SINTESIS ASAM (E)-3,4,5-TRIMETOKSISINAMAT SEBAGAI BAHAN AWAL UNTUK SINTESIS PODOFILOTOKSIN
CHINTIA FEBRIANI PERMATASARI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sintesis Asam (E)3,4,5-Trimetoksisinamat sebagai Bahan Awal untuk Sintesis Podofilotoksin adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2017 Chintia Febriani Permatasari NIM G44120071
iv
v
ABSTRAK CHINTIA FEBRIANI PERMATASARI. Sintesis Asam (E)-3,4,5Trimetoksisinamat sebagai Bahan Awal untuk Sintesis Podofilotoksin. Dibimbing oleh BUDI ARIFIN dan TUTI WUKIRSARI. Podofilotoksin adalah isolat lignan alami dari tumbuhan, khususnya genus Podophyllum. Khasiat sebagai antidot, antivirus, antitumor, antijamur, dan terutama antikanker telah memunculkan berbagai metode untuk menyintesis senyawa ini. Asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat (TMCA) adalah salah satu bahan awal untuk sintesis podofilotoksin melalui rute Diels-Alder intramolekul. Senyawaan asam metoksisinamat sendiri dikenal penting untuk pengobatan berbagai penyakit, dengan sifat farmakologis yang luas dalam terapi onkologi, osteoporosis, artritis, antiradang, dan inhibisi enzim. Dalam penelitian ini, TMCA berhasil disintesis dengan rendemen 15% dalam 4 tahap. Metilasi metil galat komersial, diikuti dengan reduksi-LiAlH4 dan oksidasi-piridinium klorokromat membentuk trimetil-galaldehida. Kondensasi Knoevenagel berkataliskan-βalanina dengan asam malonat selanjutnya menghasilkan TMCA. Produk dari setiap tahap telah dielusidasi secara spektroskopi. Reduksi-oksidasi dalam 1wadah serta optimisasi katalis basa dalam tahap kondensasi masih perlu diteliti lebih lanjut untuk meningkatkan rendemen TMCA. Kata kunci: antikanker, asam 3,4,5-trimetoksisinamat, Diels-Alder, lignan.
ABSTRACT CHINTIA FEBRIANI PERMATASARI. Synthesis of (E)-3,4,5Trimethoxycinnamic acid as a Precursor for Podophyllotoxin Synthesis. Supervised by BUDI ARIFIN and TUTI WUKIRSARI. Podophyllotoxin is a natural lignan isolate from plants, especially the Podophyllum genus. Its efficacy as antidote, antiviral, antitumor, antifungal, and particularly anticancer have led to various synthetic methods for this compound. (E)-3,4,5-Trimethoxycinnamic acid (TMCA) is a starting material for podophyllotoxin synthesis through the intramolecular Diels-Alder route. Methoxycinnamic compounds themselves are known as important substances for treatment of various diseases, with widespread pharmacological properties related to various therapeutical fields, such as oncology, osteoporosis, arthritis, antiinflammatory, and inhibition of enzyme. In this research, TMCA has succesfully synthesized with an overall yield of 15% in 4 steps. Methylation of commercial methyl gallate, followed with LiAlH4-reduction and pyridinium chlorochromateoxidation formed trimethylgallaldehyde. -Alanine-catalyzed Knoevenagel condensation with malonic acid then resulted in TMCA. The products from each step had been elucidated by spectral analysis. A 1-pot reduction-oxidation step together with optimization of the base catalyst used in the condensation step still need further study in order to increase the yield of TMCA. Keywords: anticancer, 3,4,5-trimethoxycinnamic acid, Diels-Alder, lignan
vi
vii
SINTESIS ASAM (E)-3,4,5-TRIMETOKSISINAMAT SEBAGAI BAHAN AWAL UNTUK SINTESIS PODOFILOTOKSIN
CHINTIA FEBRIANI PERMATASARI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017
viii
x
xi
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah dengan judul Sintesis Asam (E)-3,4,5Trimetoksisinamat sebagai Bahan Awal untuk Sintesis Podofilotoksin ini berhasil diselesaikan. Karya tulis ini disusun berdasarkan kegiatan penelitian yang dilaksanakan mulai Oktober 2016 hingga April 2017 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia, FMIPA, IPB, Bogor. Karya ilmiah ini merupakan wujud persembahan kepada Almarhumah Ibunda tercinta yang telah memberi dukungan moral dan material kepada penulis dalam menempuh studi, penelitian, dan penulisan karya ilmiah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Budi Arifin, MSi dan Tuti Wukirsari, PhD selaku pembimbing, Luthfan Irfana, MSi serta Dr Auliya Ilmiawati yang telah banyak memberi arahan dan masukan dalam melaksanakan penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih atas kerja sama, masukan, dan kebersamaannya, terutama kepada Bapak Sabur, Suharti, dan Endeh Badryah. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Zainab, Dania Nurlita Sari, Firda Aulia, Neng Astini, Ela Laelasari, Widya Ichsani Sayuti, dan Muhamad Pandu Darussalam yang mendampingi penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.
Bogor, Juni 2017 Chintia Febriani Permatasari
xii
xiii
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
xivii
DAFTAR GAMBAR
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
BAHAN DAN METODE
3
Bahan dan Alat
3
Langkah Kerja
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
Metil Trimetilgalat
5
3,4,5-Trimetoksibenzil Alkohol
10
3,4,5-Trimetoksibenzaldehida
12
Asam (E)-3,4,5-Trimetoksisinamat
15
SIMPULAN DAN SARAN
18
DAFTAR PUSTAKA
18
LAMPIRAN
21
RIWAYAT HIDUP
37
xiv
DAFTAR TABEL 1 Analisis spektrum 1H NMR noda dengan Rf ~0.70 hasil proteksi metil pada metil trimetilgalat (pelarut CDCl 3) 2 Analisis spektrum 13C NMR produk dengan Rf ~0.70 hasil proteksi metil pada metil trimetilgalat (pelarut CDCl 3) 3 Analisis spektrum 1H NMR produk reduksi metil trimetilgalat (pelarut CDCl3) 4 Analisis spektrum 13C NMR produk reduksi metil trimetilgalat (pelarut CDCl3) 5 Analisis spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.55 hasil oksidasi pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (pelarut CDCl3) 6 Analisis spektrum 13C NMR produk dengan Rf ~0.55 hasil oksidasi pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (pelarut CDCl3) 7 Analisis spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.50 hasil kondensasi 3,4,5-trimetoksibenzaldehida dengan asam malonat (pelarut CDCl 3)
9 10 12 12 15 15 17
xv
DAFTAR GAMBAR 1 2
3 4 5 6 7
8 9
10
11
12
13 14
15
Struktur molekul podofilotoksin Asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat sebagai salah satu bahan awal untuk sintesis podofilotoksin melalui reaksi Diels-Alder intramolekul Analisis retrosintesis asam 3,4,5-trimetoksisinamat Reaksi pembentukan metil iodida dan mekanismenya Metil iodida dengan serbuk Cu Reaksi trimetilasi pada metil galat dan mekanismenya Kromatogram produk metilasi kasar (P) (eluen: n-heksana-EtOAc 2:1), diamati di bawah sinar UV 254 nm: 3 noda (a) atau 2 noda (b). Serbuk putih produk dengan Rf ~0.70 yang diduga sebagai metil trimetilgalat (c). Hasil uji fenolik produk metilasi dibandingkan dengan kontrol negatif (FeCl3) dan kontrol positif (fenol dan FeCl3) Kromatogram produk reduksi (P) (eluen: n-heksana-EtOAc 7:3), diamati di bawah sinar UV 254 nm: noda tunggal tanpa sisa reaktan (S) (a). Minyak kuning produk reduksi yang diduga sebagai 3,4,5trimetoksibenzil alkohol (b). Kromatogram produk reduksi yang telah disimpan cukup lama (a) dan setelah dimurnikan kembali dengan KLT preparatif (b), di bawah sinar UV 254 nm (eluen: n-heksana-EtOAc 1:1). Produk reduksi hasil pemurnian (c). Produk kasar 3,4,5-trimetoksibenzaldehida hasil sintesis dengan kondisi pada Lampiran 13 (entri 1) (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm Rf ~0.72 (eluen DCM) (b). Kromatogram KLT dari beberapa vial eluat hasil kromatografi kolom (entri 1) (eluen nheksana-EtOAc 7:3), di bawah sinar UV 254 (c). dan 366 nm (d). Kromatogram KLT-nya di bawah sinar UV 254 nm eluen n-heksana EtOAc (7:3) (a). Produk 3,4,5-trimetoksibenzaldehida hasil KLT preparatif dengan eluen n-heksana-EtOAc (7:3) (b). Produk kasar TMCA hasil sintesis (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm (eluen n-heksana-EtOAc 1:4) (b). Produk TMCA setelah dimurnikan dengan kromatografi kolom pada eluen n-heksana-EtOAc (1:4) (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm (eluen n-heksana-EtOAc 1:4) (b). Spektrum FTIR dari metil galat (a), metil trimetilgalat (b), 3,4,5trimetoksibenzil alkohol (c), 3,4,5-Trimetoksibenzaldehida (d), asam 3,4,5-trimetoksisinamat (e)
