom hidrogen, jumlah atom hidrogen pada tiap lingkungan kimia dan struktur dari gugus yang berdekatan dengan atom hidrogen. Prinsip dasar dari spektroskopi NMR adalah penyerapan gelombang radio oleh inti-inti dalam suatu molekul organik yang berada pada medan magnet yang kuat. Inti atom hidrogen atau proton mempunyai sifat-sifat magnet. Bila suatu senyawa yang mengandung atom hidrogen diletakkan pada bidang magnet yang sangat kuat dan dipancarkan radiasi elektromagnetik, maka inti atom hidrogen dari senyawa tersebut akan menyerap energi melalui proses absorbsi yang disebut dengan resonansi magnet. Absorpsi radiasi dapat terjadi apabila kekuatan medan magnet sesuai dengan frekuensi radiasi elektromagnet. Senyawa yang berperan sebagai larutan standar adalah tetrametilsilan (CH3)4Si atau TMS. Senyawa TMS yang digunakan mempunyai keunggulan, yaitu protonnya dapat beresonansi pada medan magnet yang lebih besar daripada medan magnet untuk resonansi proton senyawa organik lainnya. Hal tersebut menyebabkan proton-proton dari gugus metil jauh lebih terlindungi dibandingkan dengan senyawa-senyawa lainnya (Creswell et al, 2005).

17

Tiap proton dalam suatu molekul akan beresonansi pada frekuensi yang sama. Hal ini disebabkan karena proton dalam molekul tersebut dikelilingi oleh elektron yang menunjukkan perbedaan lingkungan elektronik dari satu proton terhadap proton lainnya. Konsep dasar atom menerangkan bahwa proton akan dilindungi oleh elektron-elektron yang mengelilinginya. Semakin besar kerapatan elektron yang mengelilingi proton (inti), semakin besar pula medan yang dihasilkan berlawanan dengan medan yang digunakan. Dalam suatu molekul, tiap proton berada dalam lingkungan kimia yang berbeda. Hal ini memberikan shielding elektronik yang tingkatannya juga sedikit berbeda. Beberapa substituen elektronegatif yang terikat pada atom karbon mengakibatkan penarikan elektron. Penarikan ini akan mereduksi kerapatan dari elektron valensi sekitar proton yang terikat pada karbon tersebut. Semakin banyak substituen yang bersifat elektronegatif, semakin banyak pula proton yang tidak terlindungi, sehingga akan terjadi pergeseran kimia dari proton-proton tersebut (Sastrohamidjojo, 2007). Spektra NMR dapat digambarkan dengan grafik yang menunjukkan kekuatan medan magnet yang digunakan meningkat dari kiri ke kanan. Pada bagian kiri dari grafik merupakan bagian medan magnet rendah (down field) dan bagian kanan dari grafik merupakan bagian medan magnet tinggi (up field). Pergeseran kimia TMS dapat dinyatakan sebagai titik nol dan absorpsi lainnya terjadi ke arah down field.

18

Pergeseran kimia untuk jenis proton C-H aromatis berada pada daerah (δ) sekitar 6,5 - 8 ppm, C=CH berada pada daerah (δ) sekitar 4,5 - 6,5 ppm dan C-H alifatik berada pada daerah pergeseran kimia (δ) 2,1 - 2,4 ppm (Pavia et al., 2009).

B. Penelitian yang Relevan Pudjono et al. (2010) melaporkan bahwa telah berhasil melakukan sintesis senyawa 2-sikloheksilidin-6-(4’-nitrobenzilidin)sikloheksanon dan senyawa 2-(4’nitrobenzilidin)sikloheksanon. Sintesis ini melalui reaksi multistep kondensasi aldol antara p-nitrobenzaldehida dan sikloheksanon (1 : 1) dengan katalis HCl pekat. Proses sintesis dilakukan selama 2 jam dan didiamkan selama 2 hari. Hasil senyawa 2-sikloheksilidin-6-(4’-nitrobenzilidin)sikloheksanon mempunyai rumus molekul

C19H21NO3

kadarnya

12,53%.

Senyawa

2-(4’-nitrobenzilidin)-

sikloheksanon mempunyai rumus molekul C13H12NO3 dengan kadar 16,42%. Pudjono et al. (2008) melaporkan bahwa telah berhasil melakukan sintesis 2,5-bis-(4’-hidroksi benzilidin)siklopentanon dan 2,5-bis-(4’-klorobenzilidin)siklopentanon. Sintesis ini melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara 4hidroksibenzaldehida dan 4-klorobenzaldehida:siklopentanon 1:2. Reaksi ini menggunakan asam sulfat sebagai katalis dalam pelarut metanol dan 2-butanol. Campuran ini didiamkan selama 30 menit. Proses sintesis dilakukan dengan cara merefluks selama 2 jam pada suhu kamar. Hasil sintesis menggunakan pelarut metanol menghasilkan 2,5-bis-(4’-hidroksi benzilidin)siklopentanon 23,36%. Hasil sintesis menggunakan pelarut 2-butanol menghasilkan 2,5-bis-(4’-hidroksi benzilidin)siklopentanon 82,87% dan 2,5-bis-(4’-klorobenzilidin)siklopentanon 36,45%.

