Sintesis Amida Dari Asam Organik Alami Dengan Amina Alami

Sintesis Amida dari Asam Organik Alami dengan Amina Alami (Jamaran Kaban)
SINTESIS AMIDA DARI ASAM ORGANIK ALAMI DENGAN AMINA ALAMI
Jamaran Kaban Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan 20155 Abstrak Senyawa N-Stearoil glutamida dapat dihasilkan dari asam stearat (asam organik alami) dan asam glutamat (asam amino alami) melalui amidasi turunan asam stearat yakni stearoil klorida dengan asam glutamat. Amidasi stearoil klorida dengan asam glutamat menghasilkan senyawa N-stearoil glutamida dengan rendemen sebesar 77, 13 % dan titik lebur 135 – 136 0C. Hasil analisis produk N-stearoil glutamida didukung oleh data spektroskopi FT-IR dan 1H-NMR serta mempunyai harga HLB 3,39. Kata Kunci: Sintesis, Amida, Amina alami
77

PENDAHULUAN

Turunan senyawa alpha asam amino

sebagai amida maupun poliamida

dengan berbagai asam lemak dapat

dimanfaatkan

sebagai

bahan

antimikroba dan surfaktan. Turunan


asam lemak dengan asam amino

tersebut telah banyak dikembangkan

sebagai antimikroba yang memberikan

efek yang positif dan efektif terhadap

jenis mikroba seperti Escherichia coli,

Staphylococcus aureus, Pseudomonas,

aeruginosa, Microccus luteus, Bacillus

cerceus, dan candida albicans

(Sivasamy, A, et al., 2001).

Beberapa peneliti terdahulu telah


melakukan amidasi langsung melalui

pemanasan antara asam karbosilat

dengan senyawa amin yaitu reaksi

antara asam azelat dengan urea

menghasilkan senyawa amida yang

berguna sebagai surfaktan (Budijanto,

2002) dan reaksi antara dodekilamania

dengan asam ß-hidroksi pelargonat yang

merupakan turunan asam azelat

menghasilkan dodekil ß-hidroksi


pelargonamida yang berguna sebagai

zat anti penuaan dan anti keriput dalam

industri kosmetika (Silsia, D, 2000).

Asam stearat merupakan asam

lemak yang banyak dijumpai dalam

miyak nabati dan hewani. Asam stearat

tersebut di Sumatera-Utara telah

diproduksi dari minyak sawit melalui

hidrogenasi asam oleat seperti

dilakukan oleh PT. SOCI (Weni., H,


1997).

Asam glutamat merupakan senyawa

asam alpha amino yang sumbernya

banyak diperoleh dari protein kedelai

melalui hdrolisis enzimatik yang

selanjutnya difermentasikan (Fox, B.A,

et al., 1983). Dalam hal ini peneliti

mengembangkan sintesis N-stearoil

glutamida dari bahan dasar asam

glutamat yang merupakan asam amino


alami mengandung 2 gugus karboksilat

78

Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.2, 2005: 77-81
dan satu gugus amino dengan asam stearat yang merupakan asam organik alami.
BAHAN DAN METODA
Bahan Asam stearat diperoleh dari
PT.Sinar Mas Oleochemical Industry (SOCI), posfor triklorida, chloroform, asam glutamat, natrium hidrooksida, asam sulfat, petroleum benzine dan ethanol diperoleh dari E’merk Pembuatan Stearoil Klorida.
Sebanyak 0, 025 mol (7,11 gr) asam stearat dimasukkan kedalam labu alas bulat 250 ml yang dilengkapi dengan magnetik stirrer, dilarutkan dengan 20 ml chloroform kemudian melalui corong penetes ditambahkan sebanyak 0,03 mol (2,63 ml) PCl3. Selanjutnya dilakukan refluks pada suhu 60-70 oC selama 3 jam lalu dilakukan penyaringan dan filtrat hasil saringan ditambah 0,03 mol (4,41 gr) asam glutamat dalam campuran air dan aceton (pada pH 12 dengan NaOH) lalu diaduk pada suhu 0 0C selama 25 menit. Setelah pengadukan berikutnya selama 30 menit, campuran diasamkan dengan asam sulfat untuk membentuk kristal NStearoil glutamida. Selanjutnya dicuci dengan petroleum benzine, kristal yang diperoleh dilakukan rekristalisasi menggunakan campuran etanol / petroleum benzine. Selanjutnya dikeringkan dalam desikator, dan hasil tersebut ditentukan titik leburnya, harga HLB dengan metode titrasi dan analisis spektroskopi FT-IR beserta 1H-NMR.
Penentuan Harga HLB dengan Metode Titrasi. a) Penentuan Bilangan Penyabunan.
Sebanyak 5,0 gr N-Stearoil Glutamida dimasukkan kedalam gelas Erlenmeyer kemudian ditambahkan 50 ml KOH 0,5 N,

