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