SINTESIS DAN ANALISIS PEMODELAN SENYAWA TURUNAN KALKON (4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid) SEBAGAI BAHAN TABIR SURYA

SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VIII “Peningkatan Profesionalisme Pendidik dan Periset Sains Kimia di Era Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)” Program Studi Pendidikan FKIP UNS Surakarta, 14 Mei 2016

MAKALAH PENDAMPING

PARALEL MP

ISBN :978-602-73159-1-4

SINTESIS DAN ANALISIS PEMODELAN SENYAWA TURUNAN KALKON (4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid) SEBAGAI BAHAN TABIR SURYA Salmahaminati 1,*, Mai Anugrahwati 2, Novita sari 3 dan Zafrullah Muslim 4 1,2,3,4 Program

Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, Indonesia

*Keperluan korespondensi, telp: +62 81804297186, email: [email protected]

ABSTRAK Sintesis senyawa turunan kalkon melalui senyawa asam salisilat dengan analisis pemodelan molekul telah dilakukan. Sintesis dilakukan dari bahan dasar asam salisilat melalui reaksi penataan ulang thermal rearrangement, reaksi asetilasi, penataan ulang Fries dan reaksi kondensasi aldol. Elusidasi struktur secara kualitatif dari setiap langkah sintesis dilakukan menggunakan spektrometer IR. Analisis pemodelan dilakukan dengan membuat model molekul senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid yang dioptimasi geometri menggunakan metode semiempirik AM1 serta dilanjutkan optimasi analisis infrared spektroskopi dan spektra transisi elektronik dengan metode ZINDO/S. Reaksi asam salisilat dengan kalium karbonat menghasilkan asam 4-hidroksibenzoat. Reaksi asetilasi terkatalisis asam 4hidroksibenzoat dengan asetat anhidrida menghasilkan asam 4-asetoksibenzoat. Penataan ulang Fries asam 4-asetoksibenzoat menggunakan pelarut nitrobenzena menghasilkan 3-acetyl4-hydroxybenzoic acid. Selanjutnya, kondensasi aldol antara 4-acetyl-4-hydroxybenzoic acid dengan benzaldehid menghasilkan senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid. Analisis spektra transisi elektronik dengan metode ZINDO/S pada senyawa 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid menunjukkan ƛ max yaitu 317.04 nm. Hasil ini menunjukkan bahwa senyawa tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan tabir surya UV-A. Kata kunci: asam salisilat, senyawa kalkon, penataan ulang fries, aldol kondensasi, tabir surya

PENDAHULUAN

untuk melindungi kulit dari radiasi sinar UV

Akhir-akhir ini semakin marak tentang

(λ:100-400 nm). Aplikasi dari penggunaan

bertambah besarnya lubang ozon yang

senyawa tabir surya ini sangat banyak,

mengakibatkan sinar ultraungu (UV) dapat

hampir

lolos hingga mencapai permukaan bumi.

menggunakan senyawa tabir surya dalam

Oleh karena itu diperlukan bahan-bahan

produknya seperti bedak, alas

yang dapat digunakan sebagai penyerap

lipstick, shampoo, dll. Menurut Finnen [1],

sinar ultraviolet, sehingga dapat digunakan

senyawa-senyawa

Peningkatan Profesionalisme Pendidik dan Periset Sains Kimia di Era Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)

semua

produsen

tabir

kosmetika

surya

bedak,

organik

237

umumnya mempunyai inti benzena yang

Selain itu, senyawa ini juga dikenal sebagai

tersubstitusi pada posisi orto atau para yang

agen

terkonjugasi dengan gugus karbonil.