Sintesis Amida dari Asam Organik Alami dengan Amina Alami (Jamaran Kaban)

selanjutnya di didihkan sampai NSteroil Glutamida larut. Setelah didinginkan, dititrasi dengan HCl 0,5 N dengan menggunakan indikator phenolptalein hingga warna merah hilang. Kemudian dicatat volume HCl 0,5 N yang digunakan.

b) Penentuan Bilangan Asam.

Sebanyak 10 gr N-Steroil Glutamida


dimasukkan kedalam Erlenmeyer

kemudian ditambahkan 50 ml

alkohol

95%.

Selanjutnya

dipanaskan selama 10 menit sambil

diaduk. Setelah didinginkan dititrasi

dengan KOH 0,0463 N

menggunakan

indicator


phenolphthalein sampai terbentuk

warna merah jambu, lalu dicatat

volume KOH 0,0634 N yang di

gunakan.

harga HLB sebesar 3,39. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari dari N-stearoil glutamida memberikan spektrum dengan puncak serapan kimia pada daerah bilangan gelombang 3415, 2918, 2848, 1701, 1471, 463, 1186, 1055, dan 719 cm-1 (lampiran 1) sedangkan analisis spektroskopi 1H-NMR memberikan spektrum sebanyak 4 lingkungan proton pada daerah pergeseran kimia ( δ ) 0,9 ppm; 1,3 ppm; 1,8 ppm dan 2,3 ppm (lampiran 2).
Dari Penentuan Bilangan Penyabunan (P) dan Bilangan asam (A) dengan menggunakan metode titrasi diperoleh harga P dan A untuk stearoil glutamida sebesar 11,22 dan 13,24. Dengan menggunakan rumus diatas diperoleh harga HLB sebesar 3,39. Selanjutnya dengan menngunakan tabel skala keseimbangan hidrofil lifofil maka senyawa N-stearoil glutamida dapat digunakan sebagai pengemulsi W/O.

Untuk menentukan harga HLB digunakan rumus sebagai berikut:
HLB = 20 (1 - P/A) P = Bilangan Penyabunan A = Bilangan Asam
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Senyawa N-stearoil glutamida yang
diperoleh dari reaksi antara 0,025 mol (7,56 ml) stearoil klorida dengan 0,03 mol (4,41 gr) asam glutamat diperoleh rendemen sebesar 77,13 % (7,96 gr) dengan titik lebur 135 – 136 o C dan

Diskusi Amidasi N-stearoil klorida dengan
asam glutamat dapat menghasilkan Nstearoil glutamida berdasarkan prinsip Hard Soft Acid Base (HSAB). H+ dari NH2 merupakan asam keras (Hard Acid) yang mudah bereaksi dengan Cl- dari stearoil klorida yang merupakan basa keras (Hard Base) dan NH- dari asam glutamat merupakan basa lunak (Soft Base) yang mudah mudah bereaksi dengan gugus asil R-C+ =O yang merupakan asam lunak. Reaksi yang terjadi ialah:


H 3C

O (C H 2)16 O H

A sa m S te a ra t

+ P C l3

H 3C

O (C H 2)16 C l +

O HO

O OH
NH2

S te a ro il K lo rid a


A s a m G lu ta m a t

H 3C

O (C H 2)16 C l

S te a ro il K lo rid a

+

O H 3C (C H 2)16
NH HO

+ OH

OO

N -S te a ro il G lu ta m id a

H 3P O 3 HCl

79

Jurnal Sains Kimia Vol 9, No.2, 2005: 77-81

Gambar

1. Spektrum FT-IR N-Stearoil Glutamida dari Reaksi antara Stearoil Klorida dengan Asam Glutamat

Senyawa N-stearoil glutamida dimurnikan dari campuran pelarut petroleum benzine: etanol (1:1 v/v). Kristal yang diperoleh dianalisis dengan spektroskopi FT-IR (lampiran 1) memberikan serapan pada daerah bilangan gelombang 3415 cm-1 menunjukkan adanya gugus O-H. Hal ini didukung oleh adanya vibrasi bending pada daerah bilangan gelombang 1616 cm-1 untuk gugus N-H, bilangan gelombang pada daerah 29182848 cm-1 adalah merupakan vibrasi streching pada –(CH2)16 yang didukung

adanya serapan pada daerah bilangan

gelombang

1471-1463 cm-1

menunjukkan adanya vibrasi bending

dari –C-H sp3 dan serapan pada daerah


bilangan gelombang 719 cm-1

menunjukkan adanya vibrasi bending

dari CH2, sedangkan serapan pada daerah bilangan gelombang 1701 dan

1055 cm-1 menunjukkan vibrasi dari

gugus C=O amida dan vibrasi strching

dari gugus C-N.

