SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN … · singkat di laboratorium lantai 4. 10. ... K. Landasan Teori ... Sintesis Menggunakan Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93)

SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN TERSIER-

BUTIL KLORIDA DENGAN VARIASI KATALIS ALUMINIUM

KLORIDA DAN BESI (III) KLORIDA

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Handayani

NIM : 068114146

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

ii




SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Handayani

NIM : 068114146

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

iii

iv

19 Januari 2010

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Every generation of scientific men (i.e. scientists) starts where

the previous left off,

and the most advance discoveries of one age constitute

elementary axioms of the next.

Aldous Huxley

Special dedicated to :

My beloved Father,Mom, sisters and brothers

All my lovely friends

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Handayani

NIM : 068114146

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :




berserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan

dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data,

mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikan di internet atau media lain

untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun

memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal 21 Januari 2010

Yang menyatakan

Handayani

vii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas semua

rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penulisan skripsi yang berjudul “Sintesis Tersier-Butil Eugenol dari Eugenol

dan Tersier-Butil Klorida dengan Variasi Katalis Aluminium Klorida dan

Besi (III) Klorida”. Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm).

Selama penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari

bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Rita Suhadi, M.Si., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma.

2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing atas kesediaannya dalam

memberikan arahan, dukungan dan masukan dalam penelitian dan penulisan

skripsi ini.

3. Dra. M. M. Yetty Tjandrawati, M.Si. atas kesediaannya dalam memberikan

arahan dukungan dan menjadi dosen penguji atas masukan berupa saran dan

kritik yang membangun.

4. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. atas kesediaannya dalam memberikan arahan

dukungan dan menjadi dosen penguji atas masukan berupa saran dan kritik

yang membangun.

viii

5. Yohannes Dwiatmaka, M.Si., atas izin penggunaan laboratorium; Parlan,

Bimo, Kunto dan segenap laboran Fakultas Farmasi yang telah banyak

membantu dan memberi kepercayaan selama bekerja di laboratorium.

6. Hendrix, koko dan saudara yang telah mendukung penulis selama ini.

7. Tersier-Butil Eugenol Team 2009 yaitu Marissa Winata, Vita Felicia, Prasetya

Jati dan Linda Setiawati atas keceriaan, kebersamaan di laboratorium dan

perjuangan baik suka maupun duka yang telah kita lalui bersama.

8. Henny Puspitasari atas bantuan, keceriaan dan kebersamaan kita selama ini.

9. David Christiansen, Fian, Yoyok, dkk atas kebersamaan dan keceriaan yang

singkat di laboratorium lantai 4.

10. Six CP Girls yaitu Maya Christina, Winda Sugijanto, Marisa Anggraini, Vilia

Inggriani dan Vionni atas persahabatan dan dukungannya.

11. Keluarga besar Kost Gracia atas keceriaan, kekompakan dan dukungannya

kepada penulis.

12. Wiwit, Irene Christina, Jimbong, Reni, Eka, Lia Yumi, dan teman-teman

lainnya atas kebersamaan dan kekompakan di kampus.

13. Teman-teman FST angkatan 2006, khususnya kelas A atas kebersamaan yang

diberikan selama 3,5 tahun ini.

14. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam

penelitian dan penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan

kritik dan saran yang menyempurnakan. Semoga penulisan skripsi ini dapat

ix

memberikan manfaat bagi semua pihak serta mendukung perkembangan ilmu

pengetahuan.

Yogyakarta, 12 Januari 2010

Penulis,

Handayani

x

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Penulis menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang penulis

tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah

disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 12 Januari 2010

Penulis,

Handayani

xi

INTISARI

Kemampuan eugenol sebagai antioksidan masih rendah, salah satu cara

untuk meningkatkan aktivitas antioksidan eugenol yaitu menambahkan gugus

meruah seperti tersier-butil (t-butil) pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik

eugenol sehingga dihasilkan t-butil eugenol. Sintesis t-butil eugenol dilakukan

dengan mereaksikan eugenol dan t-butil klorida dengan variasi katalis aluminium

klorida (AlCl3) dan besi (III) klorida (FeCl3) yang akan mempengaruhi jumlah

senyawa hasil sintesis.

Senyawa hasil sintesis dilakukan serangkaian analisis berupa uji

organoleptis, kromatografi lapis tipis, kromatografi gas dan elusidasi struktur

senyawa menggunakan spektrometri massa. Sedangkan analisis kuantitatif yaitu

perhitungan AUC senyawa hasil sintesis menggunakan program Image J.

Berdasarkan perhitungan Area Under Curve (AUC) pada KLT, senyawa

hasil sintesis pada penggunaan katalis AlCl3 sebesar 10341,024 dan pada

penggunaan katalis FeCl3 sebesar 6766,924. Elusidasi struktur menunjukkan pada

penggunaan katalis AlCl3 menghasilkan 33 macam senyawa dimana dari 5

senyawa yang dianalisis salah satunya adalah t-butil eugenol, sedangkan pada

katalis FeCl3 dihasilkan 42 macam senyawa yang tidak dihasilkan t-butil eugenol,

namun dihasilkan di-t-butil eugenol.

Kata kunci : t-butil eugenol, antioksidan, reaksi alkilasi Friedel-Crafts.

xii

ABSTRACT

The antioxidant potency of eugenol is still low, one way to increase the

eugenol antioxidant activity was added tertiary-butyl (t-butyl) as bulky group on

orto position from phenolic hydroxy group of eugenol, therefore it could present t-

butyl eugenol. The synthesis of t-butyl eugenol reacted eugenol and t-butyl

chloride with variation catalysts of aluminium chloride (AlCl3) or ferric chloride

(FeCl3) which would affect the amount of synthesis result.

The synthesis product was tested by the several analyzing such as

organoleptic, thin layer chromatography, gas chromatography and structure

elucidation was used mass spectrometry. While the quantitative analysis was to

calculated the synthesis product using Image J program.

Based on the Area Under Curve (AUC) calculation of thin layer

chromatography, showed that the synthesis product using AlCl3 as catalyst was

10341,024 and the using FeCl3 as catalyst was 6766,924. Structure elucidation

showed that on using AlCl3 as catalyst presented 33 variant products resulted one

of the products was t-butyl eugenol which was analyzed from 5 variant products,

while using FeCl3 as catalyst presented 42 variant products which was not

obtained t-butyl eugenol but di-t-butyl eugenol.

Key words : t-butyl eugenol, antioxidant, Friedel-Crafts alkylation reaction.

xiii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ......................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v

PERSETUJUAN PUBLIKASI ....................................................................... vi

PRAKATA ...................................................................................................... vii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... x

INTISARI ........................................................................................................ xi

ABSTRACT ...................................................................................................... xii

DAFTAR ISI ................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xx

BAB I. PENGANTAR ................................................................................. 1

A. Latar Belakang .......................................................................................... 1

1. Perumusan masalah ............................................................................. 4

2. Keaslian penelitian .............................................................................. 4

3. Manfaat penelitian ............................................................................... 5

a. Manfaat teoritis ............................................................................. 5

b. Manfaat metodologis ..................................................................... 5

c. Manfaat praktis.............................................................................. 5

xiv

B. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ........................................................... 6

A. Antioksidan ............................................................................................... 6

B. Eugenol ..................................................................................................... 7

C. Sintesis Tersier-Butil Eugenol .................................................................. 8

D. Reaksi Substitusi Nukleofilik 1 (SN 1) ..................................................... 9

E. Tersier-Butil Klorida ................................................................................. 10

F. Katalis Alkilasi Friedel-Crafts .................................................................. 11

G. Efek Pelarut ............................................................................................... 13

H. Analisis Hasil ............................................................................................ 14

1. Uji organoleptis ................................................................................... 14

2. Kromatografi lapis tipis (KLT) ........................................................... 15

3. Kromatografi gas (GC) ....................................................................... 16

I. Elusidasi Struktur ...................................................................................... 17

J. Perhitungan Jumlah Senyawa Hasil Sintesis dengan Program

Image J ...................................................................................................... 18

K. Landasan Teori .......................................................................................... 18

L. Hipotesis .................................................................................................... 20

BAB III. METODE PENELITIAN................................................................. 21

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................ 21

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ........................................... 21

C. Bahan atau Materi Penelitian .................................................................... 21

D. Alat ............................................................................................................ 22

xv

E. Tata Cara Penelitian .................................................................................. 22

1. Sintesis tersier-butil klorida ................................................................ 22

2. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis aluminium klorida

(AlCl3) ................................................................................................. 23

3. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis besi (III) klorida

(FeCl3) ................................................................................................. 23

F. Analisis Hasil ............................................................................................ 24



3. Kromatografi gas (GC) ....................................................................... 25

4. Elusidasi struktur dengan spektrometri massa (MS) ........................... 25

5. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis menggunakan program

Image J ................................................................................................ 26

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 27

A. Sintesis Tersier-Butil Klorida ................................................................... 27

B. Sintesis Tersier-Butil Eugenol .................................................................. 29

C. Analisis Senyawa Hasil Sintesis ............................................................... 35



3. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa

hasil sintesis pada penggunaan katalis AlCl3 ..................................... 40

4. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa

hasil sintesis pada penggunaan katalis FeCl3 ..................................... 44

xvi


Image J ................................................................................................ 50

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 53

A. Kesimpulan ............................................................................................... 53

B. Saran .......................................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 54

LAMPIRAN .................................................................................................... 57

BIOGRAFI PENULIS .................................................................................... 82

xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I. Klasifikasi Katalis dalam Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts ............. 12

Tabel II. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan

Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ............................................. 35

Tabel III. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan

Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................................................. 36

Tabel IV. Harga Rf Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil

Sintesis Menggunakan Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93) .. 39

Tabel V. Area Under Curve (AUC) Senyawa Hasil Sintesis ...................... 51

xviii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Eugenol ........................................................................ 8

Gambar 2. Contoh Mekanisme Reaksi SN 1 pada t-Butil Bromida .............. 9

Gambar 3. Struktur Tersier-Butil Klorida.................................................... 10

Gambar 4. Hubungan Kenaikan Energi dan Kecepatan Reaksi Terhadap

Penggunaan Katalis. ................................................................... 11

Gambar 5. Struktur Dietil Eter ..................................................................... 14

Gambar 6. Reaksi Sintesis Tersier-Butil Eugenol Melalui Reaksi Alkilasi

Friedel-Crafts ............................................................................. 19

Gambar 7. Mekanisme Pembentukan Tersier-Butil Klorida ....................... 27

Gambar 8. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan

Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................... 30

Gambar 9. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-

Butil ............................................................................................ 30

Gambar 10. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi) ............... 30

Gambar 11. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan

Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................... 32

Gambar 12. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-

Butil ............................................................................................ 32

Gambar 13. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi) ............... 32

Gambar 14. Gambar Kromatogram Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Senyawa Hasil Sintesis ............................................................. 38

xix

Gambar 15. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Eugenol ........................ 40

Gambar 16. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................... 41

Gambar 17. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-23 pada

Waktu Retensi 12,292 Menit Menggunakan Katalis Aluminium

Klorida (AlCl3) ........................................................................... 42

Gambar 18. Mekanisme Fragmentasi Tersier-Butil Eugenol Menggunakan

Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................... 43

Gambar 19. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ....................... 45

Gambar 20. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-40 pada

Waktu Retensi 17,706 Menit Menggunakan Katalis Besi (III)

Klorida (FeCl3) ........................................................................... 46

Gambar 21. Mekanisme Reaksi Terbentuknya di-Tersier-Butil Eugenol pada


Gambar 22. Pendeaktivasi Cincin Benzena Oleh Aluminium Klorida

(AlCl3) ........................................................................................ 49

Gambar 23. Mekanisme Fragmentasi di-Tersier-Butil Eugenol Menggunakan


xx

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Tersier-Butil Klorida, Katalis Aluminium

Klorida (AlCl3) yang Diperlukan Dalam Reaksi .................... 57

Lampiran 2. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium

Klorida (AlCl3) ........................................................................ 59

Lampiran 3. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III)

Klorida (FeCl3) ........................................................................ 59

Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis................................... 59

Lampiran 5. Rangkaian Alat Dalam Sintesis Tersier-Butil Eugenol .......... 60

Lampiran 6. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)

Eugenol ................................................................................... 61

Lampiran 7. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Eugenol ............ 61

Lampiran 8. Hasil Spektrometri Massa (MS) Eugenol ............................... 62


Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis Tersier-Butil

Klorida .................................................................................... 63

Lampiran 10. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Tersier-Butil

Klorida .................................................................................... 64

Lampiran 11. Hasil Spektrometri Massa (MS) Hasil Sintesis Tersier-Butil

Klorida .................................................................................... 65


Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan

xxi

Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................ 66

Lampiran 13. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................ 67

Lampiran 14. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................ 68


Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan

Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................ 73

Lampiran 16. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................... 74

Lampiran 17. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis

Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................... 75

1

BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan senyawa-

senyawa antioksidan. Hal ini disebabkan karena timbulnya berbagai macam

penyakit yang disebabkan oleh proses oksidasi radikal bebas di dalam tubuh,

sehingga dapat membahayakan kelangsungan hidup jika tidak segera

ditanggulangi. Oleh karena itu, senyawa antioksidan sangat diperlukan oleh tubuh

untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh.

