Prenilasi Senyawa β-Diketon sebagai Prekursor 3-Prenilflavon

i

PRENILASI SENYAWA β-DIKETON SEBAGAI PREKURSOR
3-PRENILFLAVON

INDRA SUGIARTO

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

i

ABSTRAK
INDRA SUGIARTO. Prenilasi Senyawa β-Diketon sebagai Prekursor 3Prenilflavon. Dibimbing oleh PURWANTININGSIH SUGITA dan BUDI
ARIFIN.
Salah satu kelompok flavonoid yang belum banyak disintesis adalah 3prenilflavon. Tujuan utama penelitian ini adalah membuat prekursor 3prenilflavon berupa β-diketon terprenilasi. Mula-mula β-diketon disintesis melalui
4 tahap dari senyawa awal fenol dengan rendemen 24%. Prenilasi β-diketon
dengan prenil bromida dan basa K2CO3 menghasilkan 4 fraksi yang dipisahkan

menggunakan kromatografi lapis tipis prepraratif (KLTP) dengan eluen nheksana:EtOAc (8:2). Fraksi dengan Rf = 0.80 dipisahkan lebih lanjut
menggunakan KLTP dengan eluen n-heksana:EtOAc (99:1). Diperoleh 2 fraksi
dengan Rf = 0.38 dan 0.42. Fraksi pertama telah dicirikan sebagai β-diketon
terdiprenilasi dengan rendemen 49%. Penggunaan gugus pelindung pada gugus
OH fenolik pada β-diketon diperlukan agar diperoleh β-diketon termonoprenilasi
yang dapat disiklisasi menjadi 3-prenilflavon.
Kata kunci: flavonoid, 3-prenilflavon, prenilasi, sintesis

ABSTRACT
INDRA SUGIARTO. Prenylation of β-Diketone Compound as Precursor of 3Prenylflavone. Supervised by PURWANTININGSIH SUGITA and BUDI
ARIFIN.
One group of flavonoids that has not been commonly synthesized is 3prenylflavone. The main objective of this experiment was to synthesize precursor
of 3-prenylflavone. Firstly, β-diketone was synthesized via 4 steps from phenol as
starting compound with total yield of 24%. Prenylation of β-diketone with prenyl
bromide and K2CO3 base produced 4 fractions which were separated by using
preparative thin layer chromatography (PTLC) with n-hexane:EtOAc (8:2) as the
eluent. Fraction with Rf = 0.80 was further separated by using preparative PTLC
with n-hexane:EtOAc (99:1) as the eluent. Two fractions were obtained with Rf =
0.38 and 0.42. The first fraction has been characterized as diprenylated β-diketone
with 49% yield. Application of protecting group on the phenolic OH group in βdiketone are needed to obtain monoprenylated β-diketone which can be further

cyclized into 3-prenylflavone.
Key words: flavonoid, 3-prenylflavone, prenylation, synthesis

PRENILASI SENYAWA β-DIKETON SEBAGAI PREKURSOR
3-PRENILFLAVON

INDRA SUGIARTO

Skripsi
sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

ii

Judul Skripsi:
Nama
:
NIM
:

Prenilasi Senyawa β-Diketon sebagai Prekursor 3-Prenilflavon
Indra Sugiarto
G44062743

Disetujui
Pembimbing I

Pembimbing II

Prof Dr Purwantiningsih Sugita, MS
NIP 19631217 198803 2 002

Budi Arifin, SSi, MSi

NIP 19830109 200604 1 004

Diketahui
Ketua Departemen Kimia

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal Lulus:

iii

PRAKATA
Segala puji dan syukur ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya,
penulis dapat menyusun dan menyelesaikan karya tulis ini. Karya tulis ini disusun
berdasarkan kegiatan penelitian dengan judul Prenilasi Senyawa β-Diketon
sebagai Prekursor 3-Prenilflavon yang dilaksanakan pada bulan Desember 2011
sampai dengan Juli 2012 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia
FMIPA IPB, Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua dan keluarga yang

telah memberikan motivasi, doa, serta kasih sayang selama menempuh studi,
penelitian, dan penulisan karya tulis ini. Penelitian ini dapat terlaksana berkat
kepercayaan dan bimbingan dari Prof Dr Purwantiningsih Sugita, MS dan Budi
Arifin, SSi, MSi selaku pembimbing yang dengan sabar memberi arahan serta
masukan atas segala permasalahan dalam melaksanakan penelitian ini.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Sabur, Ibu Yenni, dan
Mba Nia atas fasilitas dan bantuan yang diberikan selama di Laboratorium
Penelitian Kimia Organik. Semangat dan inspirasi selama menyelesaikan
penelitian ini datang dari teman-teman seperjuangan di Laboratorium Penelitian
Kimia Organik, yaitu Lia Anggraini, Wahyu Hendana, Indah Soekma, Dwi Utami,
Dwi Artha, Livia Elsa, Rina, Rizki Amilia, M. Rifai, Umar Toriq, Indra Bayu,
Fadli Muntaqo, dan Ridho Putrotomo. Analisis 1H NMR dalam skripsi ini dapat
terselesaikan tidak terlepas berkat bantuan saran dan masukan Dumas Flis Tang.
Terima kasih pula kepada teman-teman Program S1 Departemen Kimia angkatan
43 atas kebersamaan selama menempuh studi di Departemen Kimia. Semoga
karya tulis ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan secara umum.

