Sintesis Senyawa N-Ftaloyl Kitosan Melalui Reaksi Amidasi Antara Kitosan Dengan Ftalat Anhidrida

Sintesis Senyawa N-Ftaloyl Kitosan Melalui Reaksi Amidasi Antara Kitosan dengan Ftalat Anhidrida
(Misdawati)

SINTESIS SENYAWA N-FTALOYL KITOSAN MELALUI REAKSI
AMIDASI ANTARA KITOSAN DENGAN FTALAT ANHIDRIDA
Misdawati
Staf Pengajar Fak Teknik UNIVA

Abstrak
Reaksi amidasi antara kitosan dengan ftalat anhidrat dapat mengasilkan N-Ftaloyl kitosan. Amidasi dilakukan
dalam pelarut DMF melalui pemanasan selama 10 jam pada suhu 130 oC. Proses penghilangan pelarut dilakukan
melalui destilasi vakum pada suhu 60 oC tekanan 20 mmHg diikuti pencucian dengan dietil eter untuk
mendapatkan N-Ftaloyl kitosan. Hasil reaksi senyawa N-Ftaloyl kitosan selanjutnya dilakukan pengujian melalui
analisis spektroskopi FT-IR.
Kata kunci: N-Ftaloyl Kitosan, Amidasi

PENDAHULUAN

Kitin adalah sejenis polisakarida
turunan selulosa yang memiliki gugus Nasetil pada posisi atom C-2 mempunyai
rumus umum (C8 H13 NO5 ) n dengan nama

kimia Poli [β-(1
4)-2-asetamido-2deoksi-D-glukopiranosa]. Senyawa ini
banyak terdapat pada kulit luar hewan
invertebrata seperti antropoda, moluska,
dan annelida. Kitin juga terdapat pada
dinding sel tumbuhan kelas rendah
terutama pada sel fungi. Kulit-kulit
crustaceae
seperti
kulit
udang
mengandung 20 – 30% kitin dan kulit
kepiting mengandung 15 – 20% kitin dan
juga kulit cumi-cumi 100% (Alimuniar, A.
dan Zainuddin, R., 1992).
Kitosan adalah jenis polimer alami
yang mempunyai rantai bercabang dan
mempunyai rumus umum (C6H11NO4)n
4)-2atau disebut sebagai Poli [β-(1
amino-2-deoksi-D-glukopiranosa]. Kitosan

merupakan turunan utama dari kitin, di
mana untuk mendapatkan kitosan yang
baik tergantung dari kitin yang diperoleh
dan kelarutannya dalam suatu alkali serta
waktu yang digunakan dalam deasetilasi
(Mat, B. Z., 1995).
Kitosan memiliki gugus NH2 bebas
yang terdapat pada atom C nomor 2, di

mana gugus NH2 yang bebas tersebut dapat
dibuat
suatu
percabangan
dengan
menambahkan suatu ligan untuk menambah
suatu gugus fungsi yang baru sehingga
dapat mengubah porositas dari kitosan.
Pada tahun 1986, Kurita telah
berhasil mereaksikan antara kitosan
dengan nikotinat anhidrat dalam pelarut

asam asetat dan metanol menghasilkan
senyawa N-nikotinoyl kitosan.
Kemudian di tahun 1993, Kurita
berhasil mendeasetilasi kitin dengan
menggunakan NaOH 40% pada suhu 60oC
menghasilkan kitin dan kitosan. Selanjutnya
hasil yang diperolehnya tersebut direaksikan
kembali di tahun 1994 dengan melakukan
N-asetilasi dengan menggunakan asetat
anhidrat dalam pelarut metanol pada suhu
40oC menghasilkan kitin murni.
Di tahun yang sama kembali dia
berhasil melakukan tosilasi terhadap kitin
dengan menggunakan tosiloyl klorida
(TsCl) dalam pelarut piridine menghasilkan
tosiloyl kitin dan kitin.
Selain melakukan reaksi di atas di
tahun itu dia juga kembali berhasil
melakukan tritilasi terhadap kitin dengan
menggunakan tritiloyl klorida (TrCl)

dalam pelarut piridin menghasilkan
tritiloyl kitin dan kitin.

