SINTESIS ASAM SINAMAT DARI HASIL DESTILASI UAP-AIR KAYU MANIS (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) MENGGUNAKAN OKSIDATOR PERAK OKSIDA (Ag 2 O) SKRIPSI

SINTESIS ASAM SINAMAT DARI HASIL DESTILASI UAP-AIR KAYU MANIS (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) MENGGUNAKAN OKSIDATOR PERAK OKSIDA (Ag2O) SKRIPSI

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

Oleh: NOVIA WIDI LESTARI NIM 13307141015

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2017

i

SINTESIS ASAM SINAMAT DARI HASIL DESTILASI UAP-AIR KAYU MANIS (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) MENGGUNAKAN OKSIDATOR PERAK OKSIDA (Ag2O) Oleh : Novia Widi Lestari NIM 13307141015 Pembimbing : Dr. Amanatie, M.Pd., M. Si. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk dapat mensintesis senyawa asam sinamat melalui reaksi oksidasi antara perak oksida dan sinamaldehida hasil isolasi dari minyak kulit batang kayu manis. Penelitian ini dimulai dengan mengisolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis menggunakan natrium bisulfit (NaHSO3). Senyawa produk isolasi kemudian direaksikan dengan perak oksida (Ag2O) melalui reaksi oksidasi pada suhu 55-600C. Produk reaksi isolasi sinamaldehida dan oksidasi selanjutnya diidentifikasi dengan menggunakan, Spektrofotometer IR, dan GC-MS. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa senyawa sinamaldehida dapat diperoleh dengan metode isolasi dari minyak kulit batang kayu manis mengguakan natrium bisulfit (NaHSO3). Produk yang dihasilkan berupa cairan berwarna kuning jerami dengan kemurnian senyawa sinamaldehida 42,15%. Senyawa asam sinamat dapat diperoleh dari reaksi oksidasi antara sinamaldehida dengan perak oksida (Ag2O). Hasil sintesis berupa pasta berwarna putih dengan kemurnian asam sinamat sebesar 100% dan rendemen sebesar 87,1%.

Kata kunci : isolasi, sinamaldehida, oksidasi, asam sinamat

ii

SYNTHESIS OF CINNAMIC ACID FROM STEAM AND WATER DISTILLATION OF CINNAMON (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) USING SILVER OXIDE By : Novia Widi Lestari NIM 13307141015 Supervisor : Dr. Amanatie, M.Pd., M. Si. ABSTRACT The aim of this research were to synthesis cinnamic acid through oxidation reaction between silver oxide and cinnamaldehyde from isolate product of cinnamon oil. This research was started by isolate cinnamaldehyde compound from cinnamon oil using sodium bisulfite (NaHSO3 ). Then, the product compound of isolation reacted with silver oxide (Ag2O) through oxidation reaction on temperature 55-600C. The isolation product was analyzed by spectrophotometer IR, and GC-MS. The result of this research shows that cinnamaldehyde compound can be obtained by isolation method from cinnamon oil using sodium bisulfite (NaHSO3). The product reaction is straw yellow liquid with 42.15% purity. The cinnamic acid compound can be obtained from the oxidation reaction between cinnamaldehyde with silver oxide (Ag2O). The result of synthesis is white paste with purity of cinnamic acid is 100% and rendemena 87.1%.

Key words : isolation, cinnamaldehyde, oxidation, cinnamic acid.

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

SINTESIS ASAM SINAMAT DARI HASIL DESTILASI UAP Am KAYU MANIS (Cinnamomum burmanni Nees ex BL) MENGGUNAKAN OKSIDATOR PERAK OKSIDA (Ag20)

DisUSlID oleh : Novia Widi Lestari NIM 13307141015 Telah memenuhi syarat dan disetujui oleh Dosen Pembimbing untuk dilaksanakan Ujian Akhir Tugas Akhir Skripsi bagi yang bersangkutan.

Yogyakarta, Menyetujui,

100 2017

Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir Skripsi Program Stu . Kimia

~

Drs. Jaslin Ikhsan. M.App.Sc.. Ph.

Dr. Amanatie. M.Pd.. M.Si

NIP. 19680629199303 1001

NIP. 19521230 1976032001

iv

HALAMANPERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama

: Novia Widi Lestari

NIM

: 13307141015

Program Studi

: Kimia

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Judul Penelitian

: Sintesis Asam Sinamat dari Sinamaldehida Hasil Destilasi Uap Air Kulit BatangKayu Manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) Menggunakan Oksidator Perak Oksida (A~O)

Sepanjang pengetahuan saya penelitian ini tidak berisi materi atau data yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau telah dipergunakan atau diterima sebagai persyaratan studi pada universitas atau institut lain, kecuali pada bagian bagian yang telah dinyatakan dalam teks. Tanda tangan dosen penguji yang teitera dalam pengesahan adalah asli. Jika tidak asli, saya siap menerima sanksi ditunda yudisium pada periode berikutnya.

Yogyakarta, .10 Juli 2017 Yang menyatakan,

Novia Widi Lestari NIM 13307141015

v

PENGESAHAN

SINTESIS ASAM SINAMAT DAR! HASIL DESTILASI UAP AIR KAYU MANIS (Cinnamomum burmanni Nees ex BL) MENGGUNAKAN OKSIDATOR PERAK OKSIDA (A~O)

Visusun Qleh : Novia Widi Lestari NIM 1330714101§ Telah dipertahankan di depanTim pen~)i Tu~as Akir Skripsi P-rowam Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogy~

Pada tanggal 20 Jll:li 2017

Tim Penguji Tanggal

Nama Dr. Amanatie, M.Pd., M.Si Ketua Penguji/Pembimbing

l'7 .. g - ~O \; .............

Karim Theresih, SU . Penguji I (Utama) Dr. Sr Handayani, M.Si Penguji II (Pendamping)

vi

MOTTO

“Ketetapan Allah SWT pasti datang, maka janganlah kamu meminta untuk disegerakkan ” (An-Nahl (16);1) “Jangan khawatir dengan dunia, karena itu milik Allah SWT. Jangan pula khawatirkan rizkimu, karena semua itu dari Allah SWT. Tapi, fokuslah untuk memikirkan satu hal, bagaimana menjadikan Allah ridho kepadamu” (Ustadz Musyaffa Ad Dariny) “Sebaik-baik manusia ialah yang bisa menjaga lisan, pikiran dan perbuatan” “Apabila kamu menginginkan Allah SWT menyegerakan kesuksesan bagimu, maka bersegeralah dalam melaksanakan kewajiban yang Allah SWT berikan kepadamu dan kesuksesan pun akan menghampirimu dengan sendirinya”

vii

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirabbil’alamin segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufiq hidayah, dan inayah-Nya kepada hamba, sholawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada baginda Nabi besar Muhammad SAW. Saya persembahkan skripsi ini untuk: “Kedua orang tua saya, Ibu Wijhatun dan Bapak Agus Bahri serta nenekku tersayang Ibu Barokah dan Mbah Kakung Alm. Abu Chair yang senantiasa mendoakan,menyemangati,

dan dukungan, yang tak ada habisnya untukku

sampai saat ini ” “Keluarga besar Alm. Abu Chair, Ijam As’ari, Feri Efendi, Laeli Makhabah, Kharis Maulana, Indah Mulyaningsih, dan Ari Zubaedah yang selalu memberikan dukungan serta doa yang terbaik” “Sahabat-sahabat saya, Ziyadaturrohmah, dan Renita Purnaningrum, dan Setifani yang selalu saling mendukung dan memberikan semangat, yang setia mendengar keluh kesahku” “Semua dosen kimia organik terutama pembimbing dan penguji yang baik hati Bapak Karim Theresih, SU. dan Ibu Dr. Sri Handayani, M.Si. “Pendamping setiaku Asep Setiaji untuk do’a, semangat, dan perhatiannya yang terus menerus. “Keluarga Besar Kimia B-2013, Kelas Kimia Organik yang kompak trimakasih buat bimbingannya di kelas, di lab, trimakasih semua keluarga baruku. Trimakasih

viii

buat partner ngelabku Linda Tri Astuti, kamu luar biasa. Elga dan Shinta makasih yah udah sering bantuin, nemenin di lab juga. “Terima kasih kepaada keluarga kos amanah D10A mba Lina Safitri, mba Niken, mba Bella, mba Uli, Wahyu, Yuni, mba Dessy yang memberikan pengalaman serta menjadi sodara baru di Yogyakarta” “Terimakasih untuk keluarga KKN 14 ND dan keluarga Semuluh Lor, keluarga baru yang sangat berarti. Semoga kalian selalu dalam lindungan Tuhan Yang Maha Kuasa, dan di ppermudah segalanya, sukses untuk semuanya, semoga kita bahagia dunia akherat amiin ya rabbal’alamiin”.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkat, rahmat, dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul ” Sintesis Asam Sinamat dari Sinamaldehid Hasil Destilasi Uap Kulit Batang Kayu Manis Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.” dapat selesai dengan hasil yang memuaskan. Penulisan skripsi ini, merupakan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains bidang studi kimia di Universitas Negeri Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa masih banyak mengalami kendala dalam proses penulisan skripsi, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama, dari berbagai pihak dan berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat di atasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan kepada yang terhormat : 1.

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

2.

Bapak Drs. Jaslin Ikhsan, M.App. Sc.,Ph.D., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

3.

Ibu Drs. Jaslin Ikhsan, M.App. Sc.,Ph.D., selaku Ketua Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

4.

Ibu Dr. Amanatie, M.Pd., M.Si selaku Pembimbing Skripsi dan selaku Sekretaris Penguji.

5.

Karim Theresih, SU selaku Penguji Utama.

6.

Dr. Sri Handayani, M.Si. selaku Penguji Pendamping.

7.

Segenap Dosen dan Karyawan Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

8.

Segenap Laboran Laboraturium Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta. x

9.

Keluarga besar Kimia Subsidi 2013 yang selalu bersama dan saling mendukung.

10. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan secara moral maupun material dalam penyelesaian Tugas Akhir Skripsi ini, yang tidak dapat penulis sebut satu per satu. Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan-kekurangan, sehingga penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga laporan Tugas Akhir Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak untuk perbaikan pendidikan di masa yang akan datang.

Yogyakarta, Penulis.