1
2 3 6 6 7
7 8
10
11
13
13 16
16
18
xvi
DAFTAR LAMPIRAN 1 Diagram alir reaksi pembentukan TMCA sebagai prekursor podofilotoksin 2 Data hasil sintesis metil iodida 3 Perubahan warna selama proses reaksi metilasi pada metil galat 4 Data hasil sintesis metil 3,4,5-trimetilgalat 5 Data spektrum UV-Vis metil galat 6 Data spektrum UV-Vis metil 3,4,5-trimetilgalat 7 Spektrum 1H NMR dari metil 3,4,5-trimetilgalat (noda Rf ~0.70) 8 Spektrum 13C NMR dari metil 3,4,5-trimetilgalat (noda Rf ~0.70) 9 Data hasil reduksi MTG dengan LiAlH4 10 Data spektrum UV-Vis pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol 11 Spektrum 1H NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (noda Rf ~0.20) dan perbesaran sinyal 12 Spektrum 13C NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (noda Rf ~0.20) dan perbesaran sinyal 13 Data hasil sintesis 3,4,5-trimetoksibenzaldehida 14 Pengamatan pada hasil sintesis 3,4,5-trimetoksibenzaldehida 15 Data spektrum UV-Vis pada 3,4,5-trimetoksibenzaldehida 16 Spektrum 1H NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzaldehida (noda Rf ~0.55) dan perbesaran sinyal 17 Spektrum 13C NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzaldehida (noda Rf ~0.55) dan perbesaran sinyal 18 Data hasil sintesis TMCA 19 Spektrum 1H NMR dari asam 3,4,5-trimetoksisinamat (noda Rf ~0.50) dan perbesaran sinyal
23 24 24 25 26 26 27 28 28 29 30 31 31 32 33 34 35 35 36
1
PENDAHULUAN Podofilotoksin (Gambar 1) atau (7α,7'α,8β,8'α)-7-hidroksi-3',4',5'trimetoksi-4,5-metilenadioksi-2,7'-siklolignano-9',9-lakton (Moss 2000) ialah komponen utama lignan yang diisolasi dari resin podofilin, hasil ekstraksi dari tanaman genus Podophyllum khususnya bagian akar dan rizoma (Chaurasia et al. 2012). Podofilotoksin berkhasiat sebagai antidot, antivirus, antitumor, antijamur, dan antikanker, dengan efek sitotoksik sebagai penghambat mitosis (Pugh et al. 2001). Modifikasi struktur podofilotoksin terus dilakukan untuk mendapatkan senyawa turunan yang lebih aktif, khususnya sebagai antikanker, tetapi dengan efek toksik yang lebih rendah daripada senyawa induknya. Etoposida, teniposida, dan etopofos merupakan 3 senyawa turunan yang kini lazim digunakan dalam kemoterapi kanker (You 2005). Studi aktivitas antikanker telah memicu eksploitasi berlebihan spesies Podophyllum. P. hexandrum, spesies yang paling banyak dimanfaatkan karena kadar resin podofilin dan podofilotoksin yang paling tinggi, kini tergolong langka dan terancam punah (Qazi et al. 2011). OH O
1
5
8
9
7
O O
4
9'
8'
2
O
1'
3'
5'
MeO
OMe OMe
Gambar 1 Struktur molekul podofilotoksin Berbagai alternatif cara mendapatkan podofilotoksin selain mengisolasi dari tanaman terus diupayakan, terutama lewat sintesis kimia dan pendekatan bioteknologi. Telah dilaporkan berbagai jalur sintesis kimia, di antaranya melalui sintesis deoksipodofilotoksin, senyawa dengan struktur yang serupa dengan podofilotoksin, tetapi tanpa gugus –OH di C-7, melalui reaksi Diels-Alder intramolekul (Gambar 2). Dalam rute ini, senyawa (E)-3,4-metilenadioksisinamil alkohol dengan asam (Z)-3,4,5-trimetoksisinamat. Ester yang terbentuk kemudian membentuk deoksipodofilotoksin melalui reaksi Diels-Alder secara intramolekul. Isomer (Z) dari asam 3,4,5-trimetoksisinamat dapat diperoleh dari isomerisasi asam (E)-nya yang secara termodinamik lebih stabil. Maka dari itu, dalam rangka melangsungkan sintesis ke podofilotoksin melalui rute ini, asam (E)-3,4,5trimetoksisinamat (TMCA) merupakan salah satu bahan awal yang penting.
2 OH O O O
O
O O
3,4-metilenadioksisinamil alkohol +
MeO
Esterifikasi
O
OMe MeO
MeO OH
3,4-metilenadioksisinamil 3,4,5-trimetoksisinamat
MeO
Diels-Alder
OMe
asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat O O O O
podofilotoksin MeO
OMe MeO
deoksipodofilotoksin Gambar 2 Asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat sebagai salah satu bahan awal untuk sintesis podofilotoksin melalui reaksi Diels-Alder intramolekul Senyawaan asam metoksi atau hidroksisinamat merupakan zat penting dalam pengobatan berbagai penyakit. Sebagian besar memiliki sifat farmakologis yang luas dalam banyak bidang terapi, seperti onkologi, osteoporosis, artritis, antiradang, dan penghambatan enzim (Jung et al. 2013a). Senyawa TMCA sendiri merupakan salah satu komponen penyusun dari akar Polygala tenuifolia di Jepang yang memiliki efek antistres (penenang) dengan menurunkan kadar norepinefrin dalam locus coeruleus (Kawashima et al. 2004). Senyawa ini juga terkandung dalam tanaman obat Polygalae radyx di Cina dan menunjukkan efek antisawan sehingga dapat digunakan untuk mengobati epilepsi (Chen et al. 2016). Aneka aktivitas TMCA dan senyawaan asam metoksisinamat lainnya dapat dilihat dalam Jung et al. (2013b) beserta semua rujukan di dalamnya. Penelitian ini bertujuan menyintesis TMCA dari metil galat (metil 3,4,5trihidroksibenzoat) untuk digunakan sebagai bahan awal dalam sintesis podofilotoksin. Analisis retrosintesis yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3. Senyawa TMCA dihasilkan dari reaksi kondensasi 3,4,5-trimetoksibenzaldehida dengan asam malonat. 3,4,5-Trimetoksibenzaldehida didapatkan melalui serangkaian reaksi oksidasi, reduksi, dan metilasi dari metil galat.
3 O COOH
MeO
MeO
MeO
MeO
H
MeO OMe
OH
MeO OMe
OMe
O
O HO
MeO
OMe
OMe HO
MeO OMe
OH
Gambar 3 Analisis retrosintesis asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat Bahan-bahan bermutu p.a. yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Sigma-Aldrich® [metil galat (metil 3,4,5-trihidroksibenzoat), tetrahidrofuran (THF), LiAlH4, dan piridinium klorokromat (PCC)] serta Merck® [H3PO4 85%, K2CO3, KI, NaOH, KOH, aseton, diklorometana (DCM), silika gel GF254 untuk kromatografi lapis tipis (KLT), silika gel 60 GF254 untuk KLT preparatif, silika gel 60 (0.2‒0.5 mm dan 0.040‒0.063 mm) untuk kromatografi kolom, silika gel 60 (0.2 – 0.5 mm) dan silika gel 60 G untuk kromatografi cair vakum]. Bahanbahan ini digunakan tanpa dimurnikan terlebih dahulu. Bahan-bahan teknis juga digunakan adalah, meliputi Na2SO4, CuSO4, aseton, n-heksana, etil asetat, etanol, dan DCM. Pelarut teknis didistilasi bertingkat sebanyak sekali sebelum digunakan. Alat-alat analitis yang digunakan adalah spektrofotometer ultraviolettampak (UV-Vis) Shimadzu 1700 PC di Laboratorium Bersama, Departemen Kimia, IPB; spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR) Bruker di Laboratorium Pusat Studi Biofarmaka Tropika, Pusat Studi Biofarmaka Tropika, LPPM, IPB; dan spektrometer resonans magnet inti (NMR) JEOL ECA 500 yang bekerja pada frekuensi 500 MHz (1H) dan 125 MHz (13C) di Pusat Penelitian Kimia, LIPI, Puspiptek, Serpong. Alat-alat kaca yang digunakan meliputi radas refluks dan distilasi untuk sintesis, perangkat ekstraksi, pelat KLT preparatif, serta kromatografi kolom untuk pemisahan dan pemurnian produk. Langkah Kerja Tahapan penelitian diawali dengan sintesis metil iodida (MeI) dan proteksi semua gugus –OH fenolik pada metil galat dengan gugus metil. Metil trimetilgalat yang didapatkan selanjutnya direduksi menjadi 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol, lalu dioksidasi kembali membentuk 3,4,5-trimetoksibenzaldehida. Kondensasi Knoevenagel berkataliskan-basa dengan asam malonat pada akhirnya