mengangkat sel kulit mati), digunakan untuk

Senyawa tabir surya umumnya didapat melalui sintesis yang sangat panjang dan dengan bahan yang relatif mahal [2]. Menanggapi masalah tersebut, kemudian dicari bahan alam asli Indonesia yang dapat digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan tabir surya. Dari metode analisis retrosintesis senyawa turunan kalkon, dapat diketahui bahwa untuk mensintesis senyawa turunan hidroksibenzoat diperlukan bahan awal dengan karakteristik senyawa fenol, yaitu senyawa yang memiliki gugus hidroksi

eksfolian

atau

keratolitik

(untuk

merawat kulit yang keriput, mengurangi hiperpigmentasi dll,

yang pada intinya

adalah untuk memperbaiki keindahan kulit. Meskipun memiliki banyak kegunaan, pada beberapa individu, penggunaan kosmetik yang

mengandung

asam

ini

dapat

menimbulkan iritasi dan kekeringan pada kulit [5]. Oleh sebab itu, pada penelitian ini dilakukan

reaksi

pembentukan

turunan

asam salisilat yang berpotensi sebagai senyawa aktif pada tabir surya. Senyawa

4-hydroxy-3-(3-

terikat langsung pada cincin aromatik. Oleh

phenylacryloly)benzoic acid (Gambar 1.)

sebab itu, salah satu bahan yang dapat

merupakan

digunakan adalah minyak Gondopuro.

memungkinkan tersubstitusi pada posisi orto

Menurut Gresft’s Schetsen [3], minyak gandapura diperoleh dari distilasi daun tumbuhan Gaultheria procumbens, L. Di Amerika, minyak gandapura dikenal sebagai wintergreen. Berdasarkan hasil penelitian Power dan Kleber [3], komponen utama yang terkandung dalam wintergreen adalah metil salisilat yang mencapai kadar 96-99%. Metil salisilat dapat diisolasi dari minyak gandapura dengan distilasi pengurangan tekanan [4]. Hidrolisis dari metil salisilat ini dapat menghasilkan salah satu senyawa

salisilat

(asam

kalkon

yang

atau para. Senyawa ini memiliki gugus karboksil yang ukurannya cukup kecil, sehingga

memungkinkan

untuk

diinterkalasikan dengan senyawa tabir surya berpori yang lain. Selain itu senyawa ini cukup

distabilkan

oleh

resonansi

(delokalisasi elektron). Sedangkan senyawa tabir surya anorganik seperti ZnO, MgO, CaCO3 dan TiO tidak banyak digunakan secara luas karena selain memiliki resiko alergi yang tinggi dan berbahaya bagi kulit, serta umumnya dipakai dalam konsentrasi yang besar yaitu 10-100%.

yang dikenal dengan asam salisilat. Asam

turunan

OH

O

orto-

hidroksibenzoat) dapat ditemukan di kulit pohon willow, salix alba, dan juga dapar diproduksi salah satunya melalui hidrolisis metil

salisilat.

Asam

ini

secara

OH

luas

digunakan pada perawatan kulit, yang paling umum adalah untuk mengatasi jerawat.

238

O

Gambar

1.

4-hydroxy-3-(3-

phenylacryloyl)benzoic acid


Kemampuan senyawa tabir surya dalam melindungi kulit dari paparan sinar UV

(Electrothermal

9100),

Spektrometer

Inframerah (FTIR, Shimadzu-8201PC),

identik dengan panjang gelombang serapan

Peralatan kimia komputasi yang

maksimum. Hal tersebut bergantung pada

digunakan

stuktur

[6].

dengan spesifikasi: Prosesor Pentium 41,4

Senyawa berpotensi tabir surya sebagian

GHz, memori SDRAM 256 MB, dan HD 20

besar merupakan senyawa organik yang

GB, serta perangkat lunak kimia komputasi

memiliki

HyperChem versi 8.0 berbasis Windows.

elektronik

setiap

gugus-gugus

senyawa

kromofor

yang

berupa

satu

unit

komputer

mampu menyerap sinar UV. Kemampuan ini disebabkan oleh transisi elektronik dalam

Bahan

molekul tabir surya dimana energi transisi

Asam salisilat, kalium karbonat (K2CO3),

tersebut setara dengan energi sinar UV.

asam klorida pekat (HCl 37%), asetat

Besarnya panjang gelombang maksimum

anhidrida, asam

dapat ditentukan baik secara eksperimen

alumunium korida (AlCl3) anhidrat, metanol

maupun

absolut,

secara

menentukan

komputasional

spektra

senyawa.

