Sintesis asetil eugenol dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida - USD Repository

SINTESIS ASETIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA SKRIPSI

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

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Albertus Eka Yudistira Sarwono NIM : 078114118

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2011

SINTESIS ASETIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA SKRIPSI

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

  Program Studi Farmasi Oleh:

  Albertus Eka Yudistira Sarwono NIM : 078114118

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2011

  Persetujuan Pembimbing SINTESIS ASETIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

  Skripsi yang diajukan oleh: Albertus Eka Yudistira Sarwono

  NIM : 078114118 telah disetujui oleh: Pembimbing (Jeffry Julianus, M.Si.)

  There must be no barriers to freedom of inquiry ... There is no place for dogma in science. The scientist is free, and must be free to ask any question, to doubt any assertion, to seek for any evidence, to correct any errors. ... We know that the only way to avoid error is to detect it and that the only way to detect it is to be free to inquire. And we know that as long as men are free to ask what they must, free to say what they think, free to think what they will, freedom can never be lost, and science can never regress." J. Robert Oppenheimer

  Skripsi ini kupersembahkan untuk kedua orangtuaku

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Albertus Eka Yudistira Sarwono Nomor Mahasiswa : 078114118

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul: SINTESIS ASETIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). 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 mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin 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: 18 Januari 2011

  Yang menyatakan, Albertus Eka Yudistira Sarwono

  

PRAKATA

  Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul SINTESIS ASETIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN

  

ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM

HIDROKSIDA. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat

  memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas . Sanata Dharma Yogyakarta

  Selama perkuliahan, penelitian, dan penyusunan skripsi, Penulis telah banyak mendapatkan bantuan, sarana, dukungan, bimbingan, saran, dan kritik dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

  1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

  2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing atas bantuan, kesabaran, perhatian, dan semangat selama penyusunan proposal hingga selesainya skripsi ini 3. Dra. M. M. Yetty Tjandrawati, M.Si. dan Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. selaku dosen penguji atas segala masukkan dan bimbingannya

  4. Segenap dosen atas ilmu yang dibagikan selama perkuliahan di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  5. Helen yang selalu mendukung Penulis menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini

  6. Florentinus Dika Octa Riswanto selaku partner skripsiku atas segala bantuan, dukungan, motivasi, dan semangat dari awal penelitian sampai penyusunan skripsi ini

  7. Sahabat-sahabatku: Yoga, Manda, Wicak, Dika, Wawan “Jinguk”, Daniel,

  Dani, Heru, Toro, Benny, Lala, Lia, Yunita, Dita, Maya, Olive, Devi, Felix, Anton atas kebersamaan, bantuan, serta dukungan selama ini

  8. Teman-teman FST 2007 yang telah memberikan saran, dukungan, dan semangat bagi Penulis untuk menyelesaikan skripsi ini

  9. Mas Parlan, Mas Bimo, Mas Kunto dan segenap laboran lain atas segala bantuannya selama ini

  10. Tim UKF basket Farmasi dan Tim UKF basket FST (esp. Roy dan Teo) atas waktu-waktu yang berkesan di lapangan

  11. Keluarga besar konggregasi Serikat Yesus dan Oblat Maria Immakulata atas segala pendidikan dan pengalaman yang diberikan Penulis menyadari penelitian ini masih belum sempurna mengingat keterbatasan pengetahuan dan kemampuan Penulis. Oleh karena itu, Penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang dapat berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

  Penulis

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.

  Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarisme dalam naskah ini, maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundang- undangan yang berlaku.

  Yogyakarta, 18 Januari 2011 Penulis

  Albertus Eka Yudistira Sarwono

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL .................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .......................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. v PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................................ vi PRAKATA ................................................................................................... vii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................................... ix DAFTAR ISI ................................................................................................ x DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xvi

  INTISARI ..................................................................................................... xvii

  

ABSTRACT ................................................................................................... xviii

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

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

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

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

  BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ........................................................... 5 A. Eugenol ............................................................................................ 5 B. Asetil Eugenol .................................................................................. 6 C. Turunan Asam Karboksilat .............................................................. 6 D. Reaksi Esterifikasi Eugenol .............................................................. 8 E. Analisis Senyawa Hasil Sintesis ...................................................... 8

  1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ......................................... 8

  2. Kromatografi Gas (KG) ........................................................ 9

  3. Spektrofotometri Infra Merah .............................................. 10

  1

  4. Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti Proton ( H-NMR) ... 11

  5. Spektroskopi Massa ............................................................. 12

  F. Landasan Teori ................................................................................. 13 G.

  Hipotesis … ....................................................................................... 14

  BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 15 A. Jenis dan Rancangan Penelitian ....................................................... 15 B. Variabel Penelitian ........................................................................... 15 C. Definisi Operasional ......................................................................... 15 D. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................ 16

  1. Bahan .................................................................................... 16

  2. Alat ....................................................................................... 16

  E. Tata Cara Penelitian ......................................................................... 16

  1. Sintesis asetil eugenol dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida ......................................... 16

  2. Pemurnian asetil eugenol hasil sintesis ................................ 17

  3. Analisis senyawa hasil sintesis ............................................. 17

  a. Uji organoleptis ............................................................ 17

  b. Kromatografi Lapis Tipis ............................................. 17

  c. Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa ........................ 18

  d. Spektrofotometri Infra Merah ....................................... 18

  e. Spektroskopi Proton Nuclear Magnetic Resonance ..... 18

  F. Analisis Hasil ................................................................................... 19

  1. Uji pendahuluan ................................................................... 19

  2. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis .............................. 19

  3. Perhitungan rendemen .......................................................... 19

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 20 A. Sintesis Asetil Eugenol .................................................................... 20 B. Uji Pendahuluan ................................................................................ 25

  1. Uji Organoleptis ................................................................... 25

  2. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) .......................................... 25

  3. Kromatografi Gas .................................................................. 27

  C. Elusidasi Struktur .............................................................................. 28

  4. Spektroskopi Massa (Mass Spectroscopy-MS) ..................... 28

  5. Spektrofotometri Infra Merah (Infra Red- IR) ...................... 30

  1

  6. Spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance ( H-NMR) ....... 32

  D. Perhitungan Rendemen ..................................................................... 36

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 37 A. Kesimpulan ...................................................................................... 37 B. Saran ................................................................................................. 37 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 38 LAMPIRAN ................................................................................................. 41 BIOGRAFI PENULIS … ............................................................................. 51

  

DAFTAR TABEL

  Tabel I. Perbandingan karakteristik organoleptis eugenol, asetil eugenol, dan senyawa hasil sintesis .................................................................... 25 Tabel II. Nilai R f kromatogram KLT ........................................................... 26 Tabel III. Perbandingan gugus eugenol, asetil eugenol, dan senyawa hasil sintesis pada spektra IR ............................................................... 32

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Eugenol ....................................................................................... 5 Gambar 2. Asetil eugenol ............................................................................. 6 Gambar 3. Anhidrida asam asetat ................................................................ 7 Gambar 4. Reaksi esterifikasi ...................................................................... 8 Gambar 5. Reaksi pembentukan asetil eugenol ........................................... 13 Gambar 6. Reaksi pembentukan garam eugenolat ........................................ 21 Gambar 8. Mekanisme reaksi sintesis asetil eugenol .................................... 23 Gambar 7. Hidrolisis asetil eugenol ............................................................. 24 Gambar 9. Kromatogram dari KLT ............................................................. 26 Gambar 10. Kromatogram dari KG senyawa hasil sintesis .......................... 28 Gambar 11. Spektra MS puncak 1 dengan waktu retensi 10,158 menit ...... 29 Gambar 12. Spektra MS puncak 2 dengan waktu retensi 13,239 menit ....... 29 Gambar 13. Usulan pola fragmentasi spektra MS asetil eugenol ................ 30 Gambar 14. Spektra IR senyawa hasil sintesis ............................................ 31 Gambar 15. Penomoran tipe proton asetil eugenol ...................................... 32 Gambar 16. Penomoran tipe proton eugenol................................................. 33

  1 Gambar 17. Spektra H-NMR senyawa hasil sintesis ................................... 33

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Perhitungan rendemen asetil eugenol ...................................... 42 Lampiran 2. Foto penelitian ......................................................................... 43

  A. Rangkaian alat sintesis ............................................................. 43

  B. Senyawa hasil sintesis .............................................................. 43 Lampiran 3. Kromatogram

  Kromatografi Gas Senyawa Hasil Sintesis…..... 44 Lampiran 4. Spektra Massa Senyawa Hasil Sintesis ................................... 45

  A. Puncak 1 ................................................................................... 45

  B. Puncak 2 ................................................................................... 46 Lampiran 5. Spektra Infra Merah Senyawa Hasil Sintesis .......................... 47 Lampiran 6. Spektra Infra Merah Senyawa Tunggal .................................... 48

  A. Eugenol ...................................................................................... 48

  B. Asetil Eugenol ........................................................................... 48

  1 Lampiran 7. Spektra H-NMR Senyawa Hasil Sintesis ................................ 49

  1 Lampiran 8. Spektra H-NMR Eugenol ........................................................ 50

  

SINTESIS ASETIL EUGENOL

DARI EUGENOL DAN ANHIDRIDA ASAM ASETAT DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA

  

INTISARI

  Eugenol merupakan senyawa yang diketahui berkhasiat sebagai senyawa antiinflamasi. Meskipun demikian, selektifitas mekanisme antiinflamasi eugenol terhadap jalur siklooksigenase 2 (COX-2) rendah, sehingga perlu dilakukan modifikasi terhadap strukturnya. Salah satu modifikasi yang dapat dilakukan adalah dengan asetilasi pada eugenol. Substitusi asetil pada OH fenolik eugenol dapat membentuk senyawa asetil eugenol (4-alil-2-metoksifenil asetat). Adanya gugus asetil ini diharapkan dapat memberikan selektifitas lebih baik, didasari asumsi bahwa molekul Non-Steroidal Anti-Inflamatory Drugs (NSAID) selektif COX-2 cenderung lebih besar daripada molekul yang tidak selektif.

  Sintesis asetil eugenol dilakukan dengan mereaksikan eugenol 0,0323 mol dengan kalium hidroksida 0,0321 mol dan dipanaskan pada 70-80° C selama 30 menit. Kemudian ditambahkan anhidrida asam asetat 0,0969 mol dalam suhu 70-80° C dan direaksikan selama 3 jam. Senyawa hasil sintesis diisolasi, dimurnikan dengan proses ekstraksi menggunakan pelarut kloroform dan dicuci dengan natrium hidroksida 5%. Hasil sintesis dianalisis dengan uji pendahuluan organoleptis, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gas, serta elusidasi

  1

  struktur yang meliputi spektroskopi massa, spektroskopi H-Nuclear Magnetic Resonance , dan spektrofotometri inframerah.

  Senyawa hasil sintesis berupa cairan coklat kehitaman. Berdasarkan elusidasi struktur disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis berupa campuran molekul target asetil eugenol (rumus molekul C H O , berat molekul 206 g/mol)

  12

  14

  3

  dan starting material eugenol. Rendemen kasar asetil eugenol yang diperoleh sebesar 78,54%. Kata kunci: eugenol, asetil eugenol, kalium hidroksida, antiinflamasi

  

SYNTHESIS OF ACETYL EUGENOL

FROM EUGENOL AND ACETIC ACID ANHYDRIDE WITH POTASSIUM HYDROXIDE AS CATALYST

ABSTRACT

  Eugenol is a compound that has been known as an anti-inflammatory agent. However, the selectivity of anti-inflammatory mechanisms of eugenol on cyclooxygenase 2 path (COX-2) is low, so that modification to the structure is necessary. One modification that can be done is acetylation. Acetyl substitution on eugenol’s OH phenolic forms acetyl eugenol (4-allyl-2-methoxyphenyl acetate). Substitution of this acetyl group is expected to give better selectivity, based on assumption that the molecules of Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs (NSAIDs) COX-2 selective tend to be larger than the molecules that are not selective.

  Synthesis of acetyl eugenol performed by reacting 0.0323 mol eugenol with 0.0321 mol potassium hydroxide and heated at 70-80° C for 30 minutes. Then 0.0969 mol of acetic acid anhydride added in same temperature and reacted for 3 hours. Synthesized compound then isolated and purified by chloroform extraction, washed with 5% sodium hydroxide, then analyzed with preliminary organoleptic test, thin layer chromatography and gas chromatography,

  1

  as well as structure elucidation, including mass spectroscopy, spectroscopy

  H- Nuclear Magnetic Resonance, and infrared spectrophotometry. The synthesized compound was blackish brown liquid. Based on the structure elucidation, synthesized compound was a mixture of target molecule acetyl eugenol (molecular formula C

12 H

  14 O 3 , molecular weight 206 g / mol) and

  starting material eugenol. Crude rendement of acetyl eugenol obtained was 78,54%. Keywords: eugenol, acetyl eugenol, potassium hydroxide, antiinflammatory

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Angka morbiditas peristiwa inflamasi cukup tinggi di masyarakat. Gejala ini umumnya ditangani dengan pemberian obat antiinflamasi pada penderita. Untuk menghindari efek samping obat golongan steroid, biasanya diberikan obat- obat antiinflamasi golongan Non-Steroid Anti-Inflammatory Drugs (NSAID). Namun, kebanyakan obat golongan NSAID bersifat non selektif jalur COX (siklooksigenase), sehingga dapat berinteraksi dengan COX-1 maupun COX-2. Penghambatan pada COX-1 akan mengakibatkan efek merugikan terutama pada

  saluran gastrointestinal pasien. Oleh karena itu, penelitian untuk penemuan senyawa antiinflamasi baru yang selektif COX-2 menjadi penting.

