SINTESIS ASAM P-HIDROKSISINAMAT MENGGUNAKAN KATALIS PIRIDIN BERDASARKAN REAKSI KONDENSASI KNOEVENAGEL

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Andrian Erwinto NIM : 048114070

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

SINTESIS ASAM P-HIDROKSISINAMAT MENGGUNAKAN KATALIS PIRIDIN BERDASARKAN REAKSI KONDENSASI KNOEVENAGEL SKRIPSI

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2008

  ii

SINTESIS ASAM P-HIDROKSISINAMAT

MENGGUNAKAN KATALIS PIRIDIN

  

BERDASARKAN REAKSI KONDENSASI KNOEVENAGEL

SKRIPSI

  Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

  Program Studi Ilmu Farmasi Oleh :

  Andrian Erwinto NIM : 048114070

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2008

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI iii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

iv PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

v

H a l a m a n P e r s e m b a h an

  ”Siapakah di antara kamu yang karena kekuatirannya dapat menambahkan sehasta saja pada jalan hidupnya?” (Matius 6:27)

Kupersembahkan karya ini untuk :

  Tuhan Yesus Kristus Keluarga Besar Suwardi Budinusi Citra Puspita Sari Semangat, Gairah, Emosi, Tekanan, Kekecewaan Dan

Kelegaanku

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI vi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

  Nama : Andrian Erwinto NIM : 048114070 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

  Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

  

SINTESIS ASAM P-HIDROKSISINAMAT MENGGUNAKAN KATALIS

PIRIDIN BERDASARKAN REAKSI KONDENSASI KNOEVENAGEL

  berserta perangkat yang diperlukan. Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikan di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal 22 Juli 2008

  Yang menyatakan, Andrian Erwinto vii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PRAKATA

  Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas karya indah-Nya melalui penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

  

Sintesis Asam p-hidroksisinamat Menggunakan Katalis Piridin Berdasarkan

Reaksi Kondensasi Knoevenagel. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

  memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm.).

  Penulisan skripsi ini tidak akan pernah lepas dari bantuan, dorongan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

  1. Rita Suhadi, M.Si., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing yang bersedia untuk mengarahkan dan membantu penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.

  3. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. selaku dosen penguji atas waktu, bantuan dan saran yang telah diberikan.

  4. Christine Patramurti, M.Si., Apt. selaku dosen penguji atas waktu, bantuan dan saran yang telah diberikan.

  5. Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Wagiran dan Bimo atas kerelaan dan kesabarannya dalam membantu penulis.

  6. Cinnamic team : Andreas Bob, Fajar Agung, Elvan Lukivano, Edvan Sarani dan Yusak Gunawan; Furfural project : Borisdeva dan Probo Baroto serta Iron club : Kak Bod Budi, Leo Agustoo dan Adityo Digja atas kebersamaan, kekompakan, semangat serta dukungan selama proses pengerjaan skripsi. viii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  7. Teman-teman terbaikku, UKF dolan-dolan atas memori yang seringkali masih membuat penulis merasakan kerinduan tentang masa-masa indah di Farmasi.

  8. Segala kesempatan dalam kepanitian di Farmasi yang membentuk pribadi penulis.

  9. Semua sahabat angkatan 2000 hingga 2007 yang penulis kenal.

  10. Semua bagian dari perjalanan hidup yang menjadi inspirasi bagi penulis.

  Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, sumbangan pemikiran, saran dan kritik yang membangun akan sangat diharapkan. Akhir kata penulis memohon maaf atas segala kekurangan dan mudah-mudahan skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

  Penulis ix PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

  Yogyakarta, 2 Juli 2008 Penulis Andrian Erwinto x PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

INTISARI

  Telah dilakukan sintesis asam p-hidroksisinamat yang diketahui memiliki potensi sebagai senyawa antioksidan yang lebih baik daripada asam sinamat. Sintesis ini dimaksudkan untuk menambah perbendaharaan senyawa- senyawa antioksidan yang sekarang ini cukup dibutuhkan untuk menghambat terjadinya reaksi oksidatif dari radikal bebas didalam tubuh.