Novia Widi Lestari NIM 13307141015

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................ i ABSTRAK ............................................................................................................. ii ABSTRACT ........................................................................................................... iii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... iv SURAT PERNYATAAN.........................................................................................v HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ vi MOTTO.................................................................................................................vii HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... viii KATA PENGANTAR .............................................................................................x DAFTAR ISI ......................................................................................................... xii DAFTAR TABEL ..................................................................................................xv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvii BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................1 A. Latar Belakang ............................................................................................1 B. Identifikasi Masalah ...................................................................................3 C. Batasan Masalah ...........................................................................................4 D. Rumusan Masalah .......................................................................................4 E. Tujuan Penelitiann .......................................................................................5 F. Manfaat Penelitian .......................................................................................5

xii

BAB II. KAJIAN PUSTAKA ................................................................................6 A. Deskripsi Teori ............................................................................................6 1. Kayu Manis ( Cinnamomum burmanni Nees ex Bl) ..............................6 2. Hidrodstilasi (Penyulingan) ...................................................................8 3. Sinamaldehida ......................................................................................11 4. Oksidasi Gugus Aldehida ....................................................................12 5. Asam Sinamat ......................................................................................15 6. Rekristalisasi ........................................................................................16 7. Identifikasi Struktur Senyawa Kimia ...................................................17 a. Spektroskopi Inframerah (IR)..........................................................17 b. Spektroskopi Massa-Kromatografi Gas (GC-MS) ..........................18 B. Penelitian yang Relevan .............................................................................19 C. Kerangka Berfikir ......................................................................................20 BAB III. METODE PENELITIAN ....................................................................21 A. Subjek dan Objek Penelitian ......................................................................21 1. Subjek Penelitian .................................................................................21 2. Objek Penelitian ...................................................................................21 B. Metode Penelitian .......................................................................................21 1. Alat-alat penelitian ...............................................................................21 2. Bahan-bahan penelitian ........................................................................22 3. Prosedur penelitian...............................................................................23 xiii

a. Persiapan Sempel.............................................................................23 b. Proses Destilasi Kulit Batang Kayu Manis .....................................23 c. Proses Isolasi Sinamaldeha Menggunakan NaHSO3 jenuh ...........24 d. Proses Oksidasi Sinamaldehid Menggunakan Oksidator Ag2O......24 C. Teknik Analisis Data ..................................................................................25 1. Analisis Kualitatif ..................................................................................26 2. Analisis Kuantitatif ................................................................................26 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN..................................27 A. Hasil Penelitian .........................................................................................27 1. Hasil Destilasi Uap dan Isolasi Sinamaldehida ...................................27 2. Oksidasi Hasil Isolasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) .................................................................................................31 B. Pembahasan ................................................................................................33 1. Hasil Destilasi Uap dan Isolasi Sinamaldehida ...................................33 2. Oksidasi Hasil Isolasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) .................................................................................................39 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................47 A. Kesimpulan ................................................................................................47 B. Saran ...........................................................................................................47 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................48 LAMPIRAN ...........................................................................................................51

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Daftar korelasi serapan Inframerah ..........................................................17 Tabel 2.Data pengamatan fisik dari hasil minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap .............................................................................................27 Tabel 3.Data pengamatan fisik dari hasil minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap ..............................................................................................27 Tabel 4.Data pengamatan fisik hasil reaksi oksidasi sinamaldehida dengan oksidator perak oksida (Ag2O).................................................................31 Tabel 5. Daerah serapan gugus fungsi yang terdapat pada minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap ..................................................................34 Tabel 6.Daerah serapan gugus fungsi hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis....................................................................................36 Tabel 7.Daerah serapan gugus fungsi senyawa hasil oksidasi antara senyawa sinamaldehida dengan oksidator perak oksida (Ag2O) ...........................43

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tanaman kayyu manis ..........................................................................6 Gambar 2. Kulit kayu manis ...................................................................................8 Gambar 3. Struktur sinamaldehida ........................................................................10 Gambar 4. Reaksi oksidasi aldehida menggunakam garam kromat ......................13 Gambar 5. Mekanisme reaksi aldehida dengan perak oksida ................................14 Gambar 6. Struktur Asam Sinamat ......................................................................16 Gambar 7. Spektrum IR dari minyak kulit batang kayu manis .............................28 Gambar 8. Spektrum IR hasil isolasi sinamaldehida ...........................................29 Gambar 9.Kromatogram senyawa hasil isolasi senyawa sinamaldehida dengan natrium bisulfit dari minyak kulit batang kayu manis ........................30 Gambar 10. Spektrum massa senyawa hasil isolasi senyawa sinamaldehida .......30 Gambar 11. Spektrum IR dari hasil oksidasi sinamaldehida .................................32 Gambar 12. Kromatogram senyawa hasil oksidasi antara senyawa sinamal-dehida dengan perak oksida (Ag2O) ...............................................................32 Gambar 13. Spektrum massa senyawa hasil oksidasi antara senyawa sinamaldehida dengan perak oksida (Ag2O) ...........................................................33 Gambar 14. Reaksi pemisahan sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis dengan cara penambahan natrium bisulfit ............................................35 Gambar 15. Fragmentasi hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis ..................................................................................................38 Gambar 16. Mekanisme reaksi oksidasi antara sinamaldehida dengan perak oksida (Ag2O) ....................................................................................................41 Gambar 17. Endapan perak oksida (Ag2O) ...........................................................42 Gambar 18. Fragmentasi hasil sintesis asam sinamat menggunakan oksidator perak oksida (Ag2O) ..............................................................................45 xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Prosedur kerja destilasi uap ...............................................................51 Lampiran 2. Prosedur kerja isolasi sinamaldehida ................................................52 Lampiran 3. Prosedur kerja oksidasi senyawa sinamaldehida menggunakan perak oksida (Ag2O) ..................................................................................53 Lampiran 4. Perhitungan rendemen hasil oksidasi senyawa sinamaldehida menggunakan perak oksida (Ag2O) ..................................................54 Lampiran 5. Dokumentasi proses destilasi uap ......................................................56 Lampiran 6. Dokumentasi proses isolasi ...............................................................57 Lampiran 7. Dokumentasi proses oksidasi sinamaldehida menjasi asam sinamat 58 Lampiran 8. Spektrum IR minyak kulit batang kayu manis .................................60 Lampiran 9. Spektrum IR senyawa hasil isolasi sinamaldehida ............................61 Lampiran 10. Spektrum IR senyawa hasil oksidasi ...............................................63 Lampiran 11. Kromatogram senyawa hasil isolasi ................................................65 Lampiran 12. Spektrum massa puncak ke-3 senyawa hasil isolasi........................66 Lampiran 13. Kromatogram senyawa hasil oksidasi .............................................67 Lampiran 14. Spektrum massa senyawa hasil oksidasi .........................................68

xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara tropis yang memiliki sumber daya alam yang beranekaragam, terutama pada sektor hayati. Berbagai jenis tumbuhan yang tumbuh di Indonesia memiliki banyak khasiat sebagai tanaman obat ataupun sebagai kosmetik, maupun sebagai penambah cita rasa yang di tambahkan pada masakan untuk memperkuat rasa masakan itu sendiri. Tanaman-tanaman yang tumbuh di Indonesia banyak memiliki potensi, namun belum banyak yang dikembangkan. Salah satu tanaman yang mempunyai banyak manfaat adalah Kayu manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) Kayu manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) merupakan salah satu tanaman obat yang banyak khasiatnya bagi kesehatan baik dari bagian batang, daun maupun kulit batangnya. Salah satu kelebihan yang dimiliki dari kulit batang kayu manis yaitu memiliki aktivitas tabir surya dan sekaligus sebagai antioksidan (Priani, 2014). Kayu manis yang berasal dari Indonesia, banyak di sukai di luar negeri karena mempunyai aroma yang khas. Produk yang berasal dari kayu manis di pasaran bermacam-macam, seperti : kulit batang kayu manis, bubuk kulit kayu manis, minyak atsiri kayu manis dan oleoresin kayu manis yang banyak digunakan dalam industri makanan, industri farmasi, kosmetika dan juga industri minuman.

1

Kayu manis mengandung minyak atsiri yang kandungan utamanya yaitu sinamaldehida. Minyak atsiri pada dasarnya merupakan, salah satu senyawa yang mempunyai tingkat volatilitas tinggi (mudah menguap), dan bukan merupakan senyawa murni namun masih terdapat banyak senyawa campuran. Komponen minyak atsiri pada umumnya komponen terbesarnya yaitu berasal dari golongan terpenoid (Guenther, 2006 ). Minyak atsiri kayu manis merupakan suatu hasil samping dari tanaman kayu manis yang banyak beredar di pasaran. Dalam minyak kulit kayu manis hanya mengandung bahan kimia organik sehingga membentuk aroma khas secara terpadu. Minyak atsiri biasanya didapatkan melalui proses destilasi uap maupun proses penyulingan. Penyulingan minyak atsiri kayu manis dapat diperoleh dari kulit batang kayu manis maupun bagian daunnya. Minyak atsiri kulit batang kayu manis, biasanya terdiri dari komponen – komponen seperti sinamaldehida, eugenol, eugenil asetat, kumarin dan beberapa senyawa jenis aldehida yang lain dalam jumlah kecil. Komponen mayor dalam minyak atsiri kulit batang kayu manis biasanya adalah sinamaldehida dan eugenol yang menentukan kualitas minyak atsirinya ( Rismundar, 1993 ). Sinamaldehida merupakan komponen terbesar yang terkandung dalam minyak atsiri kulit batang kayu manis, dan dapat diperoleh dengan cara mengisolasinya menggunakan natrium bisulfit. Gugus fungsional yang terdapat dalam senyawa sinamaldehida meliputi gugus aromatik, gugus aldehida dan terdapat ikatan rangkap yng terkonjugasi dengan cincin benzena dalam gugus 2

karbonil. Sinamaldehida mempunyai gugus fungsional aldehida yang reaktif terhadap adisi nukleofilik, salah satunya reaksi adisi natrium bisulfit terhadap ikatan rangkap C=O gugus karbonil. Penelitian ini dilakukan untuk mengisolasi senyawa sinamaldehida dari minyak kulit kayu manis dan kemudian hasil isolasinya disintes menjadi asam sinamat menggunakan oksidator lemah berupa Ag2O. Menurut Carey (1992 :705) dalam Fahrudin (2004:2) Oksidator perak oksida tergolong oksidator yang lemah, dikarenakan hanya sebagian kecil gugus fungsional saja, termasuk aldehida, yang bisa dioksidasi oleh reagen ini. Metodee oksidasi ini tergolong mudah jika dibandingkan dengan reagensia pengoksidasi lain seperti KMnO4. Minyak kulit batang kayu manis yang digunakan berupa minyak kulit batang kayu manis yang telah di destilasi terlebih dahulu. Dalam penelitian ini, metode isolasi dipilih adalah metode destilasi uap. Metode destilasi uap dipilih dikarenakan mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya yaitu : alat yang digunakan relatif sederhana dan dengan biaya operasional yang tergolong murah, dapat digunakan untuk ekstraksi dalam jumlah yang banyak. B.

Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat

diidentifikasi beberapa masalah sebagai berikut : 1.

Senyawa sinamaldehida yang akan dioksidasi.

2.

Oksidator yang digunakan untuk mengoksidasi senyawa sinamaldehida.

3

3.

Metode untuk mengidentifikasi senyawa sinamaldehida dan senyawa asam sinamat.

C.

Pembatasan Masalah Pada penelitian ini masalah dibatasi pada permasalahan berikut untuk

menutupi kemungkinan masalah yang melebar, pembatasan masalah dalam penelitian ini meliputi : 1.

Senyawa sinamaldehida yang digunakan merupakan hasil isolasi dari minyak kulit batang kayu manis yang telah di destilasi uap sebelumnya.