Terbentuknmya senyawa N-stearoil

glutamida ini ditandai dengan

meunculnya gugus N-H pada bilangan

gelombang 3753 cm-1 dan gugus

karbonil (C=O) amida pada bilangan

gelombang 1701 cm-1.

Analisis spekktroskopi 1H NMR

(lampiran 2) memberikan spektrum

dengan lingkungan proton pada

pergeseran kimia (δ) 0,9 ppm

menunjukkan 3 buah proton pada CH3

dan pada daerah pergeseran kimia 1,3

ppm menunjukkan 30 buah proton pada

–(CH2)15-. Pada daerah pergeseran kimia

1,8 ppm menunjukkan 4 buah proton

masing-masing 2 proton pada gugus –

CH2 yang terikat pada gugus karbonil dan 2 buah proton pada gugus –CH2

yang terikat pada posisi dari gugus

karbosilat pada asam glutamat.

Sedangkan pergeseran kimia pada 2,3

ppm menunjukkan 3 buah proton yang

terikat pada posisi β dari gugus

karbosilat dari asam glutamat seperti

yang digambarkan pada struktur berikut

:

H 3C

1 ,3 p p m (C H 3)15

CH 2

O C

0 ,9 p p m

1 ,8 p p m

NH

HO

CH 2

CH

OH

C

CH2

C

80

O

2 ,3 p p m

O

Sintesis Amida dari Asam Organik Alami dengan Amina Alami (Jamaran Kaban)

Tidak munculnya puncak proton dari gugus N-H karena terjadi coupling antara hidrogen dengan oksigen dari karbonil sehingga membentuk jembatan hidrogen, sedangkan tidak terdapatnya puncak proton dari gugus karbosilat karena pergeseran kimia 11-12 ppm sedangkan spektrum hanya menunjukkan pergeseran kimia sampai 10 ppm
Gambar 2. Spektrum 1H-NMR N-Stearoil Glutamida
Tidak munculnya puncak proton dari gugus N-H karena terjadi coupling antara hidrogen dengan oksigen dari karbonil sehingga membentuk jembatan hidrogen, sedangkan tidak terdapatnya puncak proton dari gugus karbosilat karena pergeseran kimia 11-12 ppm sedangkan spektrum hanya menunjukkan pergeseran kimia sampai 10 ppm
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Senyawa N-stearoil glutamida dapat
dihasilkan melalui amidasi stearoil klorida dengan asam glutamat.

2. Rendemen yang dipoeroleh bessarnya 77,13 %
3. Senyawa N-stearoil glutamida yang diperoleh berdasarkan ppenentuan harga HLB dapat digunakan sebagai bahan pengemulsi W/O
Saran Disarankan untuk melakukan amidasi
terhadap asam alpha amino lainnya sekaligus melakukan uji aktivitasnya sebagai anti mikroba.
DAFTAR PUSTAKA
Budijanto, (2002),” Sintesis Senyawa Surfaktan 1,9-Dilaktosil Nonanadiamin Melalui Reaksi Amidasi Antara asam Laktat Dengan 1,9- Nonanadiamin Yang Diturunkan dari Asam Oleat”, Program Pasca Sarjana USU, Medan.
Fox, B.A., Allan G. Cameron (1983), “Foof Science: a chemical approach “, 4th Ed., Hodder and Stoughton, London.
Gabriel, R, (1984), Selective Amidation of Fatty Methyl Esters with N(2- Aminoethyl) - Ethenolamine under Base Catalysis.
Silsia, D, (2000) “Sintesis Dedokil - Pelargonamida Melalui Reaksi Amidasi Dodekilamina dengan asam -Hidroksi Pelargonat yang Diturunkan dari asam Risinoleat”.
Sivasamy, A.M.Krishnaveni, and P.G. Rao (2001), “Preparation, Characterization, and Surface and Biological Properties of N Stearoyl Amino Acids” J.Am.Oil.Chem.Soc, 78 (9).
Weni, H., (1997), “Laporan Kerja Praktek PT SOCI”, Jurusan Kimia, Program D3 Kimia Analis, FMIPA USU, Medan.
81