19

Handayani and Arty (2008) melaporkan bahwa telah berhasil melakukan sintesis benzalaseton serta turunannya melalui reaksi kondensasi aldol silang. Sintesis menggunakan benzaldehida : aseton dengan rasio mol 1 : 1 menghasilkan benzalaseton. Sintesis dengan rasio mol benzaldehida:aseton 2 : 1 menghasilkan dibenzalaseton. Sintesis dilakukan selama 40 menit, 10 menit pertama larutan NaOH (dalam akuades:etanol 1 : 1) dan benzaldehida diaduk. Aseton ditambahkan dan pengadukan dilanjutkan selama 30 menit. Da’i et al. (2010) melaporkan bahwa telah berhasil melakukan sintesis senyawa analog kurkumin 3,5-bis-(4’-hidroksi-3’-metoksi benzilidin)-piperidin-4on (monohidrat hidroklorida). Sintesis ini dilakukan melalui reaksi kondensasi aldol menggunakan katalis HCl. Piperidin-4-on monohidrat hidroklorida:vanilin dengan rasio mol 1 : 2 digunakan dalam sintesis. Proses sintesis dilakukan dengan variasi suhu, yaitu pada suhu kamar, pemanasan pada suhu 50 - 80oC dan refluks pada suhu > 80oC. Sintesis ini berlangsung selama 2 jam dan didinginkan selama 2 hari. Hasil sintesis ini berupa pH optimal pembentukan senyawa analog kurkumin 3,5-bis-(4’-hidroksi-3’-metoksi benzilidin)-piperidin-4-on (monohidrat hidroklorida), yaitu pada pH 2. Prabawati et al. (2014) telah berhasil melakukan sintesis senyawa 4dimetilaminodibenzalaseton. Katalis yang digunakan adalah katalis basa kuat NaOH 10%. Reaksi dilakukan pada kondisi di bawah suhu kamar. Bahan yang digunakan adalah senyawa 4-dimetilamino-benzeldehida, benzaldehida dan aseton dengan rasio mol 1 : 1 : 1. Reaksi dilakukan dengan variasi waktu sintesis, yaitu 3, 4, dan 6 jam. Hasil menunjukkan bahwa waktu reaksi optimum berlangsung

20

selama 3 jam. Hasil yang diperoleh berupa padatan kristal berwarna orange dengan rendemen 66,87%. Masyithoh (2014) telah berhasil mensintesis 6-fenil-3,5-heksadiena-2-on. Pada sintesis ini menggunakan variasi rasio mol sinamaldehida:aseton yaitu 1 : 1, 1 : 3, 1 : 5, 1 : 10 dan 1 : 20. Katalis yang digunakan adalah NaOH dengan pelarut akuades:etanol 2 : 1. Sintesis dilakukan selama 20 menit menggunakan reaksi kondensasi aldol silang. Rasio mol sinamaldehida:aseton yang menghasilkan hasil maksimum rendemen sebesar 30,59% adalah 1 : 3. Penelitian sintesis benzilidinsikloheksanon mempunyai konsep yang sama dengan beberapa penelitian yang telah dijabarkan di atas, yaitu menggunakan reaksi kondesasi aldol silang. Perbedaan dari penelitian sebelumnya adalah senyawa yang akan disintesis dan variasi rasio mol reaktan yang digunakan dalam sintesis.

C. Kerangka Berfikir Benzilidinsikloheksanon merupakan senyawa yang diperoleh dari reaksi kondensasi aldol antara sikloheksanon dan benzaldehida dengan katalis larutan NaOH. Senyawa turunan benzilidinketon ini mempunyai peran sebagi antioksidan, antiinflamasi, antibakteri dan antikanker. Sintesis benzilidinsikloheksanon dilakukan melalui reaksi kondensasi aldol silang antara sikloheksanon dan benzaldehida. Katalis yang digunakan berupa basa NaOH. Katalis basa NaOH ini berperan dalam mekanisme enolat. Ion enolat sikloheksanon berperan sebagai nukleofil dan menyerang atom C karbonil pada benzaldehida lalu membentuk ion alkoksida. Ion alkoksida akan menarik sebuah

21

proton dari molekul air membentuk β-hidroksiketon yang mudah mengalami dehidrasi menghasilkan ikatan rangkap yang terkonjugasi dengan gugus karbonil. Sintesis benzilidinsikloheksanon ini dilakukan dengan variasi rasio mol sikloheksanon-benzaldehida. Secara teori, senyawa benzilidinsikloheksanon akan terbentuk pada perbandingan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1. Variasi rasio mol antara sikloheksanon : benzaldehida dimaksudkan untuk menentukan rasio mol dengan rendemen maksimal. Hasil dari sintesis dengan reaksi kondensasi aldol silang ini berupa senyawa berbentuk serbuk yang akan diidentifikasi dan karakterisasi menggunakan KLT, KLT scanner, spektroskopi IR dan spektroskopi 1H-NMR.

22

BAB III METODE PENELITIAN

A. Subjek dan Objek Penelitian 1. Subjek Penelitian Subjek dalam penelitian ini adalah senyawa benzilidinsikloheksanon. 2. Objek Penelitian Objek dalam penelitian ini adalah hasil rendemen yang berupa serbuk berwarna kuning dan karakteristik senyawa benzilidinsikloheksanon.

B. Variabel Penelitian 1. Variabel Bebas Variabel bebas dalam penelitian ini adalah rasio mol senyawa benzaldehida dan sikloheksanon. 2. Variabel terikat Variabel terikat dalam penelitian ini adalah rendemen senyawa benzilidinsikloheksanon. 3. Variabel Kendali Variabel kendali dalam penelitian ini adalah jumlah katalis NaOH, jumlah pelarut dan lama waktu sintesis.

C. Instrumen Penelitian 1. Alat-Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: a. Satu set alat pengaduk magnet

23

b. Neraca analitik c. Penyaring Buchner d. Alat-alat gelas meliputi: erlenmeyer, corong gelas, gelas beker, gelas arloji, pipet tetes, pipet volum, pipet ukur, mikro pipet, spatula dan pengaduk. e. Plat KLT Silica Gel f. Chamber g. Pipa kapiler h. Botol-botol kecil i. Lampu UV j. Icebath k. Lemari pendingin l. Kertas saring m. Aluminium foil n. KLT Scanner CAMAG o. Spektrometer FTIR Shimadzu p. Spektrometer 1H-NMR 500 MHz