4 menghasilkan TMCA. Hasil sintesis dicirikan dengan spektrofotometer UV-Vis, FTIR, dan NMR 1H dan 13C. Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Lampiran 1. Metilasi Sintesis Metil Iodida (Modifikasi Badryah 2016). Sebanyak 3 mol H3PO4 85% diteteskan ke dalam 3 mol metanol dalam labu bulat 500 mL. Reaksi ini eksoterm, dan laju penetesan dijaga agar suhu tidak melebihi titik didih metanol. Campuran dibiarkan mendingin ke suhu kamar, lalu sedikit demi sedikit ditambahkan 0.4 mol KI. Pada setiap penambahan, labu ditutup hingga KI larut, sebelum ditambahkan KI berikutnya. Demikian seterusnya hingga KI tidak dapat larut lagi. Campuran kemudian didistilasi dengan saksama pada suhu 45–55 °C. KI akan segera larut seluruhnya dan warna campuran yang semula agak kuning setelah KI ditambahkan, berubah menjadi jingga kecokelatan. Agar tidak banyak MeI lolos meninggalkan radas distilasi, setiap sambungan radas disegel dengan parafilm dan plastik. Aliran air es digunakan untuk mendinginkan uap distilat dan labu penampung distilat diletakkan di penangas es. Distilasi dihentikan setelah suhu mencapai 55–58 °C dan tidak terlihat lagi distilat menetes. Jika suhu dibiarkan terus naik ke 60 °C atau lebih, metanol akan ikut terdistilasi. Dibutuhkan beberapa jam untuk dosis yang digunakan di sini. Distilat yang terkumpul dibilas dengan 10 mL Na2S2O3 5% (b/v) dingin untuk menghilangkan produk samping iodin, lalu dengan 10 mL akuades dingin untuk menghilangkan garam anorganik yang ikut terlarut. Fase organik yang berisi metil iodida (MeI) kemudian dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat. Semua proses pembilasan dan pengeringan dilakukan segera dan dalam keadaan dingin untuk mencegah MeI menguap. Produk yang jernih dan tidak berwarna disimpan di suhu dingin setelah ditambahkan sedikit serbuk Cu dalam wadah bertutup rapat. Sintesis Metil Trimetilgalat (Modifikasi Badryah 2016). Ke dalam labu leher-2 50 mL dimasukkan 1 mmol metil galat, 3.3 mmol K2CO3, dan 2 mL aseton di bawah atmosfer N2. Kemudian 3.3 mmol MeI dalam 1 mL aseton diteteskan menggunakan semprit sambil terus diaduk. Penambahan MeI dibagi dalam 3 porsi masing-masing 1.1 mmol pada jam ke-0, ke-1, dan ke-2, lalu campuran dibiarkan terus diaduk hingga 4 jam. Sisa K2CO3 disaring dan filtrat dipekatkan menggunakan penguap putar hingga terbentuk serbuk berwarna putih kekuningan. Produk kasar ini dimurnikan dengan KLT preparatif menggunakan eluen n-heksana-EtOAc (7:3). Hasil pemurnian dikeringkan pada suhu 70 °C, lalu ditimbang massanya, dicirikan titik leleh serta spektrum UV-Vis, FTIR, 1H dan 13 C-NMR-nya. Prosedur yang sama digunakan untuk perbanyakan (dengan 28.15 mmol metil galat), tetapi MeI (92.89 mmol) ditambahkan porsi demi porsi setiap selang 10 menit hingga tuntas ditambahkan dalam 10 jam. Reaksi lalu dibiarkan berlangsung semalam. Produk kasar dimurnikan dengan KCV menggunakan eluen n-heksana-EtOAc dari (9.5:0.5) sampai (1:1). Sintesis 3,4,5-Trimetoksibenzil Alkohol (Modifikasi Suharti 2016) Labu leher-2 50 mL diisi dengan 2.5 mmol LiAlH4 dan 2 mL THF di bawah atmosfer N2. Kemudian 2 mmol metil trimetilgalat dalam 3 mL THF ditambahkan tetes demi tetes. Setelah diaduk selama 3 jam pada suhu kamar, sisa LiAlH4 diredam dengan menambahkan 2 mL akuades dan 2 mL NaOH 15% (b/v) tetes demi tetes ke dalam campuran, disusul dengan penambahan 5 mL akuades lagi.
5 Campuran kemudian ditambahkan dengan 10 mL DCM dan direfluks. Fase organik dan fase air dipisahkan dalam keadaan panas dengan menggunakan corong pisah. Fase organik dikumpulkan sementara fase air ditambahkan 10 mL DCM dan direfluks kembali. Langkah ini diulangi sebanyak yang dibutuhkan hingga semua produk telah terekstraksi (dipantau dengan KLT). Pelarut pada fase organik dihilangkan dengan menggunakan penguap putar. Produk yang didapat dikeringkan pada suhu 80 °C dan ditimbang massanya, kemudian dicirikan spektrumnya. Sintesis 3,4,5-Trimetoksibenzaldehida (Modifikasi Suharti 2016) Campuran 1 mmol 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol, 1.44 mmol PCC, dan 5 mL DCM dimasukkan ke dalam labu leher-2 50 mL di bawah atmosfer N2. Reaksi dibiarkan berlangsung selama 3 jam sambil diaduk pada suhu kamar. Campuran reaksi kemudian dicuci sebanyak 3 kali dengan 20 mL NaHSO3 10% (v/v), lalu dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat. Pelarut dihilangkan menggunakan penguap putar. Produk dimurnikan dengan kromatografi kolom menggunakan eluen nheksana-DCM (1:1), selanjutnya fraksi campuran (hasil kromatografi kolom) dimurnikan kembali menggunakan KLT preparatif dengan eluen n-heksanaEtOAc (7:3). Produk yang didapat dikeringkan pada suhu 60 °C dan ditimbang massanya, kemudian dicirikan titik leleh dan spektrumnya. Sintesis Asam (E)-3,4,5-Trimetoksisinamat (Modifikasi Stabile dan Dicks 2004) Ke dalam labu leher-2 50 mL dimasukkan 0.2 mmol 3,4,5-trimetoksibenzaldehida, 0.5 mmol asam malonat, 15 mg β-alanina, dan 5 mL piridina. Campuran direfluks selama 3 jam, lalu didinginkan pada suhu kamar. Setelah itu, labu dipindahkan ke dalam penangas es dan ditambahkan 5 mL HCl pekat tetes demi tetes untuk menetralkan kelebihan basa. Produk kemudian diekstraksi dengan etil asetat. Lapisan organik dikeringkan dengan Na 2SO4 anhidrat, dipekatkan in vacuo, lalu residu dimurnikan menggunakan kromatografi kolom dengan eluen n-heksana-EtOAc (1:1). Produk yang didapat dikeringkan pada suhu 60 °C dan ditimbang massanya, kemudian dicirikan titik leleh dan spektrumnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN Metil Trimetilgalat Tahapan pertama reaksi ialah proteksi gugus –OH fenolik pada metil galat menjadi eter metil. Proteksi ini diperlukan agar tidak terjadi reaksi samping yang tidak diinginkan pada gugus ini dalam tahapan reaksi selanjutnya. Gugus –OH fenolik akan dideprotonasi oleh basa, lalu bereaksi dengan MeI sebagai penyedia gugus metil. MeI yang digunakan merupakan produk reaksi SN2 antara metanol (MeOH) dan KI. Metanol diasamkan dengan asam fosfat, kemudian molekul H 2O sebagai gugus pergi yang baik akan disubstitusi oleh iodida. Produk MeI selanjutnya didistilasi perlahan. Reaksi SN2 dan distilasi harus terjaga suhunya
6 agar tidak jauh melebihi 42.4 °C yang merupakan titik didih MeI. Reaksi yang terjadi beserta mekanismenya ditunjukkan pada Gambar 4.
CH3
KI
OH + +
CH3 OH
H
H3PO4 85%
+
CH3
I + H2O + K3PO4 H2O + K3PO4
CH3 OH2 + K+ I-
CH3 I
Gambar 4 Reaksi pembentukan metil iodida dan mekanismenya Metil iodida diperoleh dalam bentuk cairan tidak berwarna yang sangat mudah menguap sekalipun disimpan pada suhu rendah dalam vial bertutup rapat. Produk ini sangat reaktif jika terpajan langsung dengan uap air atau oksigen di udara. Oleh karena itu, ditambahkan serbuk Cu selama penyimpanan (Gambar 5). Sifat reduktor dari serbuk Cu akan dapat menyerap iodin yang perlahan-lahan dihasilkan dari proses dekomposisi produk. Rendemen MeI dari 4 ulangan sebesar 45–69% (Lampiran 2), lebih tinggi dibandingkan dengan hasil Badryah (2016), yaitu 41% tanpa penambahan P2O5 dan 42% dengan penambahan P2O5 sebagai dehidrator. Dengan penambahan P2O5, konsentrasi H3PO4 akan meningkat, sehingga reaksi berlangsung lebih cepat dengan rendemen yang lebih tinggi. Akan tetapi, rendemen yang diperoleh Badryah (2016) tidak menunjukkan kenaikan signifikan dengan penambahan P2O5, maka sintesis MeI pada penelitian ini tidak menggunakan P2O5. Dalam sintesis 11CH3I, Marazano et al. (1977) memperoleh rendemen 80% menggunakan larutan HI dalam metanol sebagai pereaksi, dengan penambahan anhidrida fosfat. Murray III dan Ronzio (1952) juga mendapatkan 14 CH3I dengan rendemen kuantitatif (~100%). Kedua sintesis ini memakai radas khusus yang membentuk sistem tertutup. Dalam radas distilasi sederhana yang digunakan di penelitian ini, sebagian MeI mungkin menguap ke lingkungan disebabkan oleh titik didihnya yang rendah, yaitu 42.4 °C (Buckell 1950).