2.

Oksidator yang digunakan untuk mengoksidasi senyawa sinamaldehida adalah Ag2O.

3.

Metode analisis instrumentasi yang digunakan untuk mengidentifikasi hasil isolasi dan sintesis yaitu Spektroskopi FTIR dan Spektroskopi GC-MS.

D.

Rumusan Masalah Berdasarkan masalah yang telah dibatasi dapat dirumuskan beberapa

masalah yang akan diteliti yaitu : 1.

Dapatkah minyak atsiri dari kulit batang kayu manis diisolasi menggunakan metode destilasi uap?

2.

Apakah senyawa sinamaldehida dapat di isolasi dari minyak kulit batang kayu manis ?

3.

Apakah senyawa asam sinamat dapat dihasilkan melalui reaksi oksidasi menggunakan oksidator Ag2O ?

4

E.

Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :

1.

Mengisolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis.

2.

Pemisahan sinamaldehida menggunakan NaHSO3 dari minyak kulit batang kayu manis menggunakan destilasi uap.

3.

Mensintesis senyawa asam sinamat dengan menggunakan oksidator (perak oksida) Ag2O.

F.

Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian diharapkan dapat memberikan

beberapa manfaat

yaitu : 1.

Memberikan informasi dan masukan untuk peneliti atau mahasiswa mengenai isolasi senyawa.

2.

Menjadi sumber informasi untuk penelitian lebih lanjut mengenai senyawa – senyawa yang terkandung dalam kulit batang kayu manis sehingga dapat dimanfatkan lebih lanjut.

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. DESKRIPSI TEORI 1.

Kayu Manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) Tumbuhan kayu manis (Gambar 1) adalah salah satu tanaman yang tersebar luas di dunia yang memiliki banyak khasiat, di dunia terdapat 54 jenis tanaman kayu manis dan 12 jenis diantaranya berada di Indonesia. Tanaman kayu manis yang termasuk kedalam spesies Cinnamomum Burmanii merupakan salah satu tanaman obat, dan tanaman rempah-rempah yang telah digunakan dari mulai zaman Yunani kuno. Tanaman kayu manis tingginya berkisar antara 5-15 meter, yang memiliki kulit pohon yang berwarna coklat keabu-abuan yang memiliki bau khas, serta kayunya yang berwarna merah coklat muda. Menurut Rismundar (2003) kayu manis memiliki banyak kandungan yang bermanfaat untuk kesehatan diantaranya adalah untuk obat asam urat, tekanan darah tinggi, maagh, vertigo, masuk angin, diare, perut kembung, muntah-muntah, hernia, dan lain sebagainya.

Gambar 1. Tanaman Kayu Manis (Cinnamomum Burmanii) 6

Berikut merupakan klasifikasi Cinnamomum Burmani, sebagai berikut : Nama Tanaman

: Kayu Manis

Kingdom

: Plantae

Sub kingdom

: Tracheobionta

Divisi

: Spermatophyta

Sub divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Ordo

: Magnoliales

Famili

: Lauraceae

Genus

: Cinnamomum

Spesies

: Cinnamomom Zeylanicum, Connamomum cassia, Cinnamomum Burmani, Cinnamomun Cullilawon

(Aspan,.2008) Tanaman Kayu Manis seperti Cinnamomun Zeylanicum mencapai tinggi 5-6 meter, bercabang lateral, sedangkan Cinnamomun Burmanii dapat mencapai tinggi hingga 15 meter. Tanaman Kayu Manis (Cinnamomun Burmanii ) memiliki kulit kayu yang berwarna coklat keabu - abu dengan aroma khas dan rasanya manis. Cinnamomum Burmanii umumnya berdaun tunggal dengan warna daun hijau untuk daun yang tua dan pucuk daun yang berwarna kemerahan. Panjang daun yang dimiiki kulit Kayu Manis berkisar antara 9-12 cm dan lebar daunnya sekitar 3,4-5,4 cm, tumbuhan Cinnamomun

7

Burmanii memiliki daun yang kecil dan kaku bila dibandingkan dengan spesies Cinnamomun Cassia. Tanaman Kayu manis merupakan tanaman rempah aromatik karena hampir semua bagian tumbuhan mengandung minyak atsiri. Cinnamaldehyda merupakan senyawa khas yang ada pada tumbuhan Kayu Manis. Cinnamomun Burmanii dan Cinnamomun Cassia mengandung senyawa aldehida yang tinggi pada kulit batang dan ranting, sedangkan

Cinnamomun Zeylanicum

mengandung sinamat dan eugenol (Suwarto,dkk.2014).

Gambar 2. Kulit Kayu Manis Di dunia kedokteran, senyawa sinamaldehid yang merupakan turunan dari senyawa fenol tersebut diketahui memiliki sifat anti-agregasi platelet dan sebagai vasodilator secara in vitro. Selain itu, senyawa antioksidan lain seperti tanin dan flavonoid juga diharapkan dapat menurunkan kolesterol dengan cara melindungi LDL dari proses oksidasi sehingga dapat mencegah aterosklerosis Menurut Azima, 2004 dalam (Vanessa, R., et al., 2013).

8

2.

Hidrodestilasi (Penyulingan) Destilasi adalah suatu metode pemisahan campuran yang didasarkan pada

perbedaan titik didih (kemudahan suatu zat untuk menguap) pada suhu dan tekanan tertentu. Destilasi merupakan suatu poses fisika dan tidak terjadi adanya reaksi kimia selama proses berlangsung. Dasar utama pemisahan dengan cara destilasi adalah perbedaan titik didih cairan pada tekanan tertentu. Proses destilasi biasanya melibatkan suatu penguapan campuran dan diikuti dengan proses pendinginan dan pengembunan. Dalam industri minyak atsiri dikenal tiga macam metode penyulingan, yaitu : a. Destilasi air (water distillation) Pada metode ini, bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air atau terendam secara sempurna tergantung pada massa jenis jumlah bahan yang akan disuling. Metode ini, ciri khasnya yaitu adanya kontak langsung antara bahan yang akan disuling dengan air mendidih. Pada metode destilasi air, banyaknya air dan waktu yang akan digunakan harus diperhitungkan secara matang, karena bila tidak diperhatikan maka akan terjadi gosong dan akan berdampak pada kualitas minyak. Biasanya penyulingan yang menggunakan metode destilasi air adalah bahan yang mudah menggumpal dan biasanya disuling dalam bentuk serbuk (Julianto, 2016). b. Destilasi uap air atau kukus (steam and water distillation) Pada metode penyulingan ini, material diletakkan di atas rak-rak atau saringan yang berlubang. Ketel yang digunakan untuk penyulingan, diisi dengan air sampai dengan batas dibawah saringan. Material yang akan disuling akan 9

berkontak langsung dengan uap yang tidak terlalu panas namun jenuh. Uap tersebut dihasilkan dari air yang didalam ketel suling yang mendidih di bawah sarangan kemudian uap air naik dan membasahi material. Material yang akan didestilasi, harus dirajang terlebih dahulu menjadi potongan-potongan kecil. Proses ini bertujuan agar kelenjar minyak dapat terbuka secara maksimal. c. Destilasi uap (steam distillation) Pada metode penyulingan ini, terdiri dari beberapa unit. Unit penyulingan terbagi menjadi 3 bagian, yaitu ketel bahan baku, boiler dan kondensor. Metode penyulingan ini merupakan jenis penulingan yang lebih modern daripada 2 metode penyulingan sebelumnya. Dalam bagian dapur iuap dibentuk didalam boiler dengan cara memanaskan air hingga tekanan tertentu yang ditunjukan oleh manometer yang telah dipasang. Setelah tekanan uap yang diinginkan tercapai maka uap jenuh siap dialirkan kedalam ketel bahan baku (Julianto, 2016). Dalam ketiga jenis destilasi tersebut, ketiganya memilii kekurangan dan kelebihan masing-masing pada proses penyulingan minyak atsiri. Dalam penyulingan, campuran zat didihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian didinginkan kembali kedalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dulu. Menurut Yuliarto (2012 :13) Metode destilasi yang umum digunakan dalam produksi minyak atsiri adalah destilasi air dan destilasi uap-air. Metode destilasi uap-air tersebut merupakan suatu metode yang sederhana dan biaya yang digunakan lebih murah jika dibandingkan dengan metode destilasi uap. Sebelum diproses, bahan tanaman dirajang (diperkecil ukurannya) terlebih dahulu. Hal ini bertujuan untuk memperluas area permukaan 10

kulit batang kayu manis, sehingga penarikan minyak akan lebih mudah. Destilasi uap digunakan untuk memurnikan zat/senyawa cair yang tidak larut dalam air, dan titik didihnya cukup tinggi. 3.

Sinamaldehida Sinamaldehida merupakan senyawa alami yang dihasilkan dari

tanaman kayu manis. Pada kulit batang kayu manis yang telah kering mengandung minyak atsiri, pati, protein, dan lain – lain. Berikut adalah karakteristik dari sinamaldehid yaitu ; Rumus molekul

: C9H8O

Berat molekul

: 132, 15 g/mol

Titik leleh

: -7,50 C

Titik didih

: 2520 C

Massa jenis

: 1, 05 g/ cm3

Kelarutan dalam air

: 1, 1 g/ L

Bentuk

: Cair

Warna

: Kuning

Gambar 3. Struktur Sinamaldehida Aroma kulit kayu manis berasal dari adanya minyak atsiri. Minyak atsiri kayu manis berada di seluruh bagian tanaman, mulai dari akar, batang, hingga daun dan bunga. Menurut Ngadiwiyana, dkk. ( 2011 : 11 ) sinamaldehida dapat 11

dipisahkan dari minyak kayu manis dengan cara penambahan natrium bisulfit terhadap rangkap C=O gugus karbonil. Senyawa hasil adisi bisulfit merupakan garam yang mudah dipasahkan dari sistem campuran. Menurut Ngadiwiyana, dkk. ( 2011 : 11 ) elusidasi struktur sinamaldehida dilakukan dengan menggunakan kromatografi gas–spektroskopi massa (GC–MS) dan spektrofotometer IR. Berdasarkan data kromatografi gas–spektroskopi massa diperoleh kemurnian sinamaldehida hasil isolasi sebesar 99, 8723 %, spektra massa diperoleh M+ : 132 dengan pola fragmentasi pokok m/z : 131, 103, 77, 51 dan 29 ( Ngadiwiyana, dkk ( 2011 : 11 ). 4.