2. Bahan-Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: a. Sikloheksanon p.a Merck

e. Etanol p.a Merck

b. Benzaldehida p.a Merck

f. Kloroform p.a Merck

c. NaOH p.a Merck

g. n-Heksana

d. Metanol p.a Merck

h. Akuades

24

D. Prosedur Penelitian 1. Sintesis benzilidinsikloheksanon NaOH sejumlah 0,2 gram (0,005 mol) dilarutkan ke dalam akuades : etanol (1 : 1), lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang dilengkapi dengan pengaduk magnetik. Erlenmeyer dimasukkan ke dalam icebath, lalu benzaldehida sejumlah 0,53 gram (0,005 mol) dan sikloheksanon sejumlah 0,49 gram (0,005 mol) dimasukkan ke dalam erlenmeyer secara berurutan. Campuran tersebut diaduk selama ± 4 jam. Endapan yang terbentuk disaring menggunakan corong Buchner. Endapan hasil yang tersaring dikeringkan di bawah lampu selama 24 jam. Endapan yang telah kering ditimbang dan ditentukan sifat fisiknya. Langkah kerja di atas diulangi dengan menggunakan perbandingan rasio mol sikloheksanon-benzaldehida 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1, dan 8 : 1, serta katalis NaOH yang digunakan tetap yaitu 0,005 mol untuk tiap-tiap sintesis dengan waktu 4 jam. Setelah

diperoleh

senyawa

hasil

sintesis

tersebut

dilanjutkan

dengan

mengidentifikasi menggunakan KLT dan KLT scanner.

2. Rekristalisasi Berdasarkan hasil KLT Scanner, produk I dimungkinkan sebagai senyawa target, sehingga sampel B digunakan untuk analisis lebih lanjut. Hal tersebut dikarenakan sampel B memiliki kemurnian paling tinggi dan berat hasil yang besar jika dibandingkan dengan sampel lainnya. Memilih pelarut yang sesuai untuk rekristalisasi. Pelarut yang diujikan adalah metanol dan etanol, namun sampel hanya dapat mengkristal dengan pelarut metanol. Sampel B sebanyak 0,3217 gram dilarutkan ke dalam 8 ml metanol. Setelah itu dipanaskan hingga

25

sampel larut sempurna. Kemudian disaring menggunakan corong panas. Hasil filtrat didinginkan dalam wadah berisi es. Setelah terbentuk kristal disaring menggunakan penyaring Buchner. Hasil kristal tersebut dikeringkan selama semalam.

3. Karakterisasi Senyawa Hasil Sintesis Hasil rekristalisasi tersebut digunakan untuk analisis menggunakan spektroskopi IR dan spektroskopi 1H-NMR.

E. Teknik Analisis Data 1. Analisis Kualitatif a. KLT untuk mengetahui pemisahan senyawa hasil proses sintesis dengan membandingan dengan senyawa pereaksi. KLT Scanner untuk mengetahui nilai Rf dan kemurnian senyawa hasil sintesis yang telah dipisahkan. b. Spektroskopi Inframerah untuk memgetahui gugus fungsi pada senyawa. c. Spektroskopi NMR untuk mengetahui jenis, jumlah dan lingkungan proton Hidrogen.

2. Analisis Kuantitatif Analisis kuantitatif diperlukan untuk menghitung persentase rendemen senyawa yang dihasilkan dari proses sintesis ini. Persentase rendemen dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut: × (% kemurnian KLT

Rendemen =

26

)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian 1. Hasil Pengamatan Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon : Benzaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon Data pengamatan hasil sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon disajikan pada Tabel 2 dan produk hasil sintesis disajikan pada Gambar 6 berikut.

Tabel 2. Data hasil sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan variasi rasio mol sikloheksanon dan benzaldehida

0,64

Produk I Kemurnian (%) 72,14

Hasil (%) 32,39

0,6435

0,59

76,39

4:1

0,4025

0,56

D

6:1

0,2214

E

8:1

0,1772

A

Rasio Mol S:B 1:1

Berat Hasil (gram) 0,6152

B

2:1

C

Kode

0,47

Produk II Kemurnian (%) 6,88

Hasil (%) 4,54

35,88

0,43

12,31

8,52

64,44

18.93

0,42

23,00

9,95

0,56

5,83

0,94

0,44

53,46

12,73

0,58

8,74

1,13

0,42

14,64

2,79

Rf

Rf

Keterangan: S = Sikloheksanon dan B = Benzaldehida

A

B

C

D

E Gambar 6. Produk hasil sintesis

27

2. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan KLT dan KLT Scanner Hasil kromatogram KLT produk sintesis menggunakan lampu UV disajikan pada Gambar 7 berikut.

A

B

C

F

D

E

Gambar 7. Kromatogram KLT hasil sintesis dengan eluen kloroform : nheksana (1 : 2) Hasil KLT Scanner produk sintesis dengan variasi rasio mol sikloheksanon dan benzaldehida disajikan pada Gambar 8, 9, 10, 11, 12, 13, dan 14 berikut.

Gambar 8. Hasil KLT scanner

28

Gambar 9. Hasil KLT scanner sintesis dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (1 : 1) selama 4 jam, eluen kloroform : n-heksana (1 : 2)


29



30


Gambar 14. Hasil KLT scanner dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (1 : 2), eluen kloroform : n-heksana 1 : 2

31

3. Hasil Identifikasi Produk Sintesis menggunakan Spektroskopi IR Spektra IR hasil sintesis ditunjukkan pada Gambar 15 berikut.

1

2

3 5 4

Gambar 15. Spektra IR hasil sintesis Daerah serapan menurut teori dan hasil sintesis disajikan pada Tabel 3 berikut. Tabel 3. Data daerah serapan gugus fungsi spektroskopi IR menurut teori dan hasil sintesis

C-H aromatik

Daerah Serapan Menurut Teori (cm-1) 3150-3050

Daerah Serapan Menurut Hasil Sintesis (cm-1) 3082,02 – 3058,88

2

C-H alkena

3050-3000

3024,16

3

C=O keton

1725-1705

1658,66

4

C=C alkena

1680-1600

1604,66-1573,80

5

C=C aromatik

1600-1475

1485,08

No.