  Salah satu senyawa yang diketahui memiliki aktivitas antiinflamasi adalah eugenol. Di Indonesia, keberadaan eugenol sangat melimpah sehingga berpotensi untuk dikembangkan menjadi senyawa antiinflamasi yang lebih unggul (Sastrohamidjojo, 2008). Aktifitas antiinflamasi eugenol terkait dengan penghambatan pembentukan prostaglandin pada jalur COX-2 (Öztürk and Özbek, 2005). Meskipun demikian, struktur molekul eugenol yang kecil memberikan kemungkinan adanya interaksi dengan jalur COX-1. Melalui penambahan gugusan meruah pada molekul diharapkan dapat meningkatkan selektifitas eugenol pada jalur COX-2 tersebut.

  Pada penelitian ini dilakukan asetilasi pada gugus –OH fenolik eugenol. Penambahan gugus meruah ini dilakukan dengan mereaksikan eugenol dengan anhidrida asam asetat berdasarkan reaksi esterifikasi pada gugus

• –OH fenoliknya. Dalam reaksi ini, eugenol berperan sebagai nukleofil dan anhidrida asam asetat berperan sebagai elektrofil. Hasil dari reaksi ini adalah senyawa asetil eugenol yang memiliki struktur lebih besar daripada eugenol. Senyawa asetil eugenol telah diketahui memiliki pengaruh terhadap biosintesis prostaglandin (Srivastara and Maholtra, 1991).

  Sintesis dilakukan dengan menggunakan katalis basa kalium hidroksida. Proses esterifikasi dengan katalis basa dinilai dapat menurunkan kemungkinan terjadinya reaksi reversibel seperti pada penggunaan katalis asam. Katalis basa ini dapat menambah nukleofilisitas gugus fenolik eugenol dengan mengubah eugenol menjadi ion eugenolat. Bertambahnya nukleofilisitas menyebabkan ion eugenolat dapat bereaksi lebih cepat dengan atom C karbonil anhidrida asam asetat sehingga rendemen optimum dapat diperoleh.

1. Permasalahan

  a. Apakah asetil eugenol dapat disintesis dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida? b. Berapakan rendemen asetil eugenol hasil sintesis antara eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida?

  2. Keaslian Penelitian

  Penelitian tentang sintesis asetil eugenol pernah dilakukan oleh Manoppo (2010) pada Isolasi Eugenol dari Bunga Cengkeh dan Sintesis Eugenil

  

Asetat dengan natrium asetat sebagai katalis, oleh Carrasco et al. (2008) pada

Eugenol and Its Synthetic Analogues Inhibit Cell Growth of Human Cancer Cells

(Part I) dengan katalis piridin, dan oleh Bulan (2004) pada Reaksi Asetilasi

Eugenol dan Oksidasi Metil Iso Eugenol dengan katalis asam sulfat. Sintesis asetil

  eugenol dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida sejauh pengamatan peneliti belum pernah dilakukan.

  3. Manfaat Penelitian

  a. Manfaat Teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memperkaya ilmu pengetahuan pada jalur-jalur modifikasi senyawa eugenol.

  b. Manfaat Metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu metode alternatif untuk sintesis senyawa turunan eugenol dengan metode esterifikasi gugus hidroksi pada molekul eugenol.

B. Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk:

  1. Mengetahui apakah asetil eugenol dapat disintesis dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida.

  2. Mengetahui jumlah rendemen asetil eugenol dari reaksi antara eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Eugenol Eugenol diperoleh dari minyak cengkeh, berbentuk cairan tidak

  berwarna atau kuning pucat, memiliki bau cengkeh kuat, menusuk, rasa pedas, dan tidak memutar bidang polarisasi. Bila terpapar udara warna eugenol menjadi gelap dan mengental. Kelarutan eugenol adalah 1 bagian volume terlarut dalam 2 bagian volume etanol 70% (Budavari, 2001).

  CH

  3 O H C

2 OH

  

Gambar 1. Eugenol

  Eugenol sebagai komponen utama dari minyak cengkeh telah terbukti memiliki aktivitas antiinflamasi yang dihubungkan dengan inhibisi pembentukan prostaglandin pada jalur COX-2 (Öztürk and Özbek, 2005). Eugenol memiliki gugus OH yang terikat pada cincin benzen, karena itu disebut senyawa fenolik (Lahlou, Interaminense, Magalhães, Leal-Cardoso, and Duarte, 2004). Gugus ini merupakan gugus reaktif yang dapat bereaksi sebagai alkohol dalam reaksi esterifikasi sebagai nukleofil yang akan menyerang elektrofil pada molekul asam karboksilat (Fessenden and Fessenden, 1986).