Oksidasi Gugus Aldehida Aldehida merupakan suatu senyawa yang terdiri dari gugus karbonil, dan

sekurang-kurangnya mempunyai satu atom hidrogen yang melekat pada gugus karbonilnya. Kemudian adanya gugus lain dalam suatu aldehida (R) dapat berupa atom H, alkil maupun aril. Suatu aldehida sangat mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat. Beberapa reagensia yang dapat mengoksidasi suatu alkohol juga dapat mengoksidasi suatu aldehida. Reagen yang telah populer digunakan sebagai reagen pengoksidasi yaitu garam permanganat dan dikromat. Berikut merupakan sauatu reaksi umum oksidasi antara aldehida dengan garam permanganat yang menghasilkan asam karboksilat yaitu :

12

Gambar 4. Reaksi oksidasi aldehida menggunakam garam kromat Reaksi pada (Gambar 4) merujuk pada (Rizqi, 2015). Aldehida adalah reduktor kuat sehingga dapat mereduksi oksidator-oksidator lemah. Selain reagen pengoksidasi kuat seperti garam permangat dan dikromat, terdapat juga Perekasi Tollens dan pereaksi Fehling yang merupakan oksidator lemah yang bereaksi khusus untuk mengenali aldehida. Aldehida dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi yang sangat lembut seperti Ag+ dan Cu2+. Reagensia Tollens adalah suatu larutan basa dari ion kompleks perak-amonia yang digunakan sebagai reagensia uji untuk aldehida. Reaksi Tollens berdasarkan oksidasi suatu aldehid 13

oleh larutan ion (Ag+) dalam basa ammonia, suatu oksidator lemah. Apabila terdapat aldehida maka dalam reaksi tersebut akan menghasilkan suatu anion karboksliat dan ion Ag+ dalam reagensia Tollens direduksi menjadi logam perak (Ag). Logam perak tersebut akan membentuk endapan hitam atau apabila alat gelas sangat bersih, logam peraknya akan membentuk kaca perak pada dinding pereaksi (Fessenden, 1986).

Gambar 5. Mekanisme reaksi aldehida dengan perak oksida Uji positif reaksi oksidasi aldehida ditandai oleh terbentuknya cermin perak pada alat gelas yang digunakan. Oleh karena itu, reaksi ini disebut reaksi cermin perak. Namun dengan meluasnya penggunaan spektroskopi, uji Tollens telah jarang digunakan untuk identifikasi aldehida (Fessenden, 1986). 14

Salah satu pengaplikasian metode oksidasi aldehid telah dilakukan oleh Risnandar (2015) pada senyawa mentil vanilat dari vanilin. Pada penelitian tersebut, dilakukan sintesis senyawa ester dengan bahan dasar vanilin yang diawali dengan oksidasi dari gugus aldehid pada senyawa vanilin menggunakan reagen Tollens sehingga menghasilkan senyawa turunan asam karboksilat yaitu asam vanilat. Metode tersebut diawali dengan mereaksikan larutan AgNO3 dengan larutan NaOH pada suhu ruangan sehingga menghasilkan endapan Ag2O yang berwarna coklat kehitaman.

5.

Asam Sinamat Asam sinamat atau asam 3-fenil-2-propenoat atau asam β - fenilakrilat

merupakan senyawa yang berasal dari isolasi kulit kayu manis famili Lauraceae. Asam sinamat merupakan senyawa bahan alam yang terdapat dalam berbagai tumbuhan, misalnya saja dalam tanaman kemenyan (Styrax sp.). Kegunaan asam sinamat antara lain sebagai pengawet, pewangi dalam makanan, kosmetik, sabun, dan produk-produk farmasi lainnya. Selain itu, asam sinamat dapat menghambat profilerasi sel caco-2 dan mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Neurospora crassa dalam Julianus (2014 :1) Asam sinamat memiliki rumus kimia C6H5CHCHCOOH atau C9H8O2, berwujud kristal putih, sedikit larut dalam air, dan mempunyai titik leleh sekitar 133°C serta titik didih 300°C.

15

Gambar 6. Struktur Asam Sinamat Jumlah asam sinamat yang diperoleh dari isolasi kulit kayu manis hanya sebesar 2,2% (Kanghear et al., 2005). Keterbatasan jumlah asam sinamat yang diperoleh dengan metode isolasi sehingga mendorong upaya lain untuk mendapatkan jumlah asam sinamat yang lebih banyak. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan jumlah asam sinamat adalah dengan cara mensintesisnya. 6.

Rekristalisasi Rekristalisasi merupakan suatu teknik dalam pemurnian senyawa organik.

Apabila campuran senyawa dalam senyawa organik terlalu banyak maka teknik rekristalisasi lebih sulit dilakukan dan hasilnya kurang akurat. Untuk mengetahui suatu seynawa organik dapat dimurrnikan yaitu dengan mencobanya terlebih dahulu menggunakan pelarut, kemudian pelarut tersebut dihilangkan kembali. Apabila terbentuk zat padat kembali, hal ini menunjukkan bahwa senyawa organik tersebut dapat dimurnikan dengan metode rekristalisasi. Dalam metode rekristalisasi, tahap pertama yang dilakukkan yaitu pemilihan pelarut yang sesuai untuk senyawa tersebut. Dalam pemilihan pelarut, proses pelarutan senyawa organik dilakukkan pada suhu kamar dan jika tidak larut seluruhnya baik dalam keadaan dingin atau panas, maka dilakukan pemilihan 16

pelarut kembali sampai menemukan pelarut yang dapat melarutkan dengan sempurna dalam suhu panas namun tidak larut dalam suhu kamar (Ibrahim, 2013). 7.

Identifikasi Struktur Senyawa Kimia

a.

Spektroskopi Inframerah Spektroskopi inframerah merupakan instrumen yang digunakan untuk

mengukur radiasi pada berbagai macam gelombang. Hampir setiap senyawa memiliki ikatan kovalen baik senyawa organik maupun senyawa anorganik yang akan menyerap berbagai frekuensi radiasi elektromagnetik pada daerah spektrum inframerah. Daerah spekrum elektromagnetik inframerah terletak pada panjang gelombang yang lebih besar bila dibandingkan dengan daerah sinar tampak yang terletak pada panjang gelombang sekitar 400-800 nm, tetapi terletak pada panjang gelombang yang lebih pendek daripada gelombang radio gelombang mikro yang mempunyai panjang gelombang lebih besar daripada 1 nm. Berikut merupakan daftar korelasi serapan Inframerah antara lain ; Tabel 1. Daftar korelasi serapan Inframerah Jenis vibrasi Frekuensi (cm-1) C-H alkana 3000-2850 C-H alkena 3100-3000 C-H Aromatik 3150-3050 C-H aldehida 2900-2800 C=C alkena 1680-1600 C=C aromatic 1600-1475 C=O aldehida 1740-1720 C=O as. Karboksilat 1725-1700 O-H as. Karbosilat 3400-2400 C-O eter, ester dan alkohol 1300-1000

Intensitas Tajam Sedang Tajam Lemah Sedang-lemah Sedang-lemah Tajam Tajam Sedang Tajam

(Atun, 2016 : 32 ) 17

b.

Spektroskopi Massa-Kromatografi Gas (GC-MS) Gas Chromatography – Mass Spectroscopy (GC-MS) yaitu merupakan

instrumen perpaduan dari kromatografi gas dengan spektroskopi massa. Senyawa yang telah dipisahkan oleh kromatografi gas, selanjutnya dianalisis dengan menggunakan spektroskopi massa. Pada instrumen GC-MS aliran dari kolom terhubung secara langsung pada ruang ionisasi spektrometer massa. Pada ruang ionisasi semua molekul akan terionisasi, dan ion dipisahkan berdasarkan massa dan rasio muatannya ( Harvey, 2000). Kromatografi gas merupakan suatu metode pemisahan suatu campuran menjadi komponen-komponennya diantara fasa gerak dan fasa diam (Hendayana, dkk. 1994). Pada kromatografi gas sampel dapat berupa gas atau cairan, yang dinjeksi ada aliran fasa gerak yang berupa gas pembawa. Melalui kolom kapiler sampel dibawa dan komponen sampel akan terpisah berdasarkan kemampuannya untuk terdistribusi dalam fasa gerak dan fasa diam (Harvey, 2000). Komponen yang telah dipisahkan dengan kromatografi gas selanjutnya dianalisis dengan spektrometer massa. Dalam spektrometer massa, molekul-molekul organik ditembak dengan seberkas elektron dan kemudian diubah menjadi ion-ion yang bermuatan positif yang bertenaga tinggi berupa ion-ion induk. Ion-ion induk dapat dipecah atau mengalami fagmentasi untuk menjadi ion-ion yang lebih kecil (ionion pecahan atau ion-ion anakan), elektron yang terlepas dari molekul menghasilkan radikal kation [ M ]+, berikut merupakan proses terjadinya radikal kation : M

[ M ]+ 18

Ion molekuler [ M ]+ biasanya terurai menjadi ion-ion yang lebih kecil, yang dapat berupa radikal dan ion, atau molekul yang kecil dan radikal kation (Sastrohamidjojo,2007). B.

PENELITIAN YANG RELEVAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Rismunandar dan

Paimin (2003) kayu manis memiliki berbagai kandungan yang bermanfaat untuk kesehatan diantaranya berkhasiat untuk obat asam urat, tekanan darah tinggi, maag, vertigo, masuk angin, diare, perut kembung, muntah-muntah, hernia, susah buang air besar, asma, sariawan, sakit

kencing,

antirematik,

peluruh keringat, peluruh kentut, dan meningkatkan nafsu makan. Penelitian yang relevan dengan penelitian Ngadiwiyana et. al. ( 2011) yang telah berhasil mengisolasi sinamaldehida dari minyak kayu manis dengan menambahkan larutan natrium bisulfit jenuh sambil diaduk. Endapan yang terbentuk disaring dan dicuci dengan etanol dan sedikit eter. Kemudian memasukkan endapan hasil adisi bisulfit dan larutan HCl 5% ke dalam alat refluks, dan proses refluks dipanaskan pada suhu 600 C sampai endapan larut semua dan terbentuk 2 fasa. Kemudian larutan tersebut dipisahkan, lapisan bawah dikeringkan dengan natrium sulfat anhdirous. Produk isolasi sinamaldehida yang di peroleh dengan rendemen 82%. Penelitian tentang oksidasi menggunakan oksidator perak oksida (Ag2O) telah nerhasil dilakukan oleh Risnandar (2015) pada senyawa mentil vanilat dari vanilin. Pada penelitian tersebut, dilakukan sintesis senyawa ester dengan bahan dasar vanilin yang diawali dengan oksidasi dari gugus aldehid pada senyawa 19

vanilin menggunakan reagen Tollens sehingga menghasilkan senyawa turunan asam karboksilat yaitu asam vanilat. C.

