Sintesis senyawa 2-(4`-hidroksi-3`-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida dengan katalis asam klorida menggunakan metode solid phase reaction - USD Repository

  

SINTESIS SENYAWA 2-(4’-HIDROKSI-3’-METOKSIBENZILIDENA)

SIKLOHEKSANA-1,3-DION DARI SIKLOHEKSANA-1,3-DION DAN 4-

HIDROKSI-3-METOKSIBENZALDEHIDA DENGAN KATALIS ASAM

KLORIDA MENGGUNAKAN METODE SOLID PHASE REACTION

  

SKRIPSI

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

  Program Studi Farmasi Oleh :

  Monica Sabrina Widiapranolo NIM : 108114104

  

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

i

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Karya ini kupersembahkan untuk :

  

Papa dan Mama yang selalu mendoakan, mendukung, dan

menyayangiku;

Adikku tersayang, Michelle dan Eugenia yang selalu

menghiasi hariku dengan canda dan tawa;

  

Pa Nugroho yang telah mengajarkanku banyak hal;

Someone special-ku, Kenny yang selalu ada dalam tawa dan

tangisku; serta

  

Ko Wawan atas semangat hidup dan perjuangan yang

membuatku bertahan hingga akhir..

iv

  

vi

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan kasih dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “SINTESIS 2-(4’-HIDROKSI-3’-METOKSIBENZILIDENA)

  

SIKLOHEKSANA-1,3-DION DARI SIKLOHEKSANA-1,3-DION DAN 4-

HIDROKSI-3-METOKSIBENZALDEHIDA DENGAN KATALIS ASAM

KLORIDA MENGGUNAKAN METODE SOLID PHASE REACTION”.

  Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

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

  2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing yang tak pernah henti memberikan arahan, dukungan, dan saran dalam penelitian serta penyusunan skripsi ini.

  3. Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt., selaku dosen penguji atas masukan dan saran selama proses penelitian.

  4. Phebe Hendra, M.Si., Ph.D., Apt., selaku dosen penguji atas masukan kritik dan saran selama proses penelitian.

  5. Dr. Sri Hartati Yuliani, Apt., selaku kepala laboratorium Farmasi atas ijin yang diberikan kepada penulis dalam penggunaan laboratorium.

  6. Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Mas Wagiran, Pak Musrifin, serta segenap laboran Fakultas Farmasi yang telah membantu selama proses pengerjaan penelitian di laboratorium.

  7. Kenny, atas doa, dukungan, semangat, perjuangan yang tiada henti diberikan kepada penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu dalam proses penyusunan skripsi ini.

  Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini mengingat keterbatasan dan kemampuan penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan mendukung perkembangan ilmu pengetahuan.

  Penulis

  

vii

  

DAFTAR ISI

halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

  HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ iv LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

  ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................ v PRAKATA ......................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .......................................................... viii DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xv

  INTISARI......................................................................................................... xvi ABSTRACT ...................................................................................................... xvii

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

  

1. Rumusan masalah ...................................................................................... 4

  

2. Keaslian penelitian .................................................................................... 5

  

3. Manfaat penelitian ..................................................................................... 5

  B. Tujuan Penelitian............................................................................................ 6

ix

  

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA ................................................................. 7

A. Kanker ............................................................................................................ 7

B. Sintesis 2- -hidroksi- -metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion ......... 8

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

  1. Pemeriksaan organoleptis ........................................................................ 12

  2. Pemeriksaan kelarutan ............................................................................. 13

  3. Rekristalisasi ............................................................................................ 13

  4. Pemeriksaan titik lebur ............................................................................ 15

  5. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ............................................................. 15

  6. Liquid Chromatography (LC) ................................................................. 16

  

D. Elusidasi Struktur ......................................................................................... 17

  1. Spektrofotometri Inframerah (Infrared Spectrophotometry) .................. 17

  2. Spektroskopi Massa (Mass Spectroscopy) .............................................. 18

  1

  3. Proton Nuclear Magnetik Resonance Spectroscopy ( H-NMR) ............. 19

  

E. Landasan Teori ............................................................................................. 20

  