Bogor, Januari 2013

Indra Sugiarto

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banyumas pada tanggal 14 Oktober 1988. Penulis
merupakan anak ketiga dari enam bersaudara dari pasangan Siswandi dan Suwarti.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1 Jatilawang pada tahun
2006 dan kemudian diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) pada Program S1
Kimia melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah aktif dalam Badan Eksekutif
Mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (BEM FMIPA) IPB
pada tahun 2007/2008, Himpunan Profesi Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) IPB
pada tahun 2007/2008, Dewan Pengawas Ikatan Mahasiswa Kimia (Imasika) IPB
pada tahun 2008/2009, dan Badan Eksekutif Mahasiswa Keluarga Mahasiswa
(BEM KM) IPB pada tahun 2008/2009. Pada tahun 2012, penulis juga aktif
sebagai mentor dan juri dalam rangkaian acara program Leadership and
Enterpreneurship School (LES) yang khusus diadakan oleh BEM KM bagi
mahasiswa TPB (Tingkat Persiapan Bersama) jalur UTM (Ujian Talenta Mandiri).
Selain itu, penulis juga aktif dalam organisasi nasional luar kampus, seperti Young
On Top Campus Ambassador 2010/2011 dan The Connector Climate Change
Indonesia 2010.
Beberapa prestasi yang pernah diraih penulis selama menempuh pendidikan

di IPB ialah berhasil lolos didanai “Program Mahasiswa Wirausaha 2009” yang
diadakan oleh Dikti dengan merintis usaha “Katalis Corporation”, Most Favorited
Youth Start-up Icon wilayah Jabodetabek 2011 yang diadakan oleh The
Marketers, dan finalis wilayah Jabodetabek Wirausaha Muda Mandiri 2011
kategori mahasiswa yang diadakan oleh Bank Mandiri. Kecintaan akan kampus
IPB diwujudkan penulis dengan aktif mendirikan komunitas online @tweetIPB di
media sosial Twitter yang hingga skripsi ini dibuat telah mencapai 19150
followers dari kalangan civitas akademika IPB.
Keaktifan penulis di lingkungan Departemen Kimia antara lain ialah
menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia TPB pada tahun ajaran 2007/2008
dan 2009/2010; asisten Praktikum Kimia Organik (PKO) pada tahun 2008/2009;
dan asisten praktikum Kimia Organik Layanan 2009/2010. Pada bulan Juli–
Agustus 2008, penulis juga berkesempatan melaksanakan kegiatan praktik
lapangan di PT Kimia Farma dengan judul Uji Stabilitas Natrium Diklofenak
Tablet Bersalut Enterik.

ii

DAFTAR ISI
Halaman

DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii 
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 
BAHAN DAN METODE 
Bahan dan Alat ......................................................................................................... 2 
Langkah Kerja .......................................................................................................... 2 
Sintesis Fenil Asetat ................................................................................................. 2 
Sintesis o-Hidroksiasetofenon .................................................................................. 2 
Sintesis o-Benzoiloksiasetofenon ............................................................................. 3 
Sintesis β-Diketon ..................................................................................................... 3
Pemurnian β-Diketon ................................................................................................ 3
Prenilasi β-Diketon ................................................................................................... 4 

HASIL 

β-Diketon Kasar ........................................................................................................ 4 
β-Diketon Murni ....................................................................................................... 5
β-Diketon Terprenilasi .............................................................................................. 5 

PEMBAHASAN

β-Diketon .................................................................................................................. 6 
β-Diketon Terprenilasi .............................................................................................. 7 

SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................... 8 
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 8 
LAMPIRAN .......................................................................................................... 10 

iii

DAFTAR TABEL
1

Halaman
Hasil sintesis fenil asetat .................................................................................. 4 

2

Hasil sintesis o-HAP ........................................................................................ 4 

3

Hasil sintesis o-BAP ........................................................................................ 4 

4

Hasil sintesis β-diketon .................................................................................... 4

5

Hasil pemurnian β-diketon ............................................................................... 5

6

Hasil KLTP produk prenilasi β-diketon ........................................................... 5

7

Hasil KLTP fraksi 3 dan 4 ............................................................................... 5

8

Perbandingan hasil produksi β-diketon………………..……………………...6

9

Posisi sinyal-sinyal 1H NMR 1,3-diketon terprenilasi (pelarut CDCl3).…….. 7

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Struktur umum 3-prenilflavon dan morusin...................................................... 1 

2 Analisis retrosintesis 3-prenilflavon ................................................................. 2 
3

Kristal o-BAP kering ........................................................................................ 4 

4

β-Diketon kasar ................................................................................................. 4 

5

β-Diketon murni ................................................................................................ 5 

6

β-Diketon terprenilasi kasar .............................................................................. 5 

7 Reaksi sintesis fenil asetat................................................................................. 5 
8 Reaksi penataan-ulang Fries fenil asetat……. .................................................. 5 
9

Reaksi benzoilasi o-HAP .................................................................................. 6 

10 Reaksi penataan-ulang BV o-BAP menjadi β-diketon ..................................... 6 
11 Reaksi prenilasi β-diketon ................................................................................. 6 

DAFTAR LAMPIRAN
1

Halaman
Bagan alir penelitian ...................................................................................... 11 

2

Mekanisme reaksi tiap tahap sintesis ............................................................. 12 

3

Spektrum 1H-NMR hasil prenilasi β-diketon fraksi 3A ................................. 14 