  Penelitian ini merupakan suatu penelitian non eksperimental yang dilakukan dengan mereaksikan asam malonat dan p-hidroksibenzaldehida menggunakan katalis piridin. Pada senyawa hasil sintesis dilakukan analisis hasil penelitian dengan cara uji organoleptis, uji kelarutan serta identifikasi dan uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis dan pengukuran titik lebur. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan

  1 spektrofotometri Inframerah dan spektroskopi H-NMR.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen senyawa hasil sintesis sebesar 16,14 %. Senyawa hasil sintesis berupa serbuk jarum, berwarna putih- coklat mengkilat, praktis tidak larut dalam air dan benzena sukar larut dalam

  ,

  piridin namun larut dalam air panas, etanol dan eter. Identifikasi dengan KLT menunjukkan senyawa hasil sintesis mempunyai bercak tunggal pada KLT dengan 3 fase gerak dengan polaritas yang berbeda. Jarak lebur senyawa hasil sintesis sebesar 218-219° C. Elusidasi struktur menggunakan spektra Inframerah

  1 asam p-hidroksisinamat.

  Kata kunci : asam p-hidroksisinamat, antioksidan, reaksi kondensasi Knoevenagel, p-hidroksibenzaldehida, asam malonat, piridin. xi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT

  It has been done the synthesis of p-hydroxycinnamic acid was known had a stronger antioxidant activity than cinnamic acid. It was expected to enhance the antioxidant agent treasuries that were needed by people for now in purposing to prevent oxidation reaction of free radical in the human body.

  This is a non experimental research that was done by reacted malonic acid and p-hydroxybenzaldehyde with pyridine as a catalyst. The analysis carried out in this research has been done by organoleptic test, solubility test, identification and purity test by thin layer chromatography, melting point test and

  1

  the elucidation structure by spectrophotometry Infrared and spectroscopy

  H- NMR. The result showed that the rendement of synthetic product was 16,14 %. Synthetic product was needle shaped, white-brown sparkled, practically insoluble in water and benzene, slighty soluble in pyridine but soluble in hot water, ethanol and ether. Identification of the synthetic product by TLC showed only one spot in the TLC with 3 polarity mobile phase. Melting point value of synthetic product is

  1

  218-219° C. Spectra of Infrared and H-NMR showed that the synthetic product was p-hydroxycinnamic acid. Key words : p-hidroxycinnamic acid, antioxidant, Knoevenagel condensation reaction, p-hidroxybenzaldehyde, malonic acid, pyridine.

  xii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL............................................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN.............................................................................v HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI..........................................................vi PRAKATA.............................................................................................................vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.................................................................ix

  INTISARI. .............................................................................................................x ABSTRACT...........................................................................................................xi DAFTAR TABEL.................................................................................................xvi DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xix

  BAB I. PENGANTAR...........................................................................................1 A. Latar Belakang ................................................................................................ 1

  1. Permasalahan ............................................................................................ 3

  2. Keaslian Penelitian.................................................................................... 3

  3. Manfaat Penelitian .................................................................................... 4

  B. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 4

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA................................................................... 5 A. Asam Sinamat ................................................................................................. 5

  xiii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  B. Asam p-hidroksisinamat.................................................................................. 6

  C. Peran Senyawa Karbonil dalam Reaksi Kondensasi Karbonil.........................7

  D. Amina dan Kebasaannya................................................................................. 8

  E. Reaksi Kondensasi Knoevenagel......................................................................9

  F. Dehidrasi dan Dekarboksilasi ......................................................................... 11

  G. Metode Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis..... 12

  1. Kelarutan....................................................................................................12

  2. Rekristalisasi..............................................................................................13

  3. Pengukuran Titik Lebur.............................................................................13

  4. Identifikasi dan Uji Kemurnian dengan Kromatografi Lapis Tipis ( KLT ).......................................................................................................14

  1. Spektrofotometri Inframerah......................................................................16

  1

  2. Spektroskopi Resonansi Magnet Inti ( H-NMR).......................................17

  I. Landasan Teori.................................................................................................18 J. Hipotesis...........................................................................................................19

  BAB III. METODE PENELITIAN........................................................................20 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ...................................................................... 20 B. Definisi Operasional ....................................................................................... 20 C. Bahan Penelitian.............................................................................................. 20 D. Alat Penelitian................................................................................................. 21 E. Tata Cara Penelitian ........................................................................................ 21

  1. Tahap Sintesis ........................................................................................... 21

  xiv PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2. Rekristalisasi Senyawa Hasil Sintesis....................................................... 22

  3. Uji Pendahuluan ........................................................................................ 22

  a. Uji Organoleptis .................................................................................. 22

  b. Uji Kelarutan Senyawa Hasil Sintesis..................................................22

  4. Pemeriksaan dan Uji Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis ........................ 22

  a. Kromatografi Lapis Tipis............................................................. .......22

  b. Pemeriksaan Titik Lebur ..................................................................... 23

  5. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis................................................ 23

  a. Penentuan Spektra Inframerah.............................................................23

  1

  b. Penentuan Spektra H-NMR................................................................24