Senyawa antioksidan bekerja dengan cara menstabilkan radikal bebas.

Mekanisme penstabilannya dengan mendonorkan radikal hidrogen secara cepat ke

radikal bebas, sehingga dapat menghambat terjadinya reaksi berantai dari

pembentukan radikal bebas yang menyebabkan tekanan oksidatif pada sel normal

di dalam tubuh (Gordon, 1990).

Senyawa yang telah diketahui mempunyai potensi antioksidan adalah

senyawa eugenol, Indonesia termasuk penghasil minyak cengkeh dalam jumlah

besar dan mudah ditemukan di seluruh wilayah Indonesia (Guenther, 1950).

Faktor tersebut yang mendorong penelitian senyawa-senyawa antioksidan alami

ini.

Senyawa eugenol dapat berfungsi sebagai antioksidan karena adanya

gugus hidroksi yang dapat mendonorkan radikal hidrogen untuk menetralkan

radikal bebas (Zang et al., 2000). Berdasarkan hasil penelitian Ogata et al.(2000),

2

kemampuan eugenol dalam menangkap radikal bebas masih rendah dengan nilai

IC50 > 800 μM yang diukur menggunakan metode 2,2-difenil-1-pikril hidrazil

(DPPH), alasan ini juga yang mendorong perkembangan penelitian dalam upaya

untuk meningkatkan potensi antioksidan dari senyawa eugenol. Salah satunya

adalah modifikasi struktur eugenol dengan penambahan gugus yang meruah pada

posisi orto dari gugus hidroksi fenolik eugenol. Salah satu gugus meruah yang

dapat ditambahkan adalah gugus tersier-butil (t-butil) pada posisi orto dari gugus

hidroksi fenolik. Penambahan gugus meruah ini akan meningkatkan halangan

sterik yang disebabkan gugus-gugus yang mempunyai ukuran molekul besar yang

terikat pada cincin benzena eugenol saling berdekatan. Meningkatnya halangan

sterik akan mempersulit senyawa radikal yang terbentuk untuk bereaksi kembali,

sehingga senyawa radikal tersebut bersifat stabil.

Modifikasi molekul ini dilakukan berdasarkan prinsip reaksi alkilasi

Friedel-Crafts, yaitu mereaksikan suatu benzena dengan alkil halida dengan

menggunakan katalis asam Lewis seperti aluminium klorida (AlCl3) (Fessenden

and Fessenden, 1986). Sintesis dilakukan dengan mereaksikan eugenol yang

mempunyai cincin benzena dan t-butil klorida dengan memvariasikan katalis yaitu

aluminium klorida (AlCl3) dan besi (III) klorida (FeCl3).

Sintesis t-butil eugenol berdasarkan reaksi alkilasi Friedel-Crafts salah

satunya dipengaruhi oleh penggunaan katalis, sehingga dalam penelitian ini hanya

dilakukan variasi penggunaan katalis. Katalis berfungsi untuk membantu

meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara mempercepat terbentuknya

karbokation t-butil. Dengan adanya perbedaan katalis akan mengakibatkan

3

perbedaan kecepatan pembentukan karbokation t-butil dan mempengaruhi

persentase jumlah senyawa hasil sintesis (Carey and Sunberg, 2007). Hal ini

bertujuan untuk membandingkan jumlah senyawa hasil sintesis dari kedua katalis

yang digunakan. Katalis AlCl3 telah banyak digunakan dalam reaksi alkilasi

Friedel-Crafts untuk membantu polarisasi senyawa alkil halida, sehingga

karbokation t-butil yang terbentuk lebih mudah diserang oleh cincin aromatik

seperti benzena (McMurry, 2004). Selain AlCl3 digunakan juga alternatif katalis

lain misalnya FeCl3 (Yao, 1998). Kedua katalis ini dapat dibedakan menurut

aktivitasnya sebagai asam Lewis dalam alkilasi benzena dengan t-butil klorida.

Katalis AlCl3 termasuk ke dalam katalis yang keaktifannya sangat tinggi,

sedangkan FeCl3 termasuk ke dalam katalis yang keaktifannya sedang (Masahito

et al., 1980).

Perbedaan struktur molekul antara katalis AlCl3 dan FeCl3 akan

mempengaruhi kereaktifan dari kedua asam Lewis ini, dalam kemampuan

membentuk karbokation t-butil. Dalam tabel periodik, atom Al terletak pada

golongan IIIA sedangkan atom Fe berada di golongan VIIIB. Atom Al memiliki

jari-jari atom yang lebih kecil daripada atom Fe, hal ini dibuktikan dengan ukuran

jari-jari atom Al3+

adalah 0,068 Å, sedangkan atom Fe3+

adalah 1,170 Å

(Fessenden dan Fessenden, 1986). Pada jari-jari atom yang lebih kecil, Al

mempunyai kerapatan muatan yang lebih besar sehingga mengakibatkan kekuatan

Al dalam berikatan dengan gugus metil lebih kuat, hal ini yang menyebabkan

AlCl3 menjadi asam Lewis yaitu akseptor elektron yang lebih kuat dan lebih

reaktif dari FeCl3.

4

Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan polarisasi

gugus alkil halida yaitu t-butil klorida dalam reaksi alkilasi Friedel-Crafts.

Sehingga variasi penggunaan katalis ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

perbedaan kereaktifan kedua katalis terhadap jumlah senyawa hasil sintesis.

Penggunaan variasi katalis diharapkan dapat mengetahui katalis mana yang

menghasilkan persentase jumlah senyawa hasil sintesis yang optimal.

1. Perumusan masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, masalah yang muncul dapat

dirumuskan sebagai berikut :

1) Apakah t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan

t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3?

2) Apakah t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan

t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3?

3) Apakah reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis

AlCl3 menghasilkan senyawa hasil sintesis lebih banyak dibandingkan

hasil reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis

FeCl3?

2. Keaslian penelitian

Penelitian tentang sintesis t-butil eugenol dengan mereaksikan eugenol

dan t-butil klorida menggunakan variasi katalis AlCl3 dan FeCl3 sejauh

pengamatan serta penelusuran peneliti, belum pernah dilakukan.

5

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan

yang baru mengenai sintesis suatu senyawa untuk meningkatkan

pemanfaatan eugenol yang banyak terdapat di Indonesia.

b. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan memberikan pertimbangan

dalam pemilihan katalis pada sintesis t-butil eugenol dengan starting

material eugenol dan t-butil klorida.

c. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif

untuk mensintesis obat yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan yang

telah diteliti secara teoritis.

B. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol

dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3.

2. Untuk mengetahui t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol

dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3.

3. Untuk membandingkan jumlah senyawa hasil sintesis pada reaksi antara

eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3 apakah lebih

banyak daripada hasil reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida

menggunakan katalis FeCl3.

6

BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Antioksidan

Di Indonesia terjadi peningkatan prevalensi penyakit seperti kanker,

kardiovaskuler, penyumbatan pembuluh darah, stroke dan proses penuaan yang

disebabkan oleh radikal bebas sehingga mendorong adanya penelitian senyawa-

senyawa antioksidan yang berasal dari sumber alami (Zang et al., 2000).

Aktivitas molekul radikal bebas atau Reactive Oxygen Species (ROS)

dapat pula menimbulkan kerusakan seluler, genetika, mempercepat proses

penuaan dan penyakit degeneratif seperti tekanan darah tinggi serta terganggunya

sistem imun tubuh (Ardiansyah, 2007).

Dalam pencegahan terjadinya stress oksidatif, yaitu keadaan yang tidak

seimbang antara jumlah oksidan dan peroksidan dalam tubuh sangat dibutuhkan

antioksidan. Senyawa antioksidan adalah senyawa yang mampu menghambat,

memperlambat dan mencegah proses autooksidasi pada semua bahan yang

mengandung lipida (Niki and Noguchi, 2000).

Mekanisme kerja antioksidan memiliki 2 cara, pertama sebagai pemberi

radikal hidrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke

bentuk lebih stabil. Turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan

lebih stabil daripada radikal lipida. Cara kedua yaitu memperlambat laju

autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai

7

autooksidasi dengan pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil (Ardiansyah,

2007).

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada

lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak.

Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi

maupun propagasi. Berikut ini reaksinya :

Inisiasi : R* + AH → RH + A*

Propagasi: ROO* + AH → ROOH + A*

Radikal-radikal antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut

relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan

molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru.

B. Eugenol

Salah satu senyawa alami yang telah diketahui mempunyai aktivitas

sebagai antioksidan adalah eugenol (Ogata et al., 2000). Eugenol atau 2-metoksi-

4-(2-propenil) fenol berupa cairan yang tidak berwarna atau berwarna kuning

pucat, bobot molekulnya adalah 164,20 g/mol dengan titik didih 250-255°C, titik

lebur -9,2°C sampai -9,1°C, berbau cengkeh dan mempunyai rasa tajam (Anonim,

2001).

Senyawa eugenol tidak larut air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti

alkohol (1 ml terlarut dalam 2 ml alkohol 70%), eter, kloroform, minyak, asam

asetat glasial dan natrium hidroksida (NaOH) (Anonim, 2001).

8

H3CO

HO

Gambar 1. Struktur Eugenol

C. Sintesis Tersier-Butil Eugenol

Berdasarkan strukturnya, eugenol dapat dipandang dari dua sisi yakni

satu sisi mengandung gugus allil dan sisi lainnya mengandung gugus mirip

katekol. Pada prinsipnya dari eugenol dapat diubah menjadi bahan dasar untuk

pembuatan senyawa-senyawa yang lebih berdaya guna, salah satunya adalah

senyawa t-butil eugenol (Busroni, 2000).

Aktivitas senyawa antioksidan eugenol masih lemah dengan nilai IC50 >

800 μM menggunakan metode 2,2 difenil-1-pikril hidrazil (DPPH). Rendahnya

aktivitas eugenol mendorong untuk dilakukan modifikasi struktur, salah satunya

adalah dengan menambahkan gugus meruah pada eugenol (Ogata et al., 2000).

Modifikasi eugenol menjadi t-butil eugenol berdasarkan prinsip reaksi

alkilasi Friedel-Crafts yaitu penambahan suatu gugus alkil ke dalam cincin

benzena dengan katalis asam Lewis (McMurry, 2004). Dalam reaksi modifikasi

ini dilakukan penambahan gugus yang meruah pada eugenol yaitu gugus t-butil.

Beberapa keterbatasan alkilasi Friedel-Crafts adalah sebagai berikut:

Reaksi Friedel-Crafts hanya dapat digunakan gugus alkil halida, sedangkan

aril halida dan vinil halida tidak dapat digunakan karena tidak bereaksi.

9

Reaksi Friedel-Crafts tidak terjadi pada cincin aromatik yang telah disubstitusi

dengan gugus amin (–NH2, –NHR, –NR2) atau gugus penarik elektron yang

kuat (–+NR3, –NO2, –CN, –SO3H, –CHO, –COCH3, –CO2H, –CO2CH3).

Seringkali ditemukan kesulitan dalam proses penghentian reaksi setelah

substitusi pertama sehingga banyak dihasilkan produk polialkilasi.

Kadang terjadi rearrangement pada gugus alkil selama reaksi berlangsung,

terutama jika digunakan alkil halida primer (McMurry, 2004).