4

Spektrum 1H-NMR hasil prenilasi β-diketon fraksi 3B dan 4B……………..17 

1

PENDAHULUAN
Flavonoid merupakan senyawa metabolit
sekunder yang terbentuk secara alami dalam
tumbuhan, dengan kerangka karbon berupa 2
cincin fenil yang dihubungkan oleh rantai
alifatik 3 karbon (C6−C3−C6). Flavonoid
mempunyai banyak aktivitas farmakologi
antara lain sebagai antioksidan (Zuhra et al.
2008),
antibakteri
(Sukadana
2009),
antiradang (Kim et al. 2004), antiobesitas
(Lee et al. 2004), antihipertensi, diuretik,
analgesik, antialergi, dan antikarsinogenik
(Aslam dan Intekhab 2009). Terkait
khasiatnya, flavonoid banyak dipelajari oleh
para ilmuwan dan digunakan dalam industri
obat dan makanan. Isolasi flavonoid secara
langsung dari alam biasanya menghasilkan
rendemen yang relatif rendah. Wang et al.
(2008) dan Sukadana (2009) melaporkan
rendemen flavonoid hasil isolasi berturut-turut
sebesar 2.78−4.10% dan 0.14%. Selain
kandungan flavonoid yang terbatas dalam
tumbuhan, proses isolasi umumnya cukup
panjang sehingga rendemen flavonoid yang
dapat diisolasi relatif rendah. Oleh sebab itu,
perlu dikembangkan sintesis senyawa
golongan flavonoid untuk mendapatkan
rendemen yang lebih tinggi.
Salah satu kelompok flavonoid yang
belum banyak disintesis adalah 3-prenilflavon
(Gambar 1a). Senyawa ini banyak diisolasi
dari tanaman genus Artocarpus (Mustapha
2009) dan Morus (Ferlinahayati 2010). Sejauh
ini baru ditemukan 1 laporan tentang sintesis
senyawa dari kelompok 3-prenilflavon, yaitu
sintesis morusin (Gambar 1b) oleh Tseng et
al. (2010). Banyak manfaat 3-prenilflavon
telah dilaporkan, di antaranya artokarpin
menunjukkan toksisitas terhadap larva udang
Artemia salina, daya hambat terhadap
transpor asam amino leusina pada membran
usus ulat sutera Bombyx mori, serta aktivitas
hambat terhadap enzim 5α-reduktase dan
aktivitas pemutih kulit (Ferlinahayati 2010).
Manfaat terpenting 3-prenilflavon adalah
sebagai antikanker dan antimalaria yang
dilaporkan oleh Mustapha (2009) dan
Ferlinahayati (2010).
Berbagai
bioaktivitas
senyawa
3prenilflavon lainnya telah diteliti. Senyawa
artokarpin memperlihatkan aktivitas sitotoksik
yang sangat aktif terhadap sel murin leukemia
P-388 (Musthapa 2009). Kudraflavon B
memiliki efek hepatoprotektif, kuwanon C
merupakan antibakteri dan antitrombosit, dan
morusin dapat digunakan sebagai promotor

(a)

(b)
Gambar 1 Struktur umum 3-prenilflavon (a)
dan Morusin (b).
antitumor,
anti
HIV-1,
antibakteri,
antitrombosit, dan antiradang (Ferlinahayati
2010). Prenilasi di C-3 serta pola trioksigenasi
cincin-B di C-2’, C-4’, dan C-5’ diusulkan
sebagai penentu utama bioaktivitas tersebut
(Nomura et al. 1988; Musthapa 2009;
Ferlinahayati 2010).
Flavon adalah kelompok flavonoid
terisoprenilasi paling melimpah kedua setelah
flavanon.
Sebagian
besar
substituen
isoprenoid (C5: prenil; C10: geranil, neril,
atau lavanduil; atau C15: farnesil) terikat
secara langsung ke molekul flavon (Cprenilflavon), sedangkan O-prenilasi jarang
terjadi (Valant-Vetschera dan Wollenweber
2006).
Dalam penelitian sebelumnya, Arifin
(2010) dan Septiani (2011) telah berhasil
menyintesis β-diketon 1-(2-hidroksifenil)-3fenilpropana-1,3-dion sebagai prekursor untuk
mendapatkan flavon dengan cincin A dan B
tidak tersubstitusi. 3-Prenilflavon taktersubstitusi akan disintesis dari prekursor βdiketon tersebut. Oleh karena itu, dalam
penelitian ini β-diketon dimurnikan dan
diprenilasi untuk menghasilkan β-diketon
terprenilasi sebagai prekursor 3-prenilflavon.
β-Diketon kasar disintesis mengikuti prosedur
Anggraini
(2012)
yang
merupakan
optimalisasi prosedur Arifin (2010) dan
Septiani (2011).
Analisis retrosintesis 3-prenilflavon dalam
penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 2.
Senyawa 3-prenilflavon disintesis dari
prenilasi β-diketon (2) yang diperoleh dari
kondensasi senyawa 4 (fragmen C6-C2), yaitu
o-hidroksiasetofenon (o-HAP) dan senyawa 3
(fragmen C6-C1), yaitu benzoil klorida.

2

Strategi ini dipilih karena reaksinya sederhana
dan bahan awalnya mudah diperoleh.

diidentifikasi dengan membandingkan nilai Rf,
titik leleh, dan kenampakannya dengan
produk sintesis Anggraini (2012).

Sintesis Fenil Asetat
(modifikasi Septiani 2011)

Gambar 2

Analisis retrosintesis
prenilflavon.

3-

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Pereaksi
menggunakan
bahan-bahan
khusus untuk analisis (p.a) yang diproduksi
oleh Merck, seperti AlCl3, fenol, benzoil
klorida, piridina kering (< 0.0075% H2O),
piridina, pelet KOH 85%, asam asetat glasial
99.8%, H2SO4 95–97%, metanol, aseton, HCl
pekat, pelet NaOH, dan NaHCO3. Selain itu,
digunakan pula pelarut teknis, yaitu metilena
klorida (MTC), etil asetat, dan aseton yang
didistilasi terlebih dahulu 2 kali sebelum
dipakai. Semua bahan p.a digunakan langsung
tanpa praperlakuan terlebih dahulu.
Peralatan yang digunakan antara lain radas
refluks, radas distilasi uap, dan radas
penentuan titik leleh Mel-Temp Model 1202D
Barnstead® (tanpa koreksi). Spektrum NMR
diukur dengan spektrometer JEOL ECA 500
yang bekerja pada frekuensi 500 MHz (1H) di
Pusat Penelitian Kimia LIPI, Puspiptek
Serpong.

Langkah Kerja
Tahapan penelitian (Lampiran 1) terdiri
atas sintesis fenil asetat dari fenol dan
anhidrida asetat, penataan-ulang Fries fenil
asetat membentuk o-HAP, benzoilasi o-HAP
dengan benzoil klorida, penataan-ulang BV
ester yang terbentuk menghasilkan β-diketon,
dan prenilasi β-diketon. Produk prenilasi
dicirikan dengan spektroskopi NMR. Semua
zat antara dalam proses prenilasi β-diketon

Sebanyak 0.25 mol fenol dicampurkan
dengan 0.375 mol anhidrida asetat dalam
gelas piala. Campuran ini larut sempurna.
Kemudian sebanyak 0.018 mol CuSO4
anhidrat ditambahkan dan diaduk selama 3
jam. Selama pengadukan, warna katalis
berangsur-angsur berubah dari putih menjadi
biru. Setelah itu, campuran di-work-up dengan
menambahkan 750 mL larutan NaHCO3 10%,
dan produk fenil asetat diekstraksi
menggunakan MTC. Proses ekstraksi
dikendalikan menggunakan KLT dengan
eluen MTC. Ekstrak MTC dikeringkan
dengan Na2SO4 anhidrat, lalu dipekatkan, dan
ditimbang.
Modifikasi metode yang dilakukan adalah
waktu sintesis yang lebih lama. Septiani
(2011) melakukan sintesis fenil asetat selama
1.5 jam dan masih tersisa fenol. Dengan
waktu sintesis yang lebih lama, semua fenol
didapati bereaksi dan tidak tersisa pada
produk.