KERANGKA BERFIKIR Beberapa penelitian telah dilakukan pada tanaman Kayu Manis. Bagian

tanaman Kayu Manis yang dapat digunakan antara lain: batang, daun, akar, dan kulit batang Kayu Manis sendiri. Tanaman Kayu manis merupakan tanaman yang dapat digunakan sebagai bahan untuk obat-obatan, kosmetik, bahan masakan bahkan minyak atsiri karena komponen utamanya adalah sinamaldehid. Tanaman kayu manis memiliki banyak khasiat seperti antibakteri, antiinflamasi, antidiabet dan lain sebagainya. Sinamaldehida merupakan salah satu senyawa yang berasal dari bahan alam seperti yang terkandung dalam batang kulit kayu manis. Secara teoritis, senyawa sinamaldehida dapat di oksidasi menggunakan suatu oksidator hingga menghasilkan asam sinamat. Asam sinamat merupakann produk sintesis dari reaksi antara senyawa sinamaldehida dengan oksidator berupa perak oksida (Ag2O). Sinamaldehida yang digunakan diperoleh dari hasil isolasi dari minyak batang kulit kayu manis yang selanjutnya direaksikan dengan suatu oksidator berupa perak oksida hingga mendapatkan produk berupa asam sinamat. Produk hasil isolasi dan sintesis di karakterisasi dengan menggunakan beberapa insrumentasi seperti spektroskopi inframerah, Spektroskopi Massa-Kromatografi Gas (GC-MS) atau NMR.

20

BAB III METODE PENELITIAN

A. Subjek dan Objek Pnelitian 1.

Subjek Penelitian

Subjek Penelitian adalah kulit batang Kayu Manis (Cinnamomum burmannii Nees ex Bl.) 2.

Objek Penelitian

Objek Penelitian ini adalah karakteristik senyawa asam sinamat hasil sintesis antara sinamaldehida dengan perak oksida. B. Metode Penelitian 1.

Alat-alat penelitian

Alat-alat penelitian yang digunakan antara lain: a.

Alat penggiling kulit kayu manis

b.

Neraca analitik

c.

Kertas saring Whatman

d.

Spatula

e.

Pipet Volume

f.

Pipet tetes

g.

Alumunium foil

h.

Termometer

i.

Penyaring panas

j.

Satu set alat refluks 21

k.

Satu set alat destilasi

l.

Corong gelas

m. Gelas beker n.

Erlenmeyer

o.

Spektrometer Shimadzu FTIR

p.

GC-MS-QP2010S Shimadzu

q.

Kertas pH

r.

Pembakar Bunsen

s.

Kaca Arloji

2.

Bahan-Bahan Penelitian

Bahan-bahan penelitian yang digunakan antara lain : a.

Kulit batang Kayu Manis

b.

Natrium bisulfit jenuh

c.

HCl 5%

d.

Eter p.a Merck

e.

Etanol p.a Merck

f.

Natrium sulfat anhidrous

g.

Akuades

h.

H2SO4 pekat

i.

Pellet NaOH

j.

AgNO3

k.

Tissue

22

3.

Prosedur Penelitian

a.

Persiapan Sampel Pada penelitian ini, tumbuhan Kayu Manis yang digunakan adalah kulit

batangnya. Bagian kulit batang kayu manis yang digunakan yaitu, kulit batang kayu manis yang di beli di pasar tradisional dengan kondisi yang telah kering. Kemudian dilakukan proses sortasi,dan proses pembersihan. Proses sortasi dilakukan untuk memilih kulit batang kayu manis yang memiliki kualitas baik, sedangkan proses pembersihan bertujuan untuk membersihkan kulit batang kayu manis dari pengotor yang menempel. Pada proses selanjutnya yaitu pengeringan yang bertujuan untuk mengurangi kadar air sehingga dapat mencegah atau menghindari pertumbuhan dan perkembangbiakan jamur pada sampel serta dapat disimpan cukup lama. Proses pennggilingan bertujuan untuk memperoleh serbuk kulit batang kayu manis yang homogen sehingga proses ekstraksi untuk memperluas permukann serbuk kulit batang kayu manis dan penarikan zat aktif akan berlangsung lebih efektif. b.

Proses Destilasi Kulit Batang Kayu Manis Serbuk kulit batang kayu manis yang telah kering dan telah tersortir

dengan kualitas baik, sebanyak 3000 g dimasukkan kedalam ketel untuk di destilasi. Proses destilasi berlangsung kurang lebih selama 10 jam. Setelah proses destilasi kulit batang kayu manis selesai, didapatkan minyak kayu manis yang bercampur dengan uap air. Kemudian minyak kayu manis dipisahkan dengan uap airnya menggunakan corong pisah. Destilasi uap kulit batang kayu manis selama 10 jam menghasilkan produk minyak atsiri kayu manis sebanyak 18 ml. 23

c.

Proses Isolasi Sinamaldehida Menggunakan Natrium Bisulfit Jenuh Sebanyak 5 gram minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap

dimasukkan kedalam gelas beker dan menambahkan 15 ml larutan NaHSO3 jenuh sambil diaduk. Kemudian terbentuk endapan, endapan yang telah terbentuk kemudian di saring dengan kertas saring dan dicuci dengan etanol dan sedikit eter. Endapan yang telah dicuci kemudian di keringkan di bawah lampu sampai kering. Memasukan endapan hasil adisi bisulfit yang telah kering dan HCl 5% sebanyak 12,5 ml ke dalam alat refluks. Temperatur refluks dijaga pada suhu 55600C dan sambil diaduk sampai endapan larut sempurna dan terbentuk dua lapisan. Lapisan dipisahkan dengan corong pisah. Kemudian lapisan yang diduga mengandung aldehida ditambahkan natrium sulfat anhidrous untuk mengikat akuades yang masih ikut terbawa lapisan aldehida dan selanjutnya dikaraktersasi menggunakan spektrofotometer IR dan kromatografi gas-spektroskopi massa (GC-MS).

d. Proses Oksidasi sinamaldehida menggunakan okdidator Ag2O Larutan AgNO3 sebanyak 1,7 g (0, 01 mol) dicampurkan dengan larutan dari 0,46 g pellet NaOH (0,012 mol) dengan diaduk sampai larut sempurna ± selama 5 menit sehinga terbentuk endapan coklat kehitam-hitamanan. Endapan tersebut menandakan terbentuknya Ag2O, kemudian endapan yang terbentuk disaring dan dicuci dengan akuades. Dalam

reaksi oksidasi basah Ag2O,

ditambahkan 40 mL akuades dan (0,049 mol) 1,96 g pellet NaOH sambil diaduk kuat dalam labu leher tiga , dan temperatur dalam labu leher tiga di jaga agar 24

tidak melebihi temperatur 600C. Ketika tempertur telah berada dalam range 5560 0C, kemudian sebanyak 1,32 g sinamaldehida (0,01 mol) ditambahkan kedalam labu leher tiga dan diaduk dengan kuat ± selama 15 menit. Setelah itu, campuran di saring dengan kertas saring Whatmann no.42 dan filtratnya diasamkan dengan H2SO4 pekat sampai memberikan warna asam sinamat tetap yaitu endapan putih yang tidak larut lagi. Penambahan H2SO4 pekat dilakukan secara perlahan tetes demi tetes melalui dinding. Endapan yang terbentuk di saring kembali dengan kertas Whatman no. 42 dan dikeringkan di bawah lampu pijar sampai memiliki berat yang konstan.Produk asam sinamat yang terbentuk selanjutnya dimurnikan dengan proses rekristalisasi menggunakan akuades. Setelah dilarutkan dalam akuades, larutan tersebut di saring dan endapan yang terbentuk di keringkan di bawah lampu pijar sehingga diperoleh senyawa asam sinamat yang murni. Kristal asam sinamat yang terbentuk kemudian di hitung rendemennya, dan diidentifikasi menggunakan spektrofotometer FTIR, dan GCMS untuk mengetahui perbedaan dengan senyawa bahan dasarnya.

C. Teknis Analisis Data Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menganalisis senyawa hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis dan senyawa hasil oksidasi kulit batang Kayu Manis dengan oksidator Ag2O.

25

1. Analisisis kualitatif Teknik analisis kualitatif yang dilakukan pada penelitian ini yaitu dengan spektrofotometer

Inframerah

dan

GC-MS.

Spektrofotometer

Inframerah

digunakan untuk menginterpretasikan spektrum inframerah berdasarkan bilangan gelombang dan intensitas puncak yang menunjukkan terdapatnya gugus fungsional senyawa organik dari hasil interpretasi spektrum IR. Spektroskopi GC-MS dapat digunakan untuk menentukan massa molekul relatif, fragmentasi, dugaan - dugaan senyawa yang ada dalam sempel, dan kemurnian senyawa hasil analisis yang diperoleh dari data hasil analisis menggunakan kromtografi gas. Kromatogram GC senyawa hasil, dianalisis berdasarkan waktu retensi dan luas area puncak yang menunjukkan jumlah senyawa dan spektrum massa senyawa dianalisis berdasrkan berat molekul dan fragmentasi yang menunjukkan struktur molekul. 2. Analisis Kuantitatif Teknik analisis kuantitatif yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan perhitungan persen rendemen dengan analisis kuantitatif menggunakan persamaan sebagai berikut : Senyawa asam sinamat hasil oksidasi sinamaldehida menggunakan oksidator Ag2O Massa produk hasil penelitian x

Rendemen = Massa produk secara teoritis

26

Kemurnian sinamaldehid dalam GC-MS

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Hasil Penelitian 1. Hasil Destilasi Uap dan Isolasi Sinamaldehida a. Hasil Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Kayu Manis Berikut merupakan data pengamatan fisik dari hasil minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap antara lain: Tabel 2. Data pengamatan fisik dari hasil minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap Parameter Hasil Volume 18 ml Warna Kuning jerami Bentuk Cair Aroma Aroma kayu Manis

Kemudian, dalam reaksi isolasi sinamaldehid, minyak kulit batang kayu manis yang digunakan yaitu sebanyak 5 g yang selanjutnya direaksikan dengan larutan NaHSO3 . Berikut merupakan data pengamatan fisik dari hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap antara lain : Tabel 3. Data pengamatan fisik dari isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap Parameter Hasil Volume 4, 3 ml Massa 4, 515 g Warna Kuning jerami Bentuk Cair Aroma Aroma kayu Manis

27

a. Identifikasi Minyak Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) Menggunakan Spektroskopi IR Spektrum hasil analisis spektroskopi inframerah untuk minyak kulit batang kayu manis yang di hasilkan melalui destilasi uap dapat dilihat pada gambar 8. berikut ini :

Gambar 7. Spektrum IR dari minyak kulit batang kayu manis

b. Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Batang Kayu Manis Menggunakan Spektroskopi Inframerah Identifikasi

menggunakan

metode

spektroskopi

inframerah

dapat

menunjukan adanya gugus – gugus fungsional yang terdapat pada senyawa organik. Secara khas gugus fungsional yang muncul pada senyawa hasil isolasi adalah munculnya gugus aldehida. Hasil spektroskopi inframerah untuk hasil isolasi sinamaldehida dapat dilihat pada gambar 9. berikut ini : 28

Gambar 8. Spektrum IR hasil isolasi sinamaldehida c. Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Batang Kayu Manis Menggunakan GC-MS Instrumen yang digunakan untuk senyawa ini merupakan perpaduan alat antara kromtografi gas dengan spektroskopi massa, yang akan memberikan dua informasi penting yang keduanya memiliki hasil dari fungsi yang berbeda-beda. Pada kromatografi gas diperoleh informasi tentang kemurnian senyawa hasil analisis, dan pada spekroskopi massa menghasilkan informasi tentang fragmentasi senyawa yang terdeteksi. Kemurnian senyawa hasil isolasi senyawa sinamaldehida antara natrium bisulfit dengan minyak kulit batang kayu manis dapat dilihat pada kromatogram GC pada Gambar 10.

