Sintesis 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida dari sulfanilamida dan vanilin dengan katalis asam sulfat pada pH 4-5 - USD Repository

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

SINTESIS 4-[(4ˈ-HIDROKSI-3ˈ-METOKSIBENZILIDENA)-AMINO]BENZENSULFONAMIDA DARI SULFANILAMIDA DAN VANILIN
DENGAN KATALIS ASAM SULFAT PADA pH 4-5

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

Oleh:
Puspita Sari Dewi
NIM : 108114001

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA
2014

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

HALAMAN PERSEMBAHAN

Selama aku berjuang mencapai segala sesuatunya,
Engkau selalu ada…

Saat aku senang, sedih, takut, bimbang & merasa
bahwa harapan telah hilang

Terima kasih Tuhan, …
Engkau perkenankan aku untuk berjuang bersama-Mu

Kupersembahkan karya ini

untuk:
Papa dan mama tercinta
Kakak dan adikku tersayang, Andi & Mia
Om Teddy, Om Eddy, dan Tante Ony
Semua dosen Farmasi USD
Teman-teman seperjuangan

iv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkat dan

rahmat-Nya serta segenap kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi

dengan

baik

yang

berjudul

“Sintesis

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-

metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida dari sulfanilamida dan vanilin
dengan katalis asam sulfat pada pH 4-5”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi
salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi
Farmasi (S.Farm.) Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis mengucapkan terima kasih atas segala macam bentuk bantuan

yang diberikan dari berbagai pihak yakni kepada:
1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan fakultas Farmasi, Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. C.M. Ratna Rini Nastiti, M.Pharm, Apt., selaku Ketua Program Studi Fakultas
Farmasi.
3. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing yang memberikan masukkan,
bimbingan dan arahan sekaligus dosen penguji atas kritik dan saran kepada
penulis.
4. Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji atas masukan
kritik dan saran kepada penulis.
5. Phebe Hendra, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji atas masukan kritik dan
saran kepada penulis.

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI

TERPUJI

6. Dr. Sri Hartati Yuliani, M.Si., Apt., atas izin penggunaan laboratorium yang
diberikan kepada penulis.
7. Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Pak Wagiran dan segenap laboran
Fakultas Farmasi yang telah berkenan membantu selama bekerja di
laboratorium.
8. Mama, Papa, Mas Andi, Mia, dan segenap keluarga besar atas dukungan, doa,
kasih sayang dan semangat yang diberikan.
9. Teman-teman seperjuangan: Gita, Ela, Christian, Ega, Bakti, Nita, Naomi,
Agrif, Sisca, Kezia, Aries, Sita, Kenny, Ria, Meta, Ugi, Lintang, Albet, terima
kasih atas bantuan, dukungan dan semangatnya dan persahabatan yang
diberikan.
10. Teman-teman FST 2010 dan kelompok praktikum, atas bantuan dan
kerjasamanya.
11. Teman-teman kos: Cik Cynthia, Dewi, Eni, Esthy, Rina, Mbak Yo, Nona
Herta, Nita, Intan, Sukma dewi, Sefi, Geka, Indah, Seruni, Ratri, dan Friesca,
atas dukungan, semangat dan persahabatan yang diberikan.
12. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan baik dari segi penelitian
maupun penyusunan skripsi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan
saran yang membangun. Semoga penulisan skripsi ini dapat memberikan manfaat
bagi seluruh pihak serta mendukung perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH ...................................................................................................................v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ vi
PRAKATA ............................................................................................................ vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xv
INTISARI............................................................................................................. xvi
ABSTRACT .......................................................................................................... xvii
BAB I. PENGANTAR .............................................................................................1
A. Latar Belakang ...................................................................................................1
1. Permasalahan ................................................................................................4
2. Keaslian penelitian .......................................................................................4
3. Manfaat penelitian ........................................................................................5
B. Tujuan Penelitian ................................................................................................5
BAB II. PENELAHAAN PUSTAKA......................................................................6
A. Mikrotubulus ......................................................................................................6

B. Sulfonamida ........................................................................................................8

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

C. Aldehida ............................................................................................................9
D. Katalis .............................................................................................................11
E. Basa Schiff ......................................................................................................12
F. Analisis Pendahuluan ......................................................................................14
1. Pemeriksaan organoleptis ...........................................................................14
2. Pemeriksaan kelarutan ................................................................................14
G. Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis ..................15
1. Rekristalisasi ..............................................................................................15
2. Pemeriksaan titik lebur ...............................................................................16

H. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis .....................................................16
1. Spektrofotometri inframerah ......................................................................16
2. Spektrometri massa ....................................................................................18
I.

Landasan Teori ................................................................................................22

J.

Hipotesis .........................................................................................................23

BAB III. METODE PENELITIAN........................................................................24
A. Jenis dan Rancangan Penelitian .....................................................................24
B. Definisi Operasional .......................................................................................24
C. Bahan Penelitian .............................................................................................24
D. Alat Penelitian .................................................................................................25
E. Tata Cara Penelitian ........................................................................................25
1. Sintesis senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]benzensulfonamida .....................................................................................25
2. Analisis senyawa hasil sintesis ...................................................................26
3. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis ....................................................26
F. Analisis Hasil ..................................................................................................28

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

1. Uji pendahuluan .........................................................................................28
2. Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis .........................................28
3. Elusidasi struktur ........................................................................................28
4. Perhitungan rendemen ................................................................................28
BAB IV. PEMBAHASAN .....................................................................................29
A. Sintesis 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]benzensulfonamida .........................................................................................29
B. Analisis Pendahuluan ......................................................................................34
1. Pemeriksaan organoleptis ...........................................................................34
2. Pemeriksaan kelarutan ................................................................................36
3. Pemeriksaan titik lebur ...............................................................................36
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis .....................................................37
1. Pengujian dengan spektrofotometri inframerah .........................................37
2. Pengujian dengan spektrometri massa .......................................................42
a) Electron Impact – Mass Spectrometry (EI-MS).....................................43
b) Field Desorption – Mass Spectrometry (FD-MS) .................................50
3. Pengujian dengan spektroskopi 1H-NMR ..................................................51
BAB. V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................58
A. Kesimpulan .....................................................................................................58
B. Saran ...............................................................................................................58
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................59
LAMPIRAN ...........................................................................................................63
BIOGRAFI PENULIS ...........................................................................................71

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL

Tabel I.

Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV ............................15

Tabel II.

Perbandingan sifat fisik senyawa hasil sintesis dan starting
material ...............................................................................................35

Tabel III. Perbandingan kelarutan senyawa hasil sintesis dan starting
material ...............................................................................................36
Tabel IV. Perbandingan titik lebur starting material dan senyawa hasil
sintesis .................................................................................................37
Tabel V.

Interpretasi spektra inframerah starting material dan senyawa hasil
sintesis .................................................................................................41

Tabel VI. Interpretasi spektra 1H-NMR senyawa hasil sintesis ..........................53

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Struktur mikrotubulus.......................................................................7

Gambar 2.

Struktur sulfanilamida ......................................................................9

Gambar 3.

Stabilisasi resonansi amina aromatis ................................................9

Gambar 4.

Struktur vanilin ...............................................................................10

Gambar 5.

Stabilisasi resonansi ion fenolat .....................................................11

Gambar 6.

Mekanisme adisi nukleofil lemah ...................................................12

Gambar 7.

Mekanisme adisi nukleofilik ..........................................................12

Gambar 8.

Mekanisme eliminasi air.................................................................13

Gambar 9.

Reaksi umum sintesis 4-[(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena)amino]-benzensulfonamida ............................................................29

Gambar 10.

Mekanisme reaksi pembentukan senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈmetoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida...........................30

Gambar 11.

Macam-macam bentuk molekul sulfanilamida ..............................31

Gambar 12.

Reaksi pembentukan 4-(azanidilsulfonil)anilin dalam kondisi
basa .................................................................................................31

Gambar 13.

Macam-macam bentuk molekul vanilin .........................................32

Gambar 14.

Reaksi pembentukan dan resonansi ion fenolat yang terbentuk
dalam kondisi basa .........................................................................32

Gambar 15.

Reaksi pembentukan ion anilinium dalam kondisi pH
rendah .............................................................................................33

Gambar 16.

Perbandingan gugus kromofor senyawa hasil sintesis dan
starting material .............................................................................35
xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

Gambar 17.

Spektra inframerah senyawa hasil sintesis (Pelet KBr) ..................38

Gambar 18.

Spektra inframerah vanilin (Pelet KBr) ..........................................39

Gambar 19.

Spektra inframerah sulfanilamida (Pelet KBr) ...............................40

Gambar 20.

Kromatogram spektrometri massa EI senyawa hasil sintesis .........43

Gambar 21.

Spektra massa senyawa hasil sintesis pada waktu retensi
7,667 menit .....................................................................................44

Gambar 22.

Spektra massa senyawa hasil sintesis pada waktu retensi
9,467 menit .....................................................................................44

Gambar 23.

Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil
sintesis melalui jalur I.....................................................................47

Gambar 24.

Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil
sintesis melalui jalur II ...................................................................48

Gambar 25.

Usulan mekanisme fragmentasi ion molekul senyawa hasil
sintesis lanjutan melalui jalur II .....................................................49

Gambar 26.

Spektra FD-MS senyawa hasil sintesis...........................................51

Gambar 27.

Kedudukan proton pada senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈmetoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida...........................52

Gambar 28.

Spektra 1H-NMR senyawa hasil sintesis ........................................52

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Data penimbangan starting material dan perhitungan
rendemen teoretis............................................................................64

Lampiran 2.

Data penimbangan dan perhitungan rendemen crude product
yang didapat...................................................................................67

Lampiran 3.

Spektra inframerah senyawa hasil sintesis .....................................68

Lampiran 4.

Spektra inframerah sulfanilamida...................................................69

Lampiran 5.

Spektra inframerah vanilin .............................................................70

Lampiran 6.

Kondisi alat spektrometer massa ....................................................71

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI
Senyawa basa Schiff turunan sulfanilamida-imina telah disintesis dan
diketahui memiliki aktivitas antimitosis yang dapat menghambat pertumbuhan sel
kanker. Pada penelitian ini akan disintesis 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)amino]-benzensulfonamida dari sulfanilamida dan vanilin dengan katalis asam
sulfat pada pH 4-5 berdasarkan reaksi adisi-eliminasi. Senyawa tersebut diduga
memiliki antimitosis lebih baik. Hal ini diakibatkan oleh adanya gugus hidroksi
pada posisi para yang diketahui dapat meningkatkan aktivitas penghambatan sel
kanker.
Sintesis
senyawa
4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]benzensulfonamida dilakukan dengan mereaksikan 3 mmol sulfanilamida dan 1
mmol vanilin dengan katalis asam sulfat pada pH 4-5 diaduk selama 24 jam.
Adapun analisis senyawa hasil sintesis yang dilakukan meliputi: Pemeriksaan
organoleptis, pemeriksaan kelarutan, pemeriksaan titik lebur, elusidasi struktur
dengan spektrofotometri inframerah, spektrometri massa, dan spektroskopi 1HNMR, dan perhitungan rendemen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis berupa
serbuk berwarna kuning, tidak berbau, agak sukar larut dalam aseton, sukar larut
dalam metanol, etanol, dan praktis tidak larut dalam akuades panas, kloroform,
dan etil asetat. Rendemen rata-rata senyawa hasil sintesis 20,35% dan jarak lebur
sebesar 201,8-202,6oC. Elusidasi struktur menggunakan spektra inframerah,
spektra massa, dan spektra 1H-NMR menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis
merupakan senyawa campuran yang terdiri dari senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈmetoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida, sulfanilamida, dan vanilin.
Kata kunci : Basa Schiff, antimitosis, sulfanilamida, vanilin, reaksi adisieliminasi

