OPTIMASI MOL NATRIUM HIDROKSIDA PADA SINTESIS 2,6-BIS(3',4'-DIMETOKSIBENZILIDIN)SIKLOHEKSANON MELALUI REAKSI CLAISEN-SCHMID MOLE OPTIMIZATION OF SODIUM HYDROXIDE ON 2,6-BIS(3',4'-DIMETHOXYBENZYLIDENE)CYCLOHEXANONE SYNTHESIS THROUGH CLAISEN-SCHMIDT REACTION Nurul Khotimah Putri Pertiwi & Sri Handayani,
Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta e-mail :
[email protected]
Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah mol optimum NaOH sebagai katalis untuk menghasilkan senyawa 2,6-bis-(3',4'-dimetoksibenzilidin)sikloheksanon melalui reaksi Claisen-Schmidt agar dapat menghasilkan senyawa hasil sintesis dengan rendemen maksimal. Sintesis senyawa 2,6-bis-(3',4'dimetoksibenzildin)sikloheksanon melalui reaksi ClaisenSchmidt dilakukan dengan metode pengadukan pada suhu 10oC. Bahan dasar yang digunakan adalah 3,4-dimetoksibenzaldehida dan sikloheksanon. Pada penelitian ini NaOH digunakan sebagai katalis. Pelarut yang digunakan adalah akuades dan metanol. Variasi mol NaOH yang ditambahkan adalah sebagai berikut 0,005; 0,01; 0,02; 0,04 dan 0,08 mol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada NaOH 0,005; 0,01; 0,02; 0,04 dan 0,08 mol, akan menghasilkan rendemen secara berurutan 89,56; 81,23; 107,68 115,98; dan 14,55 %. Dari data dapat diketahui bahwa rendemen optimum diperoleh pada 0,04 mol NaOH, yaitu 115,98 %. Kata kunci: Benzilidinsikloheksanon, reaksi Claisen-Schmidt
1
Abstract This research aims to determined the optimum number of moles of NaOH as a catalyst to produce the compound 2,6bis(3',4'-dimethoxybenzylidene)cyclohexanone through ClaisenSchmidt reaction in order to produce maximum yield. Synthesizing of 2,6-bis-(3',4'dimethoxybenzylidene)cyclohexanone through Claisen-Schmidt reaction was conducted by stirring method at 10°C. Raw material that used were 3,4-dimethoxybenzaldehyde and cyclohexanone. In this research, NaOH was used as a catalyst. The solvent that used were aquades and methanol. Moles variations of NaOH which was added in the research were 0.005; 0.01; 0.02; 0.04 and 0.08 moles. The results shows that the NaOH 0.005, 0.01, 0.02, 0.04, and 0.08 mol have produce in yield, 89.56, 81.23, 107.68, 115.98, and 14,55% respectively. From the data it can be seen the optimum yield obtained at 0.04 mol NaOH, is 115.98%. Keywords: Reaction PENDAHULUAN Pencemaran
benzylydenecyclohexanone,
Claisen-Schmidt
lingkungan
radikal bebas sehingga radikal bebas
menimbulkan adanya radikal bebas
berubah menjadi bentuk yang lebih
yang dapat menyebabkan bermacam-
stabil.Sardjiman [3] telah berhasil
macam
mensintesis
radikal
penyakit. bebas
Peningkatan
semakin
senyawa
analog
tinggi
kurkumin yaitu Pentagamavunon-0
pertahanan
(PGV-0). Senyawa kurkumin dan
antioksidan tubuh menurun. Hal ini
PGV-0 telah dimodifikasi menjadi
dapat memicu kerusakan organela
senyawa
sel,
Heksagamavuon-0
menyebabkan
enzim
dan
menyebabkan
peroksidasi lipid [1].
analog
lain, (HGV-0)
seperti atau
2,6-bis-(4'-hidroksi-3'-
Kurkumin telah dilaporkan
metoksibenzilidin)sikloheksanon [4].
memiliki efek farmakologi seperti
Kondensasi aldol silang dapat
antiinflamasi dan antioksidan [2].
dilakukan melalui dua macam cara
Antioksidan
yaitu
menghambat
mekanisme
pembentukan radikal bebas dengan
mekanisme
bertindak sebagai donor H terhadap
dan
2
enolat.