29

Ketinggian Puncak

Waktu Retensi

Gambar 9. Kromatogram senyawa hasil isolasi senyawa sinamaldehida dengan natrium bisulfit dari minyak kulit batang kayu manis Pada kromatogram

hasil analisis di atas terdapat 18 puncak. Hal ini

menunjukkan bahwa dalam analisis hasil isolasi senyawa sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis dengan menambahkann natrium bisulfit terdapat 18 senyawa. Senyawa hasil isolasi terdapat pada puncak ke-3 yang merupakan puncak paling tinggi. Massa molekul relatif dan fragmentasi senyawa pada puncak ketiga dengan M+ =131 dapat diketahui dari spektrum massa yang tersaji pada Gambar 10.

Gambar 10. Spektrum massa senyawa hasil isolasi sinamaldehida (puncak ke-3) 30

2. Oksidasi Hasil Isolasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) a. Sintesis Asam Sinamat dengan Hasil Isolasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Asam karboksilat dapat disintesis dari aldehida dengan reagen oksidator. Aldehida dikenal sebagai oksidator terkuat sehingga dapat mereduksi oksidatoroksidator lemah. Senyawa asam sinamat juga dapat disintesis dari sinamaldehida dengan oksidator lemah seperti perak oksida. Proses sintesis antara sinamaldehida melalui reaksi oksidasi dengan oksidator perak oksida dan katalis asam sulfat pekat dan menggunakan akuades sebagai pelarutnya diharapkan menghasilkan senyawa asam sinamat. Data pengamatan produk disajikan dalam tabel 4. Tabel 4. Data pengamatann fisik hasil reaksi oksidasi sinamaldehid dengan oksidator perak oksida Parameter Massa Warna Bentuk Bau

Hasil 1,29 g Putih Pasta Aroma kayu manis

b. Identifikasi Senyawa Hasil Oksidasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Menggunakan Spektroskopi IR Spektrum hasil analisis spektroskopi inframerah untuk hasil oksidasi sinamaldehida dapat dilihat gambar 12 berikut ini :

31

Gambar 11. Spektrum IR dari hasil oksidasi sinamaldehida c. Identifikasi Senyawa Hasil Oksidasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Menggunakan GC-MS Persentase nilai kemurnian senyawa hasil oksidasi antara senyawa sinamaldehida dengan perak oksida dapat dilihat pada kromatogram GC pada gambar 12. Ketinggian Puncak

A

Waktu Retensi Gambar 12. Kromatogram senyawa hasil oksidasi antara senyawa sinamaldehida dengan perak oksida 32

Massa molekul relatif dan fragmentasi senyawa hasil oksidasi antara sinamaldehida dengan perak oksida dengan rasio massa/muatan (m/z) 148 dengan base peak sebesar 147,05 dengan tingkat kemiripan sebessar 81%.

Gambar 13 . Spektrum massa senyawa hasil oksidasi hasil isolasi antara senyawa sinamaldehida dengan perak oksida

B. Pembahasan 1. Hasil Destilasi Uap dan Isolasi Sinamaldehida a. Hasil Destilasi Uap dan Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Batang Kayu Manis Dalam kulit batang kayu manis minyak atsiri yang dapat dipisahkan melalui proses destilasi uap.

Kulit batang kayu manis yang digunakan berbentuk

batangan dengan ukuran ± 15 cm. Kemudian kulit batang kayu manis yang masih berukuran besar, ukurannya di perkecil menjadi serbuk dengan alat penggilingan dengan tujuan untuk memperluas permukan kulit batang kayu manis. Kulit batang kayu manis yang digunakan

sebanyak 3 kg, dan

menghasilkan minyak kulit batang kayu manis sebanyak 18 mL. Dari spektrum 33

inframerah (Gambar 7), dapat diperoleh data daerah serapan gugus fungsional yang terdapat pada minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap seperti yang disajikan pada Tabel 5. berikut ini : Tabel 5. Daerah serapan gugus fungsi yang terdapat pada minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap Gugus Fungsi Bilangan Gelombang (cm-1) C=O karbonil 1681.93 C=C alkena 1627.92 C=C aromatik 1496.76 C-O alkohol,ester,eter dan asam 1249.87 Ikatan C-H 3024, 38

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk melakukan isolasi gugus aldehida pada minyak kulit batang kayu manis yang sebelumnya telah di destilasi uap-cair. Gugus aldehida yang dimaksud

yaitu sinamaldehida. Sinamadehid

mempunyai gugus fungsional aldehid yang reaktif terhadap adisi nukleofilik, salah satunya reaksi adisi natrium bisulfit terhadap ikatan rangkap C=O karbonil. Sinamaldehid dapat dipisahkan dari minyak kayu manis dengan cara penambahan natrium bisulfit melalui reaksi adisi nukleofilik. Sinamaldehid bereaksi dengan 1 ekuivalen natrium bisulfit menghasilkan senyawa hasil adisi berupa garam yang mudah dipisahkan dari sistem campuran. Langkah pertama yang dilakukan yaitu sebanyak 5 gram minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap dimasukkan kedalam gelas beker dan menambahkan 15 ml larutan natrium bisulfit jenuh sambil diaduk. Kemudian terbentuk endapan, endapan yang telah terbentuk kemudian di saring dengan kertas saring dan dicuci dengan etanol dan sedikit eter. Endapan yang telah dicuci kemudian di keringkan di bawah lampu sampai kering. 34

Selanjutnya memasukan endapan hasil adisi bisulfit yang telah kering dan HCl 5% sebanyak 12,5 ml ke dalam alat refluks. Temperatur refluks dijaga pada suhu 55-600C dan sambil diaduk sampai endapan larut sempurna dan terbentuk dua lapisan. Lapisan dipisahkan dengan corong pisah. Kemudian lapisan yang diduga mengandung aldehida dikeringan dengan cara menambahkan natrium sulfat anhidrous dan selanjutnya dikaraktersasi menggunakan spektrofotometer IR dan kromatografi gas-spektroskopi massa (GC-MS). Sinamaldehid dapat dipisahkan dari minyak kayu manis dengan cara penambahan natrium bisulfit, dengan reaksi sebagai berikut:

Gambar 14. Reaksi pemisahan sinamaldehid dari minyak kulit batang kayu manis dengan cara penambahan natrium bisulfit (Ngadiwiyana, 2004) b. Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Batang Kayu Manis Menggunakan Spektroskopi Inframerah Senyawa hasil isolasi sinamaldehid kemudian diidentifikasi menggunakan instrumen spekroskopi IR, sehingga didapatkan spektrum IR yang menunjukkan adanya senyawa sinamaldehid. Tujuan dari penggunaan instrumentasi spekroskopi 35

IR yaitu untuk mengertahui adanya gugus-gugus fungsional pada suatu senyawa yang dianalisis. Gugus-gugus fungsional yang berbeda akan menghasilkan serapan-serapan berkas inframerah dan pergeseran bilangan gelombang serapan yang berbeda pula. Berdasarkan spektrum IR hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis terdapat beberapa gugus fungsi yang menunjukkan adanya senyawa sinamaldehida antara lain : Tabel 6. Daerah serapan gugus fungsi hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis Gugus Fungsi Bilangan Gelombang (cm-1) C-H aldehida 2924,09 dan 2870,08 C=O aldehida 1681,93 C=C alkena 1627,92 C=C aromatik 1496,76

Pada spektrum IR hasil isolasi senyawa sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis dua puncak dengan serapan lemah pada bilangan gelombang 2924,09 dan 2870,08 cm-1 menunjukkan adanya ikatan C-H pada gugus aldehida. Pada bilangan gelombang 1681,93 cm-1 menunjukkan adanya gugus karbonil (C=O) pada gugus aldehida dengan puncak serapan paling kuat tajam. Serapan medium dengan puncak tajam pada bilangan gelombang 1627,92 cm-1 menunjukkan ikatan C=C alkena, kemudian serapan lemah dengan puncak tajam pada bilangan gelombang

1496,76 cm-1

menunjukkan

ikatan

C=C

aromatik. Serapan pada ikatan C=C aromatik lebih lemah dibandingklan dengan ikatan

C=C alkena karena adanya delokalisasi elektron atau dikenal dengan

resonansi. Dari spectrum IR diatas dapat disimpulkan bahwa dalam senyawa yang

36

dianalisis terdapat gugus C-H aldehida, C=O aldehida, C=C alkena dan C=C aromatik. c. Identifikasi Senyawa Hasil Isolasi Sinamaldehida dari Minyak Kulit Batang Kayu Manis Menggunakan GC-MS Pada kromatogram GC (Lampiran 11) dari senyawa hasil Isolasi Sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis menggunakkan natrium bisulfit dapat terlihat sebanyak 18 puncak yang muncul, hal ini yang menunjukan bahwa terdapat 18 senyawa yang terdeteksi dalam hasil isolasi tersebut. Puncak ketiga merupakan puncak senyawa hasil isolasi sinamaldehida, sedangkan puncak-puncak yang lain merupakan hasil samping dari proses isolasi yang masih terdeteksi dalam GC-MS. Pada spektrum massa dari puncak ketiga yakni senyawa hasil isolasi sinamaldehida memiliki rasio massa/muatan (m/z) 131dengan base peak 131,01. Base peak merupakan daerah puncak yang tertinggi dalam suatu spectrum massa dengan intensitas sebesar100%. Berdasarkan hasil analisis tersebut dapat diindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi tersebut adalah sinamaldehid dengan berpedoman pada data Library: WILEY229.LIB (Lampiran). Berikut ini, akan dijabarkan melalui pemecahan atau fragmentasi senyawa sinamaldehida menjadi fragmen yang lebih kecil. Fragmentasi senyawa sinamaldehida berdasarkan data spektrum massa dapat dilihat seperti mekanisme reaksi berikut :

37

Gambar 15. Fragmentasi hasil isolasi sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis Pada senyawa tersebut yaitu sinamaldehida dengan Mr= 132 g/mol dengan ditembakan dengan seberkas elektron berkekuatan tinggi yang dipercepat oleh suatu filamen dengan tenaga sekitar 70 eV sehingga senyawa tersebut menghasilkan suatu ion molekul yaitu radikal yang bermuatan positif dengan perbandingan massa/muatan (m/z) 132. Ion molekul dengan m/z 132 melepaskan atom H radikal dan membentuk anion 38

dengan m/z 131. Kemudian terjadi

pelepasan gugus karbonil (CO) yang bermuatan kation dngan m/z 103. Selanjutnya terjadi pelepasan senyawa etuna (

