View
192
Download
14
Category
Preview:
Citation preview
September 23, 2015 LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
Diazotasi : Pembuatan Fenilazo –β-Naftol
Haris Nurhidayat, Novriyanti Amini, Adina Zharifah
Departemen Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Indonesia
Kampus UI Depok, 16424, Depok, Jawa Barat, Indonesia
E-mail : haris.nurhidayat@ui.ac.id
Abstrak
Senyawa Fenilazo – β – naftol dapat dibuat dari anilin dan β - naftol. Anilin memiliki gugus amina
primer yang bisa diubah menjadi garam diazonium oleh NaNO2 dan HCl. Sedangkan β – naftol diubah
oleh NaOH menjadi ion naftolat. Ion naftolat merupakan nukleofil sedangkan garam diazonium
merupakan elektrofil. Sehingga ion naftolat yang akan menyerang garam diazonium membentuk fenilazo
– β – naftol. Reaksi ini harus dilakukan dalam kondisi suhu rendah agar garam diazonium tidak berubah
menjadi N2 dan HNO2 tidak berubah menjadi NO.
Kata kunci: Fenilazo – β – naftol, anilin, β – naftol, garam diazonium, ion naftolat
Abstract
Compounds Fenilazo - β - naphthol can be made from aniline and β - naphthol. Aniline having a primary
amine group which can be converted into diazonium salt by NaNO2 and HCl. Whereas β - naphthol
modified by NaOH into ions naftolat. Ion naftolat is nucleophiles whereas diazonium salt is an
electrophile. Naftolat ion so that will attack the diazonium salt formed fenilazo - β - naphthol. This
reaction should be carried out in low temperature conditions that do not turn into a diazonium salt N2 and
HNO2 not turn into NO.
Keywords: Fenilazo - β - naphthol, aniline, β - naphthol, diazonium salts, ion naftolat
1. PENDAHULUAN
Berbagai metode baik dalam bidang farmasi, kimia, bahkan bakteriologi telah dikembangkan
berdasarkan pada reaksi diazotasi-kupling diantaranya mendeteksi nitrit sebagai reduksi nitrat oleh
bakteri, penetapan kadar Furosamide, penetapan kadar nitrit dalam air, dan lain-lain (Metwally dan
Belal,1992; Shah, 2005).
2. TINJAUAN PUSTAKA
Sifat elektrofilik suatu senyawa organik dapat ditunjukkan oleh adanya kation diazonium yang
dihasilkan dari senyawa primer aromatik amina bila direaksikan dengan asam nitrat pada suhu 0-5°C
dengan kehadiran asam (Tim KBI Kimia Organik, 2015).
Reaksi diazotasi kopling merupakan reaksi organik yang melibatkan senyawa diazonium dan
senyawa aromatik yang kemudian menghasilkan senyawa azo. Reaksi diazotasi adalah reaksi antara nitrit
dengan senyawa yang memiliki amin aromatik primer dalam suasana asam akan membentuk garam
diazonium. Beberapa senyawa yang memiliki amin aromatik primer yang umum digunakan sebagai
sumber garam diazonium adalah Anilin, Asam sulfanilat, atau ρ-nitro anilin (Fesenden, 1991).
Garam diazonium dapat bereaksi dengan senyawa lain yang memiliki gugus fenil terbuka,
disebut sebagai senyawa pengkupling, akan menghasilkan senyawa azo. Kombinasi garam diazonium
dengan senyawa pengkupling yang berbeda-beda menghasilkan senyawa azo dengan karakteristik yang
berbeda-beda, misalnya, senyawa pengkupling β-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin
akan membentuk senyawa azo berwarna merah, senyawa pengkupling N-(1-naphthyl) ethylene diamine
dihydrochloridedengan sumber garam diazonium asam sulfanilat akan membentuk senyawa azo
berwarna merah keunguan, senyawa pengkupling fenol dengan sumber garam diazonium anilin akan
membentuk senyawa azo berwarna orange (Fessenden, 1991).
Senyawa azo merupakan senyawaorganic dengan rumus umum ArN=NAr1 atau RN=NR1,
dimana Ar dan Ar1adalah gugusaromatic, sedangkan R dan R1adalah gugusalkil. Umumnya
2
senyawa azo berwarna yangdisebabkan adanya gugus azo –N=N- dan karenaitu banyak digunakan
sebagai zat warna (Fessenden dan Fessenden, 1986).