D. Reaksi Substitusi Nukleofilik 1 (SN 1)

Reaksi SN 1 merupakan reaksi subtitusi yang terjadi pada alkil halida

tersier yang memiliki rintangan sterik. Reaksi ini berlangsung secara bertahap

dengan pembentukan karbokation, karbokation merupakan zat antara reaktif yang

terbentuk dalam reaksi dan bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk (Fessenden

and Fessenden, 1986).

Contoh reaksi SN 1 adalah pada pembentukan t-butil bromida dari t-butil

alkohol dengan HBr. Reaksinya adalah sebagai berikut :

CH3

H3C

CH3

OH

t-butil alkohol

HBr H Br

H

CH3

H3C

CH3

O

H

H

ion butiloxonium

CH3

H3C

CH3

O

H

H

ion butiloxonium

H2O

karbokation t-butil

Br

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

karbokation t-butil

Br

H3C

H3C

H3C

t-butil bromida

Gambar 2. Contoh Mekanisme Reaksi SN 1 pada t-Butil Bromida

10

E. Tersier-Butil Klorida

Nama lain t-butil klorida adalah 2-kloro-2-metil propana dengan rumus

molekul C4H9Cl dan memiliki bobot molekul 92,567260 g/mol. Sifat fisika kimia

t-butil klorida yaitu berupa cairan jernih tidak berwarna pada suhu kamar; titik

didih : 50,9ºC; titik leleh : -26,0ºC; massa jenis : 0,8420 g/ml; sulit larut air,

campur dengan alkohol dan eter (Anonim, 2001).

Tersier-butil klorida merupakan suatu alkil halida yang terdiri dari suatu

atom klorida yang berikatan dengan gugus alkil tersier yaitu t-butil dalam

hibridisasi sp3. Atom klorida ini yang akan menjadi gugus pergi ketika diserang

oleh suatu nukleofil dalam reaksi pembentukan karbokation t-butil (Brown, 1999).

Dalam ikatan karbon pada gugus t-butil dengan atom klorida, atom

klorida mempunyai elektronegatifitas yang lebih besar daripada atom karbon.

Pada akhirnya, gugus fungsional ini akan terpolarisasi sehingga gugus alkil

berperan sebagai elektrofil dan atom klorida sebagai nukleofil (Anonim, 2008).

Keuntungan penggunaan t-butil klorida dalam sintesis t-butil eugenol

adalah menghasilkan karbokation yang lebih stabil dibanding gugus alkil sekunder

dan primer. Gugus alkil sekunder dan primer menghasilkan karbokation yang

bersifat tidak stabil karena akan mengalami rearragement melalui perpindahan

atom hidrogen menjadi gugus tersier (McMurry, 2004).

Gambar 3. Struktur Tersier-Butil Klorida

Cl

H3C

H3C

H3C

11

F. Katalis Alkilasi Friedel-Crafts

Katalis merupakan suatu substansi kimia yang dapat meningkatkan

kecepatan suatu reaksi tanpa diubah dalam reaksi keseluruhan, tetapi bukan berarti

katalis tidak terlibat dalam reaksi (Bruice, 1998). Pada saat reaksi berlangsung,

katalis akan berada dalam bentuk yang sama sebelum dan sesudah reaksi. Semua

reaksi kimia memerlukan energi aktivasi untuk memecah ikatan kimia dan

bereaksi. Katalis berfungsi untuk menurunkan energi aktivasi dalam reaksi

tersebut, sehingga energi yang diperlukan untuk mencapai terbentuknya produk

akan lebih rendah dan reaksi akan berjalan lebih cepat (Silverman, 1992).

Gambar 4. Hubungan Kenaikan Energi dan Kecepatan Reaksi Terhadap Penggunaan

Katalis (Purves et al., 2002)

Reaksi alkilasi Friedel-Crafts sangat bergantung pada penggunaan

katalis, suhu dan lama pengadukan. Katalis akan membantu mempercepat reaksi

dengan cara mempercepat terjadinya polarisasi pada gugus t-butil klorida yang

digunakan. Perbedaan katalis akan mengakibatkan perbedaan kecepatan polarisasi

12

pada t-butil klorida yang digunakan sehingga akan berpengaruh pada jumlah t-

butil eugenol yang dihasilkan (Carey and Sunberg, 2007).

Katalis yang digunakan dalam sintesis t-butil eugenol adalah asam Lewis

aluminium klorida (AlCl3) anhidrat. Aluminium klorida anhidrat mempunyai

bobot molekul 133,34 g/mol dan dibuat dari logam aluminium dengan pemanasan

gas HCl. Sifat fisika kimia AlCl3 anhidrat yaitu: berwarna putih, abu atau kuning

kehijauan; menguap dalam udara; memiliki bau menyegat HCl; larut dalam

pelarut organik contohnya benzophenone, benzena, nitrobenzena, karbon

tetraklorida dan kloroform; kelarutan 1 gram AlCl3 larut dalam 0,9 ml air; 4 ml

alkohol; larut dalam eter, gliserol dan polietilenglikol (Anonim, 2001).

Selain itu juga digunakan besi (III) klorida (FeCl3) anhidrat yang

mempunyai bobot molekul 162,22 g/mol; terdiri dari ion klorida 65,57% serta ion

Fe 34,43%; bersifat sangat higroskopis; titik leleh sekitar 37ºC; titik lebur 306ºC;

titik didih 315ºC; larut dalam air, alkohol, aseton, dietil eter, etilamin, anilin, tapi

tidak larut dalam gliserol dan pH 0,1M dalam pelarut air (Anonim, 2001).

Tabel I. Klasifikasi Katalis dalam Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts (Masahito et al., 1980)

13

Karakteristik dasar yang dapat dibedakan antara kedua katalis adalah

atom Al mempunyai kerapatan muatan yang lebih besar ketika berikatan dengan

atom Cl daripada atom Fe, sehingga kekuatan Al dalam ikatan dengan atom Cl

lebih kuat. Hal ini yang menyebabkan AlCl3 menjadi asam Lewis lebih kuat dan

lebih reaktif dari FeCl3 serta perbedaan dalam klasifikasi katalis yang dapat dilihat

pada Tabel I. Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan

polarisasi gugus alkil halida yaitu t-butil klorida dalam reaksi sintesis t-butil

eugenol.

G. Efek Pelarut

Secara umun, pelarut atau solvent terdiri dari 3 jenis, yang pertama

adalah protic yaitu pelarut yang mempunyai kemampuan untuk mendonorkan

proton pada gugus –OH atau gugus –NH–, yang termasuk di dalamnya adalah

alkohol, amin, asam karboksilat dan air yang memiliki momen dipol yang cukup

besar serta mempunyai kapasitas untuk mengikat hidrogen (Isaacs, 1995).

Jenis kedua adalah dipolar aprotic, dimana mempunyai momen dipol

yang besar dan sifat donor, tapi tidak mempunyai asam untuk mendonorkan

proton. Contohnya dimetil-sulfosida, alkil sianida, amida sekunder dan keton

(Isaacs, 1995).

Jenis ketiga adalah non-polar aprotic, dimana hanya mempunyai momen

dipol yang kecil, tidak memiliki asam proton atau sifat donor atau akseptor.

Sehingga dapat menyebabkan kekuatan ikatan intramolekuler yang lemah.

Contohnya yaitu hidrokarbon, halokarbon dan pelarut eter (Isaacs, 1995).

14

Pelarut yang digunakan dalam sintesis t-butil eugenol adalah dietil eter

mempunyai rumus molekul (C2H5)2O dengan bobot molekul 74,129 g/mol,

kemurnian sebesar lebih dari 99,7%; bobot jenis pada suhu 20ºC adalah 0,713-

0,715; titik didih sebesar 34-35ºC; produk stabil dengan 5-10 ppm 2,6 di-t-butil-4

metil fenol (BHT) (Anonim, 2001).

Menurut Dave et al. (2003), pelarut dietil eter mempunyai momen dipol

yang kecil yaitu sebesar 3,8 . 10-30

Cm, sehingga termasuk ke dalam pelarut

aprotik nonpolar yang tidak memiliki kemampuan untuk mensolvatasi nukleofil.

Sifat dietil eter yang stabil ini digunakan untuk melarutkan dan menghomogenkan

campuran antara starting material dan katalis tanpa mempengaruhi reaksi alkilasi

Friedel-Crafts yang terjadi pada proses sintesis.

Gambar 5. Struktur Dietil Eter

H. Analisis Hasil

1. Uji organoleptis

Uji ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dari senyawa hasil

sintesis meliputi bentuk, warna dan bau. Uji ini dilakukan dengan

membandingkan senyawa hasil sintesis dengan starting material yang

digunakan. Pengujian paling sederhana ini dilakukan dengan membandingkan

senyawa hasil sintesis dengan starting material yang digunakan.

O

H2C

H3C

H2C

CH3

15

Dari hasil pemeriksaan organoleptis dapat diketahui jika senyawa

hasil sintesis berbeda dengan senyawa awal (starting material) maka

disimpulkan telah dihasilkan senyawa yang baru (Anonim, 1995).

2. Kromatografi lapis tipis (KLT)

Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan metode pemisahan

fisikokimia. Lapisan pemisah terdiri atas fase diam yang ditempatkan pada

penyangga berupa lempeng gelas, logam atau lapisan yang cocok. Campuran

yang akan dipisahkan berupa larutan yang ditotolkan membentuk bercak atau

pita. Lempeng kemudian dimasukan ke dalam bejana tertutup rapat yang berisi

larutan pengembang (fase gerak) yang cocok. Pemisahan terjadi selama

perambatan kapiler (pengembangan). Senyawa yang tidak berwarna harus

ditampakkan atau dideteksi (Hostettmann et al., 1995).

Fase diam (lapisan penjerap) dibuat dari salah satu penjerap yang

khusus digunakan untuk KLT. Sedangkan fase gerak adalah medium yang

terdiri atas satu atau beberapa pelarut. Jarak pengembangan senyawa pada

kromatogram biasanya dinyatakan dengan angka Rf atau hRf. Harga Rf

didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak senyawa dari titik awal dan

jarak tepi pelarut dari awal.

Rf

Jarak titik pusat bercak dari titik awal elusi

Jarak elusi

16

Angka Rf berkisar antara 0,00-1,00 dan hanya dapat ditentukan

dengan dua desimal. Harga hRf adalah angka Rf dikalikan faktor 100 (h),

menghasilkan nilai berkisar antara 0-100 (Stahl, 1969).

Sistem KLT dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian suatu

senyawa. Suatu senyawa dinyatakan murni secara KLT apabila pada beberapa

fase gerak dengan polaritas yang berbeda memberikan bercak tunggal setelah

dielusi. Sebaliknya untuk senyawa yang belum murni akan memberikan

bercak lebih dari satu jika dielusi (Gasparic and Churacek, 1978).

Dalam proses pengelusian bercak pada KLT, dapat terjadi peristiwa

tailing. Tailing terjadi jika volume totolan terlalu banyak, pemilihan fase

gerak yang kurang sesuai, ataupun chamber yang tidak jenuh sepenuhnya

(Stahl, 1969).

3. Kromatografi gas (GC)

Kromatografi merupakan teknik pemisahan campuran yang mudah

menguap (stabil terhadap panas) dimana senyawa yang dianalisis akan terelusi

berdasarkan pada peningkatan titik didihnya, kecuali jika ada interaksi khusus

antara senyawa solut dengan fase diam. Prinsip dasar pemisahan kromatografi

gas berdasarkan titik didih suatu senyawa, fase gerak yang berupa gas akan

mengelusi solut dari ujung kolom lalu dihantar ke detektor. Pada kromatografi

ini, fase diam yang digunakan adalah cairan sehingga solut akan terlarut dalam

fase diam sehingga mekanisme absorpinya adalah secara partisi (Rohman,

2007).

17

Detektor yang digunakan dalam kromatografi gas dapat dihubungkan

dengan detektor spektrometri massa, sepanjang senyawa yang terdiri dari

campuran dapat melewati kromatografi gas untuk diubah menjadi ion

sehingga terdeteksi pada detektor spektrometri massa (Willard et al., 1988).

I. Elusidasi Struktur

Spektrometri massa (MS)

Spektrometri massa (MS) adalah suatu metode analisis instrumentasi

yang dipakai untuk identifikasi penentuan struktur dari komponen sampel dengan

cara menunjukkan massa relatif dari molekul komponen dan massa relatif dari

pecahannya (Sastrohamidjojo, 2001).