  F. Tata Cara Analisis Hasil..................................................................................24

  A. Sintesis Asam p-hidroksisinamat.....................................................................25

  B. Rekristalisasi Senyawa Hasil Sintesis............................................................. 29

  C. Uji Pendahuluan...............................................................................................30

  1. Uji Organoleptis ........................................................................................ 31

  2. Uji Kelarutan Senyawa Hasil Sintesis ...................................................... 31

  D. Pemeriksaan dan Uji Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis .............................. 32

  1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) .............................................................. 32

  2. Pemeriksaan Titik Lebur ........................................................................... 35

  E. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ...................................................... 36

  1. Penentuan Spektra Inframerah .................................................................. 36

  1

  2. Penentuan Spektra H-NMR......................................................................40

  xv PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN............................................................... 47 A. Kesimpulan ..................................................................................................... 47 B. Saran................................................................................................................ 47 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 48 LAMPIRAN.......................................................................................................... 50 BIOGRAFI PENULIS...........................................................................................57

  xvi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Klasifikasi kelarutan suatu senyawa...................................................... 13 Tabel II. Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis dengan starting material sebagai pembanding ............................................................................... 31 Tabel III. Data hasil uji kelarutan senyawa hasil sintesis ..................................... 32 Tabel IV. Kepolaran fase gerak campuran............................................................ 33 Tabel V. Data R hasil elusi dengan 3 polaritas fase gerak.................................. 34

  f

  Tabel VI. Analisis spektra inframerah senyawa hasil sintesis .............................. 38

  1 Tabel VII. Analisis spektra H-NMR senyawa hasil sintesis................................ 42

  xvii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur umum dari senyawa

  α,β-unsaturated.................................... 5

  Gambar 2. Perbedaan bentuk isomer trans dan cis dari asam sinamat ................. 6 Gambar 3. Struktur molekul asam p-hidroksisinamat .......................................... 6 Gambar 4. Perbedaan peran suatu senyawa karbonil............................................ 7 Gambar 5. Pembentukan ion enolat dari hidrogen

  α............................................. 8

  Gambar 6. Kebasaan dari senyawa heterosiklik ................................................... 9 Gambar 7. Konversi asam karboksilat oleh amina................................................ 9 Gambar 8. Reaksi umum kondensasi Koevenagel ............................................... 10 Gambar 9. Reaksi dehidrasi senyawa

  β-hidroksi Karbonil..................................11

  Gambar 11. Dekarboksilasi asam malonat............................................................ 12 Gambar 12. Reaksi umum sintesis asam p-hidroksisinamat................................. 19 Gambar 13. Reaksi pembentukan ion enolat dari garam malonat ........................ 26 Gambar 14. Reaksi kondensasi ion enolat dari garam malonat dan p- hidroksibenzaldehida........................................................................ 26 Gambar 15. Proses dehidrasi dan dekarboksilasi asam p-hidroksisinamat........... 28 Gambar 16. Deaktifasi gugus aldehida oleh delokalisasi elektron hidroksi fenolik .............................................................................................. 30 Gambar 17. Kromatogram hasil elusi dengan 3 polaritas fase gerak.................... 34 Gambar 18. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis ........................................ 37 Gambar 19. Pengaruh resonansi ikatan C=C ........................................................ 38

  xviii PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Gambar 20. Kedudukan proton asam p-hidroksisinamat...................................... 40

  1 Gambar 21. Spektra H-NMR senyawa hasil sintesis (DMSO-d , 60 MHz)........ 41

  6 Gambar 22. Mekanisme resonansi dari asam karboksilat..................................... 43

  Gambar 23. Mekanisme resonansi proton Ha dan Hc pada cincin aromatis ........ 44 Gambar 24. Efek anisotropi pada cincin aromatis ................................................ 45

  xix PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Data perhitungan rendemen............................................................... 50 Lampiran 2. Foto rendemen senyawa hasil sintesis ............................................... 51 Lampiran 3. Perhitungan kepolaran fase gerak...................................................... 53 Lampiran 4. Kromatogram uji kemurnian senyawa hasil sintesis ......................... 54 Lampiran 5. Spektra Inframerah dan bilangan gelombangnya...............................55

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan senyawa-

  senyawa antioksidan. Hal ini didasarkan pada kebutuhan yang berkaitan erat dengan timbulnya berbagai macam penyakit yang disebabkan oleh proses oksidasi radikal bebas di dalam tubuh, sehingga akan sangat membahayakan kelangsungan hidup apabila tidak segera ditanggulangi. Senyawa antioksidan diperlukan oleh tubuh untuk menetralkan radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkan radikal bebas terhadap sel normal, protein dan lemak. Senyawa untuk melengkapi elektron yang dimiliki oleh suatu radikal bebas. Hal ini dapat menghambat terjadinya reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas yang dapat memberikan tekanan oksidatif pada sel-sel tubuh.

