Tabel I. Karakteristik senyawa antara dan senyawa target dalam reaksi sintesis 4-2- klorofenilbut-3-en-2-on
No Nama senyawa
Formula kimia Bobot massa
grammol A
Etil 2-[2-klorofenil hidroksil metil] -3-oksobutanoat
C
13
H
15
O
4
Cl 270
B Etil -2-[2-klorofenilmetilidena]-
3-oksobutanoat C
13
H
13
O
3
Cl 252
C Asam -2-[2-klorofenilmetilidena]
-3-oksobutanoat C
11
H
9
O
3
Cl 224
D 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on
C
10
H
9
OCl 180
G. Kromatografi
Kromatografi merupakan teknik pemisahan yang paling umum dan paling sering digunakan dalam bidang kimia analisis. Kromatografi merupakan teknik
pemisahan yang menggunakan fase diam dan fase gerak yaitu dengan melihat interaksinya antara senyawa dengan fase diam dan fase gerak. Salah satu jenis
kromatografi yang sering digunakan yaitu kromatografi lapis tipis KLT yang fase diam berupa lapisan yang seragam pada permukaan bidang datar yang didukung
oleh lempeng kaca, plat alumunium, atau plat plastik. Fase gerak adalah cairan atau pelarut atau gas pembawa yang tidak bereaksi dengan senyawa-senyawa yang
dipisahkan Sherma and Fried, 2003. Dilihat dari banyaknya jumlah senyawa yang akan dipisahkan,
kromatografi dapat dibedakan menjadi dua yaitu kromatografi untuk analisis dan kromatografi preparatif. Kromatografi analitik memerlukan sampel dalam jumlah
sedikit dan bertujuan untuk memisahkan dan dianalisis. Komponen yang
dipisahkan hanya untuk menentukan jumlah dan struktur senyawa. Kromatografi preparatif dilakukan untuk memisahkan senyawa dalam jumlah yang cukup untuk
diambil kembali dan dianalisis selanjutnya Rohman dan Gandjar, 2012. Ada beberapa kelebihan metode kromatografi dibandingkan dengan
metode pemisahan yang lain yaitu metode ini dapat dilakukan untuk jumlah sampel yang sangat kecil dalam mikro atau semimikro. Selain itu metode ini bersifat
selektif untuk senyawa organik multikomponen. Hal ini disebabkan interaksi fase diam dan fase gerak secara simultan terdapat senyawa-senyawa organik yang
dipisahkan dapat memberikan perbedaan distribusi dan berakhir pada pemisahan senyawa-senyawa yang secara struktural sangat mirip sekalipun. Dengan demikian,
biaya yang harus dikeluarkan juga minimal dan metode ini menjadi sangat efektif serta efisien Wonorahardjo, 2013.
H. Elusidasi
1. Spektrofotometri inframerah IR
Sinar inframerah mempunyai panjang gelombang 600-4000 cm
-1
yang lebih panjang dari pada sinar UV-Vis dan memberikan energi yang lebih kecil.
Sinar inframerah hanya dapat menyebabkan vibrasi pada ikatan baik berupa streaching
maupun bending. Setiap ikatan mempunyai bilangan gelombang v yang spesifik sehingga spektra IR dapat digunakan untuk melacak gugus
fungsional suatu molekul. Keunggulan menggunakan spektra IR lebih banyak digunakan untuk melacak gugus fungsi spesifik seperti alkena, alkuna, karbonil,
hidroksi, nitril, amina dan amida sekitar 400-1500 cm
-1
Sitorus, 2009.
Inti-inti atom yang terikat oleh ikatan kovalen akan mengalami getaran atau osilasi sehingga energi yang diserap menyebabkan kenaikan dalam
amplitudo getaran atom-atom yang terikat. Molekul ini berada dalam keadaan vibrasi tereksitasi, dan keadaan vibrasi dari ikatan sangat tergantung terhadap
tipe ikatan. Tipe ikatan yang dihasilkan setiap senyawa berbeda-beda maka radiasi inframerah yang diserap akan berbeda dan menunjukkan pada panjang
gelombang tertentu. Ikatan-ikatan yang menyerap energi inframerah akan menjalani berbagai macam osilasi yaitu bisa menyebabkan kenaikan vibrasi ulur
ataupun kenaikan vibrasi tekuk Fessenden and Fessenden, 1986. Sumber sinar inframerah menghasilkan sinar inframerah yang dibagi
menjadi 2 berkas yang intensitasnya sama Io. Salah satu berkas sinar dilewatkan ke cuplikan sehingga intensitasnya berkurang menjadi I. Chopper
berputar sehingga menerima berkas sinar baku dari reflektor 1 dan berkas sinar yang melewati cuplikan reflektor 2 secara bergantian. Sinar dengan intensitas
yang berbeda Io dan I tersebut masing-masing diubah menjadi monokromatis oleh monokromator. Sinar ini selanjutnya diterima oleh detektor dan diubah
menjadi spektrum Sitorus, 2009. Berdasarkan informasi yang didapat dari inframerah, dapat diketahui
keberadaan gugus-gugus fungsi yang penting yang terdapat dalam senyawa hasil sintesis. Gugus-gugus fungsi ini akan memberikan gambaran yang sangat
penting dalam penentuan struktur senyawa Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005.
2. Spektrofotometri massa
Prinsip dasar mengenai spektroskopi massa adalah pada saat senyawa dalam keadaan gas atau uap jika berada dalam arus listrik tegangan tinggi dapat
melepaskan elektron e
-
menjadi kation. Kation ini dapat dipercepat dan dibiaskan oleh medan magnet, medan listrik, dan pembiasan ini akan tergantung
pada massa, muatan dan kecepatan kation tersebut Hoffmann and Stroobant, 2007.