MeI Serbuk Cu Gambar 5 Metil iodida dengan serbuk Cu Gugus pelindung metil dipilih karena memiliki halangan sterik yang kecil, sehingga diharapkan dapat melindungi ketiga –OH yang saling orto pada metil galat. Gambar 6 memperlihatkan reaksi yang terjadi beserta mekanismenya. Selama proses metilasi, campuran yang awalnya tidak berwarna (tampak putih karena ada basa K2CO3) berubah menjadi merah muda pada awal penambahan MeI, lalu berangsur-angsur menjadi kuning (Lampiran 3). Hasil uji KLT pada produk kasar selalu menunjukkan 2 noda (Gambar 7a). Noda pertama memiliki Rf ~0.70 pada eluen n-heksana-EtOAc (2:1) dan berpendar kuat di bawah sinar UV
7 254 nm, sedangkan noda kedua berada di garis awal. Sebanyak 2 ulangan (entri 1 dan 2 pada Lampiran 4) menunjukkan noda ketiga dengan Rf ~0.65 (Gambar 7b), diduga sebagai produk yang termetilasi sebagian. Noda dengan Rf ~0.70 diindikasikan tidak memiliki gugus –OH fenolik bebas lagi, sebab memberikan hasil negatif pada uji dengan FeCl 3 (Gambar 8). KLT preparatif berhasil memisahkan dengan baik noda ini. Didapatkan serbuk berwarna putih (Gambar 7c) dengan titik leleh 80–81 °C. Menurut Handbook of Chemistry and Physics (Lide 2003), titik leleh senyawa ini 83 °C. O HO
O H3CO
OCH3
HO
OCH3
K2CO3, CH3I H3CO
aseton, refluks, 4h OH
OCH3
O H H
O
O OCH3
O
H H
O O
H
OCH3
H B
O
B
O
O
_
O _
O
OCH3 _
O
B O
_ O _
OCH3
_ O _
O
_
O O CH3 I
CH3 I OCH3
O OCH3
CH _ 3 I O
O OCH3
H3CO OCH3
O H3CO
OCH3
H3CO OCH3
Gambar 6 Reaksi trimetilasi pada metil galat dan mekanismenya
Rf ~0.70 Rf ~0.65 Rf ~0.10 Garis awal (a) (b) (c) Gambar 7 Kromatogram produk metilasi kasar (P) (eluen: n-heksana-EtOAc 2:1), diamati di bawah sinar UV 254 nm: 3 noda (a) atau 2 noda (b). Serbuk putih produk dengan Rf ~0.70 yang diduga sebagai metil trimetilgalat (c).
8
Kontrol -
Kontrol +
Produk + FeCl3
Gambar 8 Hasil uji fenolik produk metilasi dibandingkan dengan kontrol negatif (FeCl3) dan kontrol positif (fenol dan FeCl3) Reaksi dilakukan dengan meragamkan waktu reaksi serta mmol pereaksi (Lampiran 4). Menambahkan 3.3 ek (ekuivalen) basa dan 3.3 ek MeI secara sekaligus menghasilkan rendemen yang sangat rendah (entri 1). Sebagian besar MeI diduga segera menguap pada kondisi refluks aseton sebelum melangsungkan metilasi. Penambahan MeI secara bertahap (1.1 ek masing-masing pada jam ke-0, ke-1, ke-2, dan ke-3) menaikkan rendemen rerata menjadi 59% (entri 2 dan 3). Namun, memperbanyak basa menjadi 4.4 ek dan memperlama reaksi menjadi 2 jam setelah penambahan MeI ke-3 tidak berpengaruh signifikan. Rendemen justru agak menurun menjadi rerata 55% (entri 4 dan 5). Mengurangi MeI menjadi 3.3 ek justru meningkatkan rendemen menjadi 64% (entri 6 dan 7). Berdasarkan hasil ini, kondisi optimum metilasi metil galat ialah 3.3 mmol MeI ditambahkan bertahap, 3.3 mmol K2CO3, dengan reaksi selama 4 jam. Kondisi optimum ini selanjutnya digunakan untuk perbanyakan produk metilasi. Rendemen rerata sebesar 65% didapatkan, dengan rendemen tertinggi mencapai 78% (entri 8 dan 9). Hasil ini lebih tinggi daripada hasil metilasi dengan MeI pada floroasetofenon yang dilaporkan oleh Badryah (2016) dan Ahmad et al. (2006), yaitu sebanyak 33% dan 35% 2',4'-dimetilfloroasetofenon. Perbedaan struktur agaknya berpengaruh: gugus –OH fenolik orto pada floroasetofenon dapat berikatan hidrogen dengan gugus karbonil sehingga lebih sulit dimetilasi.. Metilasi asam galat telah dilaporkan dengan pereaksi dimetil sulfat dan basa NaOH berair oleh Mauthner (1926). Rendemen asam trimetilgalat yang didapatkan mencapai 89–92%. Benington dan Morin (1951) menggunakan metode tersebut dalam sintesis meskalina dan mendapatkan rendemen 80%. Periasamy (1985) juga berhasil menggunakan dimetil sulfat dan basa NaOH (aq) untuk menyiapkan asam trimetilgalat dari taratanin, suatu tanin terhidrolisis yang mengandung asam galat. Rendemen produk sebesar 84–87%. Dimetil sulfat merupakan pereaksi metilasi yang lebih efektif daripada MeI karena dapat menyumbangkan 2 gugus metil per molekulnya serta sifatnya yang tidak mudah menguap. Kim et al. (2014) melaporkan penggunaan MeI berlebih dan basa K2CO3 dalam pelarut DMF pada suhu kamar untuk metilasi metil galat. Diperoleh campuran dari metil 4-metil, 3,4-dimetil, dan 3,4,5-trimetilgalat. Dari segi ini, hasil penelitian ini lebih baik karena membentuk metil trimetilgalat sebagai produk utama yang diharapkan. Spektrum UV-Vis metil galat (Lampiran 5) memperlihatkan 2 puncak serapan pada panjang gelombang 217.8 dan 275.2 nm. Ekaprasada et al. (2015) melaporkan puncak serapan metil galat pada panjang gelombang yang hampir sama, yaitu 225.4 dan 273.6 nm. Penambahan larutan NaOH menggeser puncak
9 serapan ke 233.6 dan 317.2 nm. Terjadinya efek batokromik ini disebabkan oleh deprotonasi –OH fenolik yang memperbesar efek resonans ke dalam cincin aromatik. Spektrum UV-Vis produk dengan Rf ~0.70 (Lampiran 6) memunculkan puncak serapan yang hampir sama sebelum dan setelah penambahan NaOH. Serapan di 213.4 dan 264.8 nm menjadi 202.2 dan 264.2 nm (hampir tidak bergeser) setelah penambahan NaOH. Hilangnya efek batokromik yang teramati pada reaktan metil galat memberikan bukti kuat bahwa ketiga gugus –OH telah termetilasi pada produk ini. Analisis spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.70 (Lampiran 7) dirangkum dalam Tabel 1. Sinyal singlet 12H pada geseran kimia 3.91 ppm berasal dari 9 proton metoksi pada cincin aromatik yang bertumpuk dengan 3 proton metoksi pada gugus ester. Sinyal proton metil yang mendapat tarikan langsung dari atom oksigen lazim dijumpai di daerah 3.5–4.0 ppm. Sinyal singlet 2H di 7.30 ppm mencirikan 2 proton aromatik. Proton aromatik lazim memunculkan sinyal pada geseran kimia 7.3–7.4 ppm. Efek tarikan-elektron dari gugus C=O dan sumbangan-elektron dari gugus OMe saling meniadakan sehingga tidak terjadi pergeseran ke medan bawah (downfield) maupun atas (upfield). Tabel 1 Analisis spektrum 1H NMR noda dengan Rf ~0.70 hasil proteksi metil pada metil trimetilgalat (pelarut CDCl3) H O
3
O
2 1
O 6
O
4 5
H
O
Atom H 4 CH3O 2 dan 6
Rf ~0.70 δH 500 MHz (ppm) (multiplisitas, J (Hz), jumlah H) 3.91 (br s, 12H) 7.30 (br s, 2H)
Pada spektrum 13C NMR (Lampiran 8), sinyal singlet di 52.30, 56.31, dan 60.99 ppm menunjukkan berturut-turut karbon metoksi pada gugus ester, C-3 dan C-5 aromatik, dan C-4 aromatik. Sinyal di 56.31 ppm lebih tinggi intensitasnya karena dihasilkan oleh 2 karbon metoksi. Sinyal karbon metoksi di C-4 lebih ke medan bawah karena mengalami efek anisotropi yang berbeda dari 2 karbon metoksi lainnya di C-3 dan C-5. Agar stabilisasi resonans maksimal, ketiga gugus metoksi harus kira-kira sebidang dengan cincin aromatik. Efek sterik membuat gugus metil di C-4 terpuntir tegak lurus dengan 2 gugus metil di C-3 dan C-5. Sinyal aromatik yang agak ke medan bawah di 125.24 ppm menunjukkan tarikanelektron dari gugus karbonil. Tiga sinyal aromatik sangat ke medan bawah (142.26, 153.03, dan 166.78 ppm) disebabkan oleh tarikan-elektron yang lebih kuat dari atom oksigen (karbon oksiaril). Berdasarkan hasil ini, sinyal aromatik di
10 106.88 ppm dapat ditentukan sebagai C-2 dan C-6. Intensitas sinyal ini seperti halnya sinyal di 153.03 ppm lebih tinggi karena dihasilkan oleh 2 atom karbon. Analisis spektrum 13C NMR diringkaskan pada Tabel 2. Tabel 2 Analisis spektrum 13C NMR produk dengan Rf ~0.70 hasil proteksi metil pada metil trimetilgalat (pelarut CDCl3) Rf ~0.70 Atom C δC 125 MHz (ppm) CH3O ester 52.30 CH3O di 3 dan 5 56.31 CH3O di 4 60.99 2 dan 6 106.88 1 125.24 4 142.26 3 dan 5 153.03 C=O ester 166.78
3,4,5-Trimetoksibenzil Alkohol Metil trimetilgalat direduksi dengan LiAlH4 dalam pelarut THF untuk mendapatkan 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol. Penggunaan 1 ek LiAlH4 masih memperlihatkan sisa reaktan setelah 6 jam. Oleh karena itu, ditambahkan lagi 1 ek LiAlH4 dan reaksi dilanjutkan hingga semalam (total 2 ek reduktor). Terbentuk produk reduksi dengan rendemen 84% tanpa tersisa reaktan (Lampiran 9 entri 1). Reduksi berikutnya (entri 2 dan 3) menggunakan 1.25 ek LiAlH4. Reaktan telah tidak bersisa dalam 3 jam reaksi dan terbentuk noda tunggal produk dengan Rf ~0.20 pada eluen n-heksana-EtOAc (7:3), lebih polar dibandingkan dengan metil trimetilgalat (Rf ~0.70) (Gambar 9a). Wujudnya minyak berwarna kuning seulas (Gambar 9b). Rendemennya 79% dan terulang dengan baik. Maka dari itu, scaleup reduksi (entri 4 dan 5) menggunakan 1.25 ekuivalen LiAlH4, dengan waktu reaksi 3 jam. Rendemen rerata produk ialah 88%, dengan rendemen tertinggi mencapai 91%.