Gugus Fungsi

1

4. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan Spektroskopi 1H-NMR Spektra 1H-NMR hasil sintesis disajikan pada Gambar 16 berikut.

32

5 6

4

1

2 3

Gambar 16. Spektra 1H-NMR hasil sintesis Daerah pergeseran kimia dan perkiraan proton hasil sintesis berdasarkan spektra 1H-NMR disajikan pada Tabel 4 berikut. Tabel 4. Data daerah pergeseran dan perkiraan proton hasil sintesis No.

Hasil Sintesis δ(ΣH; m; J (Hz)

1

7,45-7,49 (2H; dd; 7)

2

7,39-7,43 (2H; dt; 7,5)

3

7,32-7,36 (1H; t; 7,5)

4

7,79-7,82 (1H; s; 22)

5

2,96 (2H; dt; 11,5)

Perkiraan Proton

-CH aromatis

-CH alkena

-CH2 6

1,80 (1H; m; 6,5) CDCl3

7,26 (1H; s; -)

33

B. Pembahasan 1. Identifikasi dan Karakterisasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon

a. Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan KLT dan KLT Scanner Identifikasi senyawa menggunakan KLT bertujuan untuk memisahkan suatu komponen dalam senyawa yang terkandung dalam produk sintesis. Identifikasi menggunakan KLT ini dilakukan dengan menotolkan sampel pada plat KLT yang berjarak masing-masing totolan 1 cm. Penotolan sampel dilakukan pada jarak 1 cm berfungsi untuk mencegah terjadinya tumbukan sampel pada saat dielusi. Eluen yang digunakan pada kromatografi lapis tipis ini adalah campuran pelarut organik yang memiliki tingkat polaritas rendah karena untuk mengurangi serapan pada tiap komponen, sehingga sampel tersebut akan lebih terikat pada fasa diam daripada geraknya. Eluen yang digunakan pada penelitian ini adalah kloroform: nheksan (1:2). Plat KLT yang telah diberi totolan sampel dimasukkan ke dalam chamber yang berisi eluen tersebut. Laju eluen dapat diamati dari luar chamber, laju eluen akan membawa zat terlarut dari sampel, sehingga akan terlihat sebagai noda. Laju dihentikan pada saat eluen telah mencapai garis batas atas. Plat KLT tersebut selanjutnya dikeringkan dan sampel diamati menggunakan lampu UV dengan panjang gelombang 366 nm. Hasil identifikasi menggunakan KLT menunjukkan pemisahan yang baik. Hal tersebut ditunjukkan dengan noda yang terpisah, baik tunggal maupun ganda. Setelah diperoleh hasil KLT dilanjutkan dengan KLT scanner untuk mengetahui tingkat kemurnian dan nilai Rf dari senyawa hasil sintesis. Nilai Rf yang baik untuk elusidasi senyawa berada pada daerah 0,2 - 0,8 (Sastroamidjojo, 2005).

34

Berdasarkan hasil identifikasi menggunakan KLT scanner diperoleh hasil produk I dan II. Pengelompokan ini berdasarkan nilai Rf dengan puncak yang bersebelahan. Produk I mempunyai nilai Rf 0,56 - 0,64. Produk II mempunyai nilai Rf 0,42 - 0,47. Berdasarkan hasil pengelompokan hasil produk I dan II tersebut dapat diketahui bahwa nilai Rf keduanya berbeda. Hasil produk I mempunyai nilai Rf lebih tinggi dibandingkan dengan hasil II, sehingga produk I bersifat lebih non polar dibandingkan dengan produk II. Produk yang mempunyai tingkat kemurnian tinggi ditandai dengan persen area yang tinggi. Produk B dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (2 : 1) mengandung produk I dengan tingkat kemurnian tertinggi dibandingkan produk I lainnya. Produk D dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (6 : 1) mengandung produk II dengan tingkat kemurnian tertinggi dibandingkan produk II lainnya. Hasil nilai Rf produk I apabila dibandingkan dengan nilai Rf dari senyawa standar dibenzilidinsikloheksanon mempunyai kesamaan. Keduanya mempunyai kesamaan pada nilai Rf yaitu berada pada daerah 0,56 - 0,64. Apabila nilai Rf tersebut dibandingkan dengan produk II, keduanya mempunyai perbedaan. Hal tersebut dikarena nilai Rf dari produk II berada pada daerah 0,42 - 0,47. Hasil ini masih harus dilakukan analisis lebih lanjut menggunakan spektroskopi IR dan spektroskopi 1H-NMR.

b. Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan Spektroskopi IR Berdasarkan spektra IR hasil sintesis pada Gambar 15 dapat dijabarkan bahwa terdapat serapan lemah pada daerah 3082,02 - 3058,88 cm-1 yang

35

menunjukkan adanya gugus C-H aromatis. Hal ini diperkuat dengan adanya serapan dengan intensitas medium pada daerah 1485,08 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus C=C aromatik. Serapan pada daerah 3024,16 cm-1 menunjukkan adanya gugus C-H alkena. Serapan pada daerah 1658,66 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=O keton. Menurut Pavia et al. (2009) gugus C=O keton biasanya berada pada daerah sekitar 1725-1705 cm-1, namun pada hasil daerah serapannya bergeser ke kiri. Hal ini dapat disebabkan adanya resonansi pada senyawa kimia sehingga memperpanjang jarak ikatan dengan gugus C=O. Hal ini dipengaruhi oleh lingkungan sekitar, yaitu adanya ikatan C=C alkena sehingga terjadi pergeseran. Serapan pada daerah 1604,66 - 1573,80 cm-1 dengan intesitas medium-lemah menunjukkan adanya gugus C=C alkena. Hasil identifikasi tersebut menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis dapat berupa senyawa benzilidinsikloheksanon ataupun dibenzilidinsikloheksanon. Hal ini disebabkan gugus fungsi yang dimiliki keduanya sama. Dengan demikian perlu identifikasi lebih lanjut menggunakan spektroskopi 1H-NMR.