B. Asetil Eugenol

  Asetil eugenol merupakan senyawa derivat eugenol, senyawa atsiri dalam minyak tumbuhan cengkeh (Syzygium aromatikum L.). Asetil eugenol berwarna kuning sampai kuning kecoklatan, berbau pedas aromatik cengkeh (Sigma-Aldrich, 2010). Asetil eugenol atau eugenil asetat memiliki nama kimia 4- alil-2-metoksifenil asetat serta rumus kimia C H O dengan berat molekul

  12

  14

  3

  206,241 gram/mol (R&DChemicals, 2006). Hasil penelitian Srivastava and Maholtra (1991) terhadap asetil eugenol menunjukkan adanya aktivitas antiinflamasi pada asetil eugenol. Karena itu, asetil eugenol memiliki potensi penggunaan sebagai agen antiinflamasi baru.

  Pada penelitian sintesis asetil eugenol Bulan (2004) digunakan katalis asam sulfat dan dihasilkan area 69:31 untuk asetil eugenol:eugenol pada kromatografi gas. Manoppo (2010) melakukan sintesis dengan metode refluks menggunakan katalis natrium asetat anhidrida dan menghasilkan rendemen 63,54%. Pada penelitian Carrasco et al. (2008) digunakan katalis piridin. _{H C O 2 CH 3 O}

  O _{CH 3} Gambar 2. Asetil eugenol

C. Turunan Asam Karboksilat

  Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus karboksil (-COOH). Gugus karboksil ini mengandung sebuh gugus karbonil dan sebuah hidroksil dan antaraksi kedua gugus ini menyebabkan kereaktifan kimia asam karboksilat (Tarigan, 2009).

  Anhidrida asam karboksilat, RCO-O-COR biasanya hanya disebut anhidrida. Senyawa ini dapat disintesis dari dua molekul asam karboksilat dengan penghilangan air (Suggs, 2002). Karena kereaktifitasannya tinggi, turunan asam karboksilat ini sangat berguna dalam sintesis senyawa organik yang lain (Fessenden and Fessenden, 1986).

  Anhidrida asam asetat digunakan dalam proses asetilasi karena lebih reaktif dibandingkan asam karboksilat. Hal ini disebabkan karena ion karboksilat pada anhidrida asam asetat merupakan leaving group yang lebih baik dibandingkan gugus

• –OH pada asam karboksilatnya. Elektrofilisitas C karbonil pada anhidrida asam asetat juga lebih besar daripada elektrofilisitas C karbonil asam asetat, sehingga molekul anhidrida asam asetat menjadi lebih reaktif (Supardjan, 2004).

  O O O CH H C

  3

  3 Gambar 3. Anhidrida asam asetat

D. Reaksi Esterifikasi Eugenol

  Suatu ester asam karboksilat ialah suatu senyawa yang mengandung gugus -CO -R dengan R dapat berbentuk alkil maupun aril. Suatu ester dapat

  2

  terbentuk dengan reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dan suatu alkohol, suatu reaksi yang disebut esterifikasi (Fessenden and Fessenden, 1986).

  Reaksi esterifikasi secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut: R-

  O COOH + R’-OH R-COOR’ + H

  2

  (suatu asam karboksilat) (suatu alkohol) (suatu ester)

  

Gambar 4. Reaksi esterifikasi

  Esterifikasi suatu fenol, termasuk eugenol, dapat terjadi dengan suatu asam karboksilat atau dengan derivat asam karboksilat yang lebih reaktif seperti anhidrida asam asetat. Esterifikasi dengan asam karboksilat umumnya memiliki rendemen yang kecil sehingga seringkali digunakan derivat yang lebih reaktif (Fessenden and Fessenden, 1986).

  Kalium hidroksida (KOH) merupakan suatu basa kuat dan sangat reaktif terhadap senyawa asam (ChemicalLand21, 2010). Katalis basa pada substitusi

• nukleofilik asil akan merubah nukleofil OH menjadi O yang lebih kuat atau
• basanya ( OH) dapat bertindak sebagai reagen nukleofilik kuat (Sykes, 1985).

E. Analisis Senyawa Hasil Sintesis

  1. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Kromatografi lapis tipis dapat digunakan untuk mengidentifikasi komponen 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, 1996).

  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 (Bresnick, 1996).

  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. Variasi harga R dapat

  f f

  dibandingkan antara senyawa yang dicari dengan senyawa standarnya dalam kromatogram yang sama (Gasparic and Churacek, 1978).

  KLT dapat digunakan untuk menguji kemurnian secara kualitatif dari campuran suatu senyawa (Gasparic and Churacek, 1978). Senyawa dikatakan murni apabila memberikan peak tunggal pada KLT dengan berbagai fase gerak (Setyowati, 2007).