Rf ~0.70
Rf ~0.20 Gambar 9
(a) (b) Kromatogram produk reduksi (P) (eluen: n-heksana-EtOAc 7:3), diamati di bawah sinar UV 254 nm: noda tunggal tanpa sisa reaktan (S) (a). Minyak kuning produk reduksi yang diduga sebagai 3,4,5trimetoksibenzil alkohol (b).
11 Produk reduksi didapati kurang stabil jika disimpan dalam jangka waktu cukup lama. Uji KLT menghasilkan banyak noda (Gambar 10a). KLT preparatif dengan eluen n-heksana-EtOAc (1:1) dapat memurnikan kembali produk ini, yang memberikan noda tunggal dengan Rf ~0.33 pada eluen tersebut (Gambar 10b). Setelah dimurnikan, warna produk menjadi lebih kuning daripada sebelumnya (Gambar 10c).
Rf Rf Rf Rf Rf
~0.75 ~0.66 ~0.57 ~0.47 ~0.33
(a) (b) (c) Gambar 10 Kromatogram produk reduksi yang telah disimpan cukup lama (a) dan setelah dimurnikan kembali dengan KLT preparatif (b), di bawah sinar UV 254 nm (eluen: n-heksana-EtOAc 1:1). Produk reduksi hasil pemurnian (c). Rendemen produk reduksi yang didapatkan dalam penelitian ini masih lebih rendah dibandingkan dengan hasil Suharti (2016) dan Zaveri et al. (2006) untuk reduksi senyawa 3,4,5-tribenzilgalat, yaitu berturut-turut 95 dan 91.5%. Tsao (1951) memperoleh rendemen 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol yang lebih rendah (73%) dengan 1.25 ek LiAlH4 dalam eter. Sebaliknya, Zelaskova (2008) melaporkan rendemen hingga 98% hanya dengan kira-kira 0.5 ek LiAlH4 dalam THF. Namun, produk yang didapat berupa cairan kental berwarna jingga. Zhu dan Pittman (2003) menggunakan 1 ek NaBH4 yang diberi aditif 1 ek LiCl. Reaksi dalam pelarut diglim pada 162 °C menghasilkan konversi 100% asam 3,4,5trimetoksibenzoat dengan produk alkohol sebanyak 85%. Berbeda dari metil trimetilgalat, spektrum UV-Vis produk reduksi (Lampiran 10) hanya memiliki 1 puncak serapan di 207.6 nm. Tidak terlihat lagi puncak kedua di kisaran 260–270 nm, yang menandakan bahwa gugus ester pada metil trimetilgalat telah tereduksi. Analisis spektrum 1H NMR produk reduksi (Lampiran 11) terangkum dalam Tabel 3. Sinyal proton metoksi pada geseran kimia 3.81 dan 3.83 ppm hanya menunjukkan 9H yang membuktikan telah hilangnya gugus ester metil. Sebagai gantinya, pada 4.59–4.60 ppm terdapat sinyal proton metilena, yang berada di medan bawah karena tarikan-elektron atom oksigen. Perbesaran sinyal ini menunjukkan multiplisitas doblet yang tidak membelah sempurna. Pembelahan menjadi doblet ini disebabkan oleh kopling dengan proton pada gugus –OH. Proton aromatik yang setara di C-2 dan C-6 memunculkan sinyal singlet di 6.57 ppm.
12 Tabel 3 Analisis spektrum 1H NMR produk reduksi metil trimetilgalat (pelarut CDCl3) H O
3
H
2
H
1
OH 6
O
4 5
H
O
Rf ~0.20 δH 500 MHz (ppm) (multiplisitas, J (Hz), jumlah H) 3.81–3.83 (s, 9H) 4.59–4.60 (d, 5.20, 2H) 6.57 (s, 2H)
Atom H 3 CH3O CH2 2 dan 6
Analisis spektrum 13C NMR produk reduksi (Lampiran 12) sejalan dengan analisis spektrum 1H NMR, dan hasilnya terangkum dalam Tabel 4. Sinyal karbon metoksi ester tidak ada lagi, dan berganti dengan sinyal metilena yang jauh ke medan bawah di 65.53 ppm. Sinyal-sinyal lainnya serupa dengan yang didapatkan pada metil trimetilgalat (Tabel 2). Tabel 4 Analisis spektrum CDCl3)
13
C NMR produk reduksi metil trimetilgalat (pelarut
Atom C CH3O di 3 dan 5 CH3O di 4 CH2 2 dan 6 1 4 3 dan 5
Rf ~0.20 δC 125 MHz (ppm) 56.19 60.96 65.53 103.90 136.87 137.33 153.44
3,4,5-Trimetoksibenzaldehida Gugus alkohol primer pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol dioksidasi dengan PCC menjadi gugus aldehida. Ke dalam campuran reaksi awalnya ditambahkan Celite. Hasil reaksi kemudian disaring melalui lapik Celite dan dicuci 2 kali dengan NaHSO3, 2 kali dengan akuades, 2 kali dengan CuSO4, lalu 3 kali dengan akuades kembali (Lampiran 13, entri 1). Diperoleh produk oksidasi kasar berwarna hijau tua (Gambar 11a) dengan rendemen 79%. Kromatogram KLT pada eluen DCM memperlihatkan 2 noda dengan Rf ~0.72 dan di dekat garis batas pelarut (Gambar 11b). Kromatografi kolom dengan eluen DCM tidak berhasil memurnikan noda yang berpendar paling kuat di Rf ~0.55 dan diduga sebagai
13 produk target. Secara keseluruhan, terdeteksi 5 noda pada fraksi-fraksi hasil kolom seperti ditunjukkan pada Gambar 11c dan 11d, yaitu dengan Rf ~0.17, ~0.25, ~0.55, ~0.75 (berpendar hanya di 366 nm), dan ~0.87, pada eluen nheksana-EtOAc (7:3). Rf ~0.87 Rf ~0.75 Rf ~0.55 Rf ~0.25 Rf ~0.17 Gambar 11
(a) (b) (c) (d) Produk kasar 3,4,5-trimetoksibenzaldehida hasil sintesis dengan kondisi pada Lampiran 13 (entri 1) (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm Rf ~0.72 (eluen DCM) (b). Kromatogram KLT dari beberapa vial eluat hasil kromatografi kolom (entri 1) (eluen n-heksana-EtOAc 7:3), di bawah sinar UV 254 (c). dan 366 nm (d).
Eluen tunggal DCM ternyata terlalu polar untuk digunakan karena masih banyak noda pengotor di atas noda target yang tidak teramati sebelumnya. Pemurnian kembali fraksi-fraksi hasil kromatografi kolom menggunakan KLT preparatif dengan eluen n-heksana-EtOAc (7:3) menghasilkan produk target berwarna putih (Gambar 12a) dengan rendemen 42%. Produk ini memiliki Rf ~0.55 pada eluen n-heksana-EtOAc (7:3) (Gambar 12b). Titik lelehnya 70–72 °C, mendekati yang dilaporkan oleh Ji et al. (2012), yaitu 74–75 °C.