c. Identifikasi Produk Sintesis Benzilidinsikloheksanon Menggunakan Spektroskopi 1H-NMR

Perkiraan jumlah dan jenis proton ditampilkan pada Gambar 17 berikut: O 4

1 2

8 1'

3

7

5 6

2'

Gambar 17. Perkiraan posisi proton benzilidinsioheksanon

36

Spektra 1H-NMR pada Gambar 16 menunjukkan bahwa terdapat serapan pada daerah 1,80 ppm muncul 1 proton dengan splitting quintet yang menggambarkan proton pada H6. Serapan pada daerah 2,96 ppm muncul 1 proton dengan splitting quintet yang menggambarkan proton pada H7. Proton pada H6 dan H7 menunjukkan jenis proton –CH2 yang dipengaruhi oleh 4 proton tetangganya sehingga terjadi splitting quintet. Kedudukan H7 lebih jauh dari TMS dibandingkan dengan H6 karena posisi H7 lebih dekat dengan gugus karbonil, sehingga lebih tidak terlindungi akibatnya bergeser menjauhi TMS. Proton H5 dan H8 merupakan jenis proton –CH2 yang apabila dipengaruhi oleh proton tetangga akan mengalami splitting triplet. Pada proton H8 masih mengandung Hα dan lingkungannya dekat dengan gugus karbonil, sehingga daerah serapannya akan lebih menjauhi TMS. Serapan pada daerah 7,26 ppm menunjukkan munculnya 1 proton dengan splitting singlet yang merupakan pelarut CDCl3. Pelarut kloroform yang digunakan dalam analisis ini telah mengalami deuterisasi, sehingga menyebabkan munculnya puncak pada daerah serapan tersebut. Serapan pada daerah 7,32-7,36 ppm muncul 1 proton dengan splitting triplet yang menggambarkan proton pada H3. Serapan pada daerah 7,39-7,43 ppm muncul 1 proton dengan splitting triplet yang menggambarkan proton pada H2. Proton pada H2 dan H3 menunjukkan jenis proton –CH aromatis yang dipengaruhi oleh 2 proton tetangganya, sehingga terjadi splitting triplet. Kedudukan H2 lebih jauh dari TMS karena posisi H2 lebih dekat dengan gugus alkena, sehingga lebih tidak terlindungi akibatnya bergeser menjauhi TMS. Serapan pada daerah 7,45-7,49 ppm muncul 1 proton dengan splitting duplet yang

37

menggambarkan proton pada H1. Puncak duplet pada H1 dipengaruhi oleh 1 proton tetangga, sehingga terjadi splitting duplet. Posisi H1 lebih jauh dari TMS dibandingkan H2 dan H3 karena posisi H1 lebih dekat dengan gugus alkena, sehingga proton di sekitarnya menjadi kurang terlindungi dan bergeser menjauhi TMS. Serapan pada daerah 7,79-7,82 ppm muncul 1 proton dengan splitting singlet yang menggambarkan proton pada H4. Puncak singlet ini menunjukkan jenis proton –CH alkena. Berdasarkan penjelasan tersebut, struktur produk I tersebut diperkirakan dibenzilidinsikloheksanon yang ditunjukkan pada Gambar 18 berikut. O 1

4

1''

4'

2

2'' 1'

3 2'

5

5' 6

3'

1''' 2'''

Gambar 18. Perkiraan posisi proton dibenzilidinsikloheksanon Spektra 1H-NMR senyawa hasil sintesis mempunyai kemiripan dengan hasil estimasi menggunakan chemdraw. Apabila daerah serapan antara keduanya dibandingkan mempunyai sedikit kemiripan. Daerah serapan senyawa hasil sintesis mengalami sedikit pergeseran jika dibandingkan dengan hasil estimasi. Hal ini disebabkan adanya pengotor yang ditandai dengan munculnya puncak pada daerah 1,58 ppm. Adanya pengotor ini mengakibatkan pergeseran daerah serapan yang menjauhi TMS. Pengotor yang muncul ini dapat disebabkan penggunaan pelarut kloroform.

38

Hasil sintesis merupakan senyawa dibenzilidinsikloheksanon diperkuat dengan hasil estimasi menggunakan chemdraw. Hasilnya disajikan pada Gambar 19 berikut.

ChemNMR H-1 Estimation 7.38

7.38

H

O

H

7.30

7.30

7.21

7.21

7.30 1.96

7.14 7.21

8

7

1.96 1.37

6

5

PPM

7.14

7.30 7.21

4

3

2

1

0

Gambar 19. Spektra 1H-NMR dan daerah serapan senyawa dibenzilidinsikloheksanon menggunakan chemdraw Perbandingan daerah serapan antara hasil sintesis dengan perkiraan chemdraw disajikan pada Tabel 5 berikut.

39

Tabel 5. Perbandingan daerah serapan antara hasil sintesis dengan perkiraan chemdraw Kode 1,1’, 1’’ dan 1’’’ 2, 2’,2’’ dan 2’’’ 3 dan 3’ 4 dan 4’ 5 dan 5’ 6

Hasil Sintesis δ (ΣH; m; J (Hz)

Perkiraan Chemdraw δ (ppm)

7,45-7,49 (2H; dd; 7)

7,30

7,39-7,43 (2H; dt; 7,5)

7,21

7,32-7,36 (1H; dt; 7,5)

7,14

7,79-7,82 (1H; s; 22)

7,38

2,96 (2H; dt; 11,5)

1,96

1,80 (1H; m; 6,5) 7,26 (1H; s; -)

1,37

Perkiraan Proton

-CH aromatis

-CH alkena -CH2 CDCl3

Perkiraan ini juga diperkuat dengan data banyaknya puncak yang muncul pada spektra 1H-NMR. Pada spektra senyawa hasil sintesis terdapat 6 puncak yang artinya terdapat 6 jenis proton pada senyawa tersebut. Benzilidinsikloheksanon mempunyai 8 jenis proton, sedangkan dibenzilidinsikloheksanon mempunyai 6 jenis proton. Berdasarkan data spektra 1H-NMR ini, senyawa hasil sintesis adalah dibenzilidinsikloheksanon. Banyaknya proton pada senyawa hasil sintesis juga sama dengan dibenzilidinsikloheksanon, yaitu 18 proton.