2. Kromatografi Gas (KG)

  Kromatografi gas adalah suatu metode pemisahan dimana komponen- komponen cuplikan ditahan secara selektif oleh fase diam berupa padatan maupun cairan serta fase gerak berupa gas. Kromatografi gas ini dapat digunakan untuk analisa kualitatif (penentuan sifat-sifat dari suatu komponen atau campuran suatu komponen) serta analisa kuantitatif (penentuan jumlah dari suatu komponen atau komponen-komponen dalam suatu campuran) (Sastrohamidjojo, 2001).

  Data kromatografi gas biasanya terdiri dari waktu retensi atau waktu tambat berbagai komponen campuran. Waktu retensi diukur mulai dari titik penyuntikan sampai titik maksimum puncak dan sangat khas untuk senyawa tertentu pada kondisi tertentu (Gritter, Bobbit, and Scharting, 1991).

  Detektor pada kromatografi gas adalah suatu sensor elektronik yang mengubah sinyal gas pembawa dan komponen-komponen di dalamnya menjadi sinyal elektronik. Sinyal elektronik detektor akan sangat berguna untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap komponen-komponen yang terpisah di antara fase diam dan fase gerak (Rohman, 2009).

3. Spektrofotometri Infra Merah (Infra Red)

  Spektrum infra merah pada dasarnya merupakan gambaran dari pita absorbsi yang spesifik dari gugus fungsional yang mengalami vibrasi karena pemberian energi. Interaksi antara gugus dengan atom yang mengelilinginya dapat menandai spektrum itu dalam setiap senyawa. Untuk analisa kualitatif, ada atau tidaknya absorbsi pada frekuensi tertentu merupakan penanda ada tidaknya gugus fungsinal tertentu. Penggunaan spektrofotometri infra merah pada bidang kimia

• 1

  organik mengunakan daerah dari 650-4000 cm (15,4-2,5 μm) (Sastrohamidjojo,

  2001). Spektrum infra merah senyawa organik merupakan sifat fisis yang khas, maka spektrofotometri infra merah merupakan peralatan pokok dalam identifikasi kimia organik (Fessenden and Fessenden, 1986).

  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 menjadi lebih besar pula. Jenis perubahan momen tersebut antara lain uluran (stretch) dan tekukan (bend) (Fessenden and Fessenden, 1986).

  Spektrum inframerah pada dasarnya merupakan gambaran dari pita absorbsi yang spesifik dari gugus fungsional yang mengalami vibrasi karena pemberian energi dari luar. Interaksi antara gugus dengan atom yang mengelilinginya dapat menandai spektrum itu dalam setiap senyawa. Untuk analisa kualitatif, ada atau tidaknya absorbsi pada frekuensi tertentu merupakan penanda ada tidaknya gugus fungsional tertentu dalam molekul (Fessenden and Fessenden, 1986). ₁ 4.

  H-NMR) Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti Proton (

  Resonansi magnetik inti diakibatkan oleh penyerapan radisai elektromagnetik di daerah frekuensi radio oleh proton dalam suatu medan magnet (Silverstein and Webster, 1998). Bila sejumlah proton ditempatkan dalam medan magnet, beberapa proton akan terletak searah sedangkan beberapa yang lain terletak berlawanan arah terhadap medan magnet yang digunakan. Proton yang terletak searah dengan medan magnet dianggap lebih stabil. Dibutuhkan energi berlawanan arah dengan medan magnet. Apabila inti yang berputar ini dikenai radiasi elektromagnetik pada frekuensi yang tepat (frekuensi radio), proton yang berenergi spin lebih rendah dapa t menyerap energi dan akan “meloncat” ke keadaan spin berenergi lebih tinggi (Bresnick, 1996).

  Medan magnet yang diderita oleh sebuah proton dipengaruhi oleh keadan spin dari proton-proton tetangganya. Proton-proton yang saling mempengaruhi ini berada dalam lingkungan magnet dan molekul yang berlainan. Penyerapan energi yang berbeda

• – beda oleh proton akan menghasilkan spektrum dari berbagai proton (Sastrohamidjojo, 2001).

  Nilai geseran kimia suatu proton dipengaruhi adanya ikatan phi yang memperkuat medan magnetik yang dialami proton, sehingga proton menjadi tidak terperisai dan geseran kimianya jatuh pada daerah downfield (Fessenden and Fessenden, 1986).

5. Spektroskopi Massa (Mass Spectroscopy)

  Kromatografi gas dan spektrofotometri massa merupakan teknik dengan kompatibilitas tinggi. Pada kedua teknik tersebut, sampel berada pada fase uap dan kedua berhubungan dengan kesamaan jumlah sampel (biasanya kurang dari 1 ng) (Hites, 1997).