Sintesis o-Hidroksiasetofenon
(Anggraini 2012)
Sepuluh mmol AlCl3 dimasukkan ke
dalam labu leher dua yang telah dirangkai
dengan pendingin refluks. Gas N2 dialirkan
untuk mengusir uap air dari dalam radas,
kemudian 10 mmol fenil asetat ditambahkan
tetes demi tetes dengan bantuan syringe,
sambil diaduk dengan pengaduk magnet pada
suhu kamar. Campuran dipanaskan selama 1.5
jam dengan suhu 120 °C sambil terus diaduk.
Campuran kemudian didiamkan ke suhu
kamar, lalu HCl dingin 1:1 ditambahkan
sedikit demi sedikit hingga suhu tidak naik
lagi. Hasil sintesis berupa pasta berwarna
merah. Campuran isomer o- dan p-HAP
dipisahkan melalui proses distilasi uap. oHAP terdistilasi oleh uap, menyisakan p-HAP
sebagai residu. Sisa fenil asetat, sedikit pHAP, dan pengotor ikut terbawa bersama
distilat. Fenil asetat memiliki Rf sama dengan
o-HAP, maka harus dipisahkan melalui
ekstraksi pengendalian pH.
Distilat diekstraksi beberapa kali dengan
MTC hingga semua komponen terekstraksi
(dipantau dengan KLT). Fase MTC
dikumpulkan, diuapkan hingga sepertiga

3

bagian kemudian diekstraksi dengan NaOH
5%. Garam o-HAP akan terbawa ke fase
NaOH 5%, sedangkan fenil asetat tertinggal di
fase MTC. Fase NaOH 5% pada ekstraksi
pertama berwarna kuning tua dan semakin
memudar pada ekstraksi berikutnya. Akhir
ekstraksi ditunjukkan oleh uji FeCl3 negatif
pada fase MTC yang dipekatkan (tidak
menghasilkan warna ungu).
Fase NaOH 5% kemudian diasamkan
dengan HCl 1:1 (pH diperiksa dengan
indikator universal). Warna kuning akan
memudar dan hilang kembali (seperti distilat
awal). Setelah itu, diekstraksi beberapa kali
dengan MTC sampai semua komponen
terekstraksi (dipantau dengan KLT). Selain oHAP, sedikit p-HAP dan pengotor masih
terbawa ke fase MTC. Pemurnian o-HAP
untuk skala besar dilakukan dengan
kromatografi cair vakum (KCV), sedangkan
untuk skala kecil digunakan KLT preparatif,
keduanya dengan eluen MTC.

Sintesis o-Benzoiloksiasetofenon
(Anggraini 2012)
Lima mmol o-HAP dimasukkan ke dalam
gelas piala 50 mL, kemudian ditambahkan
berturut-turut 2 mL piridina kering dan 10
mmol benzoil klorida tetes demi tetes. Reaksi
berjalan eksoterm. Campuran diaduk kuat
hingga tidak terbentuk kalor lagi, lalu
ditambahkan 60 mL HCl 3% dan ±20 g es
batu secara bersamaan sambil diaduk kuat
dengan batang pengaduk. Terbentuk lapisan
minyak kental berwarna kuning yang dapat
dipisahkan dengan mudah dari air.
Lapisan minyak ditambah dengan beberapa porsi metanol untuk kristalisasi. Kristal
murni o-BAP yang terbentuk disaring. Filtrat
metanol masih mengandung 3 komponen
(hasil pemantauan KLT), termasuk sebagian
o-BAP yang tidak ikut mengkristal. Filtrat ini
dipekatkan, kemudian didiamkan di suhu
kamar untuk pembentukan kristal. Kristal oBAP yang terbentuk masih mengandung
pengotor, dan dicuci dengan 1.5 mL metanol
dan 1 mL air dingin.
Air yang dipisahkan dari lapisan minyak
juga masih mengandung sedikit o-BAP dan
didinginkan semalaman pada suhu 0 °C.
Campuran beku kemudian dibiarkan mencair
di suhu kamar, kristal yang terbentuk disaring
dan dikering-udarakan. Seluruh kristal murni
yang terbentuk digabungkan, ditimbang bobot
totalnya, dan ditentukan titik lelehnya.

Sintesis β-Diketon
(Anggraini 2012)
Lima mmol o-BAP dalam gelas piala 50
mL ditambahkan 5 mL piridina kering, lalu
dipanaskan ke suhu 50 °C dalam penangas air.
Sementara itu, 7.5 mmol (1.5 ekuivalen) KOH
85% dihaluskan dengan alu dan lumpang yang
telah dipanaskan dalam oven 100 °C. Serbuk
KOH ini segera ditambahkan ke dalam
campuran di gelas piala dan diaduk selama 15
menit. Selama pengadukan, larutan akan
mengental dan berubah menjadi pasta
berwarna kuning-muda. Campuran dibiarkan
mendingin ke suhu kamar, kemudian
diasamkan dengan 7 mL asam asetat 10%.
Endapan kuning-muda yang terbentuk
disaring, dikeringkan di dalam oven pada suhu
60 °C. Setelah kering, endapan ditimbang dan
ditentukan titik lelehnya.

