Metil Nitrat Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR

2.3 Metil Nitrat

Metil nitrat Gambar 2.10 dapat dihasilkan melalui cara destilasi campuran dari asam nitrat dan metanol. Gambar 2.10 Metil Nitrat http:en.wikipedia.metil-nitrat.org.com Namun, pembuatan metil nitrat dengan cara mendestilasi campuran asam nitrat dan metanol tidak disarankan karena sekali-kali dapat menimbulkan ledakan kecil kemudian terdekomposisi memberikan warna violet. HNO 3 CH 3 NO 3 + H 2 O CH 3 OH + Metanol Asam nitrat Metil nitrat Selain itu, metil nitrat juga dapat disintesis dengan reaksi substitusi asam nitrat terhadap metanol dengan menggunakan asam sulfat sebagai katalis. Reaksi yang terjadi adalah reaksi substitusi elektrofilik. Substitusi elektrofilik terjadi ketika reagen yang berperan adalah suatu elektrofil. Elektrofil adalah molekul yang dapat menerima pasangan elektron Fessenden, 1986. Pada pembuatannya dengan menggunakan asam sulfat, mula-mula asam nitrat dan asam sulfat dicampurkan kemudian didinginkan. Setelah itu diwadah yang lain juga dicampurkan asam sulfat dan metanol dan didinginkan. Campuran asam sulfat dan metanol ditambahkan ke dalam campuran asam sulfat dan asam nitrat sedikit demi sedikit dan diaduk dengan konstan pada suhu 10 C. Campuran hasil reaksi dicuci dengan air dingin dan larutan natrium klorida jenuh. Kemudian lapisan esternya ataupun lapisan atas ditambahkan dengan agen pengering. Metil nitrat yang diperoleh langsung digunakan dan tidak dapat disimpan. Reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut: CH 3 -OH HNO 3 H 2 SO 4 CH 3 -NO 3 metanol metil nitrat Black dan Babers, 2005. Universitas Sumatera Utara Metil nitrat sangat bersifat explosive yang biasanya digunakan sebagai bahan bakar roket. Secara umum sifat-sifat metil nitrat adalah memiliki berat molekul 77,04 gmol, larut pada alkohol dan eter,tidak larut dengan air dan memiliki titik didih 64,6 C Anonimous,1976.