Dasar spektrometri massa adalah penembakan elektron dengan molekul

berenergi tertentu yang cukup untuk mengalahkan potensial ionisasi pertama

senyawa tersebut, sehingga molekul akan terpecah sesuai dengan aturan, terjamin

keterulangannya dan teramalkan. Senyawa organik dalam keadaan gas dikenai

elektron yang berenergi tinggi, tabrakan antara sebuah molekul dan elektron

berenergi tinggi tersebut menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul

tersebut sehingga terbentuk ion. Ion molekul yang dihasilkan tidak stabil sehingga

pecah menjadi fragmen-fragmen kecil berupa radikal bebas maupun ion-ion lain,

selanjutnya fragmen yang bermuatan positif akan dideteksi (Sastrohamidjojo,

2001).

Oleh karena itu, metode Electron Impact – Mass Spectrometry (EI-MS)

ini sangat memungkinkan untuk menentukan ciri-ciri atau menggolongkan suatu

18

senyawa berdasarkan pola ion fragmen yang terbentuk dan untuk memperkirakan

mekanisme reaksi berdasarkan pola fragmentasi yang terjadi dalam usaha

penentuan struktur senyawa hasil sintesis.

J. Perhitungan Jumlah Senyawa Hasil Sintesis dengan Program Image J

Image J merupakan program yang didesain dengan teknik arsitektur yang

membantu proses penyajian data berupa gambar, editing, analisis dan pengolahan

data berupa gambar dengan komputerisasi. Penggunaannya sudah banyak ditemui

pada analisis three-dimensional live-cell imaging, radiological image processing,

serta analisis data KLT untuk mengetahui luas daerah bercak (Freykamp, 2009).

Prinsip kerja program image J adalah gambar berupa foto lempeng KLT

diubah ataupun diatur kekontrasannya supaya lebih jelas, kemudian dianalisis

kuantitatif luas daerah plot yang kita inginkan (Anonim, 2009). Setelah diproses

dan didapatkan luas daerah bercak senyawa hasil sintesis kemudian dihitung

jumlah senyawa hasil sintesis.

K. Landasan Teori

Telah dilakukan berbagai penelitian untuk mendapatkan senyawa-

senyawa antioksidan. Salah satu senyawa yang telah terbukti aktivitas antioksidan

adalah eugenol. Aktivitas antioksidan senyawa eugenol yang masih rendah

mendorong dilakukannya suatu penelitian untuk menghasilkan turunan eugenol

dengan aktivitas antioksidan yang lebih baik.

http://en.wikipedia.org/wiki/Radiology

19

Peningkatan aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan memodifikasi

senyawa eugenol dengan menambahkan gugus t-butil pada eugenol. Penambahan

gugus t-butil ke dalam eugenol dapat dilakukan berdasarkan reaksi alkilasi

Friedel-Crafts sehingga dihasilkan t-butil eugenol. Reaksi alkilasi Friedel-Crafts

adalah reaksi antara alkil halida dan senyawa aromatis dengan katalis asam Lewis.

Gambar 6. Reaksi Sintesis Tersier-Butil Eugenol Melalui Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts

Dalam sintesis t-butil eugenol ini, alkil halida yang digunakan adalah t-

butil klorida yang akan terpolarisasi menjadi karbokation t-butil yang bermuatan

positif, sehingga akan mempermudah reaksi dengan cincin benzena pada eugenol

yang bermuatan negatif. Gugus t-butil akan masuk ke posisi orto dari gugus

hidroksi fenolik. Sehingga dengan penambahan gugus t-butil akan menambah

gugus meruah pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik.

Dalam sintesis t-butil eugenol digunakan variasi katalis asam Lewis yaitu

AlCl3 dan FeCl3 yang telah banyak digunakan dalam reaksi alkilasi Friedel-Crafts.

Perbedaan katalis yang digunakan dapat mempengaruhi persentase jumlah

senyawa hasil sintesis. Hal ini disebabkan oleh kerapatan muatan antara atom Al

dengan atom Cl lebih tinggi daripada atom Fe, sehingga mengakibatkan adanya

perbedaan reaktifitas dimana AlCl3 lebih reaktif dari FeCl3. Perbedaan reaktifitas

H3CO

HO

Cl

H3C

H3C

H3C

H3CO

HO

H3C CH3

CH3

Eugenol

+

t-butil korida

AlCl3 atau FeCl3 + HCl

t-butil eugenol

20

dari kedua katalis yang mempengaruhi kemampuan dalam membentuk

karbokation t-butil yang akan masuk pada posisi orto dari hidroksi fenolik.

Adanya perbedaan kemampuan membentuk t-butil eugenol disebabkan oleh

aluminium klorida (AlCl3) yang lebih reaktif dari besi (III) klorida (FeCl3) akan

menghasilkan karbokation t-butil yang lebih banyak, sehingga t-butil eugenol

yang dihasilkan juga lebih banyak.

L. Hipotesis

Berdasarkan landasan teori di atas, hipotesis dari penelitian ini adalah:

1) Tersier-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan t-

butil klorida menggunakan katalis AlCl3.

2) Tersier-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan t-

butil klorida menggunakan katalis FeCl3.

3) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3

menghasilkan senyawa hasil sintesis lebih banyak dibandingkan hasil reaksi

antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan suatu penelitian eksperimental deskriptif.

B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional

a. Starting material adalah senyawa awal yang digunakan dalam proses sintesis

dengan tujuan untuk mendapatkan senyawa yang kita inginkan. Starting

material dalam penelitian ini adalah eugenol dan t-butil klorida.

b. Molekul target adalah senyawa akhir yang dihasilkan melalui proses reaksi

starting material dengan katalis. Molekul target dalam penelitian ini adalah t-

butil eugenol.

c. Katalis adalah senyawa yang digunakan untuk mempercepat reaksi

pembentukan molekul target. Katalis yang digunakan dalam penelitian ini

adalah AlCl3 dan FeCl3.

C. Bahan atau Materi Penelitian

Eugenol (p.a., Sigma), t-butil alkohol (p.a., Merck), asam klorida (p.a.,

Merck), natrium klorida (p.a., Merck), natrium bikarbonat, aluminium klorida

anhidrat (p.a., Merck), besi (III) klorida anhidrat (p.a., Merck), aquadest, etanol

(p.a., Merck), dietil eter (p.a., Merck), etil asetat (p.a., Merck), toluena (p.a.,

Merck), es batu dan silika gel GF254 (Merck).

22

D. Alat

Labu alas bulat 500 ml (Iwaki pyrex), Allihn condensor (Brand, West

Germany), statif dan klem, Erlenmeyer bertutup (Duran schott mainz),

termometer raksa, corong kaca, gelas ukur (Iwaki pyrex), labu ukur (Iwaki pyrex),

pipet ukur (Brand), gelas arloji, gelas pengaduk, corong pisah, kompor listrik

(Herdolph MR 2002), timbangan elektrik (Mextler PM 100), thermopan

(electrothermal 9100), oven (Memmert oven model 400), kromatografi gas-

spektrometer massa (Shimadzu QP2010S), micropipette (Socorex, Swiss), lampu

UV254 nm (Desaga, Germany), beaker glass (Duran schott mainz), pipet gondok,

baskom, pompa air 2400L (Kyodo, Indonesia) dan alat gelas lainnya.

E. Tata Cara Penelitian

1. Sintesis tersier-butil klorida

Tersier-butil alkohol sebanyak 5 ml dicampur dengan 13 ml larutan asam

klorida (HCl) 10 N dalam Erlenmeyer. Campuran kemudian di-stirer selama 15

menit dengan kecepatan 400 rpm. Selanjutnya dipindahkan ke dalam corong pisah

dan larutan akan memisah menjadi 2 lapisan. Dipisahkan lapisan bawah yang

merupakan fase polar dan diambil lapisan atas yang merupakan lapisan organik

(non polar). Lapisan atas dicuci secara berturut-turut dengan 6 ml larutan natrium

klorida (NaCl) jenuh, 6 ml larutan natrium bikarbonat jenuh dan 6 ml larutan

NaCl jenuh. Kemudian akan terdapat 2 lapisan dan diambil lapisan atas yang

merupakan lapisan organik.

23

2. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis aluminium klorida (AlCl3)

Aluminium klorida anhidrat sebanyak 4,333 g dilarutkan dalam 100 ml

dietil eter, kemudian dimasukkan dalam labu alas bulat yang memiliki penutup

kaca. Tersier butil klorida sebanyak 3,6 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat

yang berisi campuran katalis aluminium klorida dan pelarut dietil eter, didiamkan

semalam.

Eugenol 1 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat yang telah berisi

campuran t-butil klorida, aluminium klorida dan pelarut dietil eter yang telah

didiamkan semalam, dipanaskan pada suhu 600C selama 3 jam. Senyawa hasil

sintesis diisolasi.

3. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis besi (III) klorida (FeCl3)

Besi (III) klorida anhidrat sebanyak 5,347 g dilarutkan dalam 100 ml

dietil eter, kemudian dimasukkan dalam labu alas bulat yang memiliki penutup

kaca. Tersier butil klorida 3,6 ml ditambahkan ke dalam labu alat bulat yang berisi

campuran besi (III) klorida dan pelarut dietil eter, didiamkan semalam.

Eugenol 1 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat yang telah berisi

campuran t-butil klorida, besi (III) klorida dan pelarut dietil eter yang telah

didiamkan semalam, dipanaskan pada suhu 600C selama 3 jam. Senyawa hasil

sintesis diisolasi.

24

F. Analisis Hasil

1. Uji organoleptis

Uji organoleptis dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dari senyawa

hasil sintesis. Adanya perbedaan sifat fisis antara eugenol yang digunakan sebagai

starting material dengan senyawa hasil sintesis merupakan suatu tanda yang

menunjukkan telah terbentuk suatu senyawa baru yang berbeda dengan eugenol.

Senyawa hasil sintesis diamati warna, bau dan bentuk serta dibandingkan

dengan eugenol. Adanya perbedaan sifat fisis senyawa hasil sintesis dengan

eugenol menunjukkan telah terbentuknya senyawa baru yang berbeda dengan

eugenol.


Larutan senyawa hasil sintesis sebanyak 5 l ditotolkan pada lempeng

silika gel 60 GF254, kemudian dielusi dengan fase gerak toluena : etil asetat (93:7)

dengan jarak elusi 15 cm dan deteksi dengan sinar UV254 nm. Amati jumlah

bercak yang terdapat pada lempeng kromatografi lapis tipis (KLT) jika senyawa

hasil sintesis memberikan bercak tunggal pada sistem fase gerak diatas maka

menunjukkan senyawa hasil sintesis telah murni. Bandingkan bercak yang

dihasilkan dari senyawa hasil sintesis dan dengan bercak eugenol standar.

Kemudian dilakukan pengambilan foto dan dianalisis jumlah senyawa hasil

sintesis menggunakan program image J.

25

3. Kromatografi gas (GC)

Senyawa hasil sintesis dianalisis menggunakan instrumen kromatografi

gas dengan kondisi alat: jenis kolom HP-5MS; panjang kolom 30 m; diameter

internal 0,25 mm; gas pembawa helium; suhu oven kolom 100oC; suhu injektor

300oC; tekanan 22,0 kPa; dan aliran kolom 0,5 mL/min yang dilakukan oleh

petugas laboratorium kimia organik, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta.

Cuplikan senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam aseton, kemudian

diinjeksikan kedalam injektor kromatografi gas. Aliran gas dari gas pengangkut

helium akan membawa cuplikan yang telah diuapkan masuk ke dalam kolom yang

dilapisi fase cair dimethylpolysilosane. Selanjutnya cuplikan diukur oleh detektor

dan diperoleh suatu kromatogram.

4. Elusidasi struktur dengan spektrometri massa (MS)

Senyawa hasil sintesis dimasukkan ke dalam kamar pengion pada

spektrometer massa untuk ditembak dengan seberkas elektron sehingga

terfragmentasi. Fragmen-fragmen tersebut melewati lempeng pemercepat ion dan

didorong menuju tabung analisator, dimana partikel-partikel akan dibelokkan ke

dalam medan magnet dan menimbulkan arus pada kolektor yang sebanding

dengan kelimpahan relatif setiap fragmennya. Kelimpahan relatif setiap fragmen

akan dicatat dan menghasilkan data spektrum massa. Data spektrum yang

dihasilkan kemudian dilakukan interpretasi sehingga dapat diperoleh struktur

senyawa hasil sintesis.