) yang bermuatan netral dan

membentuk kation dari senyawa benzena sehingga dengan m/z 77. Kemudian dari senyawa benzen kation, melepaskan dua elektron dari ikatan tunggal yang berbeda pada katiom benzen sehingga membentuk kation siklobutadiena dengan m/z 51 dan senyawa etuna. Berdasarkan identifikasi senyawa hasil isolasi sinamaldehida menggunakan spektroskopi IR, dan GC-MS dapat disimpulkan bahwa reaksi isolasi sinamaldehida tersebut sudah berlangsung. Kemudian senyawa sinamaldehida yang terbentuk digunakan untuk proses selanjutnya, yaitu oksidasi menggunakan oksidator perak oksida (Ag2O). 2. Oksidasi Hasil Isolasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) a. Sintesis Asam Sinamat dengan Hasil Oksidasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Dalam penelitian ini bertujuan untuk dapat mensintesis senyawa sinamaldehida dari minyak kayu kulit batang kayu manis. Langkah pertama yang dilakukan dalam sintesis sinamaldehida dari minyak kulit batang kayu manis, yaitu membuat oksidator Ag2O yang berasal dari AgNO3 dan NaOH pellet. Pembuatan oksidator

Ag2O dimulai dengan menimbang AgNO3 (0,01 mol)

sebanyak 1,7 gram dan NaOH (0,012 mol) sebanyak 0,46 gram. Kemudian NaOH di masukkan kedalam gelas beker sebanyak 0,46 gram dan dilarutkan dengan akuades sebanyak 5 ml sambil diaduk sampai larut sempurna. Setelah larut semua, 39

kemudian

sinamaldehid sebanyak 1,32 gram (0,01 mol) dan AgNO3 (0,01 mol)

sebanyak 1,7 gram di campurkan kedalam gelas beker sehingga menghasilkan endapan berwarna cokelat kehitaman. Endapan berwarna cokelat kehitaman ini kemudian di saring dengan penyaring biasa yang sebelumnya telah di lapisi dengan kertas Whatman no. 42 dan dicuci dengan akuades. Kemudian endapan yang telah dicuci dengan akuades dan mengandung Ag2O tersebut dikerok dan dimasukkan kedalam gelas beker. Pencucian endapan Ag2O yang tidak sempurna akan memberikan hasil asam sinamat yang tidak sempurna. Berikut merupakan persamaan reaksi yang terjadi dalam pembuatan oksidator Ag2O adalah : 2AgNO3 (aq) + 2NaOH (aq)

Ag2O (s) + H2O (l) + 2 NaNO3 (aq)

Perak oksida yang telah terbentuk selanjutnya digunakan untuk mengoksidasi gugus aldehid pada senyawa sinamaldehid. Oksidasi menggunakan perak oksida (Ag2O)

merupakan oksidasi gugus fungsional secara selektif

sehinga proses oksidasi yang dilakukkan pada suatu senyawa tepat menyerang gugus aldehid saja, meskipun pada senyawa tersebut memiliki gugus yang lain seperti keton menurut (Risnandar, 2015). Senyawa sinamaldehida memiliki gugus fungsi seperti gugus aromatik (benzen) , ikatan rangkap dua (alkena) dan gugus aldehid, sehingga diperlukan senyawa oksidator gugus aldehid yang lebih selektif untuk mengoksidasi agar tidak merusak gugus lain sehingga ikut bereaksi. Dalam metode ini, digunakan pengadukan kuat dan suhu tidak melebihi 650 C. Kemudian menimbang sinamaldehida sebanyak 1,32 gram (0,01 mol), dimasukkan kedalam labu leher tiga yang telah berisi endapan Ag2O yang telah jadi yaitu ketika suhu mencapai 580 C. Sinamaldehida dimasukkan dan kemudian 40

diaduk kuat sampai larut sempurna dan terbentuk cermin perak ± selama 15 menit. Berikut merupakan gambar mekanisme reaksi oksidasi anntara sinamaldehida dengan Ag2O, yaitu :

Gambar 16. Mekanisme reaksi oksidasi anntara sinamaldehida dengan Ag2O Pada (Gambar 16.) yang menunjukkan mekanisme reaksi oksidasi antara Ag2O dan sinamaldehida. Reaksi tersebut berlangsung hingga terjadi perubahan warna endapan Ag2O dari coklat kehitaman menjadi abu-abu keperakan, hal ini disebabkan karena dalam reaksi tersebut telah terjadi proses reduksi dari ion Ag+ menjadi logam perak (Ag), yang semula bermuatan +1 menjadi tidak bermuatan (0). Berikut merupakan gambar endapan Ag2O yang telah berubah menadi abu-abu keperakan :

41

Gambar 17. Endapan Perak Oksida (Ag2O) Endapan perak dari proses refluks yang ditunjukkan oleh Gambar 17. telah terbentuk. Kemudian dilakukan proses selanjutnya yaitu proses filtrasi dengan menggunakan kertas saring Whatmann dan filtratnya diasamkan dengan menggunakan H2SO4 pekat sedikit demi sedikit melalui dinding erlenmeyer menggunakan pipet tetes. Filtrat yang yang terbentuk berwarna putih tulang. Pengunaan asam sulfat pekat dengan keberadaan akuades dari proses sebelumnya bertujuan untuk menghidrolisis garam-garam yang terbentuk akibat penggunaan basa NaOH berlebihan. Kemudian tujuan dari penggunaan basa NaOH yang berlebihan, selain agar dapat bereaksi dengan AgNO3 membentuk Ag2O, juga dapat bereaksi dengan sinamaldehida membentuk natrium sinamat. Dengan hidrolisis menggunakan asam sulfat, maka asam sinamat dapat tebentuk. b. Identifikasi Senyawa Hasil Oksidasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Menggunakan Spektroskopi I Senyawa

hasil

oksidasi

sinamaldehid

kemudian

diidentifikasi

menggunakan instrumen spekroskopi IR, sehingga didapatkan spektrum IR yang menunjukkan adanya senyawa asam sinamat. Dari spektrum inframerah (Gambar 42

11), dapat diperoleh data serapan gugus fungsional yang terdapat pada senyawa hasil oksidasi senyawa sinamaldehid seperti yang disaajikan pada Tabel

7.

Berikut merupakan tabel yang menunjukkan serapan gugus fungsi senyawa hasil oksidassi antara senyawa sinamaldehid dengan oksidator perak oksida yaitu: Tabel 7. Daerah serapan gugus fungsi senyawa hasil oksidassi antara senyawa sinamaldehid dengan oksidator perak oksida Gugus Fungsi Bilangan Gleombang (cm-1) Intensitas C=O as. Karboksilat 1681,93 Tajam C=C aromatik 1496,76 Sedang-lemah O-H as. Karboksilat 3400-2400an Sedang-melebar C=C alkena 1627,92 Sedang-lemah

Tujuan dari penggunaan instrumentasi spekroskopi IR yaitu untuk mengetahui adanya gugus-gugus fungsional pada suatu senyawa yang dianalisis. Gugus-gugus fungsional yang berbeda akan menghasilkan serapan-serapan berkas infra merah dan pergeseran bilangan gelombang serapan yang berbeda pula. Berdasarkan hasil elusidasi struktur dengan spektroskopi infra merah

daerah

serapan gugus fungsi (tabel 7) menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis mempunyai pita yang khas pada bilangan gelombang 1681,93 cm-1 yang merupakan pita dari suatu gugus karbonil yang terkonjugasi dengan suatu ikatan. Dan kemudian serapan lemah dengan puncak medium pada bilangan gelombang 1496,76 cm-1

menunjukkan

ikatan

C=C aromatik. Untuk serapan dengan

intensitas sedang dan melebar yang pergeserannya antara 3400-2400an merupakan pergeseran dari gugus O-H asam karbpksilat. Serapan medium dengan puncak medium pada bilangan gelombang 1627,92 cm-1 menunjukkan ikatan C=C alkena, Serapan pada ikatan C=C aromatik lebih lemah dibandingklan 43

dengan ikatan

C=C alkena karena adanya delokalisasi elektron atau dikenal

dengan resonansi. Dari spectrum IR diatas dapat disimpulkan bahwa dalam senyawa yang dianalisis terdapat gugus C=O aldehida, C=C alkena, C=C asam karboksilat dan C=C aromatik. c. Identifikasi Senyawa Hasil Oksidasi Sinamaldehida dengan Oksidator Perak Oksida (Ag2O) Menggunakan GC-MS Pada kromatogram GC (Lampiran 14) dapat terlihat sebanyak 1 puncak yang menunjukan bahwa hasil kromatografi gas dari senyawa hasil oksidasi antara sinamaldehid dengan perak oksida terdeteksi sebanyak 1 senyawa atau senyawa tunggal. Dari data

kromatogram hasil oksidasi sinamaldehida menggunakan

oksidator perak oksida didapatkan pola fragmentasi dari senyawa tersebut. Senyawa hasil oksidasi terdapat pada puncak (A) dengan waktu retensi sebesar 24, 471 menit dengan kelimpahan dalam senyawa tersebut yaitu sebesar 100% (Lampiran 14). Berdasarkan kromatogram di atas menunjukkan massa molekul relatif dan fragmentasi senyawa hasil oksidasi antara sinamaldehida dengan perak oksida dengan rasio massa/ muatan ( m/z) 148 dengan base peak sebesar 147,05 dengan tingkat kemiripan sebessar 81%. Berdasarkan hasil analisis tersebut dapat diindikasikan bahwa senyawa hasil oksidasi tersebut adalah asam sinamat. Berikut akan dijabarkan melalui pemecahan atau fragmentasi senyawa asam sinamat menjadi fragmen yang lebih kecil. Fragmentasi senyawa asam sinamat berdasarkan data spektrum massa dapat dilihat pada mekanisme reaksi berikut :

44

Gambar 18. Fragmentasi hasil sintesis asam sinamat menggunakan oksidator perak oksida (Ag2O) Senyawa asam sinamat dengan Mr = 148 g/mol dengan ditembakan dengan seberkas elektron berkekuatan tinggi yang dipercepat oleh suatu filamen dengan tenaga sekitar 7o eV sehingga senyawa tersebut menghasilkan suatu ion molekul yaitu radikal yang bermuatan positif dengan perbandingan massa/muatan (m/z) = 148. Ion molekul dengan m/z 148 melepaskan sebuah atom H (hidrogen) radikal dan membentuk senyawa anion dengan massa/muatan (m/z) = 147. Ion molekul dengan (m/z) = 147 kemudian melepaskan senyawa radikal CO2 dan 45

membentuk senyawa kation dengan (m/z )= 103. Selanjutnya senyawa kation dengan (m/z )= 103 mengalami pelepasan senyawa etuna (

) yang

bermuatan netral dan membentuk kation dari senyawa benzena dengan (m/z)= 77. Kemudian senyawa kation benzena mengalami pelepasan 2 elektron dari ikatan tunggal ikatan tunggal yang berbeda pada kation benzena sehingga membentuk kation siklobutadiena dengan m/z 51 dan senyawa etuna. Berdasarkan identifikasi senyawa hasil oksidasi sinamaldehida menggunakan spektroskopi IR, dan GC-MS dapat disimpulkan bahwa reaksi oksidasi sinamaldehida tersebut sudah berlangsung .

