Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc 4. Prof. Dr. Tonel Barus Prof. Dr. Yunazar Manjang

Telah diuji pada Tanggal : 22 Juni 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Jamaran Kaban. M.Sc Anggota : 1. Dr. Mimpin Ginting, MS 2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

3. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc 4. Prof. Dr. Tonel Barus

5. Prof. Dr. Yunazar Manjang

Universitas Sumatera Utara RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama : Oloan Marican Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 08 Maret 1966 Alamat Rumah : Jln.Sisingamangaraja Gang. Mesjid No. 27 Simpang Limun Medan TeleponFaksHP : 085275703166Telp : 0617883418 E-mail : oloan.maricanyahoo.com Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 6 Medan Alamat Kantor : Jl. Ansari No. 34 Medan Kota Telp.Fax : 061-7367580 DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri 060827 Medan Tamat : 1979 SMP : SMP Swasta Tri Sakti Medan Tamat :1982 SMA : SMA Negeri 5 Medan Tamat :1985 Diploma-3 : Kimia Analis PAKA FMIPA USU Medan Tamat :1990 STRATA-1 : Teknik Kimia Fakultas Teknik USU Tamat :1999 STRATA-2 : Ilmu Kimia FMIPA USU Medan Tamat :2011 Universitas Sumatera Utara SINTESIS N-9,10 DIHIDROKSI STEARIL KITOSAN MELALUI REAKSI ANTARA KITOSAN DENGAN OLEIL KLORIDA YANG DIIKUTI REAKSI EPOKSIDASI ABSTRAK Dalam penelitian ini dilakukan sintesis N-9,10 – dihidroksi stearil kitosan melalui reaksi antara gugus amin dari kitosan dengan oleil klorida menghasilkan oleil kitosan yang selanjutnya diikuti reaksi epoksidasi, dimana oleil klorida diperoleh dari hasil klorinasi asam oleat dengan PCl 5 . Hasil analisis FT-IR senyawa N-9,10 – dihidroksi stearil kitosan memberikan puncak serapan 902,69 cm -1 dan 1404, 18 cm -1 yang menunjukkan serapan gugus C-OH, dan bertambahnya intensitas puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 3400 cm -1 . Setelah diepoksidasi diikuti hidrolisa menyatakan bertambahnya gugus -OH, puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 1712 cm -1 menyatakan gugus C=O dan pada daerah bilangan gelombang 725 cm -1 menunjukkan adanya ikatan CH 2 n dimana n ≥ 4 pada rantai stearil. Hasil penentuan nilai Hydrophilic Lipophilic Balance HLB melalui metode titrasi melalui penentuan bilangan asam dan bilangan penyabunan diperoleh 12,8 yang menunjukkan bahwa senyawa N-9,10 dihidroksi stearil kitosan merupakan zat pengemulsi dengan sistem dispersi OW. Kata Kunci: kitosan, asam oleat, klorinasi, oleil klorida, oleil kitosan, epoksidasi, N-9,10-dihidroksi stearil kitosan, hydrophilic lipophilic balance. Universitas Sumatera Utara SYINTHETIC OF N-9,10-DIHYDROXYDES OF STEARILE CHITOSAN BY A REACTION BETWEEN CHITOSAN WITH OLEOYL CHLORIDE FOLLOWED BY EPOXIDATION REACTION ABSTRACT It has been conducted a synthetic of N-9,10 – dihydroxydes of stearile chitosan by a reaction between chitosan with oleoyl chloride is obtained oleoyl chitosan followed by epoxidation reaction, where oleoyl chloride is obtained from the result of oleic acid chlorination with PCl 5. According to FT-IR analysis with N- 9,10 dihydroxydes of sterile chitosan generate an absorption of 902.69 cm -1 and showed the absorption of C-0H, and adding its vibration peak intensity on wave number 3400 cm -1 . Following epoxidated through hydrolyzed showed additional OH group, vibration peak wave number 1712 cm -1 indicated C=O group and wave number 725 cm -1 indicated existing bound of CH 2 n where n ≥ 4 in stearyl chain. The result of determining value of Hydrophilic Lipophilic Balance HLB by a titration method in determining its acid number and by saponification number is obtained 12.8 show that N-9,10 dihydroxydes of stearile chitosan is as the emulsion substance with a dispersion system of OW. Key Word: chitosan,oleic acid,chlorination,oleoyl chloride,oleoyl chitosan,epoxidation N-9,10-dihydroxydes of stearile chitosan, hydrophilic lipophilic balance. Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Pertama –tama saya panjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rakhmad dan karunia-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Saya ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga saya dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Mangister Ilmu Kimia Progaram Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Dengan selesainya tesis ini,perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Dr. Syahril Pasaribu, DTM MSc CTM., SpAK atas kesempatan yang diberikan kepada saya untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara . Ketua Program Studi Magister Kimia,Prof .Basuki Wirjosentono,MS,Ph.D Sekretaris Program Studi Kimia,Dr.Hamonangan Nainggolan,MSc beserta seluruh staf Pengajar pada Program Studi Magister Kimia Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya saya ucapkan kepada Prof. Dr. Jamaran Kaban, MSc selaku Promotor dan kepada Dr. Mimpin Ginting, MS selaku Co Promotor yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing saya hingga selesainya penelitian ini. Universitas Sumatera Utara Kepada Ayah W. Simangunsong alm dan Ibunda D. br. Sitorus serta Istri tersayang S. M br. Sitorus dan anak-anakku terkasih Erica, Theo, Grace. Terimakasih atas segala pengorbanan kalian dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu baik pengorbanan berupa moril maupun materil,budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa. Medan, Juni 2011 Oloan Marican Simangunsong Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK i ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI v DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR viii BAB. 1. PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Manfaat Penelitian 3 1.5 Lokasi Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 4 BAB. 2. TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Kitosan 5 2.2 Kegunaan Kitosan 7 2.3 Sifat-sifat Kitosan 7 2.4 Derivat – Derivat Kitosan 8 2.5 Asam Oleat 18 2.6 Klorinasi 19 2.7 Amidasi 20 2.7.1 Kegunaan Senyawa Amida 21 2.8 Epoksidasi 23 2.9 Surfaktan 24 2.9.1 Penentuan Uji HLB Surfaktan 26 BAB. 3. METODOLOGI PENELITIAN 29 3.1 Alat dan Bahan 29 3.1.1 Alat – alat 29 3.1.2 Bahan 29 3.2. Prosedure 29 3.2.1 Karakterisasi Bahan Dasar 29 3.2.2 Pembentukan Oleil Klorida 30 3.2.3 Pembentukan Oleil Kitosan 30 3.2.4 Sintesis Senyawa N-9,10 Dihidroksi Stearil Kitosan 31 Universitas Sumatera Utara 3.2.5 Penentuan Harga HLB 31 3.3 Bagan Penelitian 33 3.3.1. Pembentukan Oleil Klorida 33 3.3.2 Pembentukan Oleil Kitosan 34 3.3.3. Sintesis N-9,10- Dihidroksi Stearil Kitosan 35 3.4. Bagan Analisis 36 3.4.1. Analisis Bilangan Penyabunan 36 3.4.2. Analisis Bilangan Asam 36 BAB. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 37 4.1. Hasil 37 4.1.1. Hasil Analisis Spektrum FT-IR Kitosan dan asam oleat 37 4.1.2. Pembuatan Oleil Klorida 39 4.1.3. Pembentukan N - Oleil Kitosan 40 4.1.4. Epoksidasi N-Oleil Kitosan 41 4.1.5. Penentuan Nilai HLB N-9,10 Dihidroksi 42 4.2. Pembahasan 43 4.2.1. Spektrum FT-IR Kitosan 43 4.2.2. Spektrum FT-IR Asam Oleat 43 4.2.3. Spektrum FT-IR Oleil Klorida 43 4.2.4. N-Oleil Kitosan 44 4.2.5. Pembentukan N-9,10 Dihidroksi Stearil Kitosan 45 BAB. 5. KESIMPULAN DAN SARAN 48 5.1. Kesimpulan. 48 5.2. Saran. 