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
Schiff base compound sulfanilamide-imine derivatives have been
synthesized and they were known to have antimitotic activity that can inhibit the
growth of cancer cells. This research will be synthesized 4-[(4’-hydroxy-3’methoxybenzilidene)-amino]-benzenesulfonamide from sulfanilamide and vanillin
with sulfuric acid catalyst at pH 4-5 by addition-elimination reaction. This
compound is suspected have a better antimitotic activity. This is caused by the
presence of hydroxyl group at the para position which is known to enhance the
inhibitory activity of cancer cells.
Synthesis of compound 4-[(4’-hydroxy-3’-methoxybenzilidene)-amino]benzenesulfonamide was performed by reacting 3 mmol of sulfanilamide and 1
mmol of vanillin with sulfuric acid at pH 4-5 was stirred for 24 hours. The
analysis of the compound synthesized include: Organoleptic test, solubility test,
melting point test, structure elucidation by infrared spectrophotometry, mass
spectrometry, and 1H-NMR spectroscopy and calculations of yield.
The results showed that the synthesized compound was in the form of
yellow powder, odorless, slightly soluble in acetone, sparingly soluble in
methanol, ethanol, and practically insoluble in hot distilled water, chloroform, and
ethyl acetate. The average yields were obtained 20.35% and its melting range of
201.8 to 202.6°C. Structure elucidation using infrared spectra, mass spectra and
1
H-NMR showed that the compound is mixture compound which consist of 4[(4’-hydroxy-3’-methoxybenzilidene)-amino]-benzenesulfonamide, sulfanilamide
and vanillin.
Keyword

: Schiff base, antimitotic,
elimination reaction

xvii

sulfanilamide,

vanillin,

addition-

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENGANTAR

A. Latar Belakang
Kanker merupakan penyakit yang ditandai dengan pertumbuhan dan
penyebaran sel abnormal yang tidak terkontrol. Kebanyakan kanker terjadi pada
orang dewasa pada usia paruh baya atau usia tua. Sekitar 77% dari keseluruhan
kanker didiagnosis terjadi pada orang berusia 55 tahun ke atas (American Cancer
Society, 2014). World Health Organization memperkirakan jumlah kematian akan
meningkat sekitar 13.1 juta orang pada tahun 2030 (WHO, 2013). Dari data
tersebut menunjukkan bahwa penyakit kanker sangat mematikan.
Penyakit kanker diawali dengan berubahnya gen-gen spesifik. Perubahan
genetik menyebabkan sel kanker mengalami pembelahan terus-menerus tanpa
dapat dikontrol dan membentuk malignant tumors yang dapat menginvasi
jaringan-jaringan sehat di sekitarnya (Karp, 2009).
Sel kanker diketahui berada pada kondisi rentan ketika mengalami
pembelahan (Chan, Koh, and Li, 2012). Oleh sebab itu, strategi untuk mencegah
pertumbuhan kanker adalah menghambat proses mitosis sel kanker dengan
menjadikan mikrotubulus sebagai targetnya. Mikrotubulus berfungsi memberi
bentuk sel, membantu pergerakan sel, dan menentukan bidang pembelahan sel.
Pertumbuhan sel kanker dapat dicegah dengan cara memicu mikrotubulus agar
mengalami depolimerisasi ketika proses mitosis berlangsung. Depolimerisasi
menyebabkan mikrotubulus terurai sehingga mikrotubulus tidak dapat terbentuk.

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2

Akibat hal tersebut, siklus pembelahan sel kanker menjadi kacau dan berlanjut
pada kematian sel melalui mekanisme apoptosis (Sumadi dan Marianti, 2007).
Senyawa

turunan

sulfanilamida-imina

yang

telah

dikembangkan

(Mohamed et al., 2013) memiliki potensi sebagai senyawa antimitosis yang terikat
pada colchicine binding site, yang terdapat di permukaan intra dimer di antara
kedua protein tubulin tersebut (Uppuluri, Knipling, Sackett, and Wolff, 1993).
Pada senyawa yang memiliki reaktivitas tinggi terhadap sisi aktif colchicine
ditemukan interaksi hidrogen dengan asam amino His 94, His 129, Thr 199, dan
Thr 200 (Mohamed et al., 2013), yang diduga terjadi pada gugus imina (C=N) dan
gugus sulfonamida (SO2NH2).
Salah

satu

senyawa

turunan

sulfonamida-imina

metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida

diketahui

yaitu

4-[(3ˈ-

tidak

dapat

menghambat pertumbuhan kanker payudara dan kanker paru-paru (Mohamed et
al., 2013). Hal ini mendorong dilakukannya penelitian untuk mengembangkan
senyawa antikanker dengan modifikasi struktur senyawa tersebut.
Modifikasi dilakukan dengan menambahkan gugus hidroksi pada cincin
aromatis. Adanya gugus hidroksi yang terikat pada cincin aromatis menunjukkan
aktivitas penghambatan proliferasi sel kanker payudara, kanker paru-paru,
ataupun keduanya. Peningkatan aktivitas antikanker paling besar terjadi apabila
gugus hidroksi berada pada posisi para seperti senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈetoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida dengan nilai IC50 kanker payudara
dan IC50 kanker paru-paru sebesar 96 M dan 130 M. Jika gugus hidroksi
berposisi orto, maka tidak tampak peningkatan aktivitas antikanker seperti