F. Hipotesis ....................................................................................................... 21

  

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 22

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................... 22

B. Definisi Operasional ..................................................................................... 22

C. Bahan Penelitian ........................................................................................... 23

D. Alat Penelitian .............................................................................................. 23

E. Tata Cara Penelitian ..................................................................................... 24

x

  1. Sintesis 2- -hidroksi- -metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion .. 24

  2. Analisis senyawa hasil sintesis ................................................................ 24

  

F. Analisis Hasil ............................................................................................... 27

  1. Perhitungan rendemen ............................................................................. 28

  2. Analisis pendahuluan ............................................................................... 29

  3. Pemeriksaan kemurnian dari senyawa hasil sintesis ............................... 29

  4. Elusidasi struktur ..................................................................................... 29

  

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 29

A. Sintesis 2- -hidroksi- -metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion ....... 29

B. Analisis Pendahuluan ................................................................................... 32

  1. Pemeriksaan organoleptis ........................................................................ 32

  2. Pemeriksaan kelarutan ............................................................................. 33

  3. Pemeriksaan titik lebur ............................................................................ 34

  4. Pemeriksaan kemurnian dengan kromatografi lapis tipis (KLT) ............ 35

  5. Kromatografi cair .................................................................................... 37

  

C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ................................................... 39

  1. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi massa .... 39

  2. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dengan spektrofotometri inframerah ................................................................................................ 41

  1

  3. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dengan H-NMR ..................... 45

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 53

A. Kesimpulan................................................................................................... 53

B. Saran ............................................................................................................. 53

xi

  

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 54

LAMPIRAN ...................................................................................................... 58

BIOGRAFI PENULIS ...................................................................................... 76

xii

  

DAFTAR TABEL

halaman Tabel I. Istilah kelarutan zat menurut Farmakope Indonesia IV ............... 14

  

Tabel II. Perbandingan sifat fisik senyawa hasil sintesis dan starting material

..................................................................................................... 32 Tabel III. Perbandingan kelarutan senyawa hasil sintesis dan starting material ........................................................................................ 34

  Tabel IV. Jarak lebur senyawa hasil sintesis dan starting material ............. 35 Tabel V. Nilai R f senyawa hasil sintesis dan starting material .................. 37 Tabel VI. Perbedaan hasil interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis dengan starting material ................................................. 45

  1 Tabel VII. Interpretasi spektra H-NMR senyawa hasil sintesis ................... 48

xiii

  

DAFTAR GAMBAR

halaman Gambar 1. Gugusan metilen aktif pada kurkumin ........................................... 2

  

Gambar 2. Peningkatan elektrofilisitas dari 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida

dengan adanya pengaruh asam ...................................................... 4 Gambar 3. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa 2- -hidroksi- - metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion ................................ 11 Gambar 4. Sikloheksana-1,3-dion dengan enam hidrogen alfa dan dua gugus karbonil ........................................................................................ 29 Gambar 5. Penampakan lempeng KLT di bawah sinar UV 254 nm ............. 36 Gambar 6. Kromatogram LC senyawa hasil sintesis ..................................... 38 Gambar 7. Spektra massa senyawa hasil sintesis .......................................... 40 Gambar 8. Interpretasi spektra massa senyawa hasil sintesis........................ 41 Gambar 9. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis (pellet KBr) .............. 42 Gambar 10. Spektra inframerah sikloheksana-1,3-dion (pellet KBr).............. 43 Gambar 11. Spektra inframerah 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida (pellet KBr) .................................................................................. 44 Gambar 12. Pembagian tipe proton dari perkiraan struktur senyawa hasil sintesis.......................................................................................... 45

  1 Gambar 13. Spektra H-NMR senyawa hasil sintesis ..................................... 46 Gambar 14. Usulan mekanisme reaksi pembentukan 9-(4'-hydroxy-3'- methoxyphenyl)-3,4,5,6,7,9-hexahydro-1H-xanthene-1,8-dione . 51

xiv

  