2.4 Pembuatan Eter

Sintesa eter dapat dilakukan melalui beberapa metode diantaranya adalah : 1. Dehidrasi alkohol untuk membuat dialkil eter Sintesa dengan metode ini biasanya digunakan untuk mensintesa eter simetrik seperti dietil eter, dipropil eter maupun diisopropil eter. Suatu dialkil eter yang diperoleh melalui pemanasan alkohol primer maupun alkohol sekunder dengan asam sulfat pada temperatur 140 C. Pada sintesa ini pemanasan tidak boleh dilakukan pada suhu terlalu tinggi untuk mencegah terjadinya senyawa alkena dengan reaksi seperti berikut : 2 CH 3 CH 2 OH H 2 SO 4 140 C CH 3 CH 2 -O-CH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 CH 2 OH H 2 SO 4 180 C CH 2 =CH 2 + H 2 O Dalam metode ini alkohol tersier tidak dapat digunakan sebab alkohol tersier bila dipanaskan dengan asam sulfat tidak akan menghasilkan ditersier eter melainkan memberikan suatu olefin yang dihasilkan dari dehidrasi : CH 3 3 CHOH 140 C CH 3 2 C=CH 2 + H 2 O H + Sedangkan senyawa fenol untuk reaksi ini tidak dapat memberikan eter karena sulfonasi fenol mudah terjadi pada temperatur di bawah 140 C dan fenol mempunyai densitas elektron lebih rendah pada atom oksigennya sehingga permulaan protonasi tidak mudah terjadi. 2. Reaksi anion alkoksida atau fenoksida dengan dialkil sulfat Sintesa ini digunakan untuk membuat senyawa metil atau etil eter. Anion alkoksida biasanya diperoleh dari reaksi alkohol dengan suatu logam natrium, sedangkan anion fenoksida diperoleh dari suatu fenol dengan suatu natrium hidroksida: Universitas Sumatera Utara R-OH + Na RO - Na + + 12 H 2 OH + NaOH O - Na + + H 2 O Anion hidroksida dapat menyerang gugus alkil pada dimetil sulfat,CH 3 -OSO 2 O-CH 3 atau dimetil sulfat, CH 3 CH-OSO 2 O-CH 2 CH 3 melalui reaksi SN 2 . Kedua gugus alkil pada dimetil sulfat tersebut dapat mengalami penyerangan tetapi yang kedua memerlukan kondisi yang lebih kuat berhubung karena hal tersebut menyangkut serangan muatan negatif anion fenoksida terhadap muatan negatif anion sulfat. 3. Reaksi Suatu Senyawa Alkil Halida dengan Suatu Anion Alkoksida atau Fenoksida Sintesa Williamson Sintesa Williamson sangat penting karena kemudahannya untuk mensintesa eter yang tidak simetrik dan eter simetrik. Alkoksida dapat dibuat dengan mereaksikan alkohol dengan logam alkali seperti Na atau K sedangkan fenoksida dapat dibuat dari reaksi suatu fenol dengan natrium hidroksida atau dengan kalium karbonat. CH 3 CH 2 OH + Na CH 3 CH 2 O - Na + + 12 H 2 CH 3 3 COH + K CH 3 3 CO - K + + 12 H 2 Dalam sintesa ini vinil halida dan aril halida tidak dapat digunakan karena keraktifannya yang rendah terhadap substitusi nukleofilik, kecuali terdapat gugus NO 2 gugus penarik elektron lainnya yang cukup kuat pada posisi orto atau para untuk aril halida terhadap halogen pada cincin. Alkil halida berupa metil atau alkil halida primer memberikan hasil yang cukup baik sedangkan alkil halida sekunder dan tersier akan menghasilkan alkena. Alkoksida yang digunakan dapat berupa metil, primer, sekunder , alil atau aril. Alkoksida yang besar ukurannya dapat menghalangi reaksi substitusi, akibatnya akan terjadi reaksi eliminasi terhadap alkil halidanya Griffin, Jr. 1969. 4. Reaksi Alkilasi Senyawa Alkohol atau Fenol dengan Senyawa Diazo Reaksi alkilasi alkohol atau fenol yang umum dilakukan dengan senyawa diazo adalah pembentukan metil eter dengan senyawa diazometan. Universitas Sumatera Utara CH 2 N 2 + R-OH HBF 4 R-O-CH 3 + N 2 CH 2 N 2 + OH O-CH 3 + N 2 diazometan metil eter Pembentukan metil eter melalui metoda ini memberikan hasil yang cukup kuantitatif serta dapat dilakukan dalam jumlah yang kecil mg dengan memberikan rendemen yang tinggi. Reaksi diazometan dengan senyawa- senyawa alkohol dapat berlangsung dengan menggunakan katalis HBF 4 atau AlCl 3 sedangkan untuk senyawa- senyawa fenol disebabkan senyawa tersebut asam, reaksinya berjalan dengan baik pada temperatur kamar tanpa menggunakan suatu katalis March,J. 1984. 5. Pemanasan Alkil Halida dengan Perak oksida kering Metode ini hanya digunakan untuk membentuk eter simetri. Cl 2CH 3 CH 2 + Ag 2 O CH 3 CH 2 O CH 2 CH 3 + 2AgCl dietil eter etil klorida 6. Alkoksimerkurasi-demerkurasi dari Alkena Reaksi alkena dengan alkohol dengan adanya merkuri II trifluoroasetat dapat membentuk eter. CH 3 CH=CH 2 + CH 3 OH HgO 2 CCF 3 2 CH 3 CH CH 2 OCH 3 HgO 2 CCF 3 NaBH 4 CH 3 CHCH 3 OCH 3 Propena 2-metoksipropana Bahl, A. 2004.