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3

senyawa 4-[(2ˈ-hidroksi-4ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida yang
memiliki nilai IC50 kanker payudara sebesar 101 M, sedangkan nilai IC50 kanker
paru-paru tidak ada (Mohamed et al., 2013). Dengan demikian, penambahan
gugus

hidroksi

pada

posisi

para

menjadi

senyawa

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-

metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida diharapkan memiliki aktivitas
antikanker yang lebih baik.
Senyawa

modifikasi

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-

benzensulfonamida dapat disintesis melalui reaksi adisi-eliminasi antara aldehida
dan amina dengan katalis asam sulfat pada pH 4-5. Sintesis dilakukan dengan
mereaksikan sulfanilamida dan vanilin. Sulfanilamida termasuk senyawa amina
aromatis primer yang bertindak sebagai nukleofil, sedangkan vanilin bertindak
sebagai elektrofil. Katalis yang digunakan adalah asam sulfat pada pH 4-5 karena
asam

sulfat

dapat

terionisasi

sempurna

sehingga

diharapkan

mampu

memprotonasi atom O karbonil vanilin dengan cepat dan memperbesar peluang
amina aromatis primer sulfanilamida menyerang atom C karbonil dengan mudah.
Di samping itu, ion H+ yang dilepaskan bertindak cepat saat memprotonasi gugus
OH (rate limiting step) sehingga molekul air semakin mudah dilepaskan. Kondisi
pH diatur 4-5 karena pada keadaan tersebut, gugus amina aromatis yang
terionisasi atau terprotonasi jumlahnya sangat kecil dan sulfanilamida dapat
dipertahankan berada dalam bentuk molekul utuhnya. Dengan demikian, reaksi
dapat berlangsung dengan cepat dan diharapkan rendemen yang didapat menjadi
lebih banyak.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4

1. Permasalahan
Apakah

senyawa

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-

benzensulfonamida dapat disintesis dari sulfanilamida dan vanilin dengan
katalis asam sulfat pada pH 4-5 melalui reaksi adisi-eliminasi?
2. Keaslian Penelitian
Adapun penelitian sejenis tentang sintesis senyawa 4-[(4ˈ-hidroksi3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida antara lain:
1. Sintesis senyawa Basa Schiff turunan sulfanilamida dan aromatis aldehida
dengan menggunakan metode pemanasan selama 3 jam tanpa pemberian
katalis. Perbandingan mol starting material yang digunakan adalah 1:1
(Supuran, Nicolae, and Popescu, 1996).
2. Sintesis senyawa logam turunan sulfonamida dengan menggunakan
metode refluks selama 3 jam tanpa pemberian katalis. Perbandingan mol
starting material yang digunakan adalah 1:1 (Chohan, 2008).
Sejauh penelusuran peneliti, penelitian tentang senyawa turunan
sulfanilamida-imina

dengan

judul

“Sintesis

metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida

dari

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈsulfanilamida

dan

vanilin dengan katalis asam sulfat pada pH 4-5” belum pernah dilakukan. Pada
penelitian ini, sintesis dilakukan pada suhu ruang dengan perbandingan mol
sulfanilamida dan vanilin (3:1).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5

3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat teoretis. Penelitian ini diharapkan dapat menambah wawasan
terkait

sintesis

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-

benzensulfonamida dari sulfanilamida dan vanilin dengan katalis asam
sulfat pada pH 4-5 melalui reaksi adisi-eliminasi.
b. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan
pertimbangan khusus terkait pemilihan starting material, katalis dan
kondisi

saat

sintesis

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-

benzensulfonamida berlangsung.
c. Manfaat praktis. Dari penelitian ini diharapkan memperoleh senyawa 4[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]-benzensulfonamida.

B. TUJUAN
1. Tujuan umum
Penelitian ini bertujuan untuk memahami reaksi adisi-eliminasi dan
penerapannya di bidang sintesis kimia organik.

2. Tujuan khusus
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh produk senyawa turunan
sulfanilamida-imina

yaitu

4-[(4ˈ-hidroksi-3ˈ-metoksibenzilidena)-amino]

benzensulfonamida dari sulfanilamida dan vanilin dengan katalis asam sulfat
pada pH 4-5.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Mikrotubulus
Mikrotubulus merupakan salah satu komponen penyusun sitoskeleton
yang dapat ditemukan dalam sitoplasma semua sel eukariotik. Fungsi
mikrotubulus adalah mengatur polaritas dan bentuk sel, transport intraseluler,
pergerakan sel, dan pembelahan sel (Zhou and Giannakakou, 2005).
Mikrotubulus berupa batang lurus dan berongga dengan diameter sekitar
25 nm dan panjangnya berkisar dari 200 nm hingga 25 m (Campbell, Reece, and
Mitchell, 1999). Adapun dinding penyusun mikrotubulus terdiri dari 13
protofilamen. Protofilamen tersusun dari protein globular yang disebut tubulin.
Setiap molekul tubulin terdiri atas dua subunit polipeptida yang serupa, -tubulin
dan -tubulin masing-masing memiliki berat molekul sekitar 50 kDa (Burns,
2005). Kedua protein tersebut ditemukan dalam bentuk heterodimer (Alberts,
2008).

-Tubulin dan -tubulin memiliki tempat pengikatan untuk satu molekul
GTP (Guanosin Trifosfat). GTP yang terikat pada monomer -tubulin berada di
antara permukaan dimer sehingga tidak dapat terhidrolisis. Sebaliknya, GTP yang
terikat pada monomer -tubulin dapat mengalami hidrolisis menjadi GDP.
Apabila terjadi hidrolisis GTP pada -tubulin, dimer-dimer tubulin akan terlepas
dan mengakibatkan mikrotubulus terurai (Alberts, 2008; Bolsover et al., 2004).