46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Berdasarkan penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Minyak atsiri dari kulit batang kayu manis dapat diisolasi menggunakan metode destilasi uap. 2. Senyawa sinamaldehida dapat dihasilkan melalui reaksi isolasi dari minyak kulit batang kayu manis hasil destilasi uap-air menggunakan natrium bisulfit (NaHSO3) dengan kemurnian 42,15%. Hasil isolasi sinamaldehida berbentuk cairan berwarna kuning kecoklatan dan beraroma kayu manis. 3. Senyawa asam sinamat dapat dihasilkan melalui reaksi oksidasi antara sinamaldehida dengan oksidator perak oksida (Ag2O), dengan rendemen 87,1% dan kemurnian 100% . Hasil sintesis berbentuk serbuk putih mengkilat dan beraroma kayu manis. B. Saran 1. Perlu dilakukan analisis lebih lanjut mengenai karakterisasi senyawa hasil isoasi dan sintesis menggunakan spektroskopi NMR, HMQC, dan HMBC untuk dapat memastikan struktur senyawa yang dapat diisolasi dan sintesis. 2. Perlu dilakukan

penelitiaian dengan menggunakan bagian lain dari

tumbuhan Kayu Manis. 47

DAFTAR PUSTAKA

Araar, H. (2009). Cinnamon Plant Extracts : a Comprehensive PhysicoChemical And Biological Study For Its Potential Use as a Biopesticide. [ Thesis ]. Master of Science in Mediterranean Organic Agriculture. Istituto Agronomico Mediterraneo di Bari. Atun, S. (2016). Elusidasi Struktur Molekul Senyawa Organik. Yogyakarta: UNY Press. Aspan, Ruslan. (2008). Cinnamomum burmani ( Ness & T. Nees) Blume. Jakarta : Badan POM RI- Direktorat Obat Asli Indonesia. Diakses melalui (http://perpustakaan.pom.go.id/ebook/Taksonomi Koleksi Tanam) pada hari Minggu, 9 Juli 2017 pukul 21.5 WIB. Carey, F.A. (1992). Organic Chemistry. 2nd Edition. New York : Mc Graw-Hill Inc. Fahrudin. (2004). Sintesis Asam Sinamat Dari Vanilin Melalui Reaksi Oksidasi Dengan Perak Oksida (Skripsi). Yogyakarta : FMIPA UNY. Fessenden, J. R & Fessenden, J. S. (1986). Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid 2. (Terjemahan Aloysius Hadyana Pudjaatmika). Jakarta : Erlangga. Guenther, E. (2006). Minyak Atsiri Jilid 1. Penerjemah : Ketaren S. Jakarta : Penerbit UI Press. Harvey, David. (2000). Modern Analytical Chemistry.Boston: The McGraw-Hill Companies, Inc . Hendayana, S., Kadarohman A., Sumarna A.A., Supriatna A. (1994). Kimia Analitik Instrumen. Semarang : IKIP Semarang Press. Ibrahim S. & Sitorus M.(2013). Teknik Laboratorium Kimia Organik. Yogyakarta : Graha Ilmu. Julianto & Tatang S.(2016). Minyak Atsiri Bunga Indonesia. Yogyakarta : Deepublish. Julianus, Jefry & Luckyvano E. (2014). Sintesis Asam Sinamat Dari Benzaldehida Dan Asam Malonat Dengan Katalis Dietilamina. 48

Yogyakarta : Farmasi Universitas Sanata Dharma Vol.11 No. 1 ISSN : 169-568 Kanghear, h., Suanyuk, N., Khongpradit,r., Subhadhiraskul, S. (2005). Effect of cinnamon bark oil (Cinnamomum zeylanicum Blume) on the preventation of streptococcis in sex-reversed red tilapia (Oreochromis niloticus x O. mossambicus), Songklanakarin J. Sci. Technol., 27 (Suppl. I):347-358. Ngadiwiyana, Ismiyarto, Anam K.. (2004). Pemanjangan Sistem Terkonjugasi Sinamaldehida dan Uji Aktivitas Sebagai Bahan Aktif Tabir Surya. No Artikel: JKSA, Vol VII No.1. Ngadiwiyana, Ismiyarto, Nor Basid A.P., et al (2011). Potensi Sinamaldehid Hasil Isolasi Minyak Kayu Manis Sebagai Senyawa Antidiabetes. Majalah Farmasi Indonesia, 22(1), Hal 201.9-14. Priani, E. S., Darusman F., dan Humanisya H.(2014). Formulasi Sediaan Emulgel Antioksidan Mengandung Ekstrak Etanol Kulit Batang Kayu Manis (Cinnamomum burmanni Nees ex Bl.) ISSN 20893582 | EISSN 2303-2480 Rismunandar dan F. B. Paimin. (2003). Kayu Manis Budidaya dan Pengolahan. Jakarta : Penebar Swadaya . Risnandar , A. I. (2015). Sintesis Senyawa Mentil Vanilat Dari Vanilin Dan Aplikasinya Sebagai Parfum. Yogyakarta : UIN Sunan Kalijaga. Rizqi, A.H.(2015). Sintesis Sinamil Sinamat Melalui Reaksi Esterifikasi Fischer Antara Asam Sinamat Dengan Sinamil Alkohol Hasil Reduksi Sinamaldehida (Skripsi). Yogyakarta : FMIPA UNY Sastrohamidjojo, H. (2007). Kromatografi. Yogyakarta : Liberty Yogyakarta. Suwarto, Octavianty, Y., dan Hermawati S. (2014). Top 15 Tanaman Perkebunan. Jakarta: Swadaya. Vanessa, R., Purwijantiningsih, L.M. E., & Aida, A., (2013). Pemanfaatan Minuman Serbuk Kayu Manis ( Cinaamomum burmanni Bl.) untuk Menurunkan Kadar Kolesterol Total Darah Pada Tikus Putih (Rattus norvegicus). Yuliarto, F.T.. Khasanah, L. U., & Anandito, B. K., (2012). Pengaruh Ukuran Bahan dan Metode Destilasi (Destilasi Air dan Destilasi 49

Uap-Air) Terhadap Kualitas Minyak Atsiri Kulit Kayu Manis ( Cinnamomum burmanii). Jurnal Teknosains Pangan Vol.1 No.1, ISSN :2302-0733

50

Lampiran 1. Prosedur Kerja Destilasi Uap Kulit Batang Kayu Manis Ketel diisi dengan air, penyangga dan ijuk

Dimasukkan

3000 g serbuk kulit batang kayu manis

Merangkai satu set alat destilasi ( ketel, pemanas, kondensor dan penampung destilat )

Pemanas dinyalakan dengan api sedang Uap hasil kondensasi yang keluar di tampung dalam receiver Minyak dan uap air ( hidrosol) dipisahkan

uap air ( hidrosol)

Minyak kulit batang kayu manis

Identifikasi dengan FTIR

51

Lampiran 2. Prosedur kerja isolasi sinamaldehida 15 ml larutan NaHSO3 jenuh

Dimasukkan gelas beker

5g minyak kulit batang kayu manis

Aduk kuat

Terbentuk endapan Endapan disaring dan dicuci dengan etanol dan sedikit eter. Endapan dikeringkan

Masukan endapan yang telah kering dan HCl 5% sebanyak 12,5 ml ke dalam alat refluks

terbentuk dua lapisan dan pisahkan dengan corong pisah

Lapisan yang diduga mengandung aldehida dikeringkan dengan menambah matrium sulfat anhidrous

Identifikasi dengan FTIR dan GC-MS

52

Lampiran 3. Prosedur kerja oksidasi senyawa sinamaldehida menggunakan perak oksida (Ag2O)

Terbentuk endapan coklat kehitamhitaman

Larutan AgNO3 dicampur dengan larutan NaOH

Dimasukkan gelas beker Aduk kuat

Terbentuk endapan Endapan Ag2O disaring dan dicuci dengan akuades Masukkan kedalam labu leher tiga ditambahkan 40 mL akuades dan 1,96 g pellet NaOH Temperatur di jaga 55-600C

Pada menit ke 15

1,32 g sinamaldehida ditambahkan kedalam labu leher tiga Aduk ±15 menit Campuran yang terbentuk disaring

filtratnya diasamkan dengan H2SO4 pekat tetes demi tetessampai memberikan warna putih konstan,

Terbentuk endapan saring dan keringkan Identifikasi dengan FTIR dan GC-MS

Rekristalisasi

53

Lampiran 4.

Perhitungan rendemen senyawa hasil oksidasi sinamaldehid

menggunakan perak oksida (Ag2O) Dalam Penelitian ini digunakan 0,01 mol untuk masing-masing senyawa reaktan, maka massa senyawa yang digunakan adalah sebagai berikut : Massa Sinamaldehid (C9H8O) = mol x Mr = 0,01 x 132 gr/mol = 1,32 gram Pellet AgNO3 0,01 mol, 1 M Massa AgNO3 = mol x Mr =0,01 x 170 gr/mol =1,7 gram Massa NaOH 0,012 mol Massa NaOH 0,012 mol = mol x Mr = 0.012 mol x 40 gr/mol =0,465 gram Massa NaOH 0,049 mol Massa NaOH 0,049 mol = mol x Mr =0, 049 mol x 40 gr/mol 54

=1, 965 gram Perhitungan rendemen hasil oksidasi sinamaldehida menggunakan perak oksida

Massa sinamaldehida

=1,32 gram

Massa asam sinamat teori

= 0,01 mol × 148 g/mol =1,48 g

Massa asam sinamat eksperimen

Rendemen =

= 1,29 g

Massa produk hasil penelitian x

Massa produk secara teoritis 1,29 g Rendemen = 1,48 g

x

100%

= 87,1 %

55

Kemurnian sinamaldehid dalam GC-MS

Lampiran 5. Dokumentasi proses destilasi

Serbuk Kayu Kulit Batang Kayu Ketel Destilasi Manis

Rangkaian Alat Destilasi

Penampung Destilat dan Uap Air

56

Lampiran 6. Dokumentasi Proses Isolasi

Proses Adisi dengan Bisulfit

Endapan yang Terbentuk

Proses Refluks

Hasil Refluks

57

Lampiran

7.

Dokumentasi

Proses

Pembuatan

Oksidator

dan

Oksidasi

Sinamaldehid Menjadi Asam Sinamat

Cermin Perak

Proses Penyaringan

Proses Refluks

Hasil Refluks Sebelum disaring

58

Hasil Refluks Setelah disaring

59

Proses Rekristalisasi

Lampiran 8. Spektrum IR Minyak Kulit Batang Kayu Manis

60

Lampiran 9. Spektrum 1R Senyawa Hasil Isolasi Sinamaldehid

61

62

Lampiran 10. Spektrum IR Senyawa Hasil Oksidasi

63

64

Lampiran 11. Kromatogram Senyawa Hasil Isolasi

65

Lampiran 12. Spektrum Massa Puncak ke-3 Senyawa Hasil Isolasi

66

Lampiran 13.. Kromatogram Senyawa Hasil Oksidasi

67

Lampiran 14. Spektrum Massa Senyawa Hasil Oksidasi

68