Pemurnian β-Diketon
(modifikasi Wheeler 1963)
Satu mmol β-diketon kasar ditimbang ke
dalam gelas piala 50 mL lalu dipanaskan di
dalam penangas air. Sambil menunggu suhu
penangas naik, sebanyak 20 mL etanol 95%
yang akan digunakan untuk melarutkan βdiketon dipanaskan hingga mendidih (±70° C)
di atas penangas tersebut. Etanol 95% panas
tersebut kemudian ditambahkan tetes demi
tetes dan perlahan ke dalam β-diketon kasar
hingga semua larut. Larutan disaring dalam
kondisi masih panas dan endapan hasil
penyaringan diperiksa dengan KLT serta diuji
penambahan FeCl3 dan pengukuran titik leleh.

Prenilasi β-Diketon
(modifikasi Nogueira et al. 2000)
Dua mmol β-diketon yang telah
dimurnikan dimasukkan ke dalam labu leher
dua yang telah dilengkapi balon N2.
Kemudian ditambahkan basa K2CO3 sebanyak
6 mmol dalam 20 mL aseton. Campuran
diaduk selama 30 menit pada suhu kamar, lalu
ditambahkan
prenil
bromida
dengan
menggunakan syringe sebanyak 2 mmol dan
diaduk selama 24 jam pada suhu kamar.
Selama reaksi, sistem terus berada dalam
atmosfer N2. Campuran kemudian disaring
dan filtrat diuji jumlah nodanya dengan KLT
2 dimensi. Pertama-tama digunakan eluen nheksana-EtOAc (8:2) dilanjutkan dengan nheksana-EtOAc (99:1). Pemisahan fraksi
senyawa
dilakukan
dengan
KLTP

4

menggunakan eluen yang sama. Pengukuran
spektroskopi 1H NMR dilakukan untuk
mengelusidasi produk akhir.

HASIL
β-Diketon Kasar
Fenil asetat sebagai bahan baku o-HAP
disintesis dengan memodifikasi metode
Septiani (2011) dalam hal lama pengadukan.
Rerata rendemen yang diperoleh 96 % (Tabel
1).

Gambar 3 Kristal o-BAP kering
Tabel 3 Hasil sintesis o-BAP
Ulangan

Tabel 1 Hasil sintesis fenil asetat
Ulangan
1
2

mmol
PhOH
250
250

mmol
PhOAc
236.95
241.56
Rerata

Rendemen
(%)
94.8
96.6
95.7

Isomerisasi fenil asetat menjadi o-HAP
dilakukan dengan metode Anggraini (2012).
Sintesis ini menghasilkan produk samping pHAP yang cukup besar. Mekanisme lengkap
pembentukan o-HAP dapat dilihat di
Lampiran 2. Sintesis o-HAP dilakukan 5 kali
ulangan. Hasil sintesis ulangan 1 dimurnikan
dengan KLTP. Hasil sintesis ulangan 2
digabung dengan ulangan 3 dan ulangan 4
digabung dengan ulangan 5 lalu dimurnikan
dengan KCV agar lebih efisien. Rendemen oHAP yang didapat ditunjukkan pada Tabel 2,
rerata sebesar 33.5%.

1
2

1
2&3
4&5

mmol
PhOAc
100.84
202.38
175.06

mmol
o-HAP
31.95
68.64
60.64
Rerata

Rendemen
(%)
31.7
33.9
34.7
33.5

Benzoilasi o-HAP menjadi o-BAP juga
dilakukan dengan metode Anggraini (2012).
o-BAP kering berbentuk kristal putih (Gambar
3). Rendemen yang dihasilkan mencapai
76%, berdasarkan 2 data terbaik yang
diperoleh (Tabel 3). Sebelumnya, sintesis oBAP dilakukan dengan mmol o-HAP lebih
kecil, yaitu 5, 20, dan 33 mmol dan rendemen
yang dihasilkan berturut-turut 34.1, 46.9, dan
69.5%.

mmol oBAP
38.13
40.13
Rerata

Rendemen
(%)
74.9
76.5
75.7

Senyawa β-diketon diperoleh dari
penataan-ulang Baker-Venkataraman o-BAP,
berbentuk padatan kuning-muda dengan nilai
Rf~0.49 dalam eluen heksana-MTC (8:2)
(Gambar 4). Rendemen β-diketon sebesar
83% (Tabel 4) dengan titik leleh 115–118 °C.
Data lengkap hasil sintesis β-diketon dapat
dilihat di Tabel 4.

Gambar 4 β-Diketon kasar
Tabel 4 Hasil sintesis β-diketon

Tabel 2 Hasil sintesis o-HAP
Ulangan

mmol
o-HAP
50.97
52.29

Ulangan

mmol
o-BAP

1
2
3
4
5
6

5
20
20.1
20.3
20.1
25.2

mmol
β-diketon
kasar
4.16
16.50
16.40
16.72
16.70
21.32
Rerata

Rendemen
(%)
82.1
82.5
81.6
82.4
83.1
84.6
82.7

Pemurnian β-Diketon
Pemurnian
β-diketon
bertujuan
mengurangi jumlah pengotor pada produk
prenilasi. Pemurnian dilakukan dengan
metode rekristalisasi sederhana dengan
metanol. Rerata rendemen pemurnian yang
diperoleh adalah 95.5% (Tabel 5).

5

Tabel 6

Fraksi
1
2
3
4

Gambar 5 β-Diketon murni
Tabel 5 Hasil pemurnian β-diketon
Ulangan
1
2
3

mmol βdiketon
kasar
25
25
26.5

mmol βdiketon
murni
23.80
23.91
25.39
Rerata

Hasil KLTP produk prenilasi βdiketon (eluen n-heksana :EtOAc
8:2)

Tabel 7

Rf
0.55
0.71
0.80
0.89

Hasil KLTP fraksi 3 dan 4 (eluen nheksana:EtOAc 99:1)

Rendemen
(%)

Fraksi

Rf

95.2
95.6
95.8
95.5

3A
3B
4A
4B

0.38
0.42
0.50
0.69

β-Diketon Terprenilasi
Prenilasi dilakukan terhadap β-diketon
yang telah dimurnikan sebanyak 2.4 g (10
mmol). Produk prenilasi berwarna cokelat
muda dan dimurnikan dengan KLTP sebanyak
2 kali. Eluen pertama ialah n-heksana:EtOAc
8:2, menghasilkan 4 fraksi (Tabel 6). Dari 4
fraksi tersebut, fraksi 2 tidak selalu muncul.
Fraksi 3 dan 4 dielusi kembali dengan eluen
n-heksana:EtOAc
99:1,
masing-masing
terpisah menjadi 2 fraksi (Tabel 7). Rendemen
fraksi 3A yang kemudian dielusidasi sebagai
β-diketon
terdiprenilasi
adalah
49%.
Spektrum 1H NMR fraksi 3A disajikan pada
Lampiran 3. Fraksi 3B dan 4B yang bobotnya
terbanyak ketiga dan keempat juga ditentukan
spektrum 1H NMR-nya (Lampiran 4) dan
didapati merupakan pengotor. Fraksi 4A
merupakan sisa β-diketon yang tidak bereaksi.