2. Mekanisme Reaksi Sintesis Benzilidinsikloheksanon Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon menggunakan reaksi kondensasi aldol silang antara sikloheksanon dan benzaldehida dengan katalis basa NaOH. Sintesis ini berlangsung dalam suasana basa sehingga menggunakan mekanisme enolat.

40

Reaksi kondensasi aldol silang pada sintesis benzilidinsikloheksanon terjadi karena adanya reaksi antara benzaldehida dengan sikloheksanon yang mempunyai Hα dengan menggunakan katalis basa NaOH. Pada tahap awal terjadi pembentukan karbanion dari sikloheksanon yang direaksikan dengan larutan basa NaOH. Reaksi ini terjadi melalui serangan ion OH- ke Hα pada senyawa sikloheksanon yang menghasilkan ion enolat. Ion enolat berperan sebagai nukleofil yang bereaksi dengan gugus karbonil dari benzaldehida membentuk ion alkoksida. Hasil reaksi tersebut mengalami dehidrasi, sehingga terbentuk benzilidinsikloheksanon. Mekanisme reaksinya ditunjukkan pada Gambar 20 berikut. O

O H H C

CH +

Na

O

CH

OH

+

H2O

O

O

HC

C

+

Na

O

H

ion enolat

ion alkoksida OH

O

OH

H

O H

H C

C C

H2O

+

H

Benzilidinsikloheksanon

Gambar 20. Mekanisme reaksi sintesis benzilidinsikloheksanon Reaksi kondensasi aldol silang antara sikloheksanon dan benzaldehida dengan katalis NaOH menghasilkan senyawa benzilidinsikloheksanon. Senyawa benzilidinsikloheksanon masih mempunyai Hα, sehingga dapat terjadi reaksi lebih lanjut. Pada dasarnya sikloheksanon memiliki 4 Hα, sehingga mudah mengalami

41

reaksi lebih lanjut. Pada penelitian ini mol sikloheksanon diperbanyak dengan variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang digunakan 1 : 1, 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1, dan 8 : 1 untuk menghalangi terbentuknya dibenzildinsikloheksanon.

3. Mekanisme Pembentukan Dibenzilidinsikloheksanon Senyawa benzilidinsikloheksanon masih memiliki Hα, sehingga dapat terjadi reaksi lebih lanjut melalui serangan ion OH- ke Hα pada benzilidinsikloheksanon, kemudian terbentuk ion enolat. Ion enolat berperan sebagai nukleofil yang bereaksi dengan gugus karbonil dari benzaldehida membentuk ion alkoksida. Hasil reaksi tersebut mengalami dehidrasi, sehingga terbentuk dibenzilidinsikloheksanon. Mekanisme reaksi dibenzilidinsikloheksanon disajikan pada Gambar 21 berikut. O

O

CH

+

OH


ion enolat

O O CH2

C +

H

OH O

O

O H

H

C

C

C

H OH

C

H

H

ion alkoksida O

H2O

+

Dibenzilidinsikloheksanon

Gambar 21. Mekanisme reaksi sintesis dibenzilidinsikloheksanon

42

4. Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon : Benzaldehida pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon Pada sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon ini menggunakan variasi rasio mol sikloheksanon:benzaldehida 1 : 1, 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1, dan 8 : 1. Tujuan dari variasi rasio mol untuk mengetahui hasil maksimum pada rasio mol tertentu. Proses sintesis dilakukan selama 4 jam dengan metode ice bath menggunakan reaksi kondensasi aldol silang dengan katalis basa NaOH dan pelarut akuades: etanol (1 : 1). Berdasarkan hasil penelitian diperoleh data seperti pada Tabel 2. Pada Tabel 2 tersebut dicantumkan bahwa terdapat produk I dan produk II. Berdasarkan hasil identifikasi, dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa produk I merupakan senyawa dibenzilidinsikloheksanon dan produk II merupakan benzilidinsikloheksanon. Tiap produk tersebut dapat dibuat grafik hubungan antara variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida dengan persen rendemen hasil sebagai berikut: 50 45

Rendemen (%)

40 35 30

Dibenzilidinsikloheksano n (Produk I)

25 20

Benzilidinsikloheksanon (Produk II)

15 10 5 0 1:1

2:1

4:1

6:1

8:1

Rasio Mol Sikloheksanon : Benzaldehida

Gambar 22. Grafik perbandingan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida terhadap rendemen

43

Berdasarkan Gambar 22 tersebut, senyawa benzilidinsikloheksanon mempunyai kondisi maksimum yaitu pada rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (6 : 1) dengan persen rendemen 12,73%. Pada rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (6 : 1), hasil akhir produknya masih berbentuk minyak kuning. Senyawa dibenzilidinsikloheksanon mempunyai kondisi maksimum yaitu pada rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (2 : 1) dengan kode 2 dengan rendemen 35,88%. Pada rasio mol sikloheksanon : benzaldehida (2 : 1) ini, hasil akhir produknya berbentuk serbuk kuning. Berdasarkan grafik rendemen pada Gambar 21 dapat dijabarkan bahwa rendemen benzilidinsikloheksanon mengalami peningkatan dari rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 sampai 6 : 1, tetapi mengalami penurunan pada rasio 8 : 1. Dengan demikian diperoleh rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 6 : 1 memberikan rendemen paling besar. Produk samping dibenzilidinsikloheksanon lebih banyak terbentuk jika dibandingkan dengan benzilidinsikloheksanon. Hal ini disebabkan lamanya waktu sintesis sehingga senyawa dibenzilidinsikloheksanon dapat mudah terbentuk dan masih terdapatnya Hα mudah bereaksi dalam suasana basa. Dengan penambahan mol sikloheksanon dapat mengurangi terbentuknya dibenzilidinsikloheksanon. Benzilidinsikloheksanon

bersifat

lebih

polar

jika

dibandingkan

dengan

dibenzilidinsikloheksanon karena nilai Rf benzilidinsikloheksanon lebih rendah dibandingkan dengan dibenzilidinsikloheksanon. Pada awalnya diduga produk I adalah senyawa target, maka sampel B dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 2 : 1 digunakan untuk analisis