26


Image J

Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui jumlah senyawa hasil

sintesis. Setiap proses sintesis dihitung jumlahnya dan dibandingkan sehingga

dapat diperoleh suatu proses sintesis yang menghasilkan jumlah senyawa hasil

sintesis yang optimal menggunakan program Image J.

Program Image J dioperasikan dengan membuka gambar berupa foto

lempeng KLT yang akan dianalisis, kemudian dipilih toolbar adjust yang

digunakan untuk mengatur kekontrasan, brightness, maupun keseimbangan

intensitas warna hingga tercapai bercak yang terlihat kontras dan berbeda

signifikan dengan latar lempeng KLT. Langkah selanjutnya adalah memilih

toolbar process dan binary, maka akan dihasilkan gambar hitam putih yang akan

memperlihatkan bercak senyawa berwarna hitam dengan latar putih yaitu lempeng

KLT. Langkah terakhir adalah menandai bercak yang akan dihitung luas areanya,

kemudian secara otomatis akan diketahui luas area pada bercak.

27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sintesis Tersier-Butil Klorida

Tesier-butil klorida disintesis berdasarkan prinsip reaksi substitusi

nukleofilik 1 (SN 1) yang berlangsung dengan cepat dengan mekanisme reaksi

sebagai berikut :

CH3

H3C

CH3

OH

t-butil alkohol

HCl H Cl

H

CH3

H3C

CH3

O

H

H

ion butiloxonium

CH3

H3C

CH3

O

H

H

ion butiloxonium

H2O

karbokation t-butil

Cl

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

karbokation t-butil

Cl

H3C

H3C

H3C

t-butil klorida

Gambar 7. Mekanisme Pembentukan Tersier-Butil Klorida

28

Dalam mekanisme di atas (Gambar 7), pembentukan t-butil klorida

terdiri dari 3 tahap. Tahap pertama adalah atom O pada t-butil alkohol yang

bertindak sebagai basa menerima proton dari atom hidrogen pada HCl, sehingga

membentuk ion butil oxonium. Kemudian tahap kedua adalah pemutusan ikatan

antara atom karbon dan atom oksigen pada ion butil oxonium yang menghasilkan

karbokation t-butil. Pada tahap terakhir adalah karbokation t-butil sebagai asam

Lewis menerima pasangan elektron bebas dari ion klorida dan membentuk t-butil

klorida.

Tersier-butil klorida disintesis dari tersier-butil alkohol yang dicampur

dengan HCl dengan di-stirrer selama 15 menit, tujuan stirrer adalah untuk

mengoptimalkan pencampuran yang terjadi sehingga t-butil klorida dapat

terbentuk dengan optimal. Kemudian dipindahkan ke corong pisah yang

dihasilkan 2 lapisan, dimana lapisan yang atas merupakan lapisan non polar

(organik) yang memiliki bobot molekul lebih rendah daripada lapisan polar yang

berada di lapisan bawah. Lapisan yang dibuang adalah lapisan bawah karena t-

butil klorida bersifat lebih nonpolar dan larut dalam pelarut organik, sehingga

akan berada pada fase organik di lapisan atas.

Selanjutnya lapisan organik dicuci berturut-turut dengan 6 ml NaCl

jenuh, 6 ml NaHCO3 jenuh, dan 6 ml NaCl jenuh. Tujuan pencucian NaCl adalah

untuk menarik molekul air yang terbentuk. Penetralan sisa HCl dilakukan dengan

penambahan NaHCO3 yang akan membebaskan gas CO2. Reaksinya adalah :

NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2

29

Kemudian hasil dari sintesis t-butil klorida ini yang digunakan sebagai starting

material dalam sintesis t-butil eugenol.

B. Sintesis Tersier-Butil Eugenol

Sintesis t-butil eugenol merupakan reaksi alkilasi Friedel-Crafts yang

dilakukan dengan mereaksikan eugenol dan t-butil klorida sebagai starting

material menggunakan variasi katalis aluminium klorida (AlCl3) dan besi (III)

klorida (FeCl3). Tersier-butil klorida merupakan suatu alkil halida yang akan

terpolarisasi dengan perantaraan katalis AlCl3 atau FeCl3 menjadi karbokation t-

butil. Karbokation t-butil yang bermuatan positif akan mempermudah reaksi

dengan cincin benzena eugenol yang bermuatan negatif. Gugus hidroksi pada

cincin benzena eugenol memiliki sifat sebagai aktivator serta pengarah orto-para

karena memberikan efek resonansi pendorong elektron kuat dan efek induksi

terhadap gugus penarik elektron. Dalam hal ini gugus t-butil akan masuk ke posisi

orto dari gugus hidroksi fenolik dan tidak masuk pada posisi para karena posisi

para sudah diduduki gugus propenil, sehingga dengan adanya gugus t-butil akan

menambah gugus meruah didekat gugus hidroksi fenolik eugenol.

Gugus t-butil dikatakan sebagai gugus yang meruah karena ukuran

molekul yang besar, dimana atom karbon mengikat 3 buah gugus metil. Halangan

akibat terdapat kumpulan molekul berukuran besar inilah yang disebut dengan

halangan sterik untuk gugus lain yang akan berikatan dengan cincin benzena

eugenol.

30

Mekanisme reaksi sintesis t-butil eugenol yang terjadi jika menggunakan

katalis AlCl3 sebagai berikut :

Secara umum mekanisme reaksi alkilasi eugenol terdiri dari tiga tahap.

Tahap pertama sintesis t-butil eugenol diawali dengan pembentukan karbokation

t-butil (Gambar 8) yang bersifat elektrofil dengan bantuan katalis AlCl3. Katalis

ini akan membantu ionisasi t-butil klorida untuk membentuk karbokation

AlCl3 Cl

H3C

H3C

H3C

Cl

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

H3C

AlCl4

Gambar 8. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

t-butil klorida Aluminum klorida

AlCl3

H3CO

HO CH3

CH3

CH3 H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

HEugenol karbokation t-butil

Gambar 9. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-Butil

H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

H

AlCl4

H3CO

HO

H3C CH3

CH3

t-butil eugenol

HCl AlCl3

Gambar 10. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi)

31

bermuatan positif karena kehilangan ion Cl- yang akan ditangkap oleh AlCl3

menjadi AlCl4-.

Eugenol berperan sebagai nukleofil yang menyerang atom karbon

bermuatan positif pada karbokation t-butil (Gambar 9). Atom hidrogen pada

cincin benzena akan lepas dan ditangkap oleh AlCl4-, kemudian akibat kehilangan

proton pada cincin benzena menghasilkan sebuah produk substitusi teralkilasi

yang netral yaitu t-butil eugenol (Gambar 10).

Gugus t-butil akan masuk pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik,

hal ini dikarenakan gugus hidroksi (–OH) fenolik pada eugenol merupakan gugus

pengaktivasi cincin benzena yang kuat dan pengarah orto-para terhadap substitusi

gugus alkil ke dalam cincin benzena. Posisi para pada cincin benzena eugenol

telah diduduki propenil, maka gugus alkil akan masuk ke dalam posisi orto.

Gugus metoksi yang terdapat di eugenol merupakan pengarah orto-para sehingga

gugus t-butil akan dipastikan menempati posisi para dari gugus –OH fenolik yang

kosong. Gugus t-butil tidak masuk ke posisi orto karena halangan sterik lebih

besar pada posisi tersebut, hal ini disebabkan karena t-butil yang diserang oleh

cincin benzena eugenol akan berada pada posisi dimana halangan steriknya kecil.

Penambahan gugus t-butil akan membuat senyawa hasil reaksi semakin meruah di

dekat gugus hidroksi fenolik.

Sintesis t-butil eugenol dengan katalis FeCl3 pada prinsipnya sama

dengan sintesis t-butil dengan katalis AlCl3. Berikut ini adalah mekanisme reaksi

sintesis t-butil eugenol dengan katalis FeCl3 :

32

FeCl3 Cl

H3C

H3C

H3C

Cl

H3C

H3C

H3C

FeCl3

H3C

H3C

H3C

FeCl4

Gambar 11. Tahap Pembentukan Karbokation Tesier-Butil Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)

t-butil klorida Besi (III) klorida

H3CO

HOCH3

CH3

CH3 H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

H

Eugenol

karbokation t-butil

Gambar 12.Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-Butil

H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

H

FeCl4

H3CO

HO

H3C CH3

CH3

t-butil eugenol

HCl FeCl3

Gambar 13. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi)

Katalis AlCl3 dan FeCl3 yang digunakan dalam sintesis ini adalah bentuk

anhidrat, tujuannya agar dapat meningkatkan kelarutan dari katalis AlCl3 dan

FeCl3. Jika menggunakan AlCl3 dan FeCl3 dalam bentuk hidrat maka sudah

mengikat air dalam kisi kristalnya, hal ini akan menurunkan kelarutan dari katalis

tersebut dibandingkan dalam bentuk anhidrat. Dalam bentuk anhidrat memiliki

33

kisi kristal kosong dalam strukturnya sehingga akan lebih cepat menarik pelarut

dietil eter pada luar sistem. Hal ini menyebabkan terjadinya kontak lebih banyak

antara AlCl3 atau FeCl3 dengan dietil eter sehingga proses pelarutan akan

berlangsung lebih cepat.

Pengaruh pemilihan pelarut terhadap jalannya reaksi substitusi terdapat

pada kemampuan mensolvatasi ion-ion, karbokation, nukleofil dan gugus-gugus

pergi. Penggunaan dietil eter pada sintesis t-butil eugenol selain

mempertimbangkan sifat kelarutan semua bahan juga sifat momen dipol yang

kecil, sehingga termasuk ke dalam pelarut aprotik nonpolar yang tidak memiliki

kemampuan untuk mensolvatasi nukleofil. Hal ini menyebabkan pelarut dietil eter

tidak akan mempengaruhi sifat nukleofilitas eugenol sebagai anion dalam

menyerang karbokation yang bersifat elektrofil dan juga tidak bereaksi dengan

karbokation t-butil yang digunakan.

Berdasarkan hasil orientasi yang dilakukan, perbandingan jumlah mol

AlCl3 atau FeCl3 : t-butil klorida : eugenol adalah 5:5:1. Jumlah AlCl3 atau FeCl3

dan t-butil klorida dalam jumlah berlebih supaya karbokation yang terbentuk juga

berlebih. Hal ini akan memastikan semua eugenol dapat teralkilasi, sehingga

didapatkan senyawa hasil sintesis yang maksimal.

Sebelum dilakukan proses sintesis, terlebih dahulu dilakukan pendiaman

campuran yang terdiri dari t-butil klorida dan katalis (AlCl3 atau FeCl3).

Berdasarkan hasil orientasi, pendiaman bertujuan agar reaksi pembentukan

karbokation berjalan dengan maksimal sehingga t-butil eugenol yang terbentuk

juga maksimal. Waktu pendiaman selama semalam yang merupakan waktu yang

34

optimal untuk bereaksi sehingga seluruh t-butil klorida dapat bereaksi dengan

AlCl3 atau FeCl3 menghasilkan karbokation t-butil.

Sintesis t-butil eugenol menggunakan pemanasan pada suhu 60ºC selama

3 jam. Hal ini didasarkan pada proses alkilasi Friedel-Crafts antara t-butil klorida

dan etilen benzena yang dilakukan dengan pemanasan pada suhu 60ºC selama 3

jam, dimana pada suhu 60ºC kecepatan terjadinya reaksi alkilasi telah optimal.

Suhu pemanasan yang lebih rendah dari 60ºC akan menurunkan kecepatan reaksi

dalam proses sintesis. Selain itu, suhu 60ºC digunakan karena mempertimbangkan

titik didih dari masing-masing starting material, katalis dan pelarut yang

digunakan serta dipertimbangkan pula suhu dimana reaksi alkilasi Friedel-Crafts

dapat terjadi dengan optimal. Dimana eugenol memiliki titik didih di atas 250-

255°C, AlCl3 sebesar 262ºC, FeCl3 sebesar 315ºC dan dietil eter sebesar 34-35ºC.