  Salah satu senyawa yang memiliki potensi sebagai antioksidan adalah asam sinamat. Asam sinamat merupakan senyawa golongan karboksilat dengan ikatan rangkap tak jenuh pada posisi

  α dan β (α,β-unsaturated). Asam sinamat

  dapat berfungsi dalam mekanisme penghambatan spesies oksigen reaktif (ROS) dengan cara mendonorkan atom hidrogen yang terdapat pada ikatan tak jenuhnya (Zang et al., 2000). Selain asam sinamat, senyawa lain yang berpotensi sebagai antioksidan adalah senyawa-senyawa fenolik (Barthet et al., 2006). Senyawa fenolik dapat berperan sebagai antioksidan karena mempunyai gugus -OH fenolik

  2

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  yang dapat mendonorkan atom hidrogennya untuk melengkapi elektron yang dimiliki oleh suatu radikal bebas sehingga radikal bebas dapat dinetralkan.

  Ditinjau sebagai senyawa antioksidan, maka dapat dilakukan modifikasi molekul untuk meningkatkan efek antioksidan dari asam sinamat melalui tahapan sintesis. Modifikasi molekul ini dilakukan dengan cara menggabungkan gugusan yang ada dalam asam sinamat dengan gugus -OH fenolik yang memiliki potensi sebagai antioksidan. Dengan adanya modifikasi molekul ini diharapkan senyawa hasil sintesis dapat meningkat potensinya sebagai antioksidan.

  Salah satu senyawa yang dapat dihasilkan dari modifikasi asam sinamat dengan penambahan gugus OH fenolik adalah asam p-hidroksisinamat. Asam p- hidroksisinamat merupakan suatu turunan asam sinamat yang memiliki gugus

  

para dalam asam sinamat diperkirakan aktivitasnya sebagai senyawa antioksidan

  dapat meningkat. Berdasarkan penelitian secara in vitro dengan melihat persentase

  

Relative Scavenging Activity (% RSA), asam p-hidroksisinamat memiliki aktivitas

  7,2 kali lebih baik daripada asam sinamat (Velkov et al., 2007). Peningkatan aktivitas ini terjadi karena adanya penambahan gugus OH fenolik pada asam p- hidroksisinamat. Semakin lemah energi ikatan terhadap suatu atom H, semakin mudah putus ikatannya sehingga semakin mudah menstabilkan suatu radikal bebas. Berdasarkan perhitungan program Chemoffice 2006, energi ikatan pada atom H gugus OH fenolik sebesar 0,972 sedangkan atom H pada

  α,β-unsaturated sebesar 1,000.

  3

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Proses sintesis asam p-hidroksisinamat dilakukan berdasarkan reaksi kondensasi Knoevenagel, yaitu dengan cara mereaksikan sebuah aldehida dan suatu senyawa yang mempunyai hidrogen

  α terhadap dua gugus pengaktif (seperti

  C=O atau C ≡N), dengan menggunakan suatu basa amina sebagai katalis

  (Fessenden dan Fessenden, 1986). Dalam sintesis ini, digunakan starting material

  

p-hidroksibenzaldehida dan asam malonat yang direaksikan menggunakan katalis

piridin.

1. Permasalahan

  Berdasarkan latar belakang diatas, masalah yang muncul dapat diuraikan menjadi : Apakah senyawa asam p-hidroksisinamat dapat dihasilkan melalui reaksi antara p-hidroksibenzaldehida dan asam malonat dengan katalis piridin?

  Penelitian sintesis asam p-hidroksisinamat merupakan hasil modifikasi dari penelitian Ekowati (2005). Pada penelitian Ekowati, dilakukan sintesis suatu turunan asam sinamat yang memiliki gugus metoksi pada posisi para dan meta serta pembandingan jumlah rendemen yang dihasilkan ditinjau dari pengaruh posisi gugus metoksi tersebut. Pada penelitian ini sintesis dilakukan dengan mengubah turunan asam sinamat menjadi suatu turunan hidroksi yang mempunyai posisi para. Sejauh pengamatan serta penelusuran peneliti, modifikasi yang dikerjakan belum pernah dilakukan.

  4

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3. Manfaat Penelitian

  Manfaat yang diharapkan antara lain berupa :

  a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan di bidang sintesis obat.

  b. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan berguna dalam pemilihan kondisi sintesis dan pemilihan starting material yang digunakan pada sintesis asam p-hidroksisinamat.

  c. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat berguna dalam pengobatan penyakit yang disebabkan karena adanya reaksi oksidatif di dalam tubuh, khususnya Atherosclerosis.

  Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa asam p- hidroksisinamat dapat disintesis dari p-hidroksibenzaldehida dan asam malonat dengan katalis piridin. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Asam Sinamat Asam sinamat merupakan suatu senyawa golongan karboksilat dengan

  ikatan rangkap pada posisi

  α dan β (α,β-unsaturated) yang terkonjugasi dengan

  gugus karbonil (McMurry, 2003). Senyawa ini dapat diisolasi dari kulit kayu manis (Cinnamomum burmanni) yang berguna sebagai pewangi atau untuk menimbulkan cita rasa dalam makanan, kosmetik, sabun dan produk industri farmasi. Isolat minyak kayu manis juga memiliki efek antiseptik terhadap mikroorganisme. Kandungan utama minyak kayu manis adalah sinamaldehida. seperti etil dan metil sinamat banyak digunakan dalam industri parfum karena memiliki bau yang harum. Dalam industri farmasi ester sinamat digunakan sebagai obat anestetik lokal dan obat luka bakar (Anwar et al., 1994 ).

  O beta C C

C

alfa Gambar 1. Struktur umum dari senyawa

  α,β-unsaturated

  Asam sinamat dapat merupakan golongan karboksilat aromatis dengan gugus fenil pada ujung rantai alifatiknya. Asam sinamat merupakan konstituen utama dari parfum yang dapat disintesis dari benzaldehida. Berdasarkan titik lelehnya, asam sinamat dapat dibedakan menjadi bentuk isomer cis atau trans.

  6

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Trans-asam sinamat memiliki titik leleh 133° C sedangkan cis-asam sinamat

memiliki titik leleh 68° C (Anwar et al., 1994 ). _{O OH} HO O trans-asam sinamat cis-asam sinamat

  

Gambar 2. Perbedaan bentuk isomer trans dan cis dari asam sinamat

B. Asam p-hidroksisinamat

  Asam p-hidroksisinamat merupakan turunan asam sinamat yang memiliki gugus hidroksi pada posisi para dari cincin aromatis yang terikat pada rantai alifatik. Senyawa ini juga dikenal dengan nama asam p-kumarat; asam 3-(4- hidroksi fenil)-2-propionat; asam trans-4-hidroksisinamat; dan asam

  β-(4-hidroksi fenil akrilat) dan memiliki bobot molekul 164,16 g/mol (Anonim, 2001).

  Asam p-hidroksisinamat merupakan serbuk kristal berbentuk jarum, dengan titik lebur 210-213° C. Sedikit larut dalam air dingin, larut dalam air panas, alkohol dan eter, praktis tidak larut dalam benzen dan ligroin (Anonim, 2001). Panjang gelombang serapan maksimum asam p-hidroksisinamat adalah 310 nm (Sun et al., 2007).

  O OH HO

Gambar 3. Struktur molekul asam p-hidroksisinamat

  Asam p-hidroksisinamat dapat diisolasi dari sekam padi dan diketahui juga terdapat di dalam buah-buahan seperti apel dan pear serta pada tanaman

  7

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  seperti kentang, tomat, teh dan banyak terdapat pada biji-bijian (Jeung et al., 1998). Asam p-hidroksisinamat juga mempunyai efek sebagai antioksidan yang bekerja sebagai inhibitor oksidasi lipoprotein densitas rendah (Low-Density

  

Lipoprotein / LDL) yang fungsinya untuk mengurangi dampak atherosclerosis.

  Dari penelitian yang telah dilakukan, diketahui bahwa asam p-hidroksisinamat mampu mencegah terjadinya oksidasi LDL khususnya oleh hidroksi radikal.

  Pemberian asam p-hidroksisinamat sebesar 317 mg/hari pada tikus jenis Sprague-

  

Dawley menunjukkan penurunan kadar kolesterol sebesar 17 % dan kolesterol

LDL sebesar 33 % (Zang et al., 2000).

C. Peran Senyawa Karbonil dalam Reaksi Kondensasi Karbonil

  yang lain dalam suatu reaksi kondensasi karbonil, salah satu senyawa karbonil akan berperan sebagai nukleofil dan senyawa karbonil yang lain berperan sebagai elektrofil. Pada reaksi subtitusi

  α, senyawa karbonil berperan sebagai nukleofil

  setelah terjadi perubahan menjadi suatu enol atau ion enolat. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa reaksi kondensasi terdiri dari reaksi adisi suatu karbonil dan reaksi subtitusi α (McMurry, 2003).