DAFTAR LAMPIRAN

halaman Lampiran 1. Data Penimbangan Starting Material dan Perhitungan

  Massa Senyawa Hasil Sintesis Secara Teoretis......................... 58 Lampiran 2. Data Penimbangan dan Perhitungan Rendemen Senyawa Hasil Sintesis ...................................................................................... 61 Lampiran 3. Dokumentasi Proses Sintesis Senyawa 2- -hidroksi- - metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion .............................. 62 Lampiran 4. Perhitungan Indeks Polaritas Fase Gerak .................................. 64

  Lampiran 5. Perhitungan Nilai R f Senyawa Hasil Sintesis ............................ 65 Lampiran 6. Kondisi Alat Kromatografi Cair ................................................ 67 Lampiran 7. Kromatogram LC Senyawa Hasil Sintesis ................................ 68 Lampiran 8. Spektra Massa Senyawa Hasil Sintesis ..................................... 69 Lampiran 9. Spektra Inframerah Senyawa Hasil Sintesis (pellet KBr) ......... 70 Lampiran 10. Spektra Inframerah Sikloheksana-1,3-dion (pellet KBr) .......... 71 Lampiran 11. Spektra Inframerah 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida (pellet KBr) ............................................................................... 72 Lampiran 12. Data Uji Titik Lebur Senyawa Hasil Sintesis............................ 73 Lampiran 13. Data Uji Titik Lebur Sikloheksana-1,3-dion ............................. 74 Lampiran 14. Data Uji Titik Lebur 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida .......... 75

xv

  

INTISARI

Pada penelitian ini akan disintesis senyawa 2- -hidroksi- -

metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-

hidroksi-3-metoksibenzaldehida menggunakan katalis asam klorida. Penggunaan

katalis HCl bertujuan untuk meningkatkan rendemen senyawa target

dibandingkan dengan rendemen katalis kalium hidroksida sebesar 13%.

Penggunaan katalis HCl memiliki keunggulan dibandingkan KOH yaitu dapat

meningkatkan elektrofilisitas dari 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida sehingga

mempermudah terjadinya reaksi.

  Penelitian ini merupakan penelitian non-eksperimental deskriptif non-

analitik. Sintesis dilakukan berdasarkan kondensasi aldol silang dengan

mereaksikan 4 mmol sikloheksana-1,3-dion dan 4 mmol 4-hidroksi-3-

metoksibenzaldehida dengan katalis HCl menggunakan metode solid phase

reaction . Senyawa hasil sintesis dianalisis dengan: pemeriksaan organoleptis,

kelarutan, titik lebur, kromatografi lapis tipis (KLT) dengan fase diam silika gel

F 254 dan fase gerak etil asetat : kloroform (1:5), kromatografi cair, dan elusidasi

struktur dengan spektroskopi massa, spektroskopi inframerah (IR), spektroskopi

  1 proton resonansi magnet inti ( H-NMR) dan dihitung jumlah rendemennya.

  Senyawa hasil sintesis berupa kristal putih, tidak berbau dengan rerata

rendemen sebesar 12,4% yang larut dalam kloroform, etil asetat, dan aseton.

Kromatogram KLT menunjukkan adanya senyawa baru dengan R f sebesar 0,30.

Kromatogram kromatografi cair menunjukan kemurnian senyawa hasil sintesis

sebesar 100% dan jarak lebur sebesar 238,42 239,16°C. Hasil elusidasi struktur

  1

dengan spektroskopi massa, spektroskopi IR, dan H-NMR menunjukkan senyawa

hasil sintesis adalah 9-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)-3,4,5,6,7,9-hexahydro-1H-

xanthene-1,8-dione .

  

Kata kunci : 2- -hidroksi-3 -metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion, solid

phase reaction , reaksi kondensasi aldol silang, 9-(4'-hydroxy-3'- methoxyphenyl)-3,4,5,6,7,9-hexahydro-1H-xanthene-1,8-dione

xvi

  

ABSTRACT

In this study, 2- -hydroxy- -methoxybenzylidene) cyclohexane-1,3-

dione was tempted to be synthesized from cyclohexane-1,3-dione and 4-hydroxy-

  

3-methoxybenzaldehide using hydrochloric acid as catalyst. Hydrochloric acid

was used to improve the reaction yield compared to the reaction potassium

hydroxide which give 13% of yield. This is due to the increasing electrophilicity

of 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehide by the application of acid catalyst, thus

make this starting compound more reactive.