Bobot (g)
0.0251
0.1860
1.9314
0.6835

Bobot
(g)
1.7219
0.1930
0.4325
0.1760

Rendemen (%)
48.9
-

PEMBAHASAN
β-Diketon
Produksi β-diketon dilakukan melalui 4
tahap reaksi. Tahap awal adalah esterifikasi
fenol menjadi fenil asetat (Gambar 7). Tahap
berikutnya memiliki rendemen terendah,
yaitu sintesis o-HAP. Sintesis o-HAP
dilakukan dengan penataan-ulang Fries dari
fenil asetat (Gambar 8). Rendemen yang
rendah
disebabkan
oleh
rendahnya
regioselektivitas reaksi sehingga p-HAP juga
banyak dihasilkan.

Gambar 7 Reaksi sintesis fenil asetat

(a)

(b)

(c)

Gambar 6 β-Diketon terprenilasi kasar (a);
fraksi 3 (b) dan 3A (c) dari βdiketon terprenilasi

Gambar 8

Reaksi penataan-ulang Fries fenil
asetat.

Tahap berikutnya adalah esterifikasi oHAP menjadi o-BAP (Gambar 9) dilanjutkan
dengan penataan-ulang Baker-Venkataraman
(BV) senyawa o-BAP tersebut menghasilkan
β-diketon (Gambar 10). Penambahan basa
kuat KOH 85% mendeprotonasi karbon-α
pada o-BAP. Anion enolat yang terbentuk
memicu terjadinya penataan-ulang ester
melalui kondensasi Claisen intramolekul.

6

Pengasaman ion fenoksida yang terbentuk
akan menghasilkan β-diketon.

yang lebih sederhana. Basa K2CO3 digunakan
untuk mengambil Hα pada β-diketon sehingga
terbentuk karbanion yang berperan sebagai
nukleofili dan bereaksi SN2 dengan prenil
bromida. Kemungkinan lain, terjadi prenilasi
pada gugus –OH fenolik yang bersifat asam
dan mudah terdeprotonasi oleh K2CO3.
Mekanisme prenilasi selengkapnya dapat
dilihat di Lampiran 2.

Gambar 9 Reaksi benzoilasi o-HAP

Gambar 10

Reaksi penataan-ulang BV oBAP menjadi β-diketon.

Semua
tahap
produksi
β-diketon
menghasilkan rendemen yang tidak jauh
berbeda dengan rendemen tertinggi yang
diperoleh Septiani (2011) dan Anggraini
(2012) (Tabel 8). Mekanisme reaksi lengkap
semua tahap produksi β-diketon dapat dilihat
di Lampiran 3. Secara keseluruhan, β-diketon
murni pada penelitian ini diperoleh sebanyak
24% dari bahan awal fenol (Tabel 8) atau 59%
dari o-HAP.
Tabel 8
Tahap

Perbandingan
β-diketon
Septiani
(2011)
95%
33%
44%
85%
12%

hasil

Anggraini
(2012)
41%
73%
86%
26%

I
II
III
IV
V
VI
Keterangan:
I = Sintesis PhOAc
II = Sintesis o-HAP
III = Sintesis o-BAP
IV = Sintesis β-diketon
V = Pemurnian β-diketon
VI = Rendemen seluruh tahap

produksi
Sugiarto
(2012)
96%
33%
76%
83%
93%
24%

Gambar 11 Reaksi prenilasi β-diketon
Prenilasi dilakukan dengan bahan awal 10
mmol β-diketon. Setelah sintesis selama 24
jam diperoleh 4 fraksi KLTP dengan eluen nheksana-EtOAc (8:2). Dua fraksi paling
dominan ialah fraksi 3 dan 4 (Tabel 6). Fraksi
1 dan 2 menunjukkan 1 noda pada berbagai
eluen, sedangkan fraksi 3 dan 4 menghasilkan
masing-masing 2 noda ketika dielusi dengan
n-heksana:EtOAc (99:1) (Tabel 7). Analisis
sinyal-sinyal NMR proton fraksi 3A yang
merupakan senyawa β-diketon terdiprenilasi
dirangkum pada Tabel 9.
Spektrum 1H NMR menunjukkan 28
hidrogen yang tersebar dari 1.55 hingga 7.98
ppm. Secara umum, proton tersebut terbagi
menjadi 2 jenis, yaitu proton gugus prenil dan
proton cincin aromatik. Ada 2 jenis gugus
prenil, yaitu O-prenil dan C-prenil. Empat
sinyal singlet muncul di daerah alifatik dan
berasal dari 4 gugus –CH3. Sinyal ini
merupakan bukti kuat bahwa diketon telah
mengalami diprenilasi. Jika β-diketon hanya
termonoprenilasi, spektrum 1H NMR hanya
akan menunjukkan 2 sinyal pada daerah
tersebut dan jika tidak terjadi prenilasi, sinyal
proton –CH3 tidak muncul.

β-Diketon Terprenilasi
Prenilasi β-diketon dapat dilakukan
dengan prenil bromida atau prenil alkohol.
Pada penelitian ini digunakan prenil bromida
(Gambar 11) karena mekanisme sintesisnya

Tabel 9 Posisi sinyal-sinyal 1H NMR βdiketon
terdiprenilasi
(pelarut
CDCl3).