  Metode yang paling sering digunakan dalam spektroskopi massa untuk menghasilkan ion dari sampel yang akan dianalisis yaitu electron impact

• –mass

  spectroscopy (EI-MS). Pada metode EI-MS, molekul-molekul dalam fase gas

  akan ditumbuk oleh elektron dengan energi 70 eV yang mengakibatkan hilangnya

  1 elektron dari molekul dan menghasilkan ion molekul yang merupakan suatu

  .+

  radikal kation (M ). Ion molekul dapat mengalami fragmentasi lebih lanjut menjadi fragmen ion-ion yang lebih kecil (Silverstein and Webster, 1998).

  Setelah ion-ion terbentuk, akan terjadi fragmentasi kembali dan penataan ulang yang sangat cepat. Partikel yang berumur panjang akan dapat terdeteksi oleh pengumpul ion, sedangkan partikel berumur pendek mungkin tidak mencapai pengumpul ion (Fessenden and Fessenden, 1986).

F. Landasan Teori

  Esterifikasi merupakan reaksi yang terjadi antara alkohol dan asam karboksilat yang akan membentuk senyawa ester. Eugenol akan beperan sebagai alkohol yang bersifat nukleofil dan menyerang C karbonil anhidrida asam asetat sebagai turunan asam karboksilat yang bersifat elektrofil. Reaksi ini akan menghasilkan suatu senyawa ester yaitu asetil eugenol. Dengan menggunakan katalis basa, nukleofil lemah eugenol akan diubah menjadi nukleofil yang lebih kuat sehingga reaksi esterifikasi akan semakin cepat dan memberikan rendemen yang banyak. _{OH O O O O}

• ₊ KOH ^O + _{O O}

  70 -80 C _{O O} K eugenol asetil eugenol kalium asetat

  Gambar 5. Reaksi pembentukan asetil eugenol

G. Hipotesis

  1. Asetil eugenol dapat disintesis dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida.

  2. Sintesis asetil eugenol dari eugenol dan anhidrida asam asetat dengan katalis kalium hidroksida menghasilkan rendemen yang tinggi.

BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Penelitian ini termasuk penelitian non eksperimental deskriptif. Tidak

  dilakukan perlakuan terhadap obyek uji dan variasi pada varibel penelitian, hanya dilakukan pemaparan terhadap fenomena yang terjadi.

B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas berupa jumlah mol dari eugenol dan anhidrida asam asetat.

  2. Variabel terikat berupa rendemen senyawa hasil sintesis.

C. Definisi Operasional

  1. Starting material adalah senyawa yang digunakan sebagai bahan awal yang akan bereaksi membentuk produk hasil reaksi. Starting material yang digunakan pada penelitian ini adalah eugenol dan anhidrida asam asetat.

  2. Molekul target adalah senyawa yang menjadi target proses sintesis dan diharapkan terbentuk dari reaksi antar starting material. Molekul target pada penelitian ini adalah asetil eugenol.

  3. Katalis adalah senyawa yang terlibat dalam reaksi kimia dan berfungsi menurunkan energi aktivasi reaksi sehingga laju reaksi meningkat. Katalis yang digunakan pada penelitian ini adalah kalium hidroksida.

D. Bahan dan Alat Penelitian

  1. Bahan

  Eugenol (p.a., Sigma), anhidrida asam asetat (p.a., Merck), aquadest, kloroform (teknis, Brataco), etil asetat (p.a., Merck), toluena (p.a., Merck), kalium hidroksida (p.a., Merck), natrium hidroksida (p.a., Merck), es batu, dan lempeng silika gel GF (Merck).

  254

  2. Alat Erlenmeyer bertutup, statif dan klem, hot plate magnetic stirer

  (Heidolph MR 2002), termometer, corong kaca, corong pisah, gelas arloji, gelas pengaduk, penangas air (Memmert Water Bath, WB 7-45), timbangan elektrik (Mextler PM 100), seperangkat alat kromatografi lapis tipis, stopwatch, ₁

  1

  spektrofotometer IR (IR Shimadzu Prestige-21), spektrometer H-NMR ( H-NMR

  

JEOL-MY 60), kromatografi gas-spektrometer massa (Shimadzu QP 2010S),

  lampu UV (Desaga, Germany), mikropipet (Socorex), beaker glass, baskom, dan alat gelas lainnya.

E. Tata Cara Penelitian

1. Sintesis asetil eugenol dari eugenol dan anhidrat asam asetat dengan katalis kalium hidroksida

  Eugenol 5 ml (0,0323 mol) dimasukkan dalam Erlenmeyer. Kalium hidroksida 10% sebanyak 18 ml ditambahkan dalam Erlenmeyer tersebut.