  O O E Nu C C C sebagai elektrof il sebagai nukleof il

  

Gambar 4. Perbedaan peran suatu senyawa karbonil

  8

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Hidrogen yang memiliki posisi

  α terhadap suatu gugus karbonil adalah

  bersifat asam. Hidrogen

  α bersifat asam terutama karena stabilisasi resonansi dari

  ion enolat produknya (Fessenden dan Fessenden, 1986). Jika suatu hidrogen berada dalam posisi

  α terhadap dua gugus karbonil, muatan negatif pada anionnya

  dapat didelokalisasi oleh kedua gugus C=O. Hidrogen seperti itu lebih asam dari pada hidrogen alkohol. Hal ini seperti pada asam karboksilat yang juga lebih asam daripada alkohol yang disebabkan karena anion yang terbentuk dapat distabilkan dengan resonansi (McMurry, 2003).

  O O O H C C C C C C

Gambar 5. Pembentukan ion enolat dari hidrogen

  α D.

  

Amina dan Kebasaannya

  Amina merupakan suatu senyawa yang didominasi oleh loncatan elektron pada atom nitrogennya. Adanya loncatan elektron maka amina merupakan suatu basa dan nukleofil (McMurry, 2003). Pasangan elektron dalam orbital dari suatu amina yang tak terikat tetapi terisi dapat disumbangkan pada atom, ion atau molekul yang kekurangan elektron (Fessenden dan Fessenden, 1986).

  Jika amina bebas lebih stabil daripada kationnya, maka amina itu merupakan basa lemah tetapi jika kation itu lebih stabil daripada amina bebasnya, maka amina itu adalah basa yang lebih kuat. Selain itu, resonansi juga mempengaruhi kebasaan suatu amina. Suatu molekul dengan kemampuan

  9

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  beresonansi akan menurunkan kebasaannya karena elektron-elektron menyendiri pada senyawa nitrogen bebas lebih mudah terstabilkan dengan adanya resonansi tersebut (Fessenden dan Fessenden, 1986). _{2 3}

  sp , kurang basa sp , lebih basa H N N piridin piperidin

  

Gambar 6. Kebasaan dari senyawa heterosiklik

  Amina merupakan basa yang dapat mengubah gugusan karboksil menjadi anion karboksilat yang tidak reaktif. Hal ini dikarenakan asam karboksilat sangat sulit dikonversi menjadi suatu amida dengan cara mereaksikan langsung suatu asam karboksilat dengan suatu amina (McMurry, 2004).

  O O OH HN N O

Gambar 7. Konversi asam karboksilat oleh amina

E. Reaksi Kondensasi Knoevenagel

  Knoevenagel (1898) menemukan bahwa reaksi kondensasi dapat terjadi antara aldehida dan asam malonat yang dilakukan dalam larutan yang mengandung alkohol dengan adanya amonia kering yang dapat berupa amina primer, sekunder, maupun tersier (Fieser, 1952).

  Kondensasi Knoevenagel adalah reaksi antara sebuah aldehida dengan suatu senyawa yang mempunyai hidrogen

  α terhadap dua gugus pengaktif (seperti

  10

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  C=O atau C ≡N ), dengan menggunakan amonia atau suatu amina sebagai katalis. Agar kondensasi ini dapat terjadi, yang diperlukan hanyalah satu senyawa dengan suatu gugus karbonil, dan satu senyawa yang memiliki suatu hidrogen asam (Fessenden dan Fessenden, 1986).

  O O O O

piridin

  OH HO OH H H O CO _{2 2} benzaldehida asam malonat asam sinamat

  

Gambar 8. Reaksi umum kondensasi Koevenagel

  Penerapan dari reaksi ini terutama terjadi pada kondensasi keton dan aldehida dengan senyawa yang mudah terenolisasi yang terdiri dari 2 gugus pengaktivasi. Ester malonat dan ester sianoasetat merupakan contoh dari 2 gugus pengaktivasi ini. Produk yang dihasilkan merupakan senyawa “terdehidrasi” dengan intermediet yang merupakan senyawa jenuh. Proton asam digunakan sebagai nukleofil dikarenakan dua alasan. Pertama, basa lemah seperti amina dapat memberikan konsentrasi enolat yang cukup untuk reaksi, tanpa menyebabkan deprotonasi dari keton atau aldehida sehingga self-condensation dari komponen karbonil dapat diminimalkan. Kedua, proton asam membantu tahap eliminasi (Carey dan Sundberg, 1977).

  Intermediet yang teradisi mudah mengalami dekarboksilasi. Pada umumnya, dekarboksilasi dan eliminasi terjadi secara bersamaan. Banyak kondensasi dengan dekarboksilasi terjadi di dalam piridin, dan telah diketahui bahwa ion piridinium dapat mengkatalisasi dekarboksilasi dari asam arilidenamalonat (Carey dan Sundberg, 1977).