Handayani
enol
dan
Budimarwanti [5]
dalam
penelitiannya menyebutkan bahwa
Fokus
dari
penelitian
ini
sintesis dengan mekanisme enol
adalah sintesis senyawa 2,6-bis(3',4'-
dilakukan
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
dengan
menggunakan
katalis asam, sedangkan mekanisme
menggunakan variasi mol katalis
enolat
NaOH.Tujuan dari penelitian ini
dilakukan
dengan
menggunakan katalis basa. Senyawa
adalah
2,6-bis-(3',4'-
konsentrasi NaOH dalam sintesis ,
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
menentukan
dapat
sintesis
menghasilkan produk optimum, dan
3,4-
identifikasi senyawa 2,6-bis-(3',4'-
dan
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
diperoleh
kondensasi
dari
aldol
antara
dimetoksibenzaldehida
sikloheksanon dengan katalis basa.
sintesis
mol
menggunakan
pengaruh
NaOH
yang
FTIR
dan
Spektrometer1H-NMR
Handayani [6] melaporkan bahwa
menentukan
3,4-
dimetoksidibenzalaseton
METODE PENELITIAN
menggunakan katalis NaOH 0,0015
Alat
mol menghasilkan rendemen 30,36
Erlenmeyer, satu set
%. Sintesis antara Vanilin dan aseton
pengaduk (ice bath & magnetic
menggunakan
stirer),TLC
NaOH
0,02
mol
scanner
alat
(CAMAG),
menunjukkan rendemen 73,86 % [7].
spektrometer FTIR (Nicolet Avatar
Hal ini menunjukkan jika konsentrasi
360 IR), dan spektrometer 1H-NMR
katalis
Bahan
NaOH
yang
digunakan
berbeda akan diperoleh rendemen
Sikloheksanon p.a Merck, 4-
yang tidak sama. Jung et al. [8] telah
metoksibenzaldehida
melakukan
etanol p.a. Merck, akuades, NaOH,
penelitian
tentang
p.a
Merck,
pengaruh konsentrasi NaOH dalam
3,4-dimetoksibenzaldehida
sintesis
Merck, kloroform p.a Merck dan
8-fenil-8-azabisiklo
[3.2.1]octan-3-one.
Hasil
optimal
heksana.
adalah pada konsentrasi NaOH 0,01 N menghasilkan rendemen 93 %.
Prosedur Kerja
3
p.a
Melarutkan NaOH 0,005 mol
Karbanion
dari
sikloheksanon
dalam 3 mL akuades. Sebanyak
terbentuk
0,005
Sikloheksanon
basa.Sikloheksanon yang terionisasi
ditambahkan secara perlahan (tetes
akan bertindak sebagai nukleofil dan
demi tetes). Menambahkan secara
menyerang C=O karbonil pada 3,4-
tetes
dimetoksibenzaldehida yang bersifat
mol
demi
tetes
dimetoksibenzaldehida
3,4sebanyak
dengan
elektrofilik.
Reaksi
suasana
dilanjutkan
0,01 mol yang sudah dilarutkan
dengan transfer proton dan dehidrasi.
dalam
3,4-dimetoksibenzaldehida
dibuat
berlebih,
reaksi
5
ml
metanol.
disaring
dan
sintesis
kemudian
menggunakan
Endapan
didiamkan.
Hasil
menyebabkan
diidentifikasi
kondensasi
spektroskopi
sikloheksanon masih memiliki dua
KLT,
FTIR dan 1H-NMR.
kembali
karena
hidrogen pada posisi alfa. Persamaan reaksi yang terjadi ditunjukkan pada Gambar 1.
HASIL DAN DISKUSI Sintesis
Senyawa
2,6-bis(3',4'-
O
O
O
OCH3 H
ini
OCH3
H3CO
OCH3
NaOH
+2
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon Sintesis
H3CO
OCH3
Gambar 1. Reaksi sintesis 2,6bis(3',4'dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
menggunakan
bahan dasar sikloheksanon dan 3,4dimetoksibenzaldehida serta NaOH sebagai katalis. Mol NaOH yang
Variasi mol katalis NaOH
digunakan terdiri dari 5 variasi, yaitu
berpengaruh
0,005; 0,01; 0,02; 0,04; dan 0,08
produk sintesis. Semakin besar mol
mol.
NaOH, Reaksi
yang
sintesis
terjadi
pada
terhadap
maka
rendemen
semakin
besar
rendemen yang diperoleh, dan akan
2,6-bis-(3',4'-
mengalami
penurunan
rendemen
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
setelah mencapai titik optimum,
adalah
yaitu pada NaOH 0,04 mol. Katalis
Senyawa
reaksiClaisen-Schmidt. sikloheksanon
memiliki
dapat mempercepat reaksi, sehingga
empat Hα yang sangat mudah untuk
semakin
–
diserang oleh ion OH dari basa kuat.
besar
NaOH
maka
kesetimbangan cepat tercapai hingga
4
keadaan optimum. Kesetimbangan
daerah 1596,84 cm-1 menunjukkan
yang lebih cepat tercapai akan
adanya gugus karbonil (C=O).Di
menghasilkan
sebelah
berat
hasil
yang
kanan
muncul
serapan
konstan. Berat hasil akan berkurang
medium pada daerah 1576,97 cm-1
setelah keadaan optimum. Hal ini
yang
terjadi
alkena.Pergeseran kearah kanan ini
karena
reversibel,
reaksi
setelah
berjalan
kesetimbangan
menunjukkan
disebabkan
gugus
karena
C=C
adanya
efek
optimum reaksi akan berbalik.
konjugasi pada alkena dan cincin
Rendemensenyawa
aromatik..
hasil
sintesis
disajikan pada Tabel 1.