6

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7

Mikrotubulus memiliki dua ujung yaitu ujung positif dan ujung negatif.
Dimer-dimer tubulin membentuk polimer di ujung positif, sedangkan ujung
negatif merupakan tempat lepasnya dimer-dimer tubulin. Adapun struktur
mikrotubulus ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 1. Struktur Mikrotubulus (Bolsover et al., 2004)
Menurut Desai and Mitchison (1997), mikrotubulus bersifat labil yang
dapat memanjang atau memendek melalui penggabungan ikatan non kovalen yang
bersifat reversibel atau disosiasi heterodimer -tubulin dan -tubulin di kedua
ujungnya. Proses mikrotubulus memanjang atau tumbuh dikenal dengan
polimerisasi, sedangkan proses pemendekan mikrotubulus disebut depolimerisasi
(Conde and Cáceres, 2009).
Pada kondisi normal selama pembelahan sel, mikrotubulus membentuk
spindel mitosis yang berfungsi untuk mengarahkan kromosom hasil replikasi ke
bidang ekuatorial dan memperantarai pemisahan kromosom ke sel anakan
(McIntosh, Grishchuk, and West, 2002). Ketika proses mitosis selesai, spindel
mitosis akan terurai dan membentuk mikrotubulus sitoplasma kembali (Lodish et
al., 2004).
Dalam kasus penyakit kanker dilakukan upaya pencegahan dengan cara
membuat siklus pembelahan sel terganggu. Salah satu caranya adalah memicu
mikrotubulus terdepolimerisasi sehingga proses mitosis dapat berhenti dan
menginduksi terjadinya apoptosis sel kanker (Jordan, 2002).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8

B. Sulfonamida
Sulfonamida merupakan golongan obat yang memiliki aktivitas
bakteriostatik.

Mekanisme

obat

tersebut

adalah

menghambat

enzyme

dihydropteroate synthase; enzim yang berperan penting dalam biosintesis turunan
asam folat. Obat golongan sulfonamida akan berkompetisi dengan paminobenzoic acid (PABA) untuk berikatan dengan sisi aktif enzim tersebut.
Folat merupakan intermediet esensial dalam biosintesis timidin yang diperlukan
DNA. Apabila obat golongan sulfonamida berikatan dengan enzim tersebut,
sintesis folat tidak terjadi demikian pula dengan timidin dan DNA, sehingga
bakteri tidak dapat bereplikasi (Lemke, Williams, Roche, and Zito, 2008). Salah
satu obat golongan sulfonamida adalah sulfanilamida yang memiliki rumus
bangun berikut:

Gambar 2. Struktur sulfanilamida (Dirjen POM RI, 1979)
Sulfanilamida (C6H8N2O2S) memiliki bobot molekul 172.21 g/mol
berupa hablur, serbuk hablur atau butiran berwarna putih, tidak berbau, berasa
sedikit pahit kemudian manis. Senyawa tersebut larut dalam 200 bagian air;
sangat mudah larut dalam air mendidih, sangat sukar larut dalam kloroform,
dalam eter dan dalam benzena; mudah larut dalam aseton; larut dalam gliserol,
dalam asam klorida dan dalam alkali hidroksida. Titik lebur sulfanilamida antara
164-167oC (Dirjen POM RI, 1979).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9

Ditinjau dari struktur molekulnya, gugus amina aromatis primer bersifat
basa lemah karena terpengaruh oleh efek resonansi yang menyebabkan pasangan
elektron bebas terdelokalisasi dalam cincin aromatis (Brown et al., 2012) dengan
mekanisme seperti pada gambar berikut:

Gambar 3. Stabilitas resonansi amina aromatis (Brown et al., 2012)
Di sisi lain, gugus amina sulfon bersifat asam akibat adanya pengaruh
efek elektronegatif. Elektron akan cenderung tertarik pada atom yang memiliki
keelektronegatifan lebih besar dan mengakibatkan keasaman atom hidrogen
semakin meningkat (Bruice, 2004). Oksigen menarik elektron dari sulfur dan
berimbas pada nitrogen. Pasangan elektron bebas milik nitrogen disumbangkan
kepada sulfur sehingga terjadi resonansi. Nilai elektronegatif nitrogen lebih besar
dari pada hidrogen masing-masing 3,0 dan 2,1 (Solomon and Fryhle, 2011).
Akibat hal tersebut, kerapatan elektron pada atom hidrogen rendah dan
menyebabkan hidrogen mudah lepas.

C. Aldehida
Aldehida memiliki gugus asil dengan satu atom hidrogen yang terikat
pada karbon karbonil. Gugus karbonil sangat terpolarisasi karena karbon kurang
elektronegatif dari pada oksigen. Karbon karbonil dikenakan muatan parsial
positif, sedangkan oksigen dikenakan muatan parsial negatif. Oleh sebab itu,
gugus karbonil dapat bertindak sebagai nukleofil dan elektrofil. Atom oksigen

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10

karbonil merupakan basa Lewis dan dapat terprotonasi dengan cepat dengan
adanya asam. Protonasi menyebabkan atom oksigen bermuatan positif, sehingga
gugus karbonil menjadi lebih elektrofil (Sarker and Nahar, 2007; McMurry, 2011).
Vanilin merupakan senyawa golongan aldehida aromatis berupa hablur
halus berbentuk jarum berwarna putih hingga agak kuning, dan memiliki rasa dan
bau yang khas. Senyawa ini sukar larut dalam air, tetapi larut dalam air panas dan
gliserol. Selain itu, vanilin mudah larut dalam etanol (95%), dalam eter dan dalam
larutan alkali hidroksida. Rumus struktur kimia vanilin adalah C8H8O3 dengan
bobot molekul 152.15 g/mol. Titik leburnya berkisar 81-83oC (Dirjen POM RI,
1979). Berikut ini merupakan struktur vanilin:

Gambar 4. Struktur vanilin (Dirjen POM RI, 1979)
Dari gambar struktur vanilin yang ditunjukkan gambar 4, ada beberapa
gugus yang tampak antara lain, gugus aldehida, gugus metoksi, dan gugus
hidroksil masing-masing terikat pada cincin benzena. Atom C karbonil pada
gugus aldehida bermuatan parsial positif. Oleh karena itu, dapat diserang oleh
nufleofil. Namun, akibat pengaruh gugus hidroksi pada posisi para menyebabkan
atom C karbonil kurang bermuatan parsial positif. Hal ini dikarenakan elektron
yang disumbangkan oleh gugus hidroksil akan berpusat pada posisi orto dan para
yang tersebar melalui resonansi (Brown et al., 2012). Jika elektron sumbangan
menempati posisi para, maka atom C karbonil akan menerima elektron tersebut
dan membuat muatan parsial positif yang diembannya menjadi berkurang.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11

Sama halnya dengan gugus hidroksil, gugus metoksi juga termasuk
dalam kelompok gugus penyumbang elektron. Muatan negatif akan terdelokalisasi
dalam cincin benzena pada posisi orto dan para (Solomon and Fryhle, 2011).
Namun, elektron yang tersebar hanya menstabilkan cincin benzena dan tidak
memberikan pengaruh muatan pada atom C karbonil mengingat gugus metoksi
berposisi meta.
Gugus lainnya yang dapat ditemukan adalah gugus OH fenolik. Gugus
ini bersifat asam karena ion fenolat yang dihasilkan terstabilkan oleh resonansi.
Muatan negatif tidak hanya diemban oleh atom oksigen saja tetapi terdelokalisasi
pada tiga atom karbon penyusun cincin benzena (Wade, 2013). Mekanisme
stabilisasi resonansi ion fenolat ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 5. Stabilisasi resonansi ion fenolat (Wade, 2013)

D. Katalis
Katalis adalah senyawa yang dapat meningkatkan laju reaksi dengan
menurunkan energi aktivasi. Katalis dapat bereaksi membentuk zat antara, tetapi
akan diperoleh kembali dalam tahap reaksi berikutnya (Chang, 2003).
Suatu asam kuat dapat bertindak sebagai katalis dengan cara
memprotonasi atom O karbonil dengan mekanisme seperti pada gambar 6. Ion H+
yang dilepaskan akan ditangkap oleh atom O karbonil sehingga menjadi
bermuatan positif. Elektron akan diberikan pada atom O oleh atom karbon yang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12

mengakibatkan terjadinya adisi C=O menjadi ikatan tunggal (C-O). Akibatnya,
atom karbon karbonil menjadi bermuatan positif dan mudah diserang oleh
nukleofil lemah (Fessenden dan Fessenden, 1986b).

Gambar 6. Mekanisme adisi nukleofil lemah (Mehta and Mehta, 2005)
Asam sulfat merupakan cairan jernih seperti minyak, tidak berwarna, bau
sangat tajam dan bersifat korosif. Apabila asam sulfat dicampurkan dengan air
atau etanol akan menimbulkan panas. Asam sulfat memiliki rumus kimia H2SO4
dengan bobot molekul sebesar 98,07 g/mol (Dirjen POM RI, 1995).
E. Basa Schiff
Senyawa imina dengan gugus C=N dikenal sebagai basa Schiff
dihasilkan dari reaksi antara amina primer dan aldehida atau keton melalui reaksi
adisi-eliminasi. Mekanisme pembentukan imina berawal dari reaksi adisi amina
nukleofilik pada karbon karbonil yang bermuatan parsial positif, diikuti dengan
lepasnya proton dari nitrogen dan diperolehnya oleh oksigen (gambar 7). Tahap
selanjutnya adalah eliminasi air melalui protonasi gugus OH (Fessenden dan
Fessenden, 1986b) seperti pada gambar 8.

Gambar 7. Mekanisme adisi nukleofilik (Patrick, 2004)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13

Gambar 8. Mekanisme eliminasi air (Patrick, 2004)
Reaksi pembentukan imina bersifat reversibel dan bergantung dengan pH.
Jika pH terlalu asam, reaksi adisi nukleofilik berjalan lambat karena konsentrasi
amina bebas lebih kecil dari pada konsentrasi amina terprotonasi. Amina yang
terprotonasi kehilangan sifat nukleofilnya karena atom nitrogen menjadi
bermuatan positif dan tidak dapat menyerang karbon karbonil, sehingga tidak
dapat membentuk amina. Apabila pH terlalu tinggi, reaksi eliminasi air berjalan
lambat karena minimnya jumlah proton yang digunakan untuk memprotonasi
gugus OH. Oleh karena itu, kondisi pH diatur sekitar 4-5 agar reaksi berjalan
dengan kecepatan maksimum (Fessenden dan Fessenden, 1986b; McMurry, 2011).
Basa Schiff memiliki rentang aktivitas biologi yang luas dan banyak
diterapkan dalam industri. Adapun senyawa tersebut menunjukkan aktivitas
farmakologi yakni antimalaria (Li, Yang, Zhang, Cao, and Wang, 2003),
antikanker (Villar, Encio, Migliaccio, Gil, and Martinez-Merino, 2004),
antimikroba (Kumar, Niranjan, Chaluvaraju, Jamakhandi, and Kadadevar, 2010),
antifungal (Priya, Panneerselvam, and Karikalan, 2011), antiviral (Kumar,
Ganguly, Veerasamy, and Clercq, 2010), dan antituberkulosis (Ilango and
Arunkumar, 2011).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14