76

Jurnal Sains Kimia
Vol. 10, No.2, 2006: 76–79

Dari reaksi yang telah berhasil
dilakukan Kurita terhadap kitin dan
kitosan, juga peneliti tertarik untuk
membuat membran N-Ftaloyl kitosan
dengan mereaksikan senyawa kitosan
dengan ftalat anhidrida dalam pelarut DMF
di mana diharapkan dengan penambahan
ligan ftalat yang mempunyai gugus C=O,
n-bond dan π-bond dapat membuat suatu
percabangan pada gugus NH2 bebas dari
kitosan
yang

diharapkan
nantinya
mengubah porositas dari kitosan dengan
bantuan pelarut aprotik DMF di mana
senyawa yang terbentuk diharapkan dapat
digunakan sebagai membran dan pembuluh
darah buatan yang memiliki fungsi antara
lain menarik ion logam.
BAHAN DAN METODA
Alat-Alat
Alat-alat yang dipergunakan dalam
penelitian ini adalah gelas ukur, labu alas,
pengaduk magnet, pendingin bola, tabung
cacl2, pemanas, termometer, oven, statif
dan klem, neraca analitis, corong saring,
desikator, spatula, dan alat spektroskopi
FT-IR Shimadzu 8201 DC.

tekanan 20 mmHg sampai pelarut DMF
yang digunakan habis menguap. Residu

yang diperoleh dicuci dengan dietil eter
kemudian dimasukkan dalam oven pada
suhu 40oC selama 2 jam. Kristal yang
diperoleh dikeringkan dalam desikator dan
ditimbang, kemudian dilakukan pengujian
melalui analisis spektroskopi FT-IR.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kitosan
Kitosan yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan produk dari hasil
isolasi yang diperoleh dari kulit kepiting.
Dari 0,5 g kitosan yang digunakan untuk
reaksi amidasi dengan ftalat anhidrida
diperoleh 0,37 g membran N-Ftaloyl
kitosan. Dari data spektroskopi FT-IR
kitosan
memberikan
puncak-puncak
spektrum dengan serapan pada daerah

bilangan gelombang (cm-1) 3439,39;
2918,56; 2851,05; 1558,62; 1398,52, dan
1111,10.

Bahan-Bahan
Bahan-bahan yang dipergunakan dalam
penelitian ini adalah kitosan, kertas saring
Whatman, DMF, dietil eter, natrium sulfat
anhidrat, ftalat anhidrat berderajat p.a dari
E’Merck.
Metoda Pembuatan Membran NFtaloyl Kitosan
Sebanyak 0,5 g kitosan dimasukkan
ke dalam labu alas bulat volume 250
ml. Labu dihubungkan dengan pengaduk
magnetik dan pendingin bola yang
ujungnya dilengkapi tabung CaCl2. Ke
dalam labu ditambahkan sebanyak 0,444 g
ftalat anhidrat dan 25 ml DMF. Campuran
kemudian direfluks selama ± 10 jam pada
suhu 130oC. Hasil reaksi diuapkan melalui

destilasi vakum pada suhu 60oC dengan

77

Ftalat Anhidrida
Ftalat anhidrida yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan produk E’Merck.
Spektrum FT-IR ftalat anhidrida memberikan
puncak-puncak serapan kimia pada daerah
bilangan gelombang (cm-1) 3090,24;
2654,29; 2364,94; 2013,87; 1851,83;
1763,10; 1695,58; 1170,90; 1109,17;
1070,59; 1006,93.