Serapan yang menunjukkan
Table 1. Hasil sintesis NaOH (mol) 0,005 0,01 0,02 0,04 0.08
Berat hasil (g) 1,98 2,17 2,32 2,58 2,74
kadar (%) 88,66 73, 37 90,97 88,11 10,41
adanya gugus eter (C-O) muncul di daerah
Rende men (%) 89,56 81,23 107,68 115,98 14,55
sekitar
1250,31cm-1dan
daerah
cm-1dengan
1021,80
diperkuat serapan didaerah 1139,55 cm-1. Substituen metoksi pada 3,4dimetoksibenzaldehida terletak pada posisi
meta
dan
para
sehingga
muncul serapan pada 614,64 cm-1
Identifikasi dengan spektrometer
dan 769,64 cm-1 dengan diperkuat
FTIR
905,39 cm-1 sebagai karakteristik
Hasil spectra IR ditunjukkan
posisi meta, sedangkan posisi para
pada Gambar 2.
ditunjukkan pada serapan di daerah 847,55 cm-1. Gugus OH terlihat sebagai serapan melear di atas 3000 cm-1. Hal ini disebabkan adanya KBr yang
memiliki
hidroskopis,Sehingga
sangat dapat
terkontaminasi uap air. Gambar 2. Hasil Spektra IR Serapan
spesifik
Hasil
tajam
analisis
disajikan pada Tabel 2.
dengan intensitas cukup tinggi di
5
spectra
IR
Table 2. Hasil analisis spectra IR Bilangan gelombang (cm-1) 1659,01 1576,97 1250,31; 1021,80; dan 1139,55 1513,66 dan 1450,49 2932,03 847,55 614,64; 769,64; dan 905,38
Gugus fungsi C=O (karbonil) C=C (alkena) C-O eter C=C aromatic Gambar 3. Spektra 1H-NMR 2,6bis(3',4'dimetoksibenzilidin)sikloheksanon
C-H alifatik Aromatik para Aromatik meta
Spektrometer 1H-NMR akan memperlihatkan
Identifikasi dengan spekrometer 1 H-NMR Identifikasi selanjutnya
memberikan
spektra
informasi
yang
mengenai
lingkungan kimia, jumlah proton,
adalah menggunakan Spektrometer
dan
1
H-NMR. Hasil identifikasi dengan
jumlahhidrogen
yang
berdekatan. Spektra 1H-NMR hasil
1H-NMR disajikan pada Gambar 3.
sintesis
senyawa
2,6-bis(3',4'-
dimetoksibenzilidin)sikloheksanondi sajikan dalam Tabel3 berikut : Tabel 3. Hasil analisis karakterisasi1H-NMR kode a b c d e f g h
δ (ppm) 1,8316 2,9515 7,7562 7,0272 7,1280 6,9222 3,9245 3,9145 7,2655
ΣH 2 4 2 2 2 2 6 6 1
M M T S S D D S S S
Perkiraan proton yang akan muncul ditunjukkan padaGambar 3 sebagai berikut :
J (Hz) 8,32 8,32 g H3CO
d
H3CO h
f
Perkiraan proton CH2 C-H alkena C-H aromatik -OCH3 CDCl3 O c
e
c
b
b a
d
g OCH3
f
OCH3 h
e
Gambar 3. Perkiraan posisi proton hasil sintesis
6
Puncakmultiplet di daerah δ =
6,8 - 8 ppm. Pada pergeseran δ=
1,8316 ppm menunjukkan H pada
7,2655 ppm serapan singlet muncul
posisi a yang diperkirakan sebagai
dengan intensitas yang cukup tinggi
gugus metilen (CH2). Kemudian
merupakan pelarut CDCl3.Spektra
pada δ = 2,9515 ppm muncul puncak
muncul pada δ= 7,7562 ppm dengan
triplet yang memiliki 2 H tetangga,
puncak singlet menunjukkan adanya
menunjukkan gugus metilen(CH2)
gugus C-H alkena pada senyawa
yang terletak pada posisi b. Puncak
hasil sintesis. Pergeseran puncak
dengan
disebabkan adanya pengaruh gugus
serapan
tinggi
pada
pergeseran δ = 3,9245 ppm dan δ =
C=O
3,9145 ppm menunjukkan puncak
elektronegatifitas tinggi. Gugus yang
singlet. Puncak ini menunjukkan
memiliki ektronegatifitas tinggi akan
adanya gugus metoksi (OCH3) yang
menarik
terikat pada senyawa hasil sintesis.