7

Posisi
Karbon
2
6
7
8
9
11, 15
12, 13,
14
16
17
19, 20,
24, 25
21
22

δH 500
MHz
(ppm)
5.53
6.88
7.52
6.96
7.73
7.98

Multiplisitas,
J (Hz)

Integrasi
(Σ H)

m
d, 8.4
t (lebar), 7.8
t (lebar), 7.8
dd, 7.8, 1.9
d, 7.1

1
1
1
1
1
2

7.40–7.45

m

3

2.65–2.75
5.12
1.55
1.59
1.63
1.68
4.44
5.25

m
t (lebar), 5.85
s
s
s
s
d, 6.5
t (lebar), 6.5

2
1
3
3
3
3
2
1

Proton pada posisi 17 dan 22 memiliki
geseran kimia yang sangat berdekatan, yaitu
5.12 dan 5.25 ppm, daerah geseran kimia yang
khas untuk proton vinilik. Proton vinilik pada
posisi 17 lebih ke medan bawah karena
adanya sedikit perambatan tarikan-elektron
dari atom O eter. Pola pembelahannya triplet
karena bertetangga dengan gugus metilena.
Kedua triplet tersebut agak melebar karena
pengaruh kopling alilik jarak-jauh, dan satu
sama lain memiliki kemiripan pola
pembelahan.
Proton metilena pada posisi 21 lebih ke
medan bawah (4.44 ppm) dibandingkan
dengan proton metilena pada posisi 16 (2.65–
2.75 ppm) karena adanya tarikan-elektron
langsung oleh atom O eter. Normalnya proton
–CH2– memiliki geseran kimia di sekitar 2–3
ppm seperti pada proton 16. Sinyal proton 21
memiliki pola pembelahan doblet karena
bertetangga dengan sebuah proton vinilik,
sedangkan sinyal proton 16 triplet karena juga
bertetangga dengan atom hidrogen-α. Efek
enantiotopik menyebabkan kedua proton 16
muncul sebagai 2 sinyal berbeda dalam
spektrum NMR meskipun kondisinya setara
secara kimia. Proton 27 tidak memperlihatkan

efek enantiotopik tersebut, maka hanya
muncul 1 sinyal. Menurut Pavia et al. (2009),
efek enantiotopik terjadi jika penggantian
salah satu proton dengan gugus lain akan
menghasilkan sepasang enantiomer.
Proton C-2 yang mengikat gugus prenil
bertetangga dengan 2 gugus karbonil sehingga
sangat terawaperisai dengan nilai geseran
kimia 5.53 ppm. Proton-α lazimnya memiliki
geseran kimia pada kisaran 2–3 ppm jika
hanya bertetangga dengan 1 gugus karbonil
dan tidak terjadi tautomerisasi. Adanya sinyal
proton C-2 ini membuktikan bahwa di antara
2 gugus prenil yang terikat ke β-diketon,
hanya salah satu terikat ke atom C-2 sehingga
tersisa 1 proton, gugus prenil lainnya terikat
ke atom O fenolik. Sinyal ini juga
menunjukkan bahwa bentuk enol tidak
dijumpai pada produk sintesis, berbeda
dengan β-diketon kasar yang memunculkan
sinyal enol pada geseran kimia 15.59 ppm
(Septiani 2011). Sinyal kecil di daerah 12 ppm
(Lampiran 3) adalah sinyal pengotor. Jadi,
keberadaan prenil menggeser kesetimbangan
tautomerisasi keto-enol ke bentuk keto.
Proton pada daerah aromatik terbagi
menjadi 2 jenis, yaitu proton cincin A dan
cincin B. Jumlah total proton pada kedua
cincin ini ada 8, sesuai dengan jumlah sinyal
1
H NMR proton yang teramati pada kisaran 7–
8 ppm. Meskipun kedua cincin sama-sama
mengalami tarikan-elektron dari gugus
karbonil, secara umum cincin A lebih
terperisai karena efek sumbangan-elektron
dari atom O eter. Jadi, sinyal-sinyal yang lebih
ke medan atas dari 8 sinyal proton aromatik
tersebut berasal dari cincin A.
Sinyal proton aromatik pada cincin A
terbagi menjadi 2, yaitu daerah yang lebih ke
medan bawah (7 dan 9) dan yang lebih ke
medan atas (6 dan 8). Posisi 7 dan 9 lebih
terawapaerisai karena efek tarikan-elektron
gugus C=O menghasilkan geseran kimia di
7.52 ppm (posisi 7) dan 7.73 ppm (posisi 9).
Posisi 7 sedikit lebih ke medan atas karena
posisinya lebih jauh dari C=O sehingga efek
tarikan-elektron yang dirasakan lebih lemah.
Sementara posisi 6 dan 8 lebih terperisai
karena efek-sumbangan elektron dari atom O
eter.
Sinyal proton aromatik pada cincin B
terbagi menjadi 2 daerah. Kelompok sinyal
pertama dihasilkan oleh 2 proton yang
berposisi orto (11 dan 15) terhadap gugus
karbonil dengan geseran kimia 7.98 ppm.
Sinyal kedua dengan integrasi ~3 di daerah
7.40–7.42 ppm merupakan tumpang-tindih

8

sinyal yang berasal dari 3 proton di posisi
meta dan para terhadap gugus karbonil.
1
H
NMR
β-diketon
Spektrum
terdiprenilasi masih memiliki beberapa sinyal
pengotor. Sinyal pengotor ini sebagian juga
terdeteksi pada spektrum 1H NMR untuk
fraksi 3B dan 4B (Lampiran 4). Hal ini
menunjukkan bahwa pengotor yang ada
kemungkinan besar terbawa dari β-diketon
awal. Jadi, senyawa β-diketon yang telah
dimurnikan diduga belum cukup murni dan
masih perlu dimurnikan lebih lanjut seperti
dengan kromatografi kolom. Namun, secara
umum pengotor yang muncul lebih sedikit
dibandingkan dengan spektrum 1H NMR hasil
sintesis dengan β-diketon tanpa pemurnian
sama sekali (hasil tidak dipublikasikan).