  11

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

F. Dehidrasi dan Dekarboksilasi

  Suatu senyawa

  β-hidroksi karbonil yang terbentuk dari reaksi kondensasi

  dengan mudah dapat mengalami dehidrasi menjadi bentuk konjugasi

  α,β-

unsaturated (enon). Hampir semua alkohol sangat mudah terdehidrasi bila

  dilarutkan dalam asam atau basa, tetapi gugus hidroksi yang terikat pada atom karbon

  β mempunyai ciri-ciri tertentu. Pada kondisi basa, hidrogen α dapat

  diserang oleh suatu nukleofil sehingga nantinya gugus hidroksi akan berperan sebagai gugus pergi. Sedangkan pada kondisi asam, gugus hidroksi akan terprotonasi menjadi molekul air sehingga dengan adanya resonansi air tersebut dapat hilang (McMurry, 2003).

  O OH O H atau C C C C H O ₂ OH C C H H H beta-hidroksi keton konjugasi enon

  Gambar 9. Reaksi dehidrasi senyawa β-hidroksi Karbonil

  Dekarboksilasi adalah suatu keadaan dimana terjadi kehilangan karbondioksida dari suatu gugusan karboksilat. Hampir semua asam karboksilat akan mengalami dekarboksilasi jika dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi.

  O O O

dekarboksilasi

  CO

  2 OH

Gambar 10. Dekarboksilasi suatu asam karboksilat

  Pengecualian terjadi pada suatu asam karboksilat yang mempunyai gugusan karbonil pada posisi

  β. Pada hal ini, dekarboksilasi dapat terjadi pada

  pemanasan medium (Brown dan Poon, 2005). Asam karboksilat yang memiliki

  12

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  gugusan karbonil pada posisi

  β tidaklah stabil sehingga dengan mudah akan

  mengalami kehilangan karbondioksida (Seyhan, 1994). Ketidakstabilan ini disebabkan karena terjadinya redistribusi elektron pada gugusan karboksilat dengan gugusan karbonil, sehingga dengan mudahnya membentuk suatu enol (Brown dan Poon, 2005).

  Mekanisme dekarboksilasi asam malonat sama seperti yang terjadi pada proses dekarboksilasi asam karboksilat yang mempunyai gugusan karbonil pada posisi β.

  H H O O O O O O H O C H HO OH

  HO O HO OH HO CO ₂ asam malonat bentuk enol

  

Gambar 11. Dekarboksilasi asam malonat

G. Metode Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis

1. Kelarutan

  Istilah kelarutan tidak saja merupakan standar atau uji kemurnian dari suatu zat, tetapi lebih dimaksudkan sebagai informasi dalam penggunaan, pengolahan dan peracikan suatu bahan, kecuali apabila disebutkan secara khusus dalam judul tersendiri dan disertai cara ujinya secara kuantitatif (Anonim, 1995).

  13

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Tabel I. Klasifikasi kelarutan suatu senyawa Jumlah bagian pelarut Istilah kelarutan yang diperlukan untuk melarutkan 1 bagian zat

  sangat mudah larut < 1 mudah larut 1 – 10 larut 10 – 30 agak sukar larut 30 – 100 sukar larut 100 – 1000 sangat sukar larut 1000 – 10000 praktis tidak larut > 10000 (Anonim, 1995).

  2. Rekristalisasi

  Rekristalisasi merupakan metode pemurnian suatu zat padat dengan cara melarutkan zat padat tersebut dengan pemanasan pada pelarut yang sesuai dan kemudian mendinginkan larutan tersebut. Dengan memanaskan larutan, kelarutan zat akan ditingkatkan. Ketika larutan mendingin, kelarutan akan berkurang secara cepat dan senyawa mulai mengkristal (Bresnick, 2004). Dengan kata lain rekristalisasi adalah suatu cara memurnikan zat padat dengan jalan mengkristalkan kembali dari cairan pelarut atau campuran cairan pelarut yang sesuai (Reksohadiprojo, 1975).

  Agar rekristalisasi dapat berjalan dengan baik, pengotor harus dapat larut dalam pelarut untuk rekristalisasi atau mempunyai kelarutan lebih besar daripada senyawa yang diinginkan. Jika hal ini tidak terpenuhi, kotoran akan ikut mengkristal bersama senyawa yang diinginkan (Bresnick, 2004).