44

lebih lanjut. Hal tersebut dikarenakan sampel B memiliki kemurnian produk I (dibenzilidinsikloheksanon) paling besar jika dibandingkan dengan sampel lainnya. Setelah diketahui bahwa produk II adalah benzilidinsikloheksanon, seharusnya sampel D dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 6 : 1 yang digunakan untuk analisis lebih lanjut. Hal tersebut dikarenakan sampel D memiliki kemurnian produk II (benzilidinsikloheksanon) paling besar. Dengan demikian, untuk penelitian senyawa benzilidinsikloheksanon lebih lanjut dapat digunakan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 6 : 1.

45

BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: 1. Rendemen dari variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1, 2 : 1, 4 : 1, 6 : 1, dan 8 : 1 pada sintesis benzilidinsikloheksanon secara berurutan adalah 4,54; 8,52; 9,95; 12,73; dan 2,79%. 2. Rasio mol sikloheksanon : benzaldehida yang menghasilkan hasil rendemen maksimum adalah 6 : 1. 3. Variasi rasio mol sikloheksanon : benzaldehida berpengaruh pada sintesis benzilidinsikloheksanon. Hal tersebut ditunjukkan dari hasil rendemen benzilidinsikloheksanon yang meningkat dari rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 sampai dengan 6 : 1, tetapi mengalami penurunan pada rasio 8 : 1.

B. Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat diajukan saran untuk penelitian selanjutnya: 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memperhatikan waktu sintesis agar diperoleh hasil yang maksimal. 2. Metode stirring ini kurang cocok untuk sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon, dimana produk yang dihasilkan masih berupa minyak berwarna kuning sehingga perlu adanya penanganan akhir yang sesuai ataupun pengembangan metode yang lebih cocok untuk melakukan sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon.

46

DAFTAR PUSTAKA Apriyansah. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa 3-hidroksidibenzalaseton melalui Reaksi Kondensasi Aldol Silang. Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. Bintang, Maria. 2008. Biokimia Teknik Penelitian. Jakarta: Erlangga. Bruice, P. Y. 2007. Organic Chemistry Fifth Edition. USA: Pearson Prentice Hall. Creswell C.J., Olaf A.R. dan Campbell M.M 2005. Analisis Spektrum Senyawa Organik. Bandung: ITB. Da’i, M., Fajria A. dan Utami W. 2010. Sintesis Senyawa Analog Kurkumin 3,5bis-(4’-hidroksi-3’-metoksi benzilidin)-piperidin-4-on (monohidrat hidroklorida) dengan Katalis HCl. Jurnal Farmasi Indonesia Pharmacon Volume 11(1): 33-38. Day R.A. dan Underwood A.L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta: Erlangga. Dewanti T. 2011. Sintesis dan Karakterisasi Senyawa 4-hidroksidibenzalaseton dengan Menggunakan Reaksi Kondensasi Aldol Silang. Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. Eryanti Y., Nurulita Y., Yuharmen, Hendra R. dan Zamri A. 2012. Sitotoksitas dari Senyawa Turunan Kurkumin pada Sel P388. Riau: Seminar UR-UKM ke-7. Handayani S. 2009. Mempelajari Sintesis Senyawa Tabir Surya melalui Modifikasi Reaksi Kondensasi Aldol Silang. Seminar Nasional Kimia FMIPA UNY. Yogyakarta: FMIPA UNY. Handayani S. 2012. Sintesis Analog Benzalaseton Menggunakan Katalis NaOH/ZrO2-Montmorilonit dan Uji Aktivitasnya sebagai Antioksidan. Disertasi. Yogyakarta: FMIPA UGM. Handayani S. dan Arty I. S. 2008. Synthesis of Hydroxyl Radical Scavengers from Benzalacetone and its Derivatives. Journal of Physical Science Volume 19(2): 61-68. Hasanah U., Zamri A., Balatif N. dan Eryanti Y. 2014. Sintesis dan Uji Aktivitas Antibakteri Senyawa Kurkumin (3E,5E)-3,5-bis-(2’-hidroksibenzilidin)-1metilpiperidin-4-on. Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Volume 1(1): 1-7. Helwani, Z., Othman, Aziz, M.R., N. Kim J., dan Fernando W.J.N. 2009. Solid Heterogeneous Catalysts for Transesterification of Triglycerides with Methanol. A Review Applied Catalysis A: General Volume 363: 1-10.