Rf ~0.55
(a) (b) Gambar 12 Kromatogram KLT-nya di bawah sinar UV 254 nm eluen n-heksana EtOAc (7:3) (a). Produk 3,4,5-trimetoksibenzaldehida hasil KLT preparatif dengan eluen n-heksana-EtOAc (7:3) (b). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa hanya pencucian pertama dengan larutan NaHSO3 yang secara kentara mengubah warna larutan pencuci dari tidak berwarna menjadi hijau tua (Lampiran 14). Lapik Celite relatif tetap bersih setelah dilalui oleh campuran reaksi oksidasi. Pencucian kedua dengan NaHSO 3 serta pencucian dengan akuades hanya mengeruhkan larutan pencuci, tetapi pada batas antarfase dengan akuades tidak terlihat jelas. Pencucian juga tidak mengubah warna biru dari larutan CuSO4. Oleh karena itu, reaksi oksidasi dengan PCC
14 selanjutnya dilakukan tanpa penambahan Celite dan pencucian hanya dengan larutan NaHSO3 sebanyak 3 kali. Rendemen produk oksidasi kasar yang diperoleh dengan prosedur yang dimodifikasi ini lebih rendah, yaitu 74% (Lampiran 13 entri 2–5). Produk kasar pada entri 2 memunculkan noda tunggal KLT dan praktis tetap demikian sesudah dimurnikan dengan kromatografi kolom. Eluen yang digunakan diturunkan kepolarannya menjadi n-heksana-DCM (1:1). Hanya 1 vial eluat yang perlu dimurnikan lebih lanjut dengan KLT preparatif. Rendemen produk murni yang didapatkan mencapai 65%. Pada entri 3 dan 4, rendemen ini jauh menurun (22 dan 16%) sekalipun prosedur yang digunakan sama. Ketidakmurnian reaktan 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol hasil perbanyakan ketika akan digunakan untuk reaksi oksidasi (Gambar 10) menjadi penyebab rendahnya rendemen pada entri 3. Memurnikan reaktan sebelum direaksikan (entri 4) tidak memperbaiki rendemen. Oleh karena itu, sangat disarankan agar oksidasi dengan PCC segera dilakukan pada produk reduksi dengan LiAlH4. Beberapa laporan menggunakan pendekatan 1-wadah untuk rangkaian reduksi-LiAlH4 dengan oksidasi-PCC. Cha et al. (1999a, 1999b) melaporkannya untuk pengubahan berbagai asam dan ester ke aldehida. Berturut-turut 81% dan 82% benzaldehida didapatkan dari asam benzoat dan etil benzoat. Ding et al. (2006) berhasil mendapatkan 3,4,5-tribenziloksibenzaldehida dengan rendemen 78% dari metil tribenzilgalat menggunakan pendekatan ini, sehingga mungkin diterapkan pula untuk mendapatkan 3,4,5-trimetoksibenzaldehida. Pada perbanyakan (entri 5), oksidasi dilakukan pada produk reduksi yang dibuat baru. Rendemen produk kasar mencapai 82% dan menghasilkan noda tunggal KLT. Akan tetapi, ketika dimurnikan dengan kromatografi kolom, terbentuk banyak noda baru di atas dan di bawah noda tersebut, sehingga fraksi murni belum didapatkan. Berdasarkan hasil ini, pemurnian dengan KLT preparatif lebih disarankan untuk memurnikan produk oksidasi kasar. Secara keseluruhan, rendemen terbaik yang dihasilkan (65%) lebih baik daripada yang dilaporkan oleh Jung dan Jo (2007), yaitu 52% untuk oksidasi 3,5dialkoksi-4-hidroksibenzil alkohol. Akan tetapi, Ishii et al. (1983) melaporkan rendemen 3,4,5-trimetoksibenzaldehida sebesar 98% dengan oksidator piridinium dikromat (PDC) dan workup dengan penyaringan menggunakan lapik Celite. Kisaran rendemen yang lebih baik juga dilaporkan oleh Suharti (2016), yaitu 79% pada senyawa 3,4,5-tribenziloksibenzaldehida. Analisis spektrum UV-Vis produk dengan Rf ~0.55 (Lampiran 15) menunjukkan 2 puncak di panjang gelombang 217.2 dan 285.2 nm. Munculnya kembali puncak kedua yang ada pada metil trimetilgalat, tetapi tidak ada pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol menandakan bahwa gugus karbonil yang semula hilang karena reduksi gugus ester, muncul kembali setelah oksidasi berupa gugus aldehida. Dari perubahan spektrum UV-Vis ini, oksidasi diduga telah berlangsung membentuk 3,4,5-trimetoksibenzaldehida. Dugaan ini dibuktikan dengan spektrum 1H NMR (Lampiran 16) yang menunjukkan spektrum 3,4,5trimetoksibenzaldehida berdasarkan analisis pada Tabel 5. Sinyal proton dari gugus aldehida muncul di 9.87 ppm. Selain itu, spektrum 13C NMR (Lampiran 17) juga memunculkan kembali sinyal C=O di 191.11 ppm (Tabel 6).
15 Tabel 5 Analisis spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.55 hasil oksidasi pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (pelarut CDCl3) H
O 2
O
1
3
H 4
6
O
5
H
O
Atom H 3 CH3O 2 dan 6 di gugus aldehida
Rf ~0.55 δH 500 MHz (ppm) (multiplisitas, J (Hz), jumlah H) 3.93–3.94 (s, 9H) 7.14 (s, 2H) 9.87 (s, 1H)
Tabel 6 Analisis spektrum 13C NMR produk dengan Rf ~0.55 hasil oksidasi pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (pelarut CDCl3) Atom C CH3O di 3 dan 5 CH3O di 4 2 dan 6 1 4 3 dan 5 C=O
Rf ~0.55 δC 125 MHz (ppm) 56.31 61.02 106.76 131.79 143.65 153.70 191.11
Asam (E)-3,4,5-Trimetoksisinamat Sintesis TMCA berlangsung melalui reaksi kondensasi Knoevenagel antara 3,4,5-trimetoksibenzaldehida dan asam malonat, dengan katalis basa organik. Modifikasi Verley-Dobner digunakan di sini, dengan basa piridina sebagai katalis sekaligus pelarut, serta β-alanina sebagai kokatalis (Kolb et al. 1990). Anion enolat dibentuk dari asam malonat melalui abstraksi H-α oleh basa. Anion ini kemudian mengadisi gugus karbonil aldehida membentuk suatu asam dwibasa dengan gugus -hidroksi. Proses dehidrasi dan dekarboksilasi (dengan bantuan asam pekat) selanjutnya membentuk TMCA. Produk kasar TMCA dihasilkan berupa minyak berwarna kuning kecokelatan (Gambar 13a). Kromatogram KLT menunjukkan 4 noda, yaitu di garis awal, Rf ~0.26, ~0.50 dan ~0.82 (Gambar 13b). Dari hasil pemurnian dengan kromatografi kolom menggunakan eluen n-heksana-DCM (1:1) (Lampiran 18 entri 1) diperoleh padatan kuning seperti ditunjukkan pada Gambar 14a. Produk ini memberikan noda tunggal KLT dengan Rf ~0.50 (Gambar 14b) dan
16 diduga sebagai senyawa target, yaitu TMCA rendemennya 33%. Pada entri 2, setelah diasamkan dengan HCl pekat, campuran diaduk selama 1 jam dalam penangas es, lalu disimpan pada suhu rendah semalam untuk memicu kristalisasi, tetapi tidak terbentuk kristal yang diharapkan. Pemurnian produk kasar kemudian menggunakan KLT preparatif dengan eluen n-heksana-EtOAc (1:4). Rendemen produk murni sangat rendah, yaitu 17%, sehingga pemurnian TMCA agaknya lebih baik dengan menggunakan kromatografi kolom.
Rf ~0.82 Rf ~0.50 Rf ~0.26 Garis awal (a) (b) Gambar 13 Produk kasar TMCA hasil sintesis (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm (eluen n-heksana-EtOAc 1:4) (b).
Rf ~0.50
(a) (b) Gambar 14 Produk TMCA setelah dimurnikan dengan kromatografi kolom pada eluen n-heksana-EtOAc (1:4) (a). Kromatogram KLT di bawah sinar UV 254 nm (eluen n-heksana-EtOAc 1:4) (b). Rendemen TMCA yang diperoleh jauh lebih rendah daripada yang dilaporkan oleh Jung et al. (2013b) dengan metode yang sama, yaitu 70%. Stabile dan Dicks (2004) juga berhasil menyintesis asam (E)-4-metoksisinamat menggunakan modifikasi Verley-Dobner ini dengan rendemen 68–93%. Sintesis senyawa TMCA yang dilaporkan sebelumnya melalui reaksi Knoevenagel dengan katalis basa piridina dan piperidina memberikan rendemen yang lebih tinggi lagi. Cooper (1970) melaporkan rendemen TMCA sebesar 96%, Ramanjayanelu et al. (2011) melaporkan 95%, sementara Jung dan Jo (2007) mendapatkan rendemen 87% untuk asam 3,5-dialkoksi-4-hidroksisinamat. Sintesis TMCA juga telah dilaporkan menggunakan reaksi Wittig, dengan rendemen 48% (Srivatsava et al. 2007) dan 52% (Jung et al. 2010). Spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.50 (Lampiran 19) diidentifikasi sebagai asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat berdasarkan analisis pada Tabel 7. Sinyal 1H di 6.36 dan 7.71 ppm berturut-turut berasal dari sinyal proton vinilik Hb
17 dan Ha. Nilai tetapan kopling sekitar 16 Hz menunjukkan stereokimia (E) (Jtrans HC=C-H sebesar 13–18 Hz). Akan tetapi, masih terdapat beberapa sinyal pengotor di daerah alifatik maupun aromatik. Tabel 7 Analisis spektrum 1H NMR produk dengan Rf ~0.50 hasil kondensasi 3,4,5-trimetoksibenzaldehida dengan asam malonat (pelarut CDCl 3)
H
Ha
O
O OH O
H
Hb
O
Atom H 3 CH3O b 2 dan 6 a
Rf ~0.50 δH 500 MHz (ppm) (multiplisitas, J (Hz), jumlah H) 3.89–3.90 (s, 9H) 6.36 (d, 16.2, 1H) 6.78 (s, 2H) 7.71 (d, 15.6, 1H)
Perubahan gugus fungsi pada setiap tahap konversi metil galat menjadi TMCA juga diikuti dari spektrum FTIR (Gambar 15). (1) Proteksi ketiga gugus – OH pada metil galat menurunkan intensitas vibrasi ulur –OH di daerah bilangan gelombang 3409 cm-1 dan memunculkan puncak vibrasi ulur C–H sp3 pada 2947 cm-1, yang berasal dari 3 gugus metoksi. (2) Reduksi gugus metil ester menghilangkan puncak vibrasi ulur C=O pada 1717 cm-1, sementara puncak vibrasi ulur –OH di 3467 cm-1 muncul kembali, tetapi dengan intensitas tidak sekuat pada metil galat karena hanya ada 1 gugus –OH. (3) Oksidasi aldehida menurunkan kembali puncak vibrasi ulur –OH dan muncul lagi puncak vibrasi ulur C=O pada 1686 cm-1. (4) Kondensasi dengan asam malonat dicirikan oleh puncak vibrasi ulur –OH yang sangat lebar (khas asam karboksilat) pada bilangan gelombang 3416 cm-1, pada 3115 cm-1 menunjukkan puncak vibrasi ulur dari C–H sp2, serta adanya puncak vibrasi ulur di daerah 1689 dan 1627 cm-1 untuk puncak C=O asam karboksilat dan vibrasi ulur C=C (Pavia et al. 2015).