Penyiapan dan memasukan sampel dapat menggunakan beberapa sistem seperti sistem reservoir, sistem pemanasan ataupun sistem kromatografi gas.
Penyiapan dan memasukan sampel menggunakan sistem kromatografi gas merupakan salah satu metode yang paling sering digunakan dalam sintesis
senyawa organik. Penggunaan metode kromatografi gas bertujuan untuk memisahkan beberapa sampel berdasarkan titik didih senyawa sehingga nantinya
didapatkan beberapa komponen yang telah terpisah. Proses volatilisasi terjadi pada proses ini yaitu proses suatu zat diubah menjadi uap dalam keadaan vakum
tinggi. Sampel yang telah dipisahkan menggunakan kromatografi gas akan di
ionisasi untuk membentuk suatu muatan positif. Metode ionisasi yang sering digunakan seperti electron impact EI, chemical ionization, field ionization field
desorption, dan fast atom bombardment. Penggunaan metode electron impact
atau bombardir elektron menggunakan potensial ionisasi 70 eV. Pada metode ionisasi ini, senyawa akan disinari dengan berkas elektron yang dihasilkan oleh
lempeng katoda dan akan akan pecah menjadi ion molekul ataupun ion-ion
fragmen. Pemisahan ion molekul dengan ion-ion fragmen menggunakan suatu medan magnet ataupun quadruplet. Setelah terpisah, maka kolektor akan
mendeteksi dan mencatat ion yang dihasilkan dalam bentuk spektra Sitorus, 2009.
Gambar 13. Pola peak M dan M+2 dari senyawa yang memiliki atom halogen seperti klor atau brom Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005
Dalam analisa menggunakan spektroskopi massa, kelimpahan isotop suatu atom perlu diperhatikan karena atom-atom dari unsur yang sama di alam
tidak hanya terdiri dari satu isotop saja. Senyawa-senyawa halogen pada umumnya memiliki beberapa isotop seperti senyawa yang mengandung satu
atom klor akan menghasilkan peak M+2 pada peak ion molekul, hal ini disebabkan oleh adanya isotop
37
Cl. Aplikasi adanya atom-atom halogen dalam pembacaan spektrum akan sangat mudah diketahui karena terdapat rasio peak M
dan M+2 sehingga pola peak yang dihasilkan akan mengidentifikasi atom yang terikat dalam suatu senyawa Gambar 13.
Berdasarkan informasi yang didapat dari spektroskopi massa, dapat diketahui berat molekul senyawa hasil sintesis dan ion fragmen yang stabil yang
penting dalam senyawa hasil sintesis. Ion fragmen akan memberi gambaran yang sangat penting dalam penentuan struktur senyawa Silverstein, Webster, and
Kiemle, 2005.
I. Landasan Teori
Reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan suatu reaksi antara senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugus karbonil
dengan senyawa aldehida atau keton dalam suasana basa. Etil 3-oksobutanoat merupakan suatu senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen alfa yang diapit oleh
dua gugus karbonil yang akan mudah teraktivasi oleh adanya katalis basa dimetilamin membentuk ion enolat. Ion enolat yang terbentuk akan menjadi
karbanion etil 3-oksobutanoat yang bertindak sebagai sebuah nuklofil yang akan menyerang atom C karbonil yang bermuatan positif pada 2-kloro-benzaldehida
yang merupakan senyawa aldehida. Produk akhir dari reaksi tersebut akan menghasilkan 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on. Persamaan reaksi umum yang terjadi
ditunjukkan oleh gambar berikut:
Gambar 14. Reaksi umum sintesis 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on
Sintesis senyawa
4-2-klorofenilbut-3-en-2-on dilakukan
dengan menggunakan katalis suatu basa yaitu dimetilamin. Penggunaan katalis basa
mengarahkan reaksi melalui jalur pembentukan ion enolat sehingga reaksi akan berjalan lebih cepat dikarenakan adanya suatu karbanion etil 3-oksobutanoat yang
bermuatan negatif dan bersifat reaktif.
J. Parameter Empiris
Senyawa 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on
terbentuk dari
2-kloro- benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin dibuktikan dengan
menggunakan elusidasi struktur.
25
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis Rancangan Penelitian
Penelitian yang berjudul “Reaksi antara 2-kloro-benzaldehida dan etil 3- oksobutanoat dengan katalis dimetilamin
“ merupakan penelitian non eksperimental deskriptif. Dalam penelitian ini hanya dipaparkan fenomena yang terjadi tanpa
melibatkan hubungan sebab-akibat.
B. Parameter
Senyawa 4-2-klorofenilbut-3-en-2-on dapat terbentuk dari 2-kloro- benzaldehida dan etil 3-oksobutanoat dengan katalis dimetilamin dan
memungkinkan terbentuknya senyawa lain seperti etil 2-[2-klorofenil hidroksi metil]-3-oksobutanoat, etil-2-[2-klorofenilmetilidena]-3-oksobutanoat, dan asam-
2-[2-klorofenilmetilidena]-3-oksobutanoat.
C. Definisi Operasional
1. Molekul target merupakan senyawa hasil sintesis yang diharapkan terbentuk.
2. Rendemen senyawa adalah persentase jumlah produk reaksi yang dihasilkan dari
hasil sintesis dibandingkan dengan jumlah produk reaksi secara teoretis. 3. Starting material merupakan bahan awal atau sebuah reaktan yang diperlukan
dalam proses sintesis organik.