Sintesis Senyawa N-Ftaloyl Kitosan Melalui Reaksi Amidasi Antara Kitosan dengan Ftalat Anhidrida
(Misdawati)

Pembahasan
Reaksi antara Kitosan dengan Ftalat
Anhidrida

Reaksi kitosan dengan ftalat anhidrida
menghasilkan membran amida yang
merupakan Membran N-Ftaloyl kitosan.
Reaksi diperkirakan adalah sebagai
berikut:
H OH
O
H

Hasil Reaksi Amidasi dari Kitosan
dengan Ftalat Anhidrida
Membran N-Ftaloyl kitosan merupakan
membran amida yang dibuat dengan
mereaksikan 0,5 g kitosan dengan 0,444 g
ftalat anhidrida dalam 25 ml pelarut DMF
direfluks selama 12 jam pada suhu 130oC
di mana selanjutnya hasil refluks yang
diperoleh setelah dilakukan didestilasi
vakum untuk menghilangkan pelarut yang
diikuti pencucian dengan dietil eter dan

dikeringkan di mana hasil kristal amida.
Membran N-Ftaloyl kitosan yang
diperoleh setelah ditimbang sebesar 0,37 g
yang selanjutnya dianalisa secara spektroskopi
FT-IR.
Hasil analisis secara spektroskopi FTIR memberikan spektrum dengan puncakpuncak serapan pada daerah bilangan
gelombang (cm-1) 3301,9; 2927,7; 2862,2;
2503,4; 2326,0; 2272,0; 1674,1; 1504,4;
1438,8; 1388,7; 1091,6; 906,5.

H OH

O
HO
+

O

H


O

OH
H

NH2

n

HO

DMF
130oC

O
H

O

H

OH
H

NH

O

n

O

O C

C OH

N-Ftaloyl Kitosan

Ftalat Anhidrida

Kitosan

Membran N-Ftaloyl Kitosan yang
diperoleh merupakan hasil dari reaksi
amidasi antara kitosan dengan ftalat
anhidrida dalam pelarut DMF dengan
kondisi refluks.
Berdasarkan HSAB, amidasi kitosan
dengan ftalat anhidrida dapat menghasilkan
N-Ftaloyl kitosan di mana H+ dari gugus
NH2 pada kitosan merupakan asam keras
(hard acid) yang mudah berikatan dengan
O dari ftalat anhidrida yang merupakan
basa keras (hard base) dan NH- dari
kitosan merupakan basa lunak (soft base)
yang selanjutnya akan bereaksi dengan
gugus asil R-C+-O dari ftalat yang
merupakan asam lunak (soft acid).
Berdasarkan dukungan teori ini maka
mekanisme reaksi amidasi antara kitosan
dengan ftalat anhidrat dapat digambarkan
sebagai berikut:
H OH

H

H OH

O
H O
H

- NH
+H

DMF
130oC
O-

H O

+

O

+

O
OH
H
n

O
H

O

H

OH
H

NH

O
O

C

C

Kitosan

Ftalat Anhidrat

n

O
OH

N-Ftaloyl Kitosan

78

Jurnal Sains Kimia
Vol. 10, No.2, 2006: 76–79

Dari hasil analisis spektroskopi FT-IR
memberikan spektrum dengan puncakpuncak serapan pada daerah bilangan
gelombang (cm-1) 3301,9; 2927,7; 2862,2;
2503,4; 2326,0; 2272,0; 1674,1; 1504,4;
1438,8; 1388,7; 1091,6; 906,5. Puncak
serapan pada daerah bilangan gelombang
3301,9 cm-1 menunjukkan adanya gugus
N-H dan gugus OH, hal ini didukung
dengan munculnya serapan pada daerah
bilangan gelombang 1674,1 cm-1. Bilangan
gelombang 2927,7 dan 2862,2
cm-1
merupakan serapan khas dari vibrasi
stretching C-H sp3 yang didukung dengan
vibrasi bending C-H sp3 pada daerah
bilangan gelombang 1438,8 cm-1 yang
menunjukkan adanya vibrasi bending C-H
sp3. Spektrum yang menunjukkan puncak
vibrasi pada daerah bilangan gelombang
2503,4; 2326,0; 2272,0 cm-1 adalah daerah
sidik jari dari senyawa aromatis. Vibrasi
gugus C=O (karbonil) muncul pada daerah
bilangan gelombang 1674,1 cm-1 yang
merupakan gugus khas dari C=O amida.
KESIMPULAN

