REAKSI REDUKSI TERHADAP 4-ETOKSI-3-METOKSI BENZALDEHIDA DAN SINAMALDEHIDA DENGAN KONDISI TANPA PELARUT
Disusun oleh:
LINA TRI MARFU’AH M0310029
SKRIPSI Ditulis dan diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “Reaksi Reduksi terhadap 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida dan Sinamaldehida dengan Kondisi tanpa Pelarut” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 3 Agustus 2015
LINA TRI MARFU’AH
iii
REAKSI REDUKSI TERHADAP 4-ETOKSI-3-METOKSI BENZALDEHIDA DAN SINAMALDEHIDA DENGAN KONDISI TANPA PELARUT LINA TRI MARFU’AH Program Studi S1 Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK Reaksi reduksi dengan prosedur sederhana, relatif cepat, dan efisien energi terhadap 4-etoksi-3-metoksi benzaldehida dan sinamaldehida dengan kondisi tanpa pelarut telah dilakukan. Senyawa 4-etoksi-3-metoksi benzaldehida diperoleh dari reaksi etilasi dari senyawa vanilin menggunakan dietil sulfat dan NaOH. Proses reduksi senyawa 4-etoksi-3-metoksi benzaldehida dan sinamaldehida dilakukan menggunakan reduktor NaBH4 dengan cara penggerusan pada temperatur kamar tanpa menggunakan pelarut. Identifikasi produk hasil reduksi 4-etoksi-3-metoksi benzaldehida menggunakan FT-IR dan 1HNMR menghasilkan 4-etoksi-3-metoksi benzil alkohol. Rendemen hasil reduksi didapatkan sebanyak 97%. Produk hasil reduksi sinamaldehida dikarakterisasi dengan FT-IR dan GC-MS mengindikasikan terbentuknya sinamil alkohol dengan rendemen 71%. Kata Kunci: 4-etoksi-3-metoksi benzaldehida, sinamaldehida, vanilin
iv
reduksi
tanpa
pelarut,
THE REDUCTION REACTION OF 4-ETHOXY-3-METHOXY BENZALDEHYDE AND CINNAMALDEHYDE UNDER SOLVENT-FREE CONDITION LINA TRI MARFU’AH Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Sebelas Maret University.
ABSTRACT A simple, relatively quick, and energy-efficient procedure for reduction of 4-ethoxy-3-methoxy benzaldehyde and cinnamaldehyde under solvent-free conditions has been carried out. The 4-ethoxy-3-methoxy benzaldehyde was obtained by etilation of vanillin using diethyl sulphate and NaOH. The reduction process of 4-ethoxy-3-methoxy benzaldehyde and cinnamaldehyde was done with NaBH4 by grinding at room temperature under solvent-free conditions. Product identification of 4-ethoxy-3-methoxy benzaldehyde reduction using FT-IR and 1HNMR yielded 4-ethoxy-3-methoxy benzyl alcohol. The reduction gave the alcohol in 97% yield. Reduction products of Cinnamaldehyde were characterized by FT-IR and GC-MS indicated the formation of cinnamyl alcohol in 71% yield. Keyword: 4-ethoxy-3-methoxy benzaldehyde, cinnamaldehyde, solvent-free reduction, vanilin
v
MOTTO “Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain.” (HR. Ahmad, Thabrani, Daruqutni) “Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan sholatmu sebagai penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar.” (Al-Baqarah: 153) “Hidup adalah seperti mengendarai motor, meski beriringan tapi akan melalui lubang yang berbeda.” (Penulis) “Hiduplah seperti pohon kayu yang lebat buahnya, hidup di tepi jalan dan dilempari orang dengan batu, tetapi dibalas dengan buah.” (Abu Bakar Sibli) “Bersikaplah kukuh seperti batu karang yang tidak putus-putusnya dipukul ombak. Ia tidak saja tetap berdiri kukuh, bahkan ia menenteramkan amarah ombak dan gelombang itu.” (Marcus Aurelius) “Punggung pisaupun jika diasah akan menjadi tajam.” (Anonim)
vi
PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahkan kepada: Allah SWT dan Rasulullah SAW, Ibu, Babe, Neneng Nur K., Azis A. Ghanny, Keluarga dan semua sahabatku tercinta, Almamaterku Kimia FMIPA UNS.
vii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul “Reaksi Reduksi terhadap 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida dan Sinamaldehida dengan Kondisi tanpa Pelarut”. Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi S1 Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan, arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku Kepala Program Studi S1 Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNS sekaligus sebagai pembimbing akademik yang senantiasa memberi masukan dan perhatian. 2. Dr. rer. nat. Maulidan Firdaus, M.Sc selaku Pembimbing I yang telah banyak memberikan ilmu, arahan, dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 3. Nestri Handayani, M.Si, Apt, selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Ibu, babe dan saudara-saudariku tercinta dan tersayang yang selalu memberikan kasih sayang, cinta, semangat, dukungan, dan do’anya. 5. Kakak tersayang Neneng Nur Khasanah dan Azis Abdul Ghanny yang telah memberikan dukungan dan dorongan motivasi yang mambangun,. 6. Rizqy Fadhila, Yenny Nurcahya, Aulia Vellarani, Dewi Restu Tri Wardani, dan sahabat-sahabat kimia 2010 tercinta dan teman-teman Program Studi S1 Kimia FMIPA UNS yang selalu memberi dorongan dalam penyusunan skripsi ini. 7. Nanti K, Eris Nurmawati, Luthfi A, Chomsatin A, Isna Maylani, Ulfah Maslahah, Rina Dewi Astuti, Muhimatul Maghfiroh, Ikfini Ma’anillah, Justina Zahrotul U, Masyithah Gati, Wiwit, Olla, Dian dan teman-teman satu organisasi lainnya, terima kasih atas penjagaan serta semangat yang telah ditularkan.
viii
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT membalas semua bantuan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak seluruhnya sempurna, untuk itu penulis dengan senang hati menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi rekan-rekan semua, khususnya bagi pembaca dan perkembangan ilmu pengetahuan. Akhir kata, penulis mohon maaf apabila ada kesalahan.