Berdasarkan penelitian Bidart et al. (2006), pada reaksi alkilasi Friedel-

Crafts, pemanasan selama 3 jam akan meningkatkan selektivitas karbokation t-

butil yang masuk ke dalam cincin benzena pada eugenol untuk menghasilkan

produk monoalkilasi yaitu sebesar 93%. Hal ini yang menjadi dasar penentuan

lama pemanasan supaya dapat menghasilkan produk monoalkilasi yaitu t-butil

eugenol. Pemanasan berfungsi untuk mempercepat reaksi antar starting material

dengan cara meningkatkan energi kinetiknya, sehingga pergerakan molekul

eugenol dan karbokation t-butil semakin meningkat dan kemungkinan terjadi

tumbukan semakin besar. Proses pemanasan dilakukan dengan pemasangan

refluks yang bertujuan untuk mempertahankan kondisi sistem secara

termodinamik sehingga dapat menyempurnakan reaksi.

35

Dalam proses sintesis, digunakan refluks dengan pendingin Allihn

condensor sebanyak 2 buah yaitu six bulb condensor dengan panjang efektif 30

cm disertai dengan pemanasan. Digunakan sebanyak 2 buah supaya

meminimalisasi uap yang tidak sempat terembunkan oleh Allihn condensor.

Semakin panjang dan luas kontak uap dengan pendingin dapat memaksimalkan

uap hasil sintesis yang terbentuk dan langsung terkondensasi menjadi cairan.

Setelah itu, hasil sintesis dalam labu alas bulat dilanjutkan dengan serangkaian

pengujian.

C. Analisis Senyawa Hasil Sintesis

1. Uji organoleptis

Uji organoleptis merupakan identifikasi awal senyawa hasil sintesis

dengan pengamatan berdasarkan panca indera. Uji ini dilakukan dengan

membandingkan senyawa hasil sintesis dengan eugenol dan AlCl3 atau FeCl3

(Tabel II). Tujuannya adalah untuk mengetahui sifat fisik dari senyawa hasil

sintesis yang meliputi bentuk, warna dan bau.

Tabel II. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium

Klorida (AlCl3)

Pengamatan Senyawa Hasil

Sintesis Eugenol t-Butil Klorida Katalis AlCl3

Bentuk Cair Cair Cair Serbuk

Warna Ungu Tidak berwarna Tidak berwarna Kuning

Bau Berbau khas

menyengat

Berbau khas

cengkeh Berbau khas

Berbau

menyengat

36

Dari data hasil uji organoleptis di atas, menunjukkan bahwa terdapat

perbedaan dari bau dan warna, sehingga dapat disimpulkan bahwa telah terbentuk

senyawa baru yang berbeda dari eugenol. Sehingga dapat diperkirakan bahwa

senyawa baru hasil sintesis menggunakan katalis AlCl3 ini memiliki struktur

molekul yang berbeda dengan eugenol.

Tabel III. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III)

Klorida (FeCl3)

Pengamatan Senyawa Hasil

Sintesis Eugenol t-butil klorida

Katalis

FeCl3

Bentuk Cair Cair Cair Serbuk

Warna Hitam kehijauan Tidak berwarna Tidak berwarna Hitam

Bau Berbau khas

menyengat

Berbau khas

cengkeh Berbau khas Berbau khas

Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis menggunakan katalis FeCl3

juga menunjukkan bahwa terbentuk senyawa baru karena terlihat perbedaan warna

larutan dan bau dengan eugenol. Maka hasil dari uji ini dapat dijadikan sebagai

data awal untuk dilanjutkan ke uji lainnya.


Analisis hasil sintesis menggunakan KLT bertujuan sebagai pemeriksaan

awal senyawa hasil sintesis yang terbentuk. Parameter yang digunakan adalah

nilai Rf dari masing-masing bercak yang muncul pada lempeng KLT. Nilai Rf

untuk masing-masing senyawa pada pelarut yang sama adalah spesifik sesuai

dengan tingkat kepolarannya.

37

Sebelum dilakukan elusi menggunakan fase gerak, terlebih dahulu

dilakukan orientasi volume penotolan pada plate KLT. Berdasarkan hasil

orientasi, volume yang digunakan agar tidak terjadi tailing adalah sebesar 5µl.

Pencegahan terjadinya tailing supaya hasil foto KLT senyawa hasil sintesis dapat

berupa bercak tunggal yang tidak mengekor, sehingga dapat dianalisis jumlah

senyawa hasil sintesis secara optimal yang dihasilkan menggunakan program

Image J.

Sistem kromatografi yang digunakan termasuk fase normal karena fase

diam yang digunakan lebih bersifat polar dibandingkan fase geraknya. Fase diam

yang digunakan adalah silika gel GF254, Gips (CaSO4) berfungsi melekatkan silika

gel pada lempeng, selain itu mengandung indikator yang dapat berfluoresensi

pada panjang gelombang 254 nm. Adanya indikator akan menyebabkan kedua

bercak senyawa mudah terdeteksi akibat adanya peredaman pada bercak dengan

latar belakang berfluoresensi hijau terang. Peredaman ini terjadi karena senyawa

hasil sintesis dan eugenol memiliki ikatan rangkap terkonjugasi pada cincin

benzena sehingga pada waktu disinari dengan sinar UV 254 nm, sinar UV akan

diabsorbsi oleh ikatan rangkap terkonjugasi pada cincin benzena. Sehingga akan

terjadi peredaman bercak sebab sinar UV 254 nm yang mengenai senyawa tidak

dapat mencapai indikator fluoresensi dan tidak ada cahaya yang dapat

dipancarkan oleh bercak tersebut.

Fase diam bersifat polar karena mengandung gugus hidroksi dan adanya

atom oksigen yang berselang-seling dengan atom silika (Si), sehingga silika gel

ini akan mengikat senyawa yang sifatnya polar juga. Sedangkan fase gerak yang

38

digunakan adalah etil asetat : toluena dengan komposisi perbandingan 7 : 93.

Komposisi campuran fase gerak yang dipilih adalah fase gerak yang relatif non

polar daripada fase diam. Pemilihan fase gerak ini berdasarkan hasil orientasi

yang memperlihatkan hasil elusi totolan hasil sintesis dan pembanding yang

digunakan lebih optimal dalam proses elusi dengan fase gerak etil asetat : toluena

(7:93). Pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan KLT diamati dibawah sinar

UV 254 nm dengan menggunakan pembanding eugenol sebagai standar.

Ket :

A = eugenol standar

B dan D = senyawa hasil sintesis dengan katalis AlCl3

C dan E = senyawa hasil sintesis dengan katalis FeCl3

Fase diam = silika gel GF254

Deteksi = sinar UV254 nm

Jarak elusi = 15 cm

Gambar 14. Gambar Kromatogram Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil Sintesis

A

D

B

E

C

39

Berdasarkan hasil kromatogram KLT (Gambar 14) memperlihatkan

bahwa senyawa hasil sintesis memiliki bercak yang hampir sejajar dengan

eugenol dan bercak di atas eugenol, tetapi dari hasil dapat diketahui senyawa hasil

sintesis belum murni karena dari bercak yang dihasilkan masih terdapat 2 bercak.

Hasil KLT ini digunakan sebagai pemeriksaan bahwa telah dihasilkan senyawa

baru yang berbeda dengan eugenol. Di bawah ini merupakan hasil perhitungan

nilai Rf dari masing-masing bercak :

Tabel IV. Harga Rf Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan

Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93)

Senyawa Nilai Rf

Eugenol standar Bercak A = 0,50

Hasil sintesis dengan katalis AlCl3 Bercak B = 0,47

Bercak D = 0,69

Hasil sintesis dengan katalis FeCl3 Bercak C = 0,48

Bercak E = 0,70

Dari harga Rf pada Tabel IV, senyawa hasil sintesis menggunakan katalis

AlCl3 dan FeCl3 memiliki harga Rf yang berbeda dengan harga Rf eugenol standar

yang digunakan sebagai pembanding. Digunakan pembanding eugenol standar

karena senyawa yang diharapkan terbentuk yaitu t-butil eugenol belum

mempunyai standar yang dapat digunakan sebagai pembanding, sehingga hanya

digunakan eugenol yang sudah ada senyawa standarnya.

Berdasarkan data (Tabel IV), dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil

sintesis yang menggunakan katalis AlCl3 maupun FeCl3 merupakan senyawa yang

berbeda dari eugenol. Hal ini dipertegas dengan harga Rf yang lebih besar atau

bercak elusi lebih tinggi dari eugenol, menandakan lebih bersifat nonpolar sebab

40

interaksi dengan fase gerak yang digunakan bersifat lebih nonpolar lebih kuat

daripada interaksi dengan fase diam yang lebih polar. Dilihat dari struktur

senyawa yang diharapkan, senyawa t-butil eugenol lebih bersifat nonpolar dari

eugenol karena adanya penambahan gugus t-butil sehingga diperkirakan bahwa

bercak baru yang berbeda dengan Rf standar eugenol mengandung t-butil eugenol

yang akan dianalisis lebih lanjut menggunakan GC-MS.

3. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa hasil

sintesis pada penggunaan katalis AlCl3

Dalam penelitian ini, analisis senyawa hasil sintesis dilakukan dengan

menggunakan kromatografi gas yang dihubungkan dengan spektrometri massa.

Digunakan kombinasi GC-MS karena senyawa hasil sintesis yang masih belum

murni dan tercampur senyawa lain dapat dipisahkan terlebih dahulu dengan

kromatografi gas, kemudian selanjutnya akan dideteksi lebih lanjut dengan

spektrometri massa.

Gambar 15. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Eugenol

41

Gambar 16. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan

Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

Dari hasil kromatogram tersebut, dapat diketahui bahwa senyawa hasil

sintesis menggunakan katalis AlCl3 belum merupakan senyawa yang murni. Jika

dibandingkan kromatogram starting material-nya yaitu eugenol (Gambar 15)

dapat dilihat bahwa tidak ada puncak yang sama dengan eugenol pada

kromatogram senyawa hasil sintesis di atas (Gambar 16), hal ini menunjukkan

bahwa eugenol tidak berada pada senyawa hasil sintesis. Kromatogram pada

gambar 16 memperlihatkan bahwa puncak atau peak yang muncul sangat banyak,

selain menunjukkan senyawa hasil sintesis yang belum murni atau mengandung

senyawa lain. Setelah terjadi pemisahan komponen senyawa hasil sintesis dengan

menggunakan kromatografi gas, maka selanjutnya komponen senyawa hasil

sintesis dielusidasi dengan spektrometri massa.

Spektrum massa digunakan untuk menentukan bobot molekul senyawa

hasil sintesis. Selain itu digunakan juga sebagai petunjuk untuk menyelidiki

42

kerangka molekul senyawa hasil sintesis melalui interpretasi fragmennya. Dalam

MS akan dihasilkan ion molekul berupa ion radikal positif akibat dari

penembakan molekul senyawa hasil sintesis dengan elektron berenergi tinggi

(Electron Impact 70 eV). Berdasarkan elusidasi struktur dengan MS ini, senyawa

t-butil eugenol yang diharapkan mempunyai bobot molekul yang sesuai dengan

m/z 220.

Gambar 17. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-23 pada Waktu Retensi

12,292 Menit Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

Data puncak yang menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis terdapat

pecahan fragmen dari t-butil eugenol adalah puncak ke-23 pada hasil GC. Tetapi

yang dapat dianalisis hanya 5 puncak karena keterbatasan data, dimana salah

satunya merupakan puncak t-butil eugenol. Berdasarkan hasil pemecahan fragmen

pada gambar 17, puncak A yang tampak merupakan puncak yang menunjukkan

bobot molekul fragmen senyawa yang diidentifikasi yaitu m/z 355. Jika dianalisis,

m/z = 355 sesuai dengan BM t-butil eugenol yang berikatan kovalen koordinasi

dengan katalis AlCl3.

Ikatan ini terjadi pada atom oksigen di gugus hidroksi fenolik yang

memiliki elektron bebas untuk mengisi orbital kosong pada atom Al. Secara

umum konfigurasi atom Al3+

adalah 1s2 2s

2 2p

6 dimana 3 elektron pada kulit

A

B

C

43

terluarnya telah diberikan kepada atom khlor untuk berikatan. Kulit ketiga pada

atom Al ini akan diisi oleh pasangan elektron bebas pada atom oksigen fenolik t-

butil eugenol.