SIMPULAN DAN SARAN
β-Diketon murni telah berhasil disintesis
dengan rendemen 24% dalam 4 tahap dari
senyawa awal fenol. Prenilasi β-diketon
tersebut dengan prenil bromida dan basa
K2CO3 dalam aseton menghasilkan β-diketon
terdiprenilasi di Cα dan di O dengan rendemen
49%.
Pemberian gugus pelindung pada gugus –
OH β-diketon diperlukan agar diperoleh
produk yang termonoprenilasi di Cα. βDiketon yang digunakan juga perlu
dimurnikan kembali.

DAFTAR PUSTAKA
Anggraini L. 2012. Sintesis flavon dari fenol
dan benzoil klorida [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Arifin B. 2010. Pembuatan β-diketon sebagai
zat antara untuk sintesis 3-prenilflavon
[tesis]. Bandung (ID): Institut Teknologi
Bandung.
Aslam M, Intekhab J. 2009. Isolation of a
flavonoid from the roots of Citrus sinensis.
Mal J Pharmaceut Sci. 7:1-8.
Ferlinahayati. 2010. Fitokimia dan sifat
sitotoksik senyawa turunan fenol dari
genus Morus yang tumbuh di Jawa Barat.
[disertasi].
Bandung
(ID):
Institut
Teknologi Bandung.
Lee JI, Son HS, Park H. 2004. An efficient
synthesis
of
flavones
from
2-

hydroxybenzoic acids. Bull Korean Chem
Soc. 25:1945-1947.
Kim HP, Son KH, Chang HW, Kang SS.
2004. Anti-inflammatory plant flavonoids
and cellular action mechanisms. J
Pharmacol Sci. 96:229-245.
Musthapa I. 2009. Keanekaragaman metabolit
sekundr turunan fenol dari beberapa
spesies tumbuhan Artocarpus asal
Indonesia serta aktivitas biologinya
[disertasi].
Bandung
(ID):
Institut
Teknologi Bandung.
Nay B, Arnaudinaud V, Vercauteren J. 2002.
Total synthesis of asymmetric flavonoids:
the development and applications of 13Clabelling. CR Chimie 5:577-590.
Nogueira MA, Mahalga EG, Magalha AF,
Biloti DN, Laverde A, Pessine FBT,
Carvalho JE, Koh LK, Antonio MA,
Marsaioli AJ. 2003. A novel sunscreen
agent having antimelanoma activity. Il
Farmaco. 58:1163-1169.
Nomura T, Hano Y, Aida M. 1998.
Isoprenoid-subtituted flavonoids from
Artocarpus
plants
(Moraceae).
Heterocycles 47: 179-1205.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan
JR. 2009. Introduction to Spectroscopy.
Ed ke-4. Belmont: Brooks/Cole.
Septiani D. 2011. Sintesis 1-(2-hidroksifenil)3-fenilpropana-1,3-dion
dari
ohidroksiasetofenon dan benzoil klorida
[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Sukadana IM. 2009. Senyawa antibakteri
golongan flavonoid dari buah belimbing
manis (Averrhoa carambola Linn.). J Kim.
3:109-116.
Tseng TH, Chuang SK, Hu CC, Chang CF,
Huang YC. 2010. The synthesis of
morusin as a potent antitumor agent.
Tetrahedron. 66:1335-1340.
Valant-Vetschera KM, Wollenweber E. 2006.
Flavones and flavonols. Di dalam:
Andersen
OM,
Markham
KR..
Flavonoids: Chemistry, Biology, and
Applications. Boca Raton: CRC Pr. hlm
679, 684-689, 692.
Wang X, Yao N, Dixon S, Lam KS. 2007.
Synthesis of flavonoid analogues as
scaffolds for natural product-based

9

combinatorial libraries. J Comb Chem. 9:
668-676.
Wheeler TS. 1963. Flavone. Org Synth. 4:478.
Zuhra CF, Tarigan JBr, Sihotang H. 2008.
Aktivitas antioksidan senyawa flavonoid
dari daun katuk (Sauropus androgunus (L)
Merr.). J Biol Sumatera. 3:7-10.

10

LAMPIRAN

11

Lampiran 1 Bagan alir penelitian

Asetilasi fenol
menjadi fenil asetat
(modifikasi Septiani
2012)

Penataan-ulang fenil asetat
menjadi o-HAP (Anggraini 2012)

Benzoilasi o-HAP
menjadi o-BAP
(Anggraini 2012)

Penataan-ulang Baker-Venkataraman
o-BAP menjadi β-diketon
(Anggraini 2012)

Pemurnian β-diketon
(modifikasi Wheeler 1963)

Prenilasi β-diketon
(modifikasi Noguiera et al. 2000)

Pencirian spektroskopi
produk prenilasi β-diketon

12

Lampiran 2 Mekanisme reaksi setiap tahap sintesis
Sintesis Fenil Asetat

Sintesis o-HAP

 
Serangan orto

 
Serangan para

Sintesis o-BAP

13

Sintesis β-diketon

Prenilasi β-diketon

14

Lampiran 3 Spektrum 1H-NMR hasil prenilasi β-diketon fraksi 3A

A

Kelimpahan

D
E

C
B

Geseran kimia (ppm)

Perbesaran sinyal di daerah B:

Kelimpahan

Pengotor

Geseran kimia (ppm)

Pengotor

15

Perbesaran sinyal di daerah A:

Kelimpahan

Pengotor

Geseran kimia (ppm)

Kelimpahan

Perbesaran sinyal di daerah C:

Geseran kimia (ppm)

16

Kelimpahan

Perbesaran sinyal di daerah D:

Geseran kimia (ppm)

Kelimpahan

Perbesaran sinyal di daerah E:

Geseran kimia (ppm)

17

Lampiran 4 Spektrum 1H-NMR hasil prenilasi β-diketon fraksi 3B dan 4B
3 sinyal pengotor yang ditemukan pada β‐diketon
terdiprenilasi (fraksi 4A)

Kelimpahan

Spektrum Fraksi 3B:

Geseran kimia (ppm)
3 sinyal pengotor yang ditemukan pada
βdiketon- terdiprenilasi (fraksi 4A)

Kelimpahan

Spektrum Fraksi 4B:

Geseran kimia (ppm)