2.4.1 Karakteristik senyawa eter

Senyawa- senyawa eter adalah senyawa yang tidak reaktif yang menunjukkan reaksi-reaksi kimia lebih menyerupai senyawa alkana dari pada senyawa- senyawa organik lainnya yang mempunyai gugus fungsi. Eter tidak dapat dioksidasi oleh pereaksi-pereaksi organik , tidak Universitas Sumatera Utara dapat direduksi , eliminasi maupun reaksi-reaksi dengan basa. Bila senyawa eter dipanaskan dengan asam kuat seperti HI atau HBr akan mengalami reaksi substitusi dan menghasilkan suatu alkil halida atau alkohol. Bila digunakan asam yang berlebih alkohol yang terbentuk dapat bereaksi lebih jauh menghasilkan alkil halida Fessenden, 1983. CH 3 CH 2 -O-CH 2 CH 3 + HI panas CH 3 CH 2 I + HOCH 2 CH 3 HI CH 3 CH 2 I Identifikasi gugus eter dalam spektrum inframerah memperlihatkan vibrasi ulur C-O-C. Di dalam spektrum serapan yang paling khas ialah sebuah pita pada daerah frekuensi 1150-1085 cm -1 untuk eter alifatik dan pada frekuensi 1270-1200 cm -1 untuk senyawa eter aromatik. Pemeriksaan dengan spektroskopi massa senyawa-senyawa eter dapat mengalami fragmentasi dengan terjadinya pemutusan pada ikatan C-C yang bersebelahan dengan atom oksigen dan juga fragmentasi pada ikatan C-O posisi beta terhadap cincin serta ion yang mula-mula terbentuk selanjutnya dapat mengalami fragmentasi dan diikuti dengan puncak khas aromatik pada me 78 dan 77 Silverstein, 1986.

2.5 Fourier Transform Infrared Spectroscopy FTIR

Instrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi inframerah pada berbagai panjang gelombang disebut spektrofotometer inframerah. Penyerapan radiasi inframerah sesuai dengan perubahan energi yang memiliki orde dari 2 hingga 10 Kkalmol Sastrohamidjojo,1990. Spektrofotometer inframerah pada umumnya digunakan untuk menentukan gugus fungsi suatu senyawa organik dan mengetahui informasi struktur suatu senyawa organik dengan membandingkan daerah sidik jarinya. Frekuensi inframerah biasanya dinyatakan dalam satuan bilangan gelombang wave number, yang didefenisikan sebagai banyaknya gelombang per sentimeter. Instrumen biasa memindai scan pada kisaran 700 sampai 5000 cm -1 . Spektroskpi inframerah terutama bermanfaat untuk menetapkan jenis ikatan atom-atom yang ada dalam molekul Hart,2003. Cahaya tampak terdiri dari beberapa range frekuensi elektromagnetik yang berbeda. Radiasi inframerah juga mengandung beberapa range frekuensi tetapi tidak dapat dilihat oleh mata. Pengukuran pada spektrum inframerah dilakukan pada daaerah cahaya inframerah tengah mid infrared yaitu pada panjang gelombang 2,5-50 µm atau bilangan gelombang Universitas Sumatera Utara 4000 – 200 cm -1 . Metode ini sangat berguna untuk mengidentifikasi senyawa organik dan organometalik Sagala,2013. Keadaan vibrasi dari ikatan terjadi pada keadaaan tetap , atau berkuantitas, tingkat – tingkat energi. Panjang gelombang eksak dari absorbsi oleh suatu tipe ikatan tertentu, bergantung pada macam getaran dari ikatan tersebut. Oleh karena itu, tipe ikatan yang berlainan C-H, C-C, O-H, dan sebagainya menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang dengan karakteristik yang berlainan. Banyaknya energi yang diabsorbsi oleh suatu ikatan bergantung pada perubahan dalam momen ikatan seperti vibrasi atom-atom yang saling berikatan lebih besar perubahan dalam momen ikatan mengakibatkan absorbsi sejumlah energi juga lebih besar Fessenden,1992. Identifikasi gugus eter dalam spektrum infra merah memperlihatkan vibrasi ulur C-O-C. di dalam spektrum serapan yang paling khas adalah sebuah pita pada daerah frekuensi 1150-1085 cm -1 untuk eter alifatik dan frekuensi 1270-1200 cm -1 untuk senyawa eter aromatik Silverstein, 1986. 2.6 Kromatografi GasSpektrometri Massa 2.6.1 Kromatografi Gas