  3. Pengukuran Titik Lebur

  Titik lebur adalah proses perubahan fisika pada suhu tertentu yang mengakibatkan padatan mulai berubah menjadi cair pada tekanan 1 atmosfer. Jika

  14

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  suhu dinaikkan, terjadi penyerapan energi oleh molekul senyawa sehingga bila energi yang diserap cukup besar maka akan terjadi vibrasi dan rotasi dari molekul tersebut. Bila suhu tetap dinaikkan terus maka molekul akan rusak dan berubah menjadi cairan (MacKenzie, 1967).

  Pemeriksaan titik lebur merupakan aspek yang sangat penting, yang seringkali dilakukan dalam penelitian sintesis suatu senyawa. Pemeriksaan titik lebur dapat memberikan informasi mengenai kemurnian dari suatu produk hasil sintesis. Pada umumnya suatu senyawa dikatakan murni apabila jarak leburnya tidak lebih dari 2° C, rentang lebih besar dari nilai ini dapat dikatakan senyawa kurang murni (MacKenzie, 1967).

4. Identifikasi dan Uji Kemurnian dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

  tertentu. Teknik ini sering dilakukan dengan lempeng kaca atau plastik yang dilapisi dengan fase diam. Senyawa yang akan dianalisis ditotolkan pada dasar lempengan yang dilapisi fase diam dan dielusi dengan fase gerak yang akan bergerak naik oleh karena gaya kapilaritas (Bresnick, 2004).

  Jika fase diam bersifat polar maka senyawa yang bersifat polar akan melekat lebih kuat pada lempeng daripada senyawa non polar akibat interaksi tarik-menarik dipol-dipol. Senyawa non polar kurang melekat pada fase diam polar sehingga terelusi lebih cepat. Jadi jarak tempuh keatas lempengan merupakan cerminan polaritas senyawa (Bresnick, 2004).

  Proses kromatografi lapis tipis dapat diubah-ubah dengan memodifikasi sifat permukaan fase diam atau dengan mengubah kepolaran fase gerak.

  15

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Mengubah kepolaran fase gerak lebih mudah dilakukan. Polaritas fase gerak diubah dengan cara menambahkan fase gerak lain sehingga diperoleh kepolaran yang tepat untuk memisahkan campuran senyawa (Gritter, 1991).

  Identifikasi adalah suatu proses mendapatkan identitas dari senyawa yang dianalisis. Identifikasi dari komponen yang dianalisis memiliki prinsip bahwa setiap komponen memiliki kondisi dan karakteristik pada kromatogram yang disebut sebagai harga R . Karakteristik tersebut dapat berupa variasi dari

  f

  harga R , ketajaman fluoresensi warna, dan lain-lain. Reliabilitas dari identifikasi

  f

  dapat ditingkatkan dengan memilih kondisi operasi, misalnya komponen yang diidentifikasi dielusi hanya sampai bagian tengah kromatogram dimana pemisahan lebih jelas daripada daerah di dekat awal elusi atau yang paling dekat

  f

  dicari dengan senyawa standarnya dalam kromatogram yang sama (Gasparic dan Churacek, 1978). Senyawa seringkali tampak dengan menempatkan lempeng dibawah sinar UV atau dengan menyemprotkan larutan yang dapat bereaksi dengan senyawa sehingga dapat menimbulkan warna (Bresnick, 2004).

  KLT dapat digunakan untuk menguji kemurnian secara kualitatif dari campuran suatu senyawa. Hal ini berkaitan untuk pembuktian ada atau tidaknya komponen yang dicari dan apakah komponen tersebut murni atau tidak. Biasanya pembuktian ini membutuhkan suatu sistem fase gerak yang cocok dan pereaksi warna. Penggunaan secara khusus KLT adalah untuk mengetahui kemurnian senyawa selama proses pemurnian. Hal ini dilakukan dengan cara membandingkan senyawa hasil pemurnian dengan senyawa standarnya. Senyawa

  16

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  yang murni akan memberikan bercak tunggal dengan harga R yang sama dengan

  f senyawa standarnya (Gasparic dan Churacek, 1978).

  H.

  

Elusidasi Struktur

1. Spektrofotometri Inframerah

  Bila sinar inframerah dilewatkan melalui cuplikan senyawa organik, maka sejumlah frekuensi akan diserap sedang sejumlah frekuensi yang lain diteruskan atau ditransmisikan tanpa diserap. Jika kita menggambar antara persen absorbansi atau persen transmitansi terhadap frekuensi maka akan dihasilkan suatu spektra inframerah (Sastrohamidjodjo, 2001).

  Untuk menganalisis suatu spektra yang tidak diketahui, perhatian fungsional utama seperti C=O, O–H, N–H, C–O, C=C, C .

  ≡C, C≡N dan NO