  Campuran diaduk dengan kecepatan 450 rpm dan dipanaskan pada suhu 70-80° C selama 30 menit. Anhidrida asam asetat 9,2 ml (0,0969 mol) ditambahkan dalam campuran dan diaduk dengan kecepatan 450 rpm dan dipanaskan pada suhu 70- 80° C selama 3 jam. Senyawa hasil sintesis diestraksi dengan kloroform dua kali masing-masing 20 ml. Fase kloroform diambil. Simpan dalam lemari pendingin sampai suhu fase kloroform kurang dari 10˚C.

  2. Pemurnian asetil eugenol hasil sintesis

  Fase kloroform dicuci dengan larutan natrium hidroksida 5% bersuhu

  o

  kurang dari 10 C dalam corong pisah, dengan perbandingan volume fase kloroform : larutan natrium hidroksida 5% 1:2. Fase kloroform diambil dan didiamkan dalam wadah tertutup sampai mencapai temperatur ruangan. Fase kloroform kemudian diletakkan pada cawan petri dan dipanaskan pada penangas

  o air suhu 120 C sampai semua kloroform menguap.

  3. Analisis senyawa hasil sintesis

a. Uji Organoleptis

  Senyawa hasil sintesis diamati warna, bau, dan bentuknya, serta diperbandingkan dengan warna, bau, dan bentuk eugenol sebagai starting material dan asetil eugenol sebagai molekul target.

  b.

  Kromatografi Lapis Tipis Larutan pembanding (starting material) dan senyawa hasil sintesis ditotolkan sebanyak 3µL pada lempeng KLT dengan fase diam silika gel GF

  254 v

  tebal 0,25 mm dan fase gerak toluen:etil asetat (95:5 / ) dengan jarak rambat 10 cm. Bercak diamati di bawah sinar UV pada panjang gelombang 254 nm dan dihitung harga R -nya.

  f

  c. Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa

  Senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam kloroform kemudian dilakukan pemeriksaan dengan alat kromatografi gas-spektroskopi massa dengan kondisi: alat pengionan Electron Impact (EI) 70 eV, suhu injector 310° C, jenis kolom

  

Restek RXi-5MS (30m) suhu kolom 100° C, gas pembawa helium, tekanan 22,0

kPa, kecepatan alir fase gerak 80,1 ml/menit.

  d. Spektrofotometri Infra Merah Senyawa hasil sintesis diteteskan pada plat NaCl dengan pipet Pastuer.

  Sebuah plat NaCl lain diletakkan untuk menutupi tetesan tersebut, kedua plat ditekan. Absorbsi background dihilangkan pada instrument, lalu plat diletakkan pada holder instrumen. Digunakan sumber cahaya Air Cooled Ceramic, detektor

• 1

  DLATGS, resolusi 0,5, 1, 2, 4, 8, 16 cm , rasio S/N 40.000:1. Dilakukan

  scanning pada senyawa hasil sintesis sehingga diperoleh spektra Infra Merah.

  1

  e. Spektroskopi Proton Nuclear Magnetic Resonance ( H-NMR)

  Sejumlah senyawa hasil sintesis dilarutkan dengan CDCl pada tabung

  3 NMR dan ditambahkan beberapa tetes tetrametilsilan (TMS). Tabung NMR

  dimasukkan dalam instrumen. Digunakan amplitude 1-8, sweep width 600 Hz, gelombang magnetik 60 MHz. Dilakukan scanning senyawa hasil sintesis

  1 sehingga diperoleh spektra H-NMR..

F. Analisis Hasil

  1. Uji pendahuluan

  Dilakukan uji pendahuluan pada senyawa hasil sintesis yang meliputi uji organoleptis, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gas.

  2. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis

  Dilakukan elusidasi struktur senyawa hasil sintesis yang meliputi uji Spektroskopi Massa, Spektrofotometri Infra Merah, dan Spektoskopi Proton

  Nuclear Magnetic Resonance (

  1 H-NMR).

  3. Perhitungan rendemen

  Perhitungan rendemen didasarkan pada rumus berikut: Rendemen =

  ℎ

  x 100%

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Sintesis Asetil Eugenol Sintesis asetil eugenol dari eugenol dan anhidrida asam asetat didasarkan

  pada reaksi substitusi nukleofilik asil. Pada sintesis ini, gugus

• –OH fenolik pada eugenol akan berperan sebagai nukleofil dan menyerang elektrofil pada atom C karbonil molekul anhidrida asam asetat. Adanya penyerangan oleh nukleofil ini menyebabkan terjadinya substitusi atom H pada gugus -OH fenolik eugenol dengan gugus asetil dari anhidrida asam asetat dan membentuk asetil eugenol.