Hasil

dilakukan

oleh

transisi

dengan elektronik

perbandingan Walters

et

yang al.

[7]

sulfat (H2SO4)

natrium

nitrobenzena, anhidrat,

hidroksida

natrium

etanol

benzaldehid.

sulfat 20%,

Semua

pekat,

(NaOH), (Na2SO4) kloroform,

bahan

tersebut

menunjukkan adanya perbedaan antara

memiliki kualitas analitik (p.a.) yang berasal

panjang

dari E. Merck.

gelombang

eksperimen

dan

panjang gelombang hasil prediksi secara kimia

komputasi.

Fenomena

tersebut

menunjukkan adanya perbedaan kondisi

Sintesis turunan kalkon Sintesis asam p-hidroksibenzoat melalui thermal rearrangement

antara eksperimen dengan pendekatan kimia komputasi yang dilakukan.

mol) dan kalium karbonat (K2CO3) sebanyak

Pada penelitian ini telah disintesis senyawa

Asam salisilat sebanyak 50 g (0,36

30 g (0,22 mol) dicampur dalam cawan

4-hydroxy-3-(3-

penguap porselen, dilarutkan dengan 75 mL

phenylacryloly)benzoic acid dan dianalisis

akuades sedikit demi sedikit sambil diaduk

transisi

sampai

elektronik

melalui

pemodelan

gelembung-gelembung

molekul menggunakan metode semiempirik

dihasilkan

ZINDO/s.

diuapkan dengan penangas uap sampai berbentuk

hilang.

pasta

Larutan

yang

(±3,5

kemudian

jam).

Pasta

dikeringkan dalam oven suhu 105-110 ˚C

METODE PENELITIAN

selama 1 malam.

Peralatan

Pasta yang sudah kering diambil dari oven,

Seperangkat alat refluks, alat-alat gelas laboratorium, penyaring Buchner, alat timbang listrik (Libror EB-330 Shimadzu), evaporator

Buchii,

penentu


titik

lebur

digerus, kemudian didistilasi menggunakan pendingin udara dengan suhu 240˚C selama 2 jam. Setelah 2 jam, distilasi dihentikan. Residu dilarutkan dalam 50 mL akuades

239

panas, ditambah 37,5 mL HCl pekat sedikit

Selanjutnya ditambahkan 3 g (22 mmol)

demi

sampai

AlCl3

larutan

campuran diaduk dan dipanaskan pada

ditambahkan 1,5 g karbon aktif kemudian

suhu 130 ˚C selama 5 jam. Campuran hasil

disaring menggunakan penyaring Buchner

reaksi didinginkan pada suhu kamar. AlCl3

dalam keadaan panas. Filtrat dipindahkan

didestruksi

dengan

HCl

ke dalam gelas beker, ditunggu sampai

kemudian

ditambah

15

dingin, kemudian disimpan dalam lemari es

Senyawa hasil diekstrak dengan kloroform

selama 1 malam dan kristal yang dihasilkan

3x5 mL, dicuci dengan 2 x 5 mL NaOH 5%

direkristalisasi dengan akuades panas dan

(b/v)

karbon aktif. Senyawa hasil ditentukan titik

Selanjutnya

leburnya

dengan HCl 5% (v/v) sampai pH 2-3. Pada

sedikit

gelembung

sambil

hilang.

dan

Ke

diaduk dalam

dianalisis

dengan

sedikit

demi

sehingga

sedikit

kemudian

pekat mL

mL,

akuades.

dihasilkan

garam

3

garamnya.

tersebut diasamkan

spektrometer IR.

proses ini, senyawa hasil terbentuk kembali

Sintesis asam 4-asetoksibenzoat melalui

dan diekstrak dengan 3 x 5 mL kloroform.

reaksi asetilasi

Hasil ekstrak dikeringkan dengan Na2SO4

Ke dalam labu leher tiga 100 mL

anhidrat kemudian kloroform dievaporasi.

dimasukkan 3 g (22 mmol) asam 4-

Senyawa

hidroksibenzoat dan 6 mL (64 mmol) asetat

spektrometer IR

anhidrida.