F. Analisis pendahuluan
Analisis pendahuluan bertujuan untuk mengetahui karakteristik senyawa
hasil sintesis. Adapun analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Pemeriksaan Organoleptis
Pemeriksaan organoleptis bertujuan untuk mendapatkan informasi terkait
karakteristik zat kimia diantaranya bentuk, warna, dan bau, sehingga mudah
dalam penilaian pendahuluan. Namun, pemeriksaan organoleptis tidak dapat
digunakan sebagai bukti yang kuat sebagai syarat baku. Organoleptis dapat
membantu dalam penilaian pendahuluan terhadap mutu zat yang bersangkutan
secara tidak langsung (Dirjen POM RI, 1995).
2. Pemeriksaan Kelarutan
Kelarutan adalah konsentrasi maksimum zat terlarut yang terdapat di
dalam sejumlah substansi berlebih pada kondisi kesetimbangan dan temperatur
tertentu. Untuk menyatakan kelarutan suatu zat, sejumlah zat dilarutkan dalam air
dan ditentukan banyaknya gram zat terlarut tiap 100 mL air (Reger, Goode, and
Ball, 2010).
Pemeriksaan kelarutan harus dilakukan dalam penentuan sifat utama
gugus fungsi dari senyawa yang tidak diketahui. Uji ini sangat mudah dilakukan
dan hanya memerlukan sedikit jumlah senyawa yang akan diuji (Pavia, Lampman,
Kriz, and Engel, 2011). Kelarutan zat yang tercantum dalam Farmakope
dinyatakan dengan istilah sebagai berikut:

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15

Tabel I. Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV (Dirjen POM RI,
1995)
Jumlah bagian pelarut yang diperlukan
Istilah Kelarutan
untuk melarutkan1 bagian zat
Sangat mudah larut
Kurang dari 1
Mudah larut
1 sampai 10
Larut
10 sampai 30
Agak sukar larut
30 sampai 100
Sukar larut
100 sampai 1000
Sangat sukar larut
1000 sampai 10.000
Praktis tidak larut
Lebih dari 10.000

G. Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis
1. Rekristalisasi
Rekristalisasi adalah salah satu metode pemurnian zat padat berdasarkan
perbedaan kelarutan antara senyawa yang diinginkan dengan senyawa pengotor.
Metode rekristalisasi dapat digunakan baik di bidang kimia organik maupun kimia
anorganik (Smart, 2002). Preparasi dilakukan dengan cara melarutkan produk
berupa campuran dengan suatu solven lalu diendapkan kembali. Endapan akan
terbentuk kembali apabila larutan mencapai titik jenuh terhadap senyawa yang
diinginkan (Oxtoby, Gilis, dan Nachtrieb, 2001).
Syarat pelarut yang digunakan adalah pelarut dapat melarutkan solut
ketika larutan dalam keadaan panas, tetapi kurang larut bila larutan dalam keadaan
dingin; pelarut tidak melarutkan impuritis sama sekali atau melarutkan impuritis
sangat baik sehingga impuritis tidak akan mengkristal keluar bersamaan dengan
solut; pelarut tidak bereaksi dengan solut. Selain itu, pelarut tidak mudah terbakar,
tidak toksik, terjangkau, dan sangat volatil sehingga mudah dihilangkan dari
kristal (Fieser and Williamson, 1992).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16

2. Pemeriksaan Titik Lebur
Titik lebur sangat penting dalam identifikasi senyawa organik karena
menunjukkan ada tidaknya impuritis dalam senyawa tersebut. Oleh sebab itu, titik
lebur digunakan sebagai kriteria kemurnian suatu zat (Ahluwalia and Dhingra,
2004).
Dalam proses peleburan, senyawa dalam bentuk kristal yang memiliki
susunan molekul teratur akan bergetar atau memutar dalam kondisi tetap padat
akibat energi panas yang diberikan. Pada suhu tertentu, energi yang diberikan
mampu untuk memutus ikatan antar molekul yang berdekatan sehingga molekul
bebas bergerak. Hal ini menyebabkan perubahan wujud padat menjadi cair (Fieser
and Williamson, 1992).
Senyawa padat murni akan meleleh pada kisaran suhu yang lebih sempit
dibandingkan dengan senyawa yang mengandung pengotor. Apabila range titik
leburnya

2oC, maka senyawa dapat dikatakan murni. Demikian pula sebaliknya

apabila range titik leburnya melampaui 2oC, maka senyawa dikatakan kurang
murni (MacKenzie, 1967).

H. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Spektrofotometri Inframerah (IR)
Spektrofotometri inframerah memberikan informasi tentang gugus-gugus
fungsional utama suatu senyawa. Prinsip spektrofotometri inframerah adalah
mengukur energi vibrasi suatu senyawa lewat pemancaran radiasi inframerah.
Senyawa akan menyerap energi inframerah pada daerah tertentu dan terjadi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17

getaran (vibrasi) atom-atom yang terikat. Hal ini menyebabkan posisi pita
absorpsi bersifat spesifik.
Apabila suatu senyawa menyerap radiasi pada suatu panjang gelombang
tertentu, intensitas radiasi yang diteruskan akan berkurang sehingga %T (transmisi
persen) akan menurun sehingga muncul pita absorpsi. Jika %T menunjukkan
angka sekitar 100, maka keadaan tersebut dikenal dengan base line (Fessenden
dan Fessenden, 1986a).
Suatu senyawa dapat menyerap radiasi sinar inframerah apabila terjadi
perubahan momen dipol elektrik selama molekul tersebut mengalami vibrasi.
Vibrasi menyebabkan perubahan panjang ikatan (stretching) atau sudut ikatan
(bending). Beberapa ikatan dapat mengalami vibrasi ulur baik simetris
(symmetrical stretching) maupun asimetris (asymmetrical stretching), sedangkan
vibrasi tekuk dicirikan dengan adanya perubahan sudut secara terus-menerus
antara dua atom (Stuart, 2004).
Jika perbedaan momen dipol suatu molekul besar, absorpsi pita akan
semakin kuat. Perbedaan elektronegatif atom-atom di dalam molekul akan
menentukan besar kecilnya momen dipol, misalnya gugus karbonil. Adanya
perbedaan keelektronegatifan antara atom C dan atom O menyebabkan gugus
tersebut bersifat polar. Apabila ikatan C=O mengalami vibrasi ulur, momen dipol
akan meningkat sehingga absorpsi pita gugus karbonil menjadi kuat (Stuart, 2004).
Secara umum, vibrasi simetris akan lebih lemah dibandingkan dengan
vibrasi asimetris karena energi radiasi inframerah tidak akan menyebabkan
perubahan momen dipol. Sebagai contoh, vibrasi pada ikatan C-C atau N=N akan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18