18 a)
b)
c)
d)
e)
Gambar 15 Spektrum FTIR dari metil galat (a), metil trimetilgalat (b), 3,4,5trimetoksibenzil alkohol (c), 3,4,5-Trimetoksibenzaldehida (d), asam 3,4,5-trimetoksisinamat (e)
SIMPULAN DAN SARAN Senyawa TMCA dari bahan awal metil galat telah berhasil disintesis melalui reaksi kondensasi Knoevenagel dari 3,4,5-trimetoksibenzaldehida dan asam malonat dengan rendemen 15% dalam 4 tahap. Sintesis ini melalui tahapan metilasi, reduksi, oksidasi, dan kondensasi yang dibuktikan secara spektroskopi. Reaksi reduksi-oksidasi dalam 1-wadah serta optimasi katalis basa dalam tahap kondensasi masih perlu diteliti lebih lanjut untuk meningkatkan rendemen TMCA.
DAFTAR PUSTAKA Ahmad P, Idris MS, Adib AM. 2006. Synthesis and characterization some flavonoids derivatives [laporan penelitian]. Malaysia (MY): Universiti Teknologi Malaysia. Badryah E. 2016. Efektivitas gugus pelindung –OH fenolik pada floroasetofenon dalam sintesis 2'-hidroksikalkon, zat antara ke kuersetin dan kaemferol [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Benington F, Morin RD. 1951. An improved synthesis of mescaline. J Am Chem Soc. 73:1353. Buckell M. 1950. The toxicity of methyl iodide: I. Preliminary survey. Br J Ind Med. 7:122-124.
19 a
Cha JS, Chun JH, Kim JM, Kwon OO, Kwon SY, Lee JC. 1999. Preparation of aldehyde from carboxylic acids by reductive oxidation with lithium aluminum hydride and pyridinium chlorochromate or pyridinium dichromate. Bull Korean Chem Soc. 20(4): 400-402. b Cha JS, Chun JH, Kim JM, Lee DY, Cho SD. 1999. Preparation of aldehyde from carboxylic esters by reductive oxidation with lithium aluminum hydride and pyridinium chlorochromate or pyridinium dichromate. Bull Korean Chem Soc. 20(11): 1373-1374. Chaurasia OP, Ballabh B, Tayade A, Kumar R, Kumar GP, Singh SB. 2012. Podophyllum L: an endangered and anticancerous medicinal plant – an over. Ind J Trad Knowledge. 11:234-241. Chen CY, Wei XD, Chen CR. 2016. 3,4,5-trimethoxycinnamic acid, one of the constituents of Polygalae radix exerts anti-seizure effects by modulating GABAAergic systems in mice. J Pharmacol Sci. 131:1-5. Cooper PD. 1970. Stereospecific synthesis of cis- and trans-2-(3,4,5trimethoxyphenyl)-cyclopropylamines. Can J Chem. 48:3882. Ding TJ, Wang XL, Cao XP. 2006. A fast assembly of (–)-epigallocatechin-3gallate [(–)-EGCG] via intra- and inter-molecular Mitsunobu reaction. Chinese J Chem. 24: 1618-1624. Ekaprasada MT, Nurdin H, Ibrahim S, Dachriyanus. 2015. Antibacterial activity of methyl gallate isolated from the leaves of Toona sureni. Int J Adv Sci Eng Information Tech. 5(4):280-282. Ishii H, Ishikawa, Tsutomu. 1983. Synthesis of 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde from gallic acid and other alkoxybenzaldehydes. Chem Pharm Bull. 31:3024-3038. Ji YF, Zong ZM, Wei XY. 2012. Efficient and convenient synthesis of 3,4,5trimethoxybenzaldehyde from p-cresol. Synth Commun. 32(18):2809-2814. Jung JC, Min D, Kim H, Jang S, Lee Y, Park W, Khan IA, Moon HI, Jung M, Oh S. 2010. Design, synthesis, and biological evaluation of 3,4,5trimethoxyphenyl acrylamides as antinarcotic agents. J Enzyme Inhibition Med Chem. 25(1): 38-43. doi:10.3109/14756360902932784. a Jung JC, Moon S, Dongguk M, Park WK, Mankil J, Seikwan O. 2013. Derivatives as potential antinarcotic agents. Chem Biol Drug. 81:389-398. b Jung JC, Dongguk M, Heena L, Sohyeon M, Jung M, Oh S. 2013. A simple synthesis of trans-3,4,5-trimethoxycinnamamides and evaluation of their biologic activity. Med Chem Res. 22:4615-4621. Jung YS, Jo HO. 2007. Convenient synthesis of 3,5-dialkoxy-4-hydroxy cinnamic acids. J Appl Biomed. 5: 13-17. ISSn 1214-0287. Kawashima K, Miyako O, Ishino Y, Makino T, Saito K, Kano Y. 2004. Antistress effect of 3,4,5-trimethoxycinnamic acid, an active constituent of roots of Polygala tenuifolia (Onji). Biol Pharm Bull. 27:1317-1319. Kim TW, Paveen S, Lee YH, Lee YS. 2014. Comparison of cytotoxic effects of pentagalloylglucose, gallic acid, and its derivatives against human cancer MCF-7 and MDA MB-231 cells. Bull Korean Chem Soc. 35(4): 987-988. http://dx.doi.org/10.5012/bkcs.2014.35.4.987 Kolb KE, Field KW. 1990. A one-step synthesis of cinnamic acids using malonic acid: The Verley-Dobner modification of the Knoevenagel condensation. J Chem Edu. 67(12):A304.
20 Lide DR. 2003. Handbook of Chemistry and Physics. Ed ke-84. New York (US): CRC Pr. Marazano C, Maziere M, Berger G, Comar D. 1977. Synthesis of methyl iodida11 C and formalldehyde-11C. Int J App Radiation and Isotopes. 28:49-52. Mauthner F. 1926. Trimethylgallic acid [benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy-]. Org Synth. 6:96-97. doi:10.15227/orgsyn.006.0096. Moss GP. 2000. Nomenclature of lignans and neolignans (IUPAC recommendations 2000). Pure Appl Chem. 72:1493-1523. Murray III A, Ronzio AR. 1952. Micro-synthesis with tracer elements. VIII. The synthesis of 2-methyl-C14-naphthoquinone (provitamin K). J Am Pharm Soc. 74:2408-2409. Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR. 2015. Introduction to Spectroscopy: A Guide for Student of Organic Chemistry. Ed ke-5. Washington (US): Brooks Cole. Periasamy MP, penemu; Malinckrodt. 1985 Nov 13. Preparation of trimethoxybenzoate ester and trimethoxybenzoic acid. Paten Eropa 0 160 760 A1. Pugh N, Khan IA, Moraes RM, Pasco DS. 2001. Podophyllotoxin lignans enhance IL-1β but suppress TNF-α mRNA expression in LPS-treated monocytes. Immunopharmacol Immunotoxicol. 23:83-95. Qazi PH, Rashid A, Shawl SA. 2011. Podophyllum hexandrum – A versatile medicinal plant. Int J Pharmacy Pharmac Sci. 3(5): 261-268. ISSN-09751491. Ramanjaneyulu K, Rao BV, Rao B. 2011. Synthesis and bioactivity evaluation of cinnamic acid esters from oxalis pes-caprace. J Chem Pharm Res. 3(2): 589-594. Srivatsava V, Darokar MP, Fatima A, Kumar JK, Chowdhury C, Saxena HO, Dwivedi GR, Shrivastava K, Gupta V, Chattopadhyay SK, Luqman S, Gupta MM, Negi AS, Khanuja SPS. 2007. Synthesis of diverse analogues of oenostacin and their antibacterial activities. Bioorg Med Chem. 15: 518-525. Stabile RG, Dicks A. 2004. Two-step semi-microscale preparation of a cinnamate ester sunscreen analog. J Chem Educ. 81(10):1488-1491. Suharti. 2016. Sintesis 2'-hidroksikalkon dari resasetofenon dan metil galat sebagai zat antara (–)-robidanol [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tsao MU. 1951. A new synthesis of mescaline. J Am Chem Soc.73:5495-5496. You. 2005. Podophyllotoxin derivatives: Current synthetic approaches for new anticancer agents. Current Pharm Design.11: 1695-1717. Zaveri N, Chao W-R, Bensari A, penemu; SRI International. 2006 Okt 17. Analogs of green tea polyphenols as chemotherapeutic and chemopreventive agents. Paten Amerika US 7 122 573 B2. Zelazkova J, Jampilek J. 2008. Total synthesis of arctigenin derivatives as potential anticancer agents. Syn Org Chem. 17:1-9. Zhu H-J, Pittman Jr U. 2003. Reductions of carboxylic acids and esters with NaBH4 in diglyme at 162 oC. Synth Commun. 33(10): 1733-1750.