Surakarta, 3 Agustus 2015
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iii HALAMAN ABSTRAK ....................................................................................... iv HALAMAN ABSTRACT .................................................................................... v HALAMAN MOTTO ........................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... vii KATA PENGANTAR ........................................................................................viii DAFTAR ISI ......................................................................................................... x DAFTAR TABEL ...............................................................................................xii DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiii DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xiv BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 A. Latar Belakang Masalah .................................................................. 1 B. Perumusan Masalah ......................................................................... 3 1. Identifikasi Masalah .................................................................. 3 2. Batasan Masalah ....................................................................... 3 3. Rumusan Masalah ..................................................................... 4 C. Tujuan Penelitian ............................................................................. 4 D. Manfaat Penelitian ........................................................................... 4 BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................. 5 A. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5 1. Vanilin ...................................................................................... 5 2. Dietil Sulfat ............................................................................... 6 3. 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida ............................................ 6 4. Sinamaldehida........................................................................... 7 5. Sinamil Alkohol ........................................................................ 9 6. Natrium Borohidrat ................................................................... 10
x
7. Reaksi Reduksi Aldehida .......................................................... 11 8. FTIR (Fourier Transmission Infra Red) ................................... 13 9. NMR (Nuclear Magnetic Resonance) ...................................... 15 10. Gas Kromatografi Spektrometri Massa (GCMS) ..................... 17 11. Reaksi dengan Kondisi Tanpa Pelarut ...................................... 19 B. KERANGKA PEMIKIRAN ............................................................ 19 C. HIPOTESIS ................................................................................... 22 BAB III METODOLOGI ...................................................................................... 23 A. Metode penelitian ................................................................................ 23 B. Tempat dan Waktu Pelaksanaan ....................................................... 23 C. Alat dan Bahan yang Digunakan......................................................... 23 D. Prosedur Penelitian.............................................................................. 24 E. Teknik Analisis Data ........................................................................... 26 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .......................... 29 A. Reaksi Etilasi Senyawa Vanilin ........................................................... 29 B. Reduksi Senyawa 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida dengan NaBH4 tanpa menggunakan Pelarut .................................................... 31 C. Reduksi
Senyawa
Sinamaldehida
dengan
NaBH4
tanpa
menggunakan Pelarut .......................................................................... 34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 37 A. Kesimpulam ........................................................................................ 37 B. Saran .................................................................................................... 37 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 38 LAMPIRAN-LAMPIRAN.................................................................................... 46
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Serapan Khas Beberapa Gugus Fungsi pada Spektroskopi Inframerah .... 14 Tabel 2. Absorpsi Tekukan C-H (dari) Benzena Tersubstitusi ................................ 15 Tabel 3. Pergeseran Kimia untuk Beberapa Jenis Proton terhadap TMS ................ 17
xii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Senyawa Vanilin .....................................................................................5 Gambar 2. Struktur Senyawa Dietil Sulfat ...............................................................6 Gambar 3. Struktur Senyawa 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida ............................7 Gambar 4. Struktur Senyawa Sinamaldehida...........................................................8 Gambar 5. Struktur Senyawa Sinamil Alkohol ........................................................9 Gambar 6. Senyawa NaBH4 ...................................................................................10 Gambar 7. Mekanisme Reaksi Reduksi secara Umum (Fessenden, 1986) ............ 11 Gambar 8. Skema Reaksi Pembentukan p-anisil Alkohol (Vellarani, 2015) .........12 Gambar 9. Kemungkinan Mekanisme Reaksi Reduksi Tanpa Pelarut terhadap Furfural dengan Reduktor NaBH4 menjadi Furfuril Alkohol..............13 Gambar 10. Peta Korelasi untuk Identifikasi Gugus dalam Spektra IR (Fessenden, 1986)................................................................................15 Gambar 11. Perkiraan Mekanisme Reaksi Etilasi Vanilin menggunakan Dietil Sulfat dan NaOH .................................................................................20 Gambar 12. Perkiraan Mekanisme Reaksi Reduksi 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida dengan NaBH4 ..............................................................21 Gambar 13. Perkiraan Mekanisme Reaksi Reduksi Senyawa Sinamaldehida dengan NaBH4 .....................................................................................22 Gambar 14. Spektra FTIR Produk Hasil Etilasi Senyawa Vanilin (KBr) ..............30 Gambar 15. Spektra 1HNMR Produk Hasil Etilasi Senyawa Vanilin (CDCl3; 400 MHz) ............................................................................................31 Gambar 16. Spektra IR Produk Hasil Reduksi Senyawa 4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida (KBr).............................................................................32 Gambar
17.
Spektra
1
HNMR
Produk
Hasil
Reduksi
Senyawa
4-Etoksi-3-Metoksi Benzaldehida (CDCl3; 400 MHz) .......................33 Gambar 18. Spektra FTIR Produk Hasil Reduksi Senyawa Sinamaldehida (neat) ...................................................................................................35 Gambar 19. Spektra Massa Produk Hasil Reaksi Reduksi dari Sinamaldehida ....36 Gambar 20. Spektra Massa Standar dari Sinamil Alkohol .....................................36
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Keterangan Kondisi Alat .................................................................. 46 Lampiran 2. Hasil Perhitungan Rendemen ........................................................... 47 Lampiran 3. Kromatogram GC Senyawa Sinamil alkohol ................................... 50
xiv