memberikan serapan pita yang lemah dikarenakan perubahan kecil dalam momen
dipol terkait dengan vibrasi kedua atom tersebut (Stuart, 2004).
Radiasi inframerah memiliki bilangan gelombang antara 600-4000 cm-1.
Adapun spektrum dibagi menjadi dua daerah yakni daerah gugus fungsional dan
daerah sidik jari. Daerah gugus fungsional digunakan untuk identifikasi gugus
fungsional yang berada pada bilangan gelombang ~4000 – 1500 cm-1, sedangkan
daerah sidik jari merupakan daerah pita serapan yang spesifik berada pada
bilangan gelombang ~1500 – 600 cm-1 (Kalsi, 2004).
2. Spektrometri Massa
Spektrometri massa melengkapi pelacakan struktur untuk suatu molekul
yang belum diketahui bobot molekulnya. Informasi yang diperoleh adalah harga
BM dan pola fragmentasi molekul organik (Sitorus, 2009). Adapun macammacam metode ionisasi yang digunakan dalam spektrometri massa, dua
diantaranya adalah EI (Electron Impact) dan FD (Field Desorption). Prinsip EI
adalah cuplikan dalam kondisi gas ditembakkan dengan elektron yang berenergi
cukup. Tabrakan yang terjadi antara sebuah molekul dengan elektron yang
ditembakkan mengakibatkan lepasnya sebuah elektron dari molekul tersebut dan
menghasilkan ion organik. Ion organik yang terbentuk tidak stabil dan pecah
menjadi fragmen yang lebih kecil baik dalam bentuk radikal maupun ion.
Kemudian fragmen yang bermuatan positif akan dideteksi (Fessenden dan
Fessenden, 1986b), sedangkan prinsip FD adalah elektron dari emitter dibiaskan
pada beda potensial listrik yang tinggi. Saat beda potensial tersebut diaplikasikan
pada emitter, muncul medan listrik yang sangat tinggi di dekat ujung kawat.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19

Tingginya medan listrik yang dihasilkan menyebabkan elektron keluar dari
sampel dan membentuk kation. Sisa energi yang dimiliki ion tersebut sedikit
sehingga jumlah fragmen yang dihasilkan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan
metode EI (Silverstein, Webster, and Kiemle, 2005).
Spektrum massa menggambarkan intensitas sinyal versus nisbah muatan
(m/z). Posisi sinyal yang disebut peak menggambarkan m/z suatu ion yang
dihasilkan dari molekul pada sumber ion. Intensitas peak berhubungan dengan
kelimpahan ion. Peak paling tinggi pada spektrum massa disebut dengan base
peak dengan intensitas relatif 100% (Gross, 2011).
Fragmentasi berhubungan erat dengan pemutusan ikatan. Ikatan antar
atom dapat terputus secara homolitik atau heterolitik. Pemutusan secara homolitik
terjadi jika elektron yang digunakan bersama dibagi sama rata sehingga tiap atom
memiliki elektron tak berpasangan, sedangkan apabila kedua elektron diberikan
kepada salah satu atom disebut pemutusan secara heterolitik. Pemutusan secara
homolitik dilambangkan dengan panah kait ikan (
dengan ujung lengkap (

) dan panah lengkung

) untuk melambangkan pemisahan secara heterolitik

(Fessenden dan Fessenden, 1986b).
Adapun bentuk-bentuk dasar fragmentasi dan aturan-aturan terkait
fragmentasi menurut (Sastrohamidjodjo, 2001) adalah sebagai berikut:
a) Pemutusan ikatan  dalam gugus alkana terjadi jika terdapat energi
eksitasi yang cukup untuk memutuskan ikatan hingga mengalami ionisasi.
b) Pemutusan ikatan  dekat gugus fungsional terjadi karena gugus-gugus
orbital lebih mudah terionisasi.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20

c) Eliminasi oleh pemutusan ikatan  ganda terjadi dengan melepaskan
molekul netral seperti CO, C2H4, C2H2, dan sebagainya.
d) Penataulangan McLafferty terjadi bila terdapat hidrogen berposisi
terhadap gugus karbonil dalam ion molekuler. Penataulangan tersebut
disertai dengan pelepasan alkena.
e) Aturan elektron genap menyatakan spesies-spesies elektron genap
biasanya tidak akan pecah menjadi dua spesies yang mengandung
elektron ganjil melainkan terpecah menjadi ion lain dan molekul netral.
Ion radikal merupakan spesies elektron ganjil yang dapat melepaskan
molekul netral dan ion radikal. Selain itu, ion radikal dapat terpecah
menjadi radikal dan ion.
f) Hukum nitrogen mengatakan bahwa suatu molekul dengan bilangan berat
molekul genap maka molekul tersebut harus tidak mengandung nitrogen
atau mengandung nitrogen berjumlah genap. Namun, molekul dengan
bilangan berat molekul ganjil mengandung nitrogen berjumlah ganjil.

3.

Spektroskopi Resonansi magnetik Inti (1H-NMR)
Spektroskopi 1H-NMR memberikan informasi mengenai jumlah ma