21
LAMPIRAN
22
23 Lampiran 1 Diagram alir reaksi pembentukan TMCA sebagai prekursor podofilotoksin O HO
O OMe
MeO
aseton, refluks, 4h
HO
OMe
K2CO3, MeI
rt, 3h
MeO
OH A
1. LiAlH4, THF 2. NaOH, H2O
MeO
OH
MeO
OMe
C
B
OMe PCC, DCM rt, 3h
O MeO
H
MeO
D
OMe
1.Asam malonat,
β -alanina, piridina refluks, 3h 2. HCl pekat
COOH
MeO MeO OMe E
Keterangan: A = Metil galat B = Metil trimetilgalat C = 3,4,5-Trimetoksibenzil alkohol D = 3,4,5-Trimetoksibenzaldehida E = Asam (E)-3,4,5-trimetoksisinamat
24 Lampiran 2 Data hasil sintesis metil iodida Massa KI Massa MeI Rendemen Entri (g) (g) (%) 1 66.4000 32.51 57 2 66.5211 35.38 62 3 66.4900 39.32 69 4 66.5381 25.96 45 Contoh perhitungan rendemen (entri 4): mol KI (pereaksi pembatas) = 0.4008 mol BM MeI = 141.90 g/mol Massa MeI teoritis = mol pereaksi pembatas (mol) × BM MeI (g/mol) = 0.4008 mol × 141.90 g/mol = 56.8735 g
Lampiran 3 Perubahan warna selama proses reaksi metilasi pada metil galat
Warna awal (sebelum penambahan MeI, putih) (kiri), warna setelah 1 kali penambahan 1.1 ekuivalen MeI (tengah, merah muda), dan warna akhir reaksi, kuning (kanan)
25 Lampiran 4 Data hasil sintesis metil 3,4,5-trimetilgalat Metil Waktu MeI K2CO3 Noda Entri galat (jam) (mmol) (mmol) senyawa (mmol) MTG 1 4 0.9894 3.3720 3.2804 Garis awal Produk lain MTG 2 4 1.0220 4.4960 3.3007 Garis awal Produk lain 3 4 1.0160 4.4960 3.3731 MTG Garis awal 4 5 1.0210 4.4960 4.4138 MTG Garis awal 5 5 1.0020 4.4960 4.4217 MTG Garis awal 6 4 1.0068 3.3720 3.3275 MTG Garis awal 7 4 1.0236 3.3720 3.3609 MTG Garis awal 8 4 20.1466 67.4366 66.7754 MTG Garis awal 9 4 28.1531 92.9023 93.0154 MTG Garis awal
Massa sampel (g) 0.0285 0.0492 0.0065 0.1442 0.3296 0.0179 0.1241 0.2659 0.1246 0.2498 0.1242 0.2918 0.1277 0.1254 0.1616 0.2397 2.4658 4.9671 -
Keterangan: MTG = Metil trimetilgalat Produk lain = yang diduga metil dimetilgalat
Contoh perhitungan rendemen (entri 9): mmol metil galat (pereaksi pembatas) = 28.1531 mmol BM MTG = 226.08 g/mol Massa MTG teoritis = mol metil galat (mol) × BM MTG (g/mol) = 0.0281 mol × 226.08 g/mol = 6.3528 g
Rendemen (%) 12.61 3.07 63.80 8.44 54.91 55.13 54.95 56.50 71.50 53.07 77.88 -
26 Lampiran 5 Data spektrum UV-Vis metil galat
Metil galat
Absorbans
Metil galat + NaOH
300.00
500.00
400.00
Panjang gelombang (nm)
λ maks
Puncak serapan UV-Vis (nm) Metil galat +NaOH 275.2 317.2 217.8 233.6 dan 203.8
Lampiran 6 Data spektrum UV-Vis metil 3,4,5-trimetilgalat
MTG Absorbans
MTG + NaOH
300.00
400.00
500.00
Panjang gelombang (nm)
Puncak serapan UV-Vis MTG (nm) MTG +NaOH 264.8 264.2 λ maks 213.4 202.2
27
Intensitas
Lampiran 7 Spektrum 1H NMR dari metil 3,4,5-trimetilgalat (noda Rf ~0.70)
TMS
Geseran kimia (ppm)
28
Intensitas
Lampiran 8 Spektrum 13C NMR dari metil 3,4,5-trimetilgalat (noda Rf ~0.70)
TMS
Geseran kimia (ppm)
Lampiran 9 Data hasil reduksi MTG dengan LiAlH4 Waktu MTG LiAlH4 Massa Entri (jam) (mmol) (mmol) (g) 1 15 2.0018 4.0870 0.3270 2 3 2.0000 2.6298 0.3107 3 3 2.0040 2.6219 0.3133 4 3 5.0058 6.3057 0.9008 5 3 21.6180 27.0225 3.6146
Rendemen (%) 83.98 78.45 79.11 90.86 84.37
29 Contoh perhitungan rendemen (entri 5): mmol MTG (pereaksi pembatas) = 21.6180 mmol BM 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol = 198.22 g/mol Massa produk reduksi teoritis = mol MTG (mol) × BM 3,4,5trimetoksibenzil alkohol (g/mol) = 0.0216 mol × 198.22 g/mol = 4.2851 g
Absorbans
Lampiran 10 Data spektrum UV-Vis pada 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol
400.00
300.00
500.00
Panjang gelombang (nm)
Puncak serapan UV-Vis (nm) Hasil reduksi λ maks
207.6
30 Spektrum 1H NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (noda Rf ~0.20) dan perbesaran sinyal
Intensitas
Lampiran 11
Geseran kimia (ppm)
31
Intensitas
Lampiran 12 Spektrum 13C NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzil alkohol (noda Rf ~0.20) dan perbesaran sinyal
Geseran kimia (ppm)
Lampiran 13 Data hasil sintesis 3,4,5-trimetoksibenzaldehida Produk Rendemen Entri reduksi PCC (mmol) produk kasar Rendemen (%) (mmol) (%) 1 1.0100 1.4483 79.41 42.00 2 1.0102 1.4502 73.69 65.03 3 1.0076 1.4427 80.17 22.00 4 1.0226 1.4734 59.67 16.00 5 17.1148 24.6453 82.96* Keterangan: Entri 1 menggunakan Celite *belum dimurnikan
32 Contoh perhitungan rendemen (entri 2): mmol produk reduksi (pereaksi pembatas) = 1.0102 mmol BM 3,4,5-trimetoksibenzaldehida = 196.20 g/mol Massa produk oksidasi teoritis = mol produk reduksi (mol) × BM 3,4,5-trimetoksibenzaldehida (g/mol) = 1.0102 × 10-3 mol × 196.20 g/mol = 0.1982 g
Lampiran 14 Pengamatan pada hasil sintesis 3,4,5-trimetoksibenzaldehida
(a)
(b)
(c)
(d)
Ekstraksi dengan NaHSO3 10% (b/v) (a), dengan akuades (b), dengan CuSO4 (c), dan dengan akuades kembali (d)
33
Absorbans
Lampiran 15 Data spektrum UV-Vis pada 3,4,5-trimetoksibenzaldehida
300.00
400.00
500.00
Panjang gelombang (nm)
Puncak serapan UV-Vis (nm) Produk oksidasi 285.2 λ maks 217.2
34
Intensitas
Lampiran 16 Spektrum 1H NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzaldehida (noda Rf ~0.55) dan perbesaran sinyal
TMS
Geseran kimia (ppm)
35
Intensitas
Lampiran 17 Spektrum 13C NMR dari 3,4,5-trimetoksibenzaldehida (noda Rf ~0.55) dan perbesaran sinyal
Geseran kimia (ppm)
Lampiran 18 Data hasil sintesis TMCA Entri 1 2
Perlakuan setelah pengasaman Langsung diekstraksi Diaduk selama 1 jam
Cara pemurnian Kromatografi kolom KLT preparatif
Massa TMCA (g) 0.0159 0.0084
Rendemen (%) 33.05 17.08
36 Contoh perhitungan rendemen (entri 2): mmol produk oksidasi (pereaksi pembatas) = 0.2064 mmol BM TMCA = 238.24 g/mol Massa TMCA teoritis = mol produk oksidasi (mol) × BM TMCA (g/mol) = 2.0642 × 10-4 mol × 238.24 g/mol = 0.04918 g
Lampiran 19 Spektrum 1H NMR dari asam 3,4,5-trimetoksisinamat (noda Rf ~0.50) dan perbesaran sinyal
Intensitas
OH
Geseran kimia (ppm)
37
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 11 Februari 1994, merupakan anak kedua dari 3 bersaudara dari pasangan Wawa Waryana dan Sri Mulyatin (Almrh). Penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN 10 Bandung pada tahun 2012. Di tahun yang sama, penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Koordinator keputrian Forum Silaturahim Dewan Mushala Asrama (FSDMA) Putri TPB IPB 2012-2013, Koordinator keputrian dan pengurus Rohis Kelas 2012-2015, staf Tahsin di Lembaga Pengajaran Qur’an (LPQ) Al-Hurriyyah IPB 2013-2014, Humas Informasi dan Komunikasi Kesatuan Aksi Mahasiswa Muslim Indonesia (KAMMI) Komisariat IPB periode 2015-2017, Pengurus Majelis Permusyawaratan Komisariat KAMMI IPB 2017-sekarang, dan staf Kesekretariatan KAMMI Daerah Bogor 2017-sekarang. Penulis juga pernah menjadi tim tutor Kimia Organik layanan Biologi di Ikatan Mahasiswa Kimia (IMASIKA) pada tahun 2015-2016, asisten praktikum Kimia Analitik layanan ITP 2015, Analisis Pangan Diploma IPB 2015, Kimia Organik layanan Diploma IPB 2016, Praktikum Kimia Organik Berbasis Kompetensi tahun 2016, dan asisten responsi Kimia Organik I tahun 2016. Bulan Juli‒Agustus 2015, penulis berkesempatan melaksanakan praktik lapangan di Pusat Penelitian Karet, Bogor dengan judul Efektivitas Berbagai Katalis Homogen dalam Hidrogenasi In Situ Lateks Karet Alam Pekat Menggunakan Pereaksi Diimida.