Tiga buah atom khlor pada AlCl3 mengandung isotop 37

Cl yang

menghasilkan puncak-puncak dengan pola fragmentasi M + 2, M + 4, dan M + 6.

Oleh karena itu, jumlah bobot molekul t-butil klorida yang berikatan kovalen

koordinasi dengan katalis AlCl3 sesuai dengan jumlah kelimpahan relatif isotop

atom Cl = m/z 353, sehingga M + 2 = m/z 355 yang merupakan puncak A.

Kemudian puncak lainnya yang dapat diidentifikasi pecahan fragmennya

adalah puncak B yaitu dengan m/z 57 yang merupakan fragmen gugus t-butil

(+C4H9). Puncak C merupakan fragmen gugus propenil (

+CH2-CH=CH2) dengan

m/z 41.

H3CO

O

H3CCH3

CH3

H

Cl3Al

H3CO

O

H3CCH3

CH3

Cl3Al

H

H3CO

O

H3CCH3

CH3

Cl3Al

H

m/z = 57m/z = 41

H3CO

O

H3CCH3

CH3

Cl3Al

H

H3CO

O

H3CCH3

CH3

Cl3Al

H

m/z 355m/z 355

t-butil eugenol

Gambar 18. Mekanisme Fragmentasi Tersier-Butil Eugenol Menggunakan Katalis

Aluminium Klorida (AlCl3)

44

Fragmen-fragmen lainnya belum bisa teridentifikasi mekanisme

pemecahan fragmen yang terbentuk. Tetapi berdasarkan penyelidikan kerangka

molekul (Gambar 18), sudah dapat diidentifikasi bahwa terdapat pecahan

fragmen-fragmen dalam spektrum massa merupakan gugus yang terdapat pada t-

butil eugenol. Sehingga dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis adalah t-

butil eugenol.

4. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa hasil

sintesis pada penggunaan katalis FeCl3

Berikut ini merupakan kromatogram senyawa hasil sintesis menggunakan

katalis FeCl3 yang dibandingkan dengan kromatogram eugenol:

45

Gambar 19. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan

Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)

Jika dibandingkan kromatogram eugenol (Gambar 15) dengan

kromatogram di atas, dimana tidak ada puncak yang sama dengan eugenol pada

kromatogram senyawa hasil sintesis (Gambar 19), hal ini menunjukkan bahwa

eugenol tidak berada pada senyawa hasil sintesis.

Berdasarkan kromatogram GC yang dihasilkan, menunjukkan jumlah

peak yang muncul sangat banyak. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa hasil

sintesis menggunakan katalis FeCl3 belum murni karena banyak puncak senyawa

lain yang ikut terdeteksi. Setelah terjadi pemisahan komponen senyawa hasil

sintesis, maka selanjutnya dideteksi dengan spektrometer massa.

Pada kedua hasil GC pada penggunaan katalis AlCl3 maupun FeCl3

memiliki banyak puncak senyawa yang terdeteksi, hal ini dapat diperkirakan telah

terjadi degradasi yang menghasilkan produk degradasi, dimana produk samping

tersebut juga ikut terdeteksi pada GC. Degradasi dapat terjadi akibat dari

penyimpanan larutan sampel pada jangka waktu cukup lama sekitar 1 bulan,

46

sehingga senyawa hasil sintesis menjadi tidak stabil dan menghasilkan produk

degradasinya.

Pada penggunaan katalis FeCl3, hasil puncak yang dapat diidentifikasi

adalah puncak ke 40 berdasarkan hasil GC yang merupakan puncak dari senyawa

di-t-butil eugenol. Mekanisme pemecahan fragmen ada 5 puncak, yaitu puncak A,

B, C, D dan E.

Gambar 20. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-40 pada Waktu Retensi

17,706 Menit Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)

Berdasarkan hasil pemecahan fragmen pada Gambar 20, puncak A

merupakan bobot molekul di-t-butil eugenol yang merupakan bentuk di-alkilasi,

yaitu masuknya gugus alkil t-butil ke dalam cincin benzena pada t-butil eugenol.

Terjadinya di-alkilasi ini merupakan salah satu kelemahan dari reaksi Friedel-

Crafts karena reaksi alkilasi sulit dikendalikan. Hal ini dapat disebabkan karena

pada reaksi digunakan perbandingan mol antara eugenol : t-butil klorida : FeCl3

adalah 1:5:5. Jumlah mol t-butil klorida yang berlebih dibanding jumlah mol

eugenol dapat mengakibatkan karbokation t-butil yang terbentuk juga berlimpah,

sehingga dapat terus diserang oleh atom karbon cincin benzena eugenol. Gugus

hidroksi pada eugenol merupakan pengarah orto-para yang posisinya sudah terisi

A B

D

E

C

47

semua, jadi yang berpengaruh lebih dominan adalah metoksi sebagai gugus

pengaktivasi cincin benzena dan merupakan pengarah orto-para. Posisi orto lebih

sedikit halangan steriknya daripada posisi para, akibatnya gugus t-butil yang

kedua akan masuk pada posisi orto dari gugus metoksi (Gambar 21). Terjadinya

di-alkilasi juga tidak dapat dihindari akibat kestabilan dari karbokation t-butil

sehingga kecepatan reaksi akan berjalan lebih cepat dibanding gugus alkil lainnya.

Kecepatan reaksi yang meningkat akan mengakibatkan tumbukan antara molekul

eugenol dan karbokation t-butil lebih banyak, sehingga terbentuk produk di-

alkilasi yaitu di-t-butil eugenol.

Mekanisme reaksi terbentuknya di-t-butil eugenol adalah :

FeCl3 Cl

H3C

H3C

H3C

Cl

H3C

H3C

H3C

FeCl3

H3C

H3C

H3C

FeCl4

t-butil klorida >>>

Besi (III)klorida>>>

karbokation >>>

H3CO

HO CH3

CH3

CH3 H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

HEugenol karbokation>>

48

H3CO

HO

H3C

CH3

CH3

H

FeCl4

H3CO

HO

H3C CH3CH3

t-butil eugenol

HCl FeCl3

H3CO

HO

H3C CH3CH3

CH3

CH3

CH3

H3CO

HO

H3CCH3

CH3

CH3H3CH

CH3

H3CO

HO

H3CCH3

CH3

CH3H3CH

FeCl4H3CO

HO

H3CCH3

CH3

CH3H3CCH3

CH3

di-t-butil eugenol

HCl

Gambar 21. Mekanisme Reaksi Terbentuknya di-Tersier-Butil Eugenol pada Katalis Besi

(III) Klorida (FeCl3)

Pada hasil dan pembahasan sebelumnya, alkilasi yang kedua tidak terjadi

pada sintesis t-butil eugenol menggunakan katalis AlCl3. Hal ini disebabkan

karena pada senyawa t-butil eugenol berikatan kovalen koordinasi dengan katalis

AlCl3, sehingga gugus AlCl3 akan mendeaktivasi cincin benzena pada t-butil

eugenol. Gugus AlCl3 mendeaktivasi cincin benzena karena merupakan penarik

elektron, sehingga mengurangi kerapatan elektron pada cincin benzena. Hal ini

yang menyebabkan kemungkinan terjadinya alkilasi kedua menjadi kecil akibat

cincin benzena yang kurang negatif.

49

δ- >>

δ -<<

H3CO

O

H3C CH3

CH3

Cl3Al

H

Gambar 22. Pendeaktivasi Cincin Benzena Oleh Aluminium Klorida (AlCl3)

Berikut ini (Gambar 23) merupakan mekanisme pemecahan fragmen

senyawa hasil sintesis:

C

CH3

CH3

CH3

di-t-butil eugenol

O

CH3

CH2

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3CH3

EI

70 eV

EI

EI

70 eV70 eV

O

CH3

CH2

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3CH3

+.

O

CH3

CH2

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3

+

.

+

CH3

m/z = 261

O

CH3

CH2

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3CH3

+

.

O

CH3

CH

OH

CH3CH3CH3

.

O

CH3

CH2

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3CH3

. +

O

CH3

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3CH3

.

CH2 CH2

m/z = 57

m/z= 41

m/z = 276

m/z = 276

m/z = 276

O

CH3

OH

CH3

CH3CH3

CH3CH3

.CH3

O

CH3

OH

CH3

CH3CH3

C

CH3

.CH3

m/z 205

Gambar 23. Mekanisme Fragmentasi di-Tersier-Butil Eugenol Menggunakan Katalis Besi

(III) Klorida (FeCl3)

50

Hanya ada 5 puncak yang dapat dianalisis mekanisme pemecahan

fragmennya, tetapi berdasarkan penyelidikan sudah dapat diidentifikasi bahwa

terdapat pecahan fragmen-fragmen dalam spektrum massa merupakan gugus yang

terdapat pada di-t-butil eugenol. Pada hasil MS penggunaan katalis AlCl3 sudah

dianalisis bahwa hasil MS pada puncak ke-23 merupakan pola fragmentasi dari

senyawa t-butil eugenol dengan waktu retensi 12,292 menit.

Jika dibandingkan dengan hasil MS penggunaan katalis FeCl3 pada

waktu retensi yang mendekati 12,292 menit yaitu pada puncak ke-26 yaitu 12,010

menit, puncak ke-27 yaitu 12,487 menit puncak ke-28 yaitu 12,566 menit, dan

puncak ke-29 yaitu 12,719 menit tidak memiliki base peak maupun pola

fragmentasi yang sama dengan puncak t-butil eugenol pada penggunaan katalis

AlCl3. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak dihasilkan senyawa t-butil

eugenol, tetapi di-t-butil eugenol yang merupakan bentuk di-alkiasi dari t-butil

eugenol.


Image J

Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis dilakukan dengan cara

mengolah data hasil uji KLT menggunakan program komputer Image J. Dengan

foto yang diambil dengan kamera digital yang memiliki tingkat resolusi yang

tinggi, maka dapat dihasilkan foto dengan bercak elusi di bawah UV yang jelas.

Hasil foto inilah yang diolah dengan cara diatur kekontrasan ataupun brightness

supaya perhitungan luas area bercak senyawa hasil sintesis dapat akurat.

51

Setelah dilakukan perhitungan luas area puncak (AUC) menggunakan

program Image J, maka didapatkan data sebagai berikut:

Tabel V. Area Under Curve (AUC) Senyawa Hasil Sintesis

Katalis Luas Area Bercak Senyawa Hasil Sintesis

AlCl3 10341,024

FeCl3 6766,924

Berdasarkan hasil perhitungan AUC dari KLT, dapat disimpulkan bahwa

AUC senyawa hasil sintesis tidak dapat dibandingkan. Hal ini disebabkan karena

dari hasil GC-MS senyawa hasil sintesis reaksi alkilasi Friedel-Craft

menggunakan katalis FeCl3 tidak menghasilkan senyawa t-butil eugenol

melainkan produk dialkilasinya yaitu di-t-butil eugenol. Sedangkan pada sintesis

reaksi alkilasi Friedel-Craft menggunakan katalis AlCl3 menghasilkan t-butil

eugenol.

Area Under Curve (AUC) senyawa hasil sintesis menggunakan AlCl3

cukup banyak yaitu 10341,024, hasil ini menunjukkan bahwa AlCl3 memiliki

reaktifitas tinggi. Hal ini menyebabkan pembentukan karbokation t-butil lebih

banyak dan senyawa hasil sintesis juga meningkat, sebaliknya penggunaan FeCl3

mendapatkan AUC senyawa hasil sintesis sebesar 6766,924. Luas AUC yang

dihasilkan tidak cukup banyak dibanding produk hasil sintesis pada penggunaan

AlCl3, hal ini disebabkan karena katalis FeCl3 lebih kecil kereaktifannya dalam

membentuk karbokation t-butil.

Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan reaksi

yang terjadi, dimana AlCl3 memiliki kereaktifan lebih tinggi karena atom Al

memiliki jari-jari atom yang lebih kecil daripada atom Fe pada FeCl3. Ukuran jari-

jari atom yang lebih kecil pada Al mengakibatkan kerapatan muatan yang lebih

52

besar, sehingga ikatan atom Al dengan atom Cl lebih kuat dibanding FeCl3 yang

kerapatan muatannya lebih kecil.