Campuran

selanjutnya

H2SO4

pekat

diaduk

hasil

dianalisis

dengan

dan

ditambahkan

secara bertetes-tetes sebanyak 10 tetes. Campuran diaduk dan dipanaskan sampai

Kondensasi

hydroxybenzoic

pecahan es batu sambil diaduk sampai terbentuk endapan putih. Endapan disaring dan dikeringkan, kemudian direkristalisasi dengan 20 mL etanol. Senyawa hasil ditentukan titik leburnya dan dianalisis

antara

3-acetyl-4-

acid

dengan

benzaldehide Sebanyak 2,25 mL (0,025 mol)

suhu 65˚C selama 2 jam, hasil reaksi didinginkan pada suhu kamar dan ditambah

aldol

benzaldehida di dalam Erlenmeyer dan selanjutnya ditambahkan 20 mL etanol 20% dan 5 mL larutan NaOH 20%. Dengan menggunakan pipet ditambahkan 6,7 gram asam

3-asetil-4-hidroksibenzoat.

Erlenmeyer ditutup dengan cepat dan campuran dikocok. Pengocokan dilakukan

dengan spektrometer IR

berulang kali selama 15 menit dan hingga Penataan

ulang

Fries

asam

4-

asetoksibenzoat menggunakan pelarut nitrobenzena Sebanyak 2 g (11 mmol) asam 4asetoksibenzoat dan 10 mL nitrobenzena dimasukkan ke dalam labu leher tiga 100 mL

terbentuk tersebut

gumpalan kemudian

padatan.

Padatan

dipisahkan

dengan

penyaringan dan dicuci dengan @ 50 mL air. Kemudian dilakukan rekristalisasi dengan pelarut

etanol

dan

dianalisis

spektrometer IR.

yang dilengkapi dengan sistem penangkap gas dan campuran diaduk sampai larut.

240


dengan

Prosedur Pemodelan molekul

(1) Reaksi Penataan Ulang(thermal rearrgement)

Analisis dilakukan dengan mencari struktur

energi

total

melalui

Reaksi penataan ulang merupakan

optimasi geometri menggunakan metode

reaksi yang melibatkan perubahan struktur

semiempirik

penentuan

molekul. Penataan ulang pada suhu tinggi

polarisabilitas. Analisis transisi elektronik

(thermal rearrangement) terhadap garam

dilakukan dengan cara mempelajari panjang

kalium

gelombang melalui metode ZINDO/s.

hidroksibenzoat yaitu pada suhu 240 °C

AM1

terendah

dan

salisilat

atau

kalium

o-

menghasilkan asam p-hidroksibenzoat [8].

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada awal reaksi, terjadi pelepasan atom Sintesis senyawa turunan kalkon 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid sebagai bahan tabir surya diperoleh melalui 4 langkah, yaitu; (1) Reaksi asam salisilat dengan

kalium

karbonat

menghasilkan

asam 4-hidroksibenzoat. (2) Reaksi asetilasi terkatalisis asam 4-hidroksibenzoat dengan asetat anhidrida menghasilkan asam 4asetoksibenzoat. (3) Penataan ulang Fries asam

4-asetoksibenzoat

menggunakan

pelarut nitrobenzena menghasilkan 3-acetyl4-hydroxybenzoic acid. (4) Selanjutnya, kondensasi

aldol

antara

4-acetyl-4-

hydroxybenzoic acid dengan benzaldehid menghasilkan senyawa turunan kalkon 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid.

hidrogen dari asam salisilat yang kemudian digantikan oleh kation kalium dari garam kalium karbonat. Reaksinya ditunjukkan pada Gambar.3 Struktur kimia dari asam salisilat adalah fenol tersubstitusi gugus karboksilat

pada

posisi

orto.

Reaksi

penataan ulang terhadap asam salisilat merubah posisi gugus karboksil dari posisi orto ke posisi para sehingga diperoleh senyawa asam p-hidroksibenzoat. Senyawa ini mempunyai rumus molekul C6H7O3 dengan berat molekul 138,12 g/mol. Asam p-hidroksibenzoat yang diperoleh adalah padatan kristal berwarna kuning pucat dengan titik lebur 205 °C dan rendemen 40%.

Rute Reaksi ditunjukkan pada gambar 2. HO HO

1

HO

2

HO

OH O

O

OAc O

3 HO

O

HO

4 OH

OH

O

O

O

Gambar 2. Rute sintesis dari 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid Peningkatan Profesionalisme Pendidik dan Periset Sains Kimia di Era Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)

241

(2) Reaksi Asetilasi Reaksi asetilasi merupakan suatu reaksi esterifikasi, yaitu reaksi antara suatu asam karboksilat dan turunannya dengan alkohol atau fenol. Reaksi tersebut bersifat dapat balik, sehingga untuk memperoleh hasil ester yang banyak, kesetimbangan harus digeser ke arah kanan. Hal ini dapat dilakukan

antara

lain

dengan

cara

menambahkan salah satu reaktan secara berlebih. Reaksi asetilasi dapat dilakukan dengan hanya mereaksikan alkohol dalam

Gambar 3. Reaksi penataan ulang asam salisilat

asetat

IR

dilakukan

membuktikan

bahwa

Reaksi

asetilasi

pada gugus hidroksi (-OH) dari suatu alkohol

untuk

hasil

[9].

merupakan penggantian atom hidrogen

Analisis pada produk menggunakan spektrometer

anhidrida

atau fenol dengan gugus asetil

produk

(CH3CO-).

Pada tahap ini telah disintesis asam 4-

merupakan asam p-hidroksibenzoat. Hasil IR

asetoksibenzoat melalui reaksi asetilasi

dapat dibandingkan asam saisilat. Hasil

antara asam 4-hidroksibenzoat dan asetat

spektrum

anhidrida

analisis

menggunakan spektrometer

produk

yang

disajikan

pada

dengan

katalis

asam

sulfat.

Reaksi dilakukan pada suhu 65˚ C selama 2

Gambar 4.

jam [11]. Reaksi ini menghasilkan asam 4Pada Gambar 4.b, Serapan melebar

asetoksibenzoat dengan titik lebur 192 ˚C

dengan intensitas sedang pada daerah 3449 cm−1

menunjukkan

adanya

dan rendemen yang diperoleh sebesar 37

vibrasi

%. Persamaan reaksinya dapat dituliskan

rentangan gugus hidroksil (−OH) asam

seperti pada Gambar 5.

karboksilat. Serapan yang dapat diamati untuk suatu alkohol dihasilkan dari vibrasi

OH

rentangan C−O yang dibuktikan dengan adanya pita di daerah 1203

cm−1.

H2SO4 O

Serapan

tajam dengan intensitas kuat di daerah 1709

OAc

C HO

Ac2O

O C HO

cm−1 menunjukkan vibrasi gugus karbonil (−C=O) Serapan tajam dengan intensitas kuat di daerah 1608 cm−1 menunjukkan

Gambar 5. Persamaan reaksi sintesis asam 4-asetoksibenzoat

vibrasi gugus alkena (−C=C-) aromatis yang

Analisis spektrum IR dapat dilihat

diperkuat dengan serapan pada 789 cm−1

pada Gambar 6. Serapan melebar dengan

yang merupakan vibrasi rentangan −C−H− aromatis.

intensitas sedang pada daerah 3493 cm−1 menunjukkan adanya vibrasi rentangan gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat. Serapan yang dapat diamati untuk suatu

242


(a)

(b)

Gambar 4. Spektrum IR (a) Asam salisilat, (b) p-hidroksibenzoat

Fri Mar 11 13:28:50 2016 (GMT+07:00)

3500

3000

2500

2000

916,70 862,26

1128,84 1104,14 1015,90 1044,76

1507,90 1430,23 1372,07 1318,31 1294,01

1500

1219,03 1199,70 1164,42

4000

1758,79 1681,99 1603,75

10

1932,20

2076,85 2557,43

3080,11 2992,73

20

2676,24

30

3493,59

%Transmittance

40

824,26 790,21 758,32 698,59 671,86 633,21 591,93 547,07 499,84 421,40 403,86

50

1000

500

Wavenumbers (cm-1) Collection time: Fri Mar 11 10:11:13 2016 (GMT+07:00) Fri Mar 11 13:28:48 2016 (GMT+07:00) FIND PEAKS: Spectrum: *4-asetoksi Region: 4000,00 400,00 Absolute threshold: 53,224 Sensitivity: 65 Peak list: Position: 1681,99 Intensity: Position: 1199,70 Intensity: Position: 1758,79 Intensity: Position: 1164,42 Intensity: Position: 1219,03 Intensity: Position: 1294,01 Intensity: Position: 1430,23 Intensity: Position: 1318,31 Intensity: Position: 1603,75 Intensity: Position: 1015,90 Intensity: Position: 916,70 Intensity: Position: 1372,07 Intensity: Position: 1128,84 Intensity: Position: 862,26 Intensity: Position: 2992,73 Intensity: Position: 3080,11 Intensity: Position: 2557,43 Intensity: Position: 2676,24 Intensity: Position: 1104,14 Intensity: Position: 758,32 Intensity: Position: 698,59 Intensity: Position: 547,07 Intensity: Position: 1507,90 Intensity: Position: 499,84 Intensity: Position: 1044,76 Intensity: Position: 671,86 Intensity: Position: 3493,59 Intensity: Position: 824,26 Intensity: Position: 790,21 Intensity: Position: 1932,20 Intensity: Position: 591,93 Intensity: Position: 2076,85 Intensity: Position: 403,86 Intensity: Position: 421,40 Intensity: Position: 633,21 Intensity:

Gambar 6. Spektrum IR Asam 4-asetoksibenzoat 8,189 8,398 9,267 9,577 9,774 11,670 13,690 14,017 13,963 16,543 17,013 17,727 18,699 19,707 20,267 21,118 21,259 21,293 22,042 22,318 24,745 25,246 25,854 27,408 27,728 27,682 29,683 31,885 34,026 36,459 36,610 37,956 41,194 41,533 42,973

Gambar 8. Spektrum IR 3-acetyl-4-hydroxybenzoic acid


243

alkohol dihasilkan dari vibrasi rentangan

Serapan yang dapat diamati untuk suatu

C−O yang dibuktikan dengan adanya pita di


daerah 1128 intensitas

cm−1.

kuat

Serapan tajam dengan


cm−1

daerah 1243 cm−1. Serapan tajam dengan

di

daerah

1758

menunjukkan vibrasi gugus karbonil (−C=O)

intensitas

Serapan tajam dengan intensitas kuat di


daerah 1603 cm−1 menunjukkan vibrasi


(−C=C-)

daerah 1594 cm−1 menunjukkan vibrasi

gugus

alkena

aromatis

yang

kuat

di

daerah

(−C=C-)

1674

cm−1


gugus

yang merupakan vibrasi rentangan −C−H−


aromatis.


alkena

aromatis

yang

aromatis.

(3) Reaksi penataan ulang Fries

(4) Reaksi aldol kondensasi Senyawa aril ester dapat mengalami penataan ulang menjadi aril keton pada

Suatu reagensia yang memiliki suatu

suhu tinggi dengan adanya katalis Friedel-

atom

Crafts[10].

sebagai

menyerang karbon yang positif parsial dari

“Penataan ulang Fries”. Penataan ulang

suatu gugus karbonil. Bila suatu aldehid

Fries dapat menghasilkan produk orto dan

diolah dengan basa seperti NaOH dalam air,

para asil fenol.

ion enolat yang terjadi dapat bereaksi pada

Reaksi

ini

disebut

Pada penelitian ini telah disintesis 3acetyl-4-hydroxybenzoic

acid

melalui

penataan ulang Fries. Rendemen yang diperoleh

sebesar

11%.

Persamaan

karbon

nukleofilik

dapat

gugus karbonil dari molekul aldehida yang lain. Hasilnya adisi satu molekul aldehida ke molekul aldehida yang lain adalah suatu aldol. Pada penelitian ini telah disintesis 4-

reaksinya dapat dituliskan seperti pada

hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic

Gambar 7.

juga

acid

melalui reaksi aldol kondensasi. Rendemen

OAc

yang diperoleh sebesar 11%. Persamaan

HO

AlCl3

reaksinya dituliskan pada Gambar 9. OH

HNO3 HO

HO

O

O

O

HO

O

+Benzaldehid OH

NaOH

Gambar 7. Persamaan reaksi sintesis 3-

O

O OH

acetyl-4-hydroxybenzoic acid

O

Gambar 9. Persamaan reaksi sintesis 4Analisis spektrum IR dapat dilihat pada Gambar

8.

Serapan

melebar

dengan

intensitas sedang pada daerah 3389 cm−1 menunjukkan adanya vibrasi rentangan gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat.

244

hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid Analisis spektrum IR dapat dilihat pada Gambar 10. Serapan melebar dengan intensitas sedang pada daerah 3457 cm−1


menunjukkan adanya vibrasi rentangan

Dari analisis stuktur kimia senyawa

gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat.

4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid

Serapan yang dapat diamati untuk suatu

terlihat ketersediaan gugus-gugus kromofor


tak terkonjugasi sederhana disajikan pada


gambar 1. Masing-masing memiliki jenis

daerah 1271

cm−1.

Serapan tajam dengan

transisi elektron dan panjang gelombang

intensitas sedang di daerah 1674 cm−1

serapan


kromofor tak terkonjugasi tersebut adalah:


alkena

(−C=C-)

aromatis

berbeda-beda.

Gugus

1. C=O transisi n ke π*, panjang

daerah 1594 cm−1 menunjukkan vibrasi gugus

yang

gelombang 300 nm.

yang

2. C=O transisi n ke σ*, panjang


gelombang 190 nm.


3. O

aromatis.

transisi

n

ke

σ*,

panjang

gelombang 185 nm.

(5) Analisis Spektra Transisi Elektronik

Spektra

Pemodelan senyawa 4-hydroxy-3-(3-

transisi

pengukuran

elektronik

senyawa

hasil

4-hydroxy-3-(3-

phenylacryloly)benzoic acid telah dilakukan

phenylacryloly)benzoic

dengan metode semiempirik AM1 (Austin

semiempirik

Model 1) menggunakan nilai batas gradien

disajikan

energi optimasi geometri sebesar 0,01

menggunakan

kkal/(Å.mol).

karena

pendekatan RHF pada perhitungan CI-

pertimbangan bahwa senyawa tabir surya

single excited. Perhitungan yang diukur

merupakan senyawa organik yang molekul-

adalah masing-masing selisih energi dari

molekulnya tersusun atas atom–atom yang

tiap

telah diparameterisasi baik oleh metode

intensitasnya dihitung menggunakan suatu

semiempirik AM1, selain itu dari penelitian

persamaan semiempirik.

Hal

ini

dilakukan

sebelumnya mengenai perhitungan spektra elektronik menunjukkan metode AM1 telah memberikan optimasi geometri yang lebih baik [6].

Hal

dengan

pada

keadaan

ini

acid

secara

metode

ZINDO/s

gambar metode

transisi

11

dengan

ZINDO/s

yang

menunjukkan

dan

kemudian

data

hasil

perhitungannya bersifat insidensial pada tingkat energi tertentu. Nilai

panjang

gelombang yang dihasilkan adalah 317,04

Senyawa

tabir

surya

memiliki

nm atau terletak pada rentang UV-A.

kemampuan menyerap sinar UV pada panjang gelombang tertentu sebagai akibat adanya gugus-gugus fungsional yang dapat menghasilkan transisi elektronik yang besar energinya sesuai dengan rentang energi sinar UV. Tiap transisi memiliki intensitas yang berbeda dalam menyerap sinar UV.


245

Tue May 03 10:45:17 2016 (GMT+07:00) 2286,93

50 45

854,81

597,51

25

1271,29 1206,85 1163,23 1072,34

30

1389,10

35

1606,58

%Transmittance

40

15 4000

3500

3457,52

20

3000

2500

2000

1500

1000

500

Wavenumbers (cm-1) Collection time: Tue May10. 03 10:37:13 2016 (GMT+07:00) Gambar Spektrum IR Tue May 03 10:44:50 2016 (GMT+07:00) FIND PEAKS: Spectrum: *Sampel IR Region: 4000,00 400,00 Absolute threshold: 51,348 Sensitivity: 50 Peak list: Position: 3457,52 Intensity: Position: 597,51 Intensity: Position: 1606,58 Intensity: Position: 1072,34 Intensity: Position: 1163,23 Intensity: Position: 1389,10 Intensity: Position: 854,81 Intensity: Position: 1271,29 Intensity: Position: 1206,85 Intensity: Position: 2286,93 Intensity:

4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid

16,780 24,893 29,491 32,458 33,751 34,997 35,566 36,022 38,230 47,938

Gambar 11. Spektra serapan 4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid dengan metode ZINDO/s

UCAPAN TERIMA KASIH

KESIMPULAN Senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3(3-phenylacryloly)benzoic

acid

adalah

Penulis mengucapkan terimakasih kepada DPPM UII selaku pemberi dana penelitian.

senyawa tabir surya yang menyerap sinar UV-A. Senyawa hasil produk turunan kalkon

DAFTAR PUSTAKA

ini telah disintesis melalui beberapa tahapan reaksi; reaksi thermal rearrgement; reaksi asetilasi; reaksi penaan ulang fries dan reaksi aldol kondensasi.

[1] Finnen, M.J., 1987, J. Pharmacol. Skin., 1, 130-131 [2] Titik, T., Rusmini, dan Nurhayati, 2008, Pemilihan Pelarut dan Optimasi Suhu Pada

Isolasi

Metoksi

246

Senyawa

Sinamat

Etil

Para

(EPMS)

dari


Rimpang Kencur Sebagai Bahan Tabir

[11] March, J., 1974, Advance Organic

Surya

Chemistry : Reactions, Mechanisms, and

Pada

http://www.

Industri

Kosmetik,

bincang-bincang

kimia;

artikel penelitian.com. Diakses pada

Structure, edisi 4, John Wiley and Sons, New York.

30 juni 2009 [3] Guenther, E., 1990, The Essential Oils : Individual Essential Oils of The Plants Families,

vol.

4,

Van

Nostrand

Company, Inc., New York. [4] Maryanto, A.D., 1999, Sintesis 2’Metoksikalkon dari Metil Salisilat dan Asetofenon, Skripsi, FMIPA UGM, Jogjakarta. [5] Xi, K., Shin, S.B., dan Hu, H., 2015, Cosmetic

Use

Of

Salicylic

Acid

Derivatives, US Patent [6] Rahmi dan Tahir ,L., 2005, Jurnal Farmasi Indonesia, 2, 1, 1-11 [7] Walters, C., Keeney, A., Wigal, C., dan Cornelius, R., 1997, J. Chem. Educ., 74, 99-102. [8] Furniss, B.S., Hannaford, A.J., Rogers, V., Smith, P.W.G., dan Tatchel, A.R., 1989, Vogel’s Textbook of Practical Organic

Chemistry

Including

Qualitative Organic Analysis, edisi 4, Longman, Inc., New York. [9] Fessenden, R.J., dan Fessenden, J.S., 1990, Organic Chemistry, edisi 4, University of Montana, California. [10] Qi-Meng, R., Jia-You, S., 2004, FriesRearrangement:

A

synthesis

New,

practical

of

dihydroxybenzophenone

4,4’(I),

30

Oktober 2004.


247

248


SINTESIS DAN ANALISIS PEMODELAN SENYAWA TURUNAN KALKON (4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid) SEBAGAI BAHAN TABIR SURYA

Recommend Documents