Berdasarkan
hasil
penelitian
yang
dilakukan dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut:
1. Kitosan 0,5 g yang direaksikan dengan
ftalat anhidrida 0,444 g (0,003 mol)
dalam pelarut DMF pada suhu 130oC
selama 10 jam dapat menghasilkan
0,37 g membran N-Ftaloyl kitosan
yang merupakan membran amida.
2. Membran amida yang dihasilkan
merupakan senyawa N-Ftaloyl kitosan
yang belum dilakukan pengujiannya
apakah merupakan membran yang
dapat digunakan sebagai pembuluh
darah buatan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous, (1976), ”The Merck Index”, Merck
and Co.Inc , New Jersey , USA.

79

Billenstein, S; Blaschke, G., (1984), ”Industrial
Production of Fatty Amine and Their
Derivaties”, J. Am. Oil. Chem. Soc., 74,
847.
Brahmana, H. R., (1994), ”Sintesis Alkil Ester
dari Ester Selulosa Turunan Asam Lemak
Kelapa Sawit (CPO) dan Inti Kelapa Sawit
(CPKO) dengan Natrium Selulosa Pinus
Merkusi” Laporan Penelitian Hibah Bersaing,
Medan.
Fessenden, R. J. Fessenden, J. S., (1986), “Kimia
Organik“, Edisi Ketiga. Jilid II. Jakarta:
Erlangga.
Fieser, L. F., Williamson, K. L., (1978), “Organic
Experiments”, Sixth Edition, D.C. Heath
and Company, USA.
Harold H., (1990), “Kimia Organik”, Cetakan
Kedua, Erlangga, Jakarta.
Manskaya, S. M., Drodzora, T. V., (1968), “Geochemistry
of Organic Substance”, Pergamon Press,
Oxford.
Mat, B. Z., (1995), “Chitin and Chitosan”,
University Kebangsaan Malaysia.
Miranda, K. S., (2003), “Sintesis N-Steroyl
Glutamida Melalaui A midasi Asam Stearat
dengan
Asam
Glutamat”,
Skripsi,
Departemen Kimia FMIPA USU, Medan.
Morrison, T. R., (1992), ”Organic Chemistry”,
Sixth Edition, New York University,
Prentice Hall, USA.
Muzzarelli, R. A. A., (1997), ”Chitin”, Pergamon,
Oxford.
Muzzarelli, R. A. A., Jeuniaux, C., and Gooday, G. W.,
(1986),
”Chitin
in
Nature
and
Technology”, Plenum Press, New York.
Reck, R. A., (1984), “Marketing and Economics
of Oleochemicals to the Plastic Industry”, J.
Am. Oil Chem. Soc.
Riawan, S., (1990), ”Kimia Organik”, Cetakan
Pertama, Binarupa Aksara, Jakarta.
Rismana, E., (2000), “Langsing dan Sehat Lewat
Limbah Perikanan”, Peneliti di P3
Teknologi Farmasi dan Medika Badan
Pengkajian dan Penerapan Teknologi,
Jakarta.
Robert, G. A. F., (1992), ”The Aplication of
Chitin and Chitosan”, Merck and Co.Inc,
New Jersey, USA.
Smith, M. B., (1994), “Organic Chemistry”, Sixth
Edition, Jhon Wiley & Sons, New York.
Streitwieser, A., C. H. Heathcock., E. M. Kosower.,
(1992), “Intoduction to Organic Chemistry”,
Fourth Edition, Macmillan Publishing
Company, New York.