48 DAFTAR PUSTAKA 49 LAMPIRAN 53 Lampiran 1 53 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 2.1. Nilai HLB Hidrofilik – Lipofilik Balance beberapa Surfaktan 27 2.2. Harga HLB Hidrofilik-Lipofilik Balance Gugus Fungsi 28 4.1. Penentuan Bilangan Penyabunan S 42 4.2. Penentuan Bilangan Asam A 42 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1. Struktur Kitosan 5 2.2. Reaksi Pembentukan O- Alkil Kitosan 9 2.3. Reaksi Pembentukan O- Dietil Pospat Kitosan 10 2.4. Reaksi Pembentukan N- 3,5- Dietilamino Benzoil Kitosan 11 2.5. Reaksi Pembentukan N- Asetil Kitosan 12 2.6. Reaksi Pembentukan N-Alkil Kitosan 12 2.7. Reaksi Pembentukan Kitosan Asetat 13 2.8. Reaksi Pembentukan Kitosan Palmitat 14 2.9. Reaksi Pembentukan Kitosan Sulfat 15 2.10. Reaksi Pembentukan Basa Schift 15 2.11. Reaksi Pembentukan Kitosan Nitrat 16 2.12. Reaksi Pembentukan N-Stearoil Kitosan 17 2.13. Reaksi Pembentukan N- Ftalyl Kitosan 17 2.14 . Bentuk Stereoisomer asam oleat 18 2.15. Reaksi Klorinasi terhadap asam Karboksilat maupun alkohol 19 2.16. Reaksi pembentukan Amida dari Derivat Asam Karboksilat 20 2.17. Beberapa Contoh Senyawa Amida 21 2.18. Reaksi umum pembentukan Epoksidasi 23 2.19. Reaksi pembentukan Senyawa Diol melalui reaksi Epoksidasi 24 2.20. Skala Penunjuk Nilai HLB. 27 4.1. Spektrum FT-IR Kitosan 37 4.2. Spektrum FT-IR Asam Oleat 38 4.3. Spektrum FT-IR Oleil Klorida 39 4.4. Spektrum FT – IR Oleil Kitosan 40 4.5. Spektrum FT – IR N-9,10-Dihidroksi Stearil Kitosan 41 4.6. Reaksi pembentukan Oleil Klorida 44 4.7. Reaksi pembentukan N– Oleil Kitosan 45 4.8. Reaksi pembentukan N- 9,10- Dihidroksi Stearil Kitosan 46 Universitas Sumatera Utara SINTESIS N-9,10 DIHIDROKSI STEARIL KITOSAN MELALUI REAKSI ANTARA KITOSAN DENGAN OLEIL KLORIDA YANG DIIKUTI REAKSI EPOKSIDASI ABSTRAK Dalam penelitian ini dilakukan sintesis N-9,10 – dihidroksi stearil kitosan melalui reaksi antara gugus amin dari kitosan dengan oleil klorida menghasilkan oleil kitosan yang selanjutnya diikuti reaksi epoksidasi, dimana oleil klorida diperoleh dari hasil klorinasi asam oleat dengan PCl 5 . Hasil analisis FT-IR senyawa N-9,10 – dihidroksi stearil kitosan memberikan puncak serapan 902,69 cm -1 dan 1404, 18 cm -1 yang menunjukkan serapan gugus C-OH, dan bertambahnya intensitas puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 3400 cm -1 . Setelah diepoksidasi diikuti hidrolisa menyatakan bertambahnya gugus -OH, puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 1712 cm -1 menyatakan gugus C=O dan pada daerah bilangan gelombang 725 cm -1 menunjukkan adanya ikatan CH 2 n dimana n ≥ 4 pada rantai stearil. Hasil penentuan nilai Hydrophilic Lipophilic Balance HLB melalui metode titrasi melalui penentuan bilangan asam dan bilangan penyabunan diperoleh 12,8 yang menunjukkan bahwa senyawa N-9,10 dihidroksi stearil kitosan merupakan zat pengemulsi dengan sistem dispersi OW. Kata Kunci: kitosan, asam oleat, klorinasi, oleil klorida, oleil kitosan, epoksidasi, N-9,10-dihidroksi stearil kitosan, hydrophilic lipophilic balance. Universitas Sumatera Utara SYINTHETIC OF N-9,10-DIHYDROXYDES OF STEARILE CHITOSAN BY A REACTION BETWEEN CHITOSAN WITH OLEOYL CHLORIDE FOLLOWED BY EPOXIDATION REACTION ABSTRACT It has been conducted a synthetic of N-9,10 – dihydroxydes of stearile chitosan by a reaction between chitosan with oleoyl chloride is obtained oleoyl chitosan followed by epoxidation reaction, where oleoyl chloride is obtained from the result of oleic acid chlorination with PCl 5. According to FT-IR analysis with N- 9,10 dihydroxydes of sterile chitosan generate an absorption of 902.69 cm -1 and showed the absorption of C-0H, and adding its vibration peak intensity on wave number 3400 cm -1 . Following epoxidated through hydrolyzed showed additional OH group, vibration peak wave number 1712 cm -1 indicated C=O group and wave number 725 cm -1 indicated existing bound of CH 2 n where n ≥ 4 in stearyl chain. The result of determining value of Hydrophilic Lipophilic Balance HLB by a titration method in determining its acid number and by saponification number is obtained 12.8 show that N-9,10 dihydroxydes of stearile chitosan is as the emulsion substance with a dispersion system of OW. Key Word: chitosan,oleic acid,chlorination,oleoyl chloride,oleoyl chitosan,epoxidation N-9,10-dihydroxydes of stearile chitosan, hydrophilic lipophilic balance. Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN

1. 1. Latar Belakang.