Dari hasil AUC berdasarkan pemisahan secara KLT, tidak dapat

diketahui senyawa apa yang terdapat dalam campuran senyawa hasil sintesis.

Hasil pemeriksaan selanjutnya pada GC-MS dapat diketahui bahwa penggunaan

AlCl3 menghasilkan 33 macam senyawa hasil sintesis dan dari 5 puncak yang

dianalisis salah satunya adalah t-butil eugenol, sedangkan pada penggunaan FeCl3

menghasilkan 42 macam senyawa hasil sintesis yang salah satunya adalah di-t-

butil eugenol.

53

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3

menghasilkan 33 macam senyawa dimana dari 5 puncak yang dianalisis salah

satunya adalah t-butil eugenol dan berdasarkan analisis KLT menggunakan

Image J menghasilkan Area Under Curve (AUC) sebesar 10341,024.

2) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3

menghasilkan 42 macam senyawa yang salah satunya adalah di-t-butil eugenol

dan berdasarkan analisis KLT menggunakan program Image J menghasilkan

Area Under Curve (AUC) sebesar 6766,924.

B. Saran

Setelah t-butil eugenol berhasil disintesis menggunakan katalis AlCl3,

maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai : (1) Optimasi

menggunakan katalis yang dapat meningkatkan jumlah senyawa hasil sintesis

yaitu t-butil eugenol. (2) Senyawa hasil sintesis dianalisis secara KLT preparatif

dan dilakukan elusidasi struktur.

54

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 12, Departemen Kesehatan

Republik Indonesia, Jakarta.

Anonim, 2001, Merck Index 13th

ed.: An Encyclopedia of chemicals, drugs and

biological, Merck & Co., Inc., USA.

Anonim, 2008, Tertier Butyl Chloride,

http://chemicalland21.com/industrialchem/organic/TERT-

BUTYL%20CHLORIDE.htm, diakses tanggal 9 November 2009.

Anonim, 2009, Using Image J to Quantify Gel Images,

http://rsbweb.nih.gov/ij/docs/intro.html, diakses tanggal 20 Oktober

2009.

Ardiansyah, 2007, Antioksidan dan Peranannya Bagi Kesehatan,

http://www.iptek.com, diakses pada tanggal 13 Mei 2009.

Bidart, A. M. F., Borges, A. P. S., Chagas, H. C., Nogueira, L., Lachter, E. R. and

Mota, C. J. A., 2006, Mechanistic Aspects of Friedel-Crafts

Alkylation over FeY Zeolite,

http://www.scielo.br/pdf/jbchs/v17n4/30549.pdf, diakses tanggal 17

September 2009

Brown, W. H., 1999, The Kinetics of Solvolysis of 2-Chloro-2-methylpropane,

http://www.cerlabs.com/experiments/10875407331.pdf, 1-8, diakses

tanggal 10 November 2009.

Bruice, P.Y., 1998, Organic Chemistry, 2nd

ed., 675-679, Prentice-Hall, Inc.,

USA.

Busroni, 2000, Sintesis 1-(3,4 Dimetoksi Fenil)-2-Propanon Turunan Eugenol

Melalui Pembentukan Senyawa 1-(3,4 Dimetoksi Fenil)-2-Propanil

Format pada Suhu 250-3000C,

www.mipa.unej.ac.id/data/vol1no1/busroni.pdf, diakses pada tanggal

10 September 2009.

Carey, F. A. and Sunberg, R. J., 2007, Advanced Organic Chemistry Part A:

Structure and Mechanisms, 5th

ed., Springer, USA.

Carey, F. A. and Sunberg, R. J., 2007, Advanced Organic Chemistry Part B:

Reactions and Synthesis, 5th

ed., Springer, USA.

http://chemicalland21.com/industrialchem/organic/TERT-BUTYL%20CHLORIDE.htm

http://chemicalland21.com/industrialchem/organic/TERT-BUTYL%20CHLORIDE.htm

http://rsbweb.nih.gov/ij/docs/intro.html

http://www.iptek.com/

http://www.scielo.br/pdf/jbchs/v17n4/30549.pdf

http://www.cerlabs.com/experiments/10875407331.pdf

http://www.mipa.unej.ac.id/data/vol1no1/busroni.pdf

55

Dave J. A., Paul J. D. and Stewart J. T., 2003, Chemistry In Alternative Reaction

Media, 16-20, John Wiley and Sons Ltd, Inggris.

Fessenden, R. J. and Fessenden, J. S., 1986, Kimia Organik, diterjemahkan oleh

Pudjaatmaka, A.H., Jilid 2, Edisi III, 471, Erlangga, Jakarta.

Freykamp, F., 2009, Online Image Editor Java, http://www.nabble.com, diakses

pada tanggal 20 Oktober 2009.

Gasparic, J. and Churacek, J., 1978, Laboratory Handbook of Paper and Thin-

Layer Chromatography, 63, Ellis Horwood Limited, Inggris.

Gordon, M. H., 1990, The Mechanism of Antioxidants Action In Vitro, Elsivier

Applied Science, London.

Guenther, E., 1950, The Essential Oils, Individual Essential Oil of the Plant

Families, Vol. IV., Van Nostrand Company, Inc., New York

Hostettmann, K., Hostettmann, M. and Marston, A., 1995, Preparative

Chromatography Techniques, diterjemahkan oleh Kosasih

Padmawinata, 33-35, ITB-Press, Bandung.

Isaacs, N., 1995, Physical Organic Chemistry, 2nd

ed., 193, 194, Longman Group

Limited, UK Curtis.

Masahito, S., Tadashi, N. and Sohei, S., 1980, Comparison of Lewis Acids as

Catalyst for the Alkylation of Benzenae with t-Butyl Chloride,

Department of Industrial Chemistry, Kanazawa, Jepang.

McMurry, J., 2004, Organic Chemistry, Internasional Student 6th

ed., 535-537,

Thomson Learning, Inc., USA.

Niki, E., and Noguchi, N., 2000, Evaluation of Antioxidant Capacity : “What

Capacity is Being Measured by Which Method?”, 50, 323-329,

IUBMB Life.

Ogata, M., Hoshi, M., Urano, S. and Endo, T., 2000, Antioxidant Activity of

Eugenol dan Related Monomeric and Dimeric Compounds, Vol 48,

No.10, 1467-1469, Tokyo, Japan.

Purves et al., 2002, Life: The Science of Biology, 4th

ed., www.sinauer.com,

diakses pada tanggal 12 November 2009.

Rohman, A., 2007, Kimia Farmasi Analisis, 419-420, Pustaka Pelajar,

Yogyakarta.

http://www.nabble.com/

http://www.sinauer.com/

56

Sastrohamidjojo, H., 2001, Spektroskopi, Edisi Kedua, Liberty, Yogyakarta.

Silverman, R. B., 1992, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action,

100-102, Academic Press, USA.

Stahl, L., 1969, Thin Layer Chromatography: A Laboratory Hand Book, 2nd

ed.,

127-129, Springer, Berlin.

Willard, H. H., Merritt, L. L. Jr., Dean, J. A. and Settle, F. A. Jr., 1988,

Instrumental Methods of Analysis, 569, Wadsworth Publishing

Company, California.

Yao, H., 1998, Synthesis of Benzenaepolythiols and Their Reactions with

Elemental Sulfur, Department of Chemistry, Canada.

Zang, L. Y., Cosma, G., Gardner, H., Shi, X., Castranova, V. and Vallyathan, V.,

2000, Effect of Antioxidant Protection by P-Coumaric Acid on Low-

Density Lipoprotein Cholesterol Oxidation, 954-960, American

Physiological Society, USA.

57

LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Tersier-Butil Klorida, Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

yang Diperlukan Dalam Reaksi

a. Volume eugenol yang digunakan adalah 1 ml.

Mol eugenol = 0,0065 mol

b. Perbandingan mol eugenol : t-butil klorida : katalis AlCl3 = 1 : 5 : 5

n t-butil klorida = 5 x n eugenol

= 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol

m = n x BM

= 0,0325 mol x 92,57 g/mol = 3,0085 g

H3CO

HO

Cl

H3C

H3C

H3C

H3CO

HO

H3C CH3

CH3

Eugenol

+

t-butil korida

AlCl3 atau FeCl3 + HCl

t-butil eugenol

1,067 /1

1,067

1,0670,0065

164,20 /

m

v

mg ml

ml

m g

m n BM

m gn mol

BM g mol

58

3,00853,5520

0,847 /

m

v

m gv ml

g ml

Volume t-butil klorida yang diperlukan = 3,5520 ml

c. n katalis AlCl3 anhidrat = 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol

m = n x BM = 0,0325 mol x 133,34 g/mol = 4,3336 g

AlCl3 anhidrat yang diperlukan = 4,3336 g

Penimbangan :

Bobot wadah = 48,730 gram

Bobot wadah + zat = 53,063 gram

Bobot wadah + sisa = 48,730 gram -

Bobot zat = 4,333 gram

d. n katalis FeCl3 anhidrat = 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol

m = n x BM = 0,0325 mol x 162,22 g/mol = 5,2722 g

FeCl3 anhidrat yang diperlukan = 5,2722 g

Penimbangan :

Bobot wadah = 47,987 gram

Bobot wadah + zat = 53,514 gram

Bobot wadah + sisa = 48,167 gram -

Bobot zat = 5,347 gram

59

Lampiran 2. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

Lampiran 3. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)

Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis

Perhitungan nilai Rf menggunakan rumus sebagai berikut :

Rf

Keterangan : Fase Gerak = toluena : etil asetat = 93 : 7

Senyawa Jarak titik pusat bercak

dari titik awal elusi

Jarak

elusi

Nilai

Rf

Eugenol Bercak A = 7,5 cm 15 cm 0,50

Hasil sintesis dengan katalis AlCl3 Bercak B = 7,0 cm 15 cm 0,47

Bercak C = 10,3 cm 15 cm 0,69

Hasil sintesis dengan katalis FeCl3 Bercak D = 7,2 cm 15 cm 0,48

Bercak E = 10,5 cm 15 cm 0,70

Jarak titik pusat bercak dari titik awal elusi

Jarak elusi

60

Lampiran 5. Rangkaian Alat Dalam Sintesis Tersier-Butil Eugenol

61

Lampiran 6. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Eugenol

Lampiran 7. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Eugenol

62

Lampiran 8. Hasil Spektrometri Massa (MS) Eugenol

63

Lampiran 9. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Dalam Analisis

Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida

64

Lampiran 10. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida

65

Lampiran 11. Hasil Spektrometri Massa (MS) Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida

66


Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)

67

Lampiran 13. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis


68

Lampiran 14. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis


69

70

71

72

73


Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)

74

Lampiran 16. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis

Besi (III) Klorida (FeCl3)

75

Lampiran 17. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis

Besi (III) Klorida (FeCl3)

76

77

78

79

80

81

82

BIOGRAFI PENULIS

Handayani, anak kelima dari pasangan Lau Kim Sia /

Hamid dan Bie Tju Luhur ini lahir di Pontianak pada

tanggal 23 Agustus 1988. Pendidikan awal dimulai di

TK Suster Pontianak tahun 1993-1994, kemudian

dilanjutkan dengan SD Suster Pontianak tahun 1994-

2000. Pendidikan Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama

(SLTP) ditempuhnya di SLTP Santo Petrus Pontianak

tahun 2000-2003, dilanjutkan dengan pendidikan

Sekolah Menengah Umum (SMU) di SMU Santo Petrus

Pontianak tahun 2003-2006. Pada tahun yang sama yaitu 2006 melanjutkan studi

S1 di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan

menyelesaikannya pada tahun 2009. Penulis cukup aktif dalam kegiatan

kemahasiswaan, dimana kegiatan yang sudah pernah diikuti diantaranya adalah

menjabat sebagai wakil ketua DPMF periode 2009-2010, ikut berpartisipasi dalam

Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) 2009, menjadi panitia Pelepasan Wisuda

sebagai Master of Ceremony (MC) 2009 dan panitia pelaksana pelantikan

apoteker angkatan XVI Februari 2009. Penulis pernah menjadi asisten dosen pada

praktikum Biokimia, Kromatografi, Analisis Sediaan Obat Tradisional (ASOT)

dan Kimia Analisis.

Documents

SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN … · singkat di laboratorium lantai 4. 10. ... K. Landasan Teori ... Sintesis Menggunakan Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93)