47

Masyithoh D. 2014. Optimasi Rasio Mol Sinamaldehida-Aseton pada Sintesis 6fenil-3,5-heksadiena-2-on melalui Reaksi Kondensasi Aldol Silang. Skripsi. Yogyakarta:FMIPA UNY. Oktovianto B.W. 2015. Pengaruh Natrium Hidroksida pada Sintesis 2,6-bis-(4’metoksibenzilidin)sikloheksanon melalui Reaksi Claisen-Schmidt. Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S. dan Vyvyan, J.R. 2009. Introduction to Spectroscopy. Philadelphia: Sauders College. Prabawati S. Y., Wijayanto, A. dan Wirahadi A. 2014. Pengembangan Senyawa Turunan Benzalaseton sebagai Senyawa Tabir Surya. Pharmaciana Volume 4(1):31-38. Pudjono, Sismindari dan Widada H. 2008. Sintesis 2,5-bis-(4’-hidroksi benzilidin) siklopentanon dan 2,5-bis-(4’-klorobenzilidin) siklopentanon serta Uji Antiproliferatifnya terhadap Sel Hela. Majalah Farmasi Indonesia Volume 19(1): 48-55. Pudjono, Muthiara, E.V. dan Kurniawan I. 2010. Reaksi Multistep Kondensasi Aldol dalam Sintesis Turunan Benzilidin Keton dari p-Nitrobenzaldehid dan Sikloheksanon. Majalah Farmasi Indonesia Volume 5(1): 512-520. Salehi, Peyman, Khodaei, M. M., Zolfigol M. A. and Keyvan A. 2002. SolventFree Crossed Aldol Condensation of Ketones with Aromatic Aldehydes Mediated by Magnesium Hydrogensulfate. Monatshefte fur Chemie 133: 1291-1295. Sastrohamidjojo, H. 2001. Spektroskopi. Yogyakarta: Liberty. Sastrohamidjojo, H. 2005. Kromatografi. Yogyakarta: Liberty. Triono S. Dan Haryadi W. 2014. Sintesis dan Karakterisasi 1,7-difenil-1,4,6heptatrien-3-on sebagai Bahan Zat Warna melalui Kondensasi Aldol Silang. Prosiding Seminar Nasional Sains dan pendidikan Sains IX Fakultas Sains dan Matematika Volume 5(1): 491-498. Wonorahardjo, S. 2013. Metode-Metode Pemisahan Kimia. Jakarta: Akademia Permata.

48

Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Bahan dan Rendemen 1. Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 Sikloheksanon

= 1 x 0,005 mol x 98 gram/mol = 0,49 gram

Benzaldehida


NaOH

= 0,005 mol x 40 gram/mol = 0,2 gram

Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)

2. Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 2 : 1 Sikloheksanon


Benzaldehida


NaOH


Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)



Benzaldehida


NaOH


Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)



Benzaldehida


NaOH


Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)

49



Benzaldehida


NaOH


Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)

6. Dibenzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 2 Sikloheksanon


Benzaldehida


NaOH


Akuades : etanol

= 1 : 1 (5ml:5ml)

Perhitungan Rendemen Hasil Sintesis untuk Setiap Variasi Rasio Mol Sikloheksanon : Benzaldehida a. Perhitungan Rendemen Benzilidinsikloheksanon O

O

O

H

NaOH

+

Sikloheksanon

C6H10O

+

C6H5COH

M

0,005 mol

0,005 mol

B

0,005 mol

0,005 mol

S

-


Benzaldehida

C13H14O

0,005 mol

-

0,005 mol

50

+ H2O

Berat teoritis benzilidinsikloheksanon

= 0,005 mol x 186 gram/mol = 0,93 gram × (% kemurnian KLT

Rendemen = 1.

Rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 Rendemen =

,

,

= 4,54%

2.


,

,

= 8,52%

3.

× 12,31%


,

,

= 9,95%

4.

× 6,87%

× 23,00%


,

,

× 53,46%

= 12,73%

5.


,

,

= 2,79%

× 14,64%

51

)

b. Perhitungan Rendemen Dibenzilidinsikloheksanon

O

O

+

O H

2

Sikloheksanon

NaOH

Benzaldehida

C6H10O

+

2C6H5COH

M

0,005 mol

0,01 mol

B

0,005 mol

0,01 mol

S

Dibenzilidinsikloheksanon

-

C20H18O

+ H2O

0,005 mol

-

0,005 mol

Berat teoritis dibenzilidinsikloheksanon

= 0,005 mol x 274 gram/mol = 1,37 gram × (% kemurnian KLT

Rendemen = 1.


,

,

× 72,14%

= 32,39%

2.


,

,

× 76,39%

= 35,88%

3.


,

,

× 64,44%

= 18,93%

52

)

4.


,

,

= 0,94%

5.

× 5,83%


,

,

= 1,13%

× 8,74%

53

Lampiran 2. Prosedur Sintesis Benzilidinsikloheksanon 1.

Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 1 : 1 5ml etanol

0,20 gram

5ml akuades

NaOH

Erlenmeyer -dimasukkan dalam ice bath

0,49 gram

0,53 gram

sikloheksanon

benzaldehida Campuran -distirer selama 4 jam pada suhu 5oC Endapan

Menyaring dan mencuci endapan menggunakan akuades

Mengeringkan dan menimbang endapan

Karakterisasi KLT dan KLT Scanner

54

2.

Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 2 : 1 0,20 gram

5ml etanol

5ml akuades

NaOH


0,98 gram

0,53 gram

sikloheksanon


Menyaring dan mencuci endapan menggunakan akuades Mengeringkan dan menimbang endapan


55

3.

Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 4 : 1

5ml etanol

0,20 gram

5ml akuades

NaOH


1,96 gram

0,53 gram

sikloheksanon





56

4. Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 6 : 1 0,20 gram 5ml etanol

NaOH

5ml akuades


2,94 gram

0,53 gram

sikloheksanon

benzaldehida Campuran -distiter selama 4 jam pada suhu 5oC Endapan




57

5.

Sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon dengan rasio mol sikloheksanon : benzaldehida 8 : 1 0,20 gram 5ml etanol

NaOH

5ml akuades


3,92 gram

0,53 gram

sikloheksanon

benzaldehida Campuran -distiter selama 4 jam pada suhu 5oC Endapan




58

Lampiran 3. Hasil TLC Scanner Senyawa Hasil Sintesis

59

60

61

Hasil KLT Scanner Sampel B Setelah Direkristalisasi

62

Lampiran 4. Hasil IR Sintesis Senyawa Benzilidinsikloheksanon

63

64

65

Lampiran 5. Hasil 1H-NMR Sintesis Senyawa Benzilidinsikloheksanon

66

67

68

Lampiran 6. Alat dan Dokumentasi Penelitian

Ice bath

Chamber

KLT Scanner

Neraca Analitik

69

PENGARUH VARIASI RASIO MOL SIKLOHEKSANON- BENZALDEHIDA PADA SINTESIS BENZILIDINSIKLOHEKSANON

Recommend Documents