  It was a non-experimental descriptive non-analytical research which

conducted based on the crossed aldol condensation reaction by reacting 4 mmole

of cyclohexane-1,3-dione and 4 mmole of 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde

with hydrochloric acid as the catalyst, using the solid phase reaction method. The

yield then weighted, and analyzed with organoleptic test, solubility test, melting

point test, thin layer chromatography using silica gel F as the stationary phase

  254

and ethyl acetate : chloroform (1:5) as the mobile phase, infrared

spectrophotometry, mass spectroscopy, and proton nuclear magnetic resonance

  1 spectroscopy ( H-NMR).

  The yield of the reaction was white crystal with no specified odor and the

yield values was 12.4%. The yield is soluble in chloroform, ethyl acetate, aceton.

TLC analysis showed a new chemical substance with R f value of 0.30. The 100%

purity of the yield has been proven by liquid chromatography analysis. The

melting point range were 238.42 239.16°C. The results of structure elucidation

  1

analysis by infrared spectrophotometry, mass spectroscopy, and H-NMR

spectroscopy concluded that the compound was 9-(4'-hydroxy-3'-methoxyphenyl)-

3,4,5,6,7,9-hexahydro-1H-xanthene-1,8-dione.

  

Key words : 2-(4 -hydroxy-3 -methoxybenzilidene) cyclohexane-1,3-dione,

solid phase reaction, crossed aldol condensation reaction, 9-(4'- hydroxy-3'-methoxyphenyl)-3,4,5,6,7,9-hexahydro-1H- xanthene-1,8-dione

xvii

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Kanker merupakan salah satu penyebab utama kematian di dunia. Pada

  tahun 2008, WHO melaporkan sekitar 7,6 juta (13%) orang meninggal akibat kanker (WHO, 2013). Penyakit kanker disebabkan adanya abnormalitas pembelahan (proliferasi) sel yang dapat menginvasi jaringan lain dan menyebar ke organ lainnya, bahkan dapat menimbulkan kematian. Pada sel tumor, proliferasi yang sangat cepat disebabkan oleh adanya ekspresi berlebih protein

  

NF-kB (Lee, Jeon, Kim, Song, 2007; Hanahan and Weinberg, 2011). Sampai saat

  ini, masih dilakukan pengembangan dalam pengobatan kanker untuk meningkatkan kualitas hidup dari penderita penyakit kanker.

  Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa gugusan α,β-unsaturated karbonil pada senyawa kurkumin dapat mendeaktivasi protein NF-κB oleh adanya reaksi antara gugusan α,β-unsaturated karbonil dan residu sistein pada protein

  

NF-κB yang menyebabkan protein NF-κB menjadi inaktif (Surh, 2008). Namun

  kurkumin sendiri memiliki kekurangan yaitu adanya gugusan metilen aktif menyebabkan kurkumin mudah sekali terdegradasi pada pH fisiologis. Penelitian Wang et al. (1997) menunjukkan kurkumin yang diinkubasi pada medium 0,1 M

  O

  bufer fosfat-tanpa serum, pH 7,2 dan suhu 37 C terdekomposisi sekitar 90% dalam waktu 30 menit. Hasil degradasi utama dari kurkumin adalah trans-6-(4’-

  2

  2

  2

  hidroksi-3’-metoksife oksifenil)-2,4-dioxo-5-heksenal, sedangkan vanilin, nilin, asam ferulat, dan feruloil metana m merupakan produk minor yang dihasilkan (Wa ang et al., 1997).

  

Gamb ambar 1. Gugusan metilen aktif pada kurkumin n

  Oleh karena na itu pada penelitian ini akan disintesis se senyawa 2-(4’- hidroksi-3’-metoksibe oksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion yang merup rupakan senyawa analog kurkumin golon olongan enona, dimana telah diketahui bahwa a senyawa enona analog kurkumin dapa n dapat menghambat ekspresi protein NF-kB (Webe eber et al., 2006).