menyebabkan
Hasil sintesis ini memiliki dua
terlindungi (dishielding) (Pavia et
gougus metoksi yang ditunjukkan
al., 2009).
pada posisi g dan h. Puncak doblet
karbonil
proton
Identifikasi
yang
memiliki
disebelahnyadan proton
kurang
menggunakan
muncul pada pergeseran δ = 6,9222
spektrometer FTIR dan spektrometer
ppm dengan kopling J = 8,32 Hz
1
yang diperkirakan proton pada posisi
dihasilkan memiliki gugus fungsi
f. Puncak singlet muncul pada
dan informasi proton mirip dengan
pergeseran
senyawa
δ
=
7,0272
ppm
H-NMR, menunjukkan produk yang
2,6-bis(3',4'-
diperkirakan proton pada posisi d.
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon.
Puncak doblet kembali muncul pada
Sehingga
pergeseran δ = 7,1280 ppm yang
diperkirakan senyawa 2,6-bis(3',4'-
mengikat memiliki kopling J = 8,32
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon.
hasil
sintesis
dapat
Hz diperkirakan sebagai proton pada SIMPULAN
posisi e. Ketiga jenis proton ini
Semakin tinggi mol NaOH, maka
merupakan adanya gugus (C-H) pada
secara
cincin aromatis yang ditandai dengan
umum
rendemen
akan
semakin besar dan pada mol NaOH
munculnya serapan di daerah sekitar
7
tertentu penurunan,
rendemen mol
mengalami NaOH
yang
4.
memberikan produk optimum adalah 0,04 mol dengan rendemen 115,98 %, dan pada hasil spektra FTIR dan 1
H-NMR dapat disimpulkan bahwa
hasil sintesis adalah 2,6-bis(3',4'5.
dimetoksibenzilidin)sikloheksanon. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr. Sri Handayani, selaku Pembimbing Utama.
6.
DAFTAR PUSTAKA 1. Balasubramanyam, Adaikala Koteswari, Sampath Kumar, Finny Monickaraj, Uma Maheswari, & Mohan. (2003). Curcumin-induced inhibition of cellular reactive oxygen species generation. Novel therapeutic implications. J. Biosci., 28(6): 715-721. 2. Weber, W. M., Hunsacker, L. A., Abcouver, S. F., Deck, L. M., & Vander Jagt, D. L.. (2005). Anti-oxidant Activities of Curcumin and Related Enones, Bioorganic and Medicinal Chemistry, 13(11): 3811–3820 3. Sardjiman. (2000). Synthesis of Some New Series of Curcumin Analogues, Antioxidative, Antiinflammatory, Antibacterial Activity, and Qualitative Structure Activity relationship. Dissertation. Gadjah Mada
7.
8.
8
University: Departemen Kimia FMIPA. Sardjiman, Reksohadiprodjo, M. S., & Timmerman, H. (2003). Derivatives of Benzylidene Cyclohexanone, Benzylidene Cyclopentanone, Benzylidene Acetone and Their Synthesis, United States Patent. No 6,541,672 B1. Budimarwanti dan Sri Handayani. (2010). Efektivitas Katalis Asam Basa Pada Sintesis 2-hidroksikalkon, Senyawa yang Berpotensi Sebagai Zat Warna, Prosiding Seminar Nasional Kimia. Yogyakarta : FMIPA UNY. Sri Handayani, Sabirin Matsjeh, Chairil Anwar, Sri Atun, & Is Fatimah. (2012). Novel Synthesis of 1,5-dibenzalacetone Using NaOH/ZrO2Montmorillonite as Cooperative Catalyst. International Journal of Chemical and Analytical Science. 3(6): 1419-1424 Sri Handayani, Arianingrum, & Haryadi. (2011). Vanilin Structure Modification of Isolated Vanilla Fruit (vanilla Planifolia Andrews) to form Vanillinacetone. Proceeding 14th Asian Chemical Congress. Thailand D. Jung, J. Song, D. Lee, Y. Kim, Y. Lee, & Hahn J. (2006). Syntesis of 2-Subtituted 8azabicyclo[3,2,1]octan-3-ones in Aquoeus NaOH Solution of Low Consentration. Bull. Korena Chem. Soc. (9): 1493-1496