Aril amina seperti anilin dapat dibuat dalam laboratorium dengan nitrasi senyawa aromatik yang
diikuti engan reduksi gugus nitro. Suatu campuran kawat besi dan HCl pekat merupakan bahan pereduksi
yang lazim untuk reaksi ini. Karena reaksi ini berlangsung dalam asam, produknya ialah amina
terprotonkan. Pengolahan selanjutnya dengan basa akan menghasilkan amina itu sendiri (Fessenden,
1986).
Reaktivitas tinggi (dari garam dizaonium) disebabkan oleh kemampuan pergi yang sangat bagus
dari gas nitrogen, N2. Karena kemampuan pergi ini, gugus diazonium dapat ditukarganti oleh berbagai
nukleofil, seperti I-. Beberapa reaksi subtitusi diduga berjalan dengan mekanisme radikal bebas. Dalam
reaksi penggantian,umunya garam dizaonium dibuat (tetapi tidak diisolasi), kemudian ditambahkan
reagen nukleofilik dan campuran dibiarkan menghangat atau dipanasi. Rendemen produk subtitusi
biasanyabaik sekali : 70-95 % dari arilamina awal. Gugus diazonium mudah digeser selaku N2 oleh ion
halida (F-, Cl
-, Br
- atau I
-) atau ion sianida (CN
-). Reaksi-reaksi ini memberikan rute ke aril fluorida,
iodida dan nitril (ArCN), yang tak satu pun dapat diperoleh langsung dengan subtitusi elektrofilik.
Meskipun aril bromida dan aril klorida dapat disintesis dengan reaksi subtitusi elektrofilik, produk-
produknya sering tercemar degan produk sampingan terdisubtitusikan. Penggantian diazonium
menghasilkan senyawa monokloro atau manaobromo murni, tak terkontaminasikan oleh produk
disubtitusi (Carey, 2001).
NH2
+ NaNO2 + HCl
N2Cl
NaOH
H
OH
N
OH
N N
H+
Gambar 1. Reaksi Pembuatan Fenilazo – β – naftol
3. METODE PERCOBAAN
Fenilazo-β-Naftol dapat dibuat dengan dua tahap reaksi yaitu reaksi Diazotasi dan reaksi
Coupling/Pemasangan.
3.1 Alat dan Bahan
Dalam percobaan ini, alar dan bahan yang digunakan yaitu :
1. Gelas Beaker
2. Ice-bath
3. Penyaring
4. Pengaduk gelas
5. Corong Buchner
6. HCl pekat 16 ml
7. Natrium nitrit 4 g
8. Larutan NaOH 10%
9. Etanol 95%
3.2 Proses Pembuatan Fenilazo –β- Naftol
Langkah pertama yang dilakukan yaitu melarutkan 5 ml anilin dalam 16 ml HCl pekat dalam
beaker glass, yang kemudian ditambahkan air sebanyak 16 ml. selanjutnya campuran tersebut didinginkan
di dalam ice-bath pada suhu 0°C dan kedalamnya ditambahkan larutan natrium nitrit sebanyak 4 gram
dalam 10 ml air secara tetes demi tetes, lalu dikocok. Suhu dipertahankan agar selalu dibawah 5°C.
Dalam beaker glass lain, dilarutkan 8 gram β-naftol dalam larutan NaOH 10% sebanyak 50mL yang telah
dihangatkan terlebih dahulu. Campuran tersebut di dinginkan dalam ice-bath, dan suhu dijaga agar selalu
dibawah 5°C. (dapat dimasukkan juga pecahan es batu kecil ke dalam beaker glass tersebut)
Langkah selanjutnya yaitu mencampurkan campuran β naftol diatas daam beaker glass berisi
anilin yang telah disiapkan sebelumnya dengan cara ditambahkan tetes demi tetes, dan mengocoknya.
Biarkan reaksi diazotasi berlangsung dalam suhu rendah sekitar 10°C selama 30 menit, amati, dan kocok
bila perlu. Saring hasil yang diperoleh dengan memakai corong Buchner. Kristal dicuci dengan sedikit
etanol. Hasil yang diperoleh diperhitungkan sebanyak 11 gr. Dibandingkan dengan hasil yang diperoleh.
Titik lelehnya 131°C.
3
3.3 Penentuan Yield Reaksi dan Kesalahan Relatif
• Volume anilin : 2,5 ml
Densitas anilin : 1,0216 gram/ml
Mr anilin : 93,13 gram/mol
Massa anilin = ρ x V = 1,0216 gram/ml x 2,5 ml = 2,554 gram
Mol anilin = massa/Mr = 2.554 gram / 93,13 gram/mol = 0,0274 mol
• Massa NaNO2 = 2 gram
Mr NaNO2 = 69 gram/mol
Mol NaNO2 = massa/Mr = 2 gram / 69 gram/mol = 0,0289 mol
• Massa β-Naftol = 4 gram
Mr β-Naftol = 144,17 gram/mol
Mol β-Naftol = massa/Mr = 4 gram / 144,17 gram/mol = 0,0277 mol
OH
HNH2
+ NaNO2HCl
N2Cl
+
OH
N N
M : 0,0274 mol 0,0289 mol - 0,0277 mol -
R : 0,0274 mol 0,0274 mol 0,0274 mol 0,0274 mol 0,0274 mol
S : - 0,0015 mol 0,0274 mol 0,0003 mol 0,0274 mol
• Mol fenilazo-β-naftol = 0,0274 mol
Mr fenilazo-β-naftol = 248 gram/mol
Massa fenilazo-β-naftol = mol x Mr = 0,0274 mol x 248 gr/mol = 6,7952 gr
• Massa fenilazo-β-naftol dari percobaan+ dua kertas saring = 8,94 gram
Massa kertas saring = 0,99 gram
Massa fenilazo-β-naftol dari percobaan = 8,94 gram – 0,99 gram = 7,95 gram
Kesalahan relatif = [
] x 100 %
= [
x 100 %
= 16,99 %
% Yield =
x 100%
= 116,99 %
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat kita ketahui bahwa fenilazo - β - naftol dapat
disintesis melalui reaksi diazotasi dengan reagen utama yaitu anilin dan β naftol. Reaksi diazotasi ini
adalah reaksi organic yang melibatkan senyawa garam diazonium dan senyawa aromatik yang
menghasilkan senyawa azo (Riswiyanti, 2009).
Untuk membentuk senyawa fenilazo – β- naftol, anilin harus diubah terlebih dahulu menjadi
garam diazonium dengan cara mencampurkan anilin dengan HCl dan NaNO2 dalam kondisi suhu
dibawah 5oC. Reaksi antara HCl dengan NaNO2 akan membentuk HNO2 dan NaCl. Lalu HNO2 yang
terbentuk akan beraksi dengan anilin membentuk garam diazonium. Garam diazonium merupakan
senyawa yang sangat reaktif dan dapat mengalami berbagai macam reaksi, termasuk reaksi diazotasi
kopling. Reaksi dilakukan pada suhu endah dengan tujuan untuk mencegah terjadinya bumping dan
meredam panas agar suhu tetap stabil, dikarenakan reaksi campuran tersebut adalah reaksi eksoterm, juga
untuk mencegah terjadinya dekomposisi garam diazonium menjadi N2 dan HNO2 menjadi NO.. HCl tidak
hanya berfungsi untuk mengubah NaNO2 menjadi HNO2 tetapi juga berfungsi sebagai katalis.
Pencampuran tersebut dilakukan secara tetes demi tetes untuk menghomogenasikan campuran dan
mempercepat terbentuknya endapan.
Di samping itu, pada beaker glass lainnya, β-naftol dilarutkan dalam NaOH yang telah
dihangatkan terlebih dahulu. NaOH dipanaskan terlebih dahulu agar β-naftol mudah larut. Senyawa β-
4
naftol merupakan asam lemah yang memiliki ikatan O-H lemah yang mudah dilepaskan, kemudian akan
ditangkap oleh akseptor H yakni –OH yang terdapat pada NaOH. NaOH ini akan memberi suasana basa
dan akan mengubah β-naftol naftol menjadi ion naftolat, dimana ion ini lebih reaktif dan mudah
mengalami reaksi diazotasi dengan garam diazonium.
Selanjutnya, larutan β-naftol tersebut dituangkan ke dalam campuran yang berisi anilin setetes
demi tetes. Hal ini dilakukan untuk menghomogenasikan campuran. β-naftol ini kemudian akan bereaksi
dengan garam diazonium yang telah terbentuk dan akan membentuk produk yang diinginkan, yaitu
fenilazo- β-naftol berwarna merah bata. Reaksi tersebut dinamakan reaksi diazotasi. Mekanisme reaksi
yang terjadi adalah sebagai berikut ini :
HCl + NaNO2 → HNO2 + NaCl
NH2
OH
N N
NOO
H
NH2
NO
NH
N
OH
N
N
OH2
-H2ON
N
NaOHO NaOH
O O
NH
N
Na
Gambar 2. Mekanisme Reaksi Pembentukan Fenilzo – β - naftol
Campuran yang telah terbentuk selanjutnya didinginkan dalam bak es selama 30 menit. Proses
pendinginan ini utnuk membuat endapan fenilazo- β-naftol terbentuk sempurna, sehingga dihasilkan
endapan yang banyak. Endapan yang terbentuk kemudian disaring dengan penyaring Buchner, dan dicuci
dengan alkohol 95%. Alkohol 95% ini berfungsi untuk melarutkan senyawa polar dan non polar yang
berada pada endapan sehingga endapannya terbebas dari pengotor . Kemudian endapan dikeringkan
dan ditimbang.
Gambar 3. Fenilazo – β – naftol
Hasil dari penimbangan, endapan fenilazo- β-naftol yang diperoleh sebanyak 7,95 gram.
gram. Dari hasil tersebut, didapatkan % yield sebesar 116,99 % dan kesalahan relative sebesar 16,99 %.
Dengan adanya nilai kesalahan relative yang besar, maka kemungkinan terjadi kesalahan-kesalahan yang
dilakukan dalam percobaan ini, antara lain sebagai berikut:
• Pengukuran volume yang kurang tepat.
• Saat akan dilakukan penimbangan, endapan telah berkurang, hal ini dikarenakan endapan yang
tidak sengaja terbuang dalam proses pengeringan
• Saat pencampuran larutan digunakan Erlenmeyer (seharusnya menggunakan beaker glass)
sehingga endapan yang membantu sulit untuk dikeluarkan.
• Kekurangtelitian praktikan saat menimbang reagen
5
5. KESIMPULAN
Fenilazo – β – naftol disintesis dari anilin dan β – naftol dengan reaksi diazotasi kopling. Anilin
yang memiliki gugus amina diubah oleh NaNO2 dan HCl menjadi garam diazonium. β – naftol diubah
dulu oleh NaOH menjadi ion naftolat. Garam diazonium ini akan bereaksi dengan ion neftolat
membentuk fenilazo – β – naftol. Reaksi dilakukan harus pada kondisi suhu dibawah 5oC untuk
mencegah garam diazonium menjadi N2 dan HNO2 menjadi NO sekaligus untuk meredam panas.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kemudahan kepada saya
dalam mengerjakan laporan praktikum kimia oragani. Terima kasih juga saya sampaikan kepada rekan
praktikum yaitu novriyanti dan adina yang telah membantu dalam praktikum dam pembuatan laporan
berupa foto – foto selama percobaan. Terima kasih juga saya sampaikan kepada kak rossy yang telah
memabntu selama praktikum berlangsung.
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, R. J., Fessenden J. S., 1991, Kimia Organik, Edisi Ketiga, Jilid 1, Alih Bahasa Aloysius
Hadyana Pudjaatmaka PhD, Penerbit Erlangga, Jakarta
Riswiyanto. 2009. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga.
Tim KBI Kimia Organik. 2014. Praktikum Sintesis Kimia Organik. Depok : Departemen Kimia FMIPA
Universitas Indonesia.
Carey, Francis A. 2001. Organic Chemistry Fourth Edition. McGraw Hill. New York
Fessenden & Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid Dua Edisi Ketiga. Penerbit Erlangga. Jakarta
Metwally, ME., Belal F., 1992, Primaquine Phosphate as a Promissing Subtitute for N-(1-
Naphtyl)ethylenediamine I. Determination of Nitrite in Natural Waters in Egypt, Analitycal Sciences
February 1992, Vol. 8, Departement of Analycal Chemistry, Faculty of Pharmacy, University of
Mansoura, Mansoura, 35516, Egypt.
LAMPIRAN
Gambar 1. Massa kertas
saring Gambar 2. Massa kertas
saring Gambar 3. Massa NaNO2 Gambar 4. Massa beta naftol
Gambar 6. Pemanasan
NaOH Gambar 7. Penyaringan
fenilazo beta naftol Gambar 8. Massa fenilazo
beta naftol
Gambar 5. Campuran beta
naftol + NaOH
6
Recommended