  Hasil penelit nelitian yang dilakukan Limanto (2013) menunj nunjukkan bahwa senyawa 2-(4’-hidroksi droksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3- ,3-dion memiliki aktivitas sebagai inhi nhibitor protein NF-κB secara in silico (Webe ber et al., 2006). Oleh karena itu, sen senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) na) sikloheksana- 1,3-dion secara in sili silico diharapkan memiliki aktivitas sebagai inhi i inhibitor protein NF-κB yang lebih baik h baik dari kurkumin sehingga layak untuk disinte ntesis.

  Senyawa 2- 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) siklohe oheksana-1,3-dion merupakan senyawa a α,β-unsaturated karbonil yang dapat dipe diperoleh melalui reaksi kondensasi aldol aldol silang antara sikloheksana-1,3-dion ya yang merupakan suatu senyawa keton ton dan 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida ya yang merupakan suatu senyawa aldehida hida dengan adanya katalis asam ataupun basa kua sa kuat.

  Berdasarkan an penelitian Limanto (2013), sintesis senyawa a 2-(4’-hidroksi- 3’-metoksibenzilidena dena) sikloheksana-1,3-dion dengan katalis basa basa yaitu kalium

  3

  hidroksida (KOH) memberikan hasil rendemen sebesar 13%. Hasil rendemen ini terlalu kecil sehingga perlu dikembangkan suatu metode baru untuk menghasilkan rendemen yang lebih besar. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan menggunakan katalis asam. Penggunaan katalis asam pada sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion mempunyai keunggulan dibandingkan katalis basa. Hal ini dikarenakan gugus hidroksi fenolik pada senyawa 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida bersifat lebih asam dibandingkan Hα senyawa sikloheksana-1,3-dion. Adanya katalis basa kuat seperti KOH akan lebih bereaksi dengan hidroksi fenolik pada 4-hidroksi-3-

• metoksibenzaldehida sehingga membentuk ion fenoksida (O ). Ion fenoksida yang terbentuk dapat bereaksi dengan C karbonil pada sikloheksana-1,3-dion yang bersifat elektrofil dan menyebabkan senyawa target tidak terbentuk. Penggunaan katalis asam seperti HCl dalam sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’- metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion akan memprotonasi atom oksigen pada sikloheksana-1,3-dion sehingga membentuk enol yang kemudian bereaksi dengan 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida membentuk senyawa 2-(4’-hidroksi- 3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion. Selain itu, HCl merupakan asam yang lebih kuat (pKa = -8,0) dibandingkan H

  2 SO 4 (pKa = -3,0) sehingga lebih

• mudah dalam melepaskan H dan menyebabkan pembentukan enol menjadi lebih mudah. Penggunaan katalis asam juga dapat meningkatkan elektrofilisitas dari C karbonil 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida sehingga lebih mudah diserang oleh enol yang terbentuk.

  4 Gambar 2. Peningk gkatan elektrofilisitas dari 4-hidroksi-3-metoksib sibenzaldehida

dengan adanya pengaruh asam

  4

  4

  Sintesis seny senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) na) sikloheksana- 1,3-dion dilakukan de n dengan menggunakan metode solid phase phase reaction yang merupakan salah satu satu aplikasi dari “Green Chemistry”, dimana pe pengerjaan suatu reaksi kimia dilakuka kukan dengan menggunakan pelarut dalam jum umlah yang tidak banyak, sehingga jum jumlah bahan berbahaya atau limbah yang di dihasilkan dapat diminimalisir (Palleros, eros, 2004). Penggunaan metode solid phase phase reaction pada sintesis senyawa 2- 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) siklohe oheksana-1,3-dion diharapkan memberika rikan keuntungan, antara lain: pengerjaan prose oses sintesis yang lebih mudah dan se n sederhana, rendemen yang besar, reaksi sa ksi samping dapat diminimalisir dan ram amah lingkungan.

1. Rumusan masalah asalah

  a. Apakah senyaw awa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) si sikloheksana-1,3- dion dapat di disintesis dari sikloheksana-1,3-dion dan dan 4-hidroksi-3- metoksibenzalde ldehida dengan katalis asam klorida (HCl) Cl) menggunakan metode solid phase d phase reaction ? b. Apakah sintesis sint senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksi etoksibenzilidena) sikloheksana-1,3 -1,3-dion dengan katalis asam klorida membe berikan rendemen yang lebih baik di ik dibandingkan dengan katalis kalium hidroksi oksida?

  5

  2. Keaslian penelitian

  Sejauh penelusuran yang telah dilakukan oleh peneliti, penelitian yang berjudul “sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana- 1,3-dion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida dengan katalis asam klorida (HCl) menggunakan metode solid phase reaction” belum pernah dilakukan. Senyawa sejenis yang pernah disintesis adalah senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion menggunakan katalis natrium hidroksida (Istyastono, Yuniarti, dan Jumina, 2009), senyawa 2-(4’- klorobenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dengan katalis kalium hidroksida (Christy, 2010), senyawa 2-(4’-hidroksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion menggunakan katalis kalium hidroksida (Setiawati, 2012), senyawa 2-(4’- hidroksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion menggunakan katalis asam klorida (Santoso, 2012), dan senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion menggunakan katalis kalium hidroksida (Limanto, 2013).

  3. Manfaat penelitian

a. Manfaat teoretis

  Memberikan informasi terkait dengan reaksi kondensasi aldol silang pada sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida dengan katalis asam klorida (HCl) menggunakan metode solid phase reaction.

  6 b. Manfaat metodologi

  Memberikan informasi terkait tata cara dan kondisi dari sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dari sikloheksana-1,3-dion dan 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida dengan katalis asam klorida (HCl) menggunakan metode solid phase reaction.

  c. Manfaat praktis

  Memberikan informasi mengenai penggunaan metode yang ramah lingkungan (Green Chemistry) untuk melakukan sintesis senyawa 2-(4’- hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dengan katalis asam klorida (HCl).

B. Tujuan Penelitian

  Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk:

  1. Mengetahui apakah senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dapat disintesis dari sikloheksana-1,3-dion dan 4- hidroksi-3-metoksibenzaldehida dengan katalis asam klorida (HCl) menggunakan metode solid phase reaction.

  2. Mengetahui apakah sintesis senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dengan katalis asam klorida memberikan rendemen yang lebih baik dibandingkan dengan katalis kalium hidroksida.

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Kanker Kanker merupakan penyakit yang disebabkan oleh pertumbuhan sel yang

  tidak normal dimana sel tumbuh dengan sangat cepat, tidak terkontrol, dan tidak berirama yang dapat menginvasi jaringan tubuh normal sehingga mempengaruhi fungsi tubuh (NCI, 2013). Menurut data WHO (World Health Organization), pada tahun 2008 7,6 juta orang di dunia meninggal akibat kanker (WHO, 2013).

  Secara umum, ciri-ciri dari sel kanker antara lain memiliki kemampuan mencukupi signal pertumbuhan sendiri, tidak sensitif terhadap signal antipertumbuhan, dapat menghindari proses apoptosis, memiliki potensi replikasi yang tidak terbatas (immortal), memiliki kemampuan membentuk pembuluh darah baru (angiogenesis), dapat menginvasi jaringan lain dan masuk ke peredaran darah (Hanahan and Weinberg, 2011).

  Penelitian yang ada menunjukan bahwa faktor transkripsi protein NF-κB berperan penting dalam mengontrol proliferasi dan kelangsungan hidup sel kanker (Escárcega, Fuentes, Garcia, Gatica, dan Zamora, 2007). Aktivasi protein NF-κB ini banyak diperantarai oleh adanya cancer-promoting agents (Lin, Bai, Chen, Xu, 2010). Pada sel kanker, protein NF-κB mengalami mutasi sehingga tetap aktif walaupun dalam keadaan yang tidak dibutuhkan. Protein NF-κB yang selalu aktif menyebabkan sel kanker terus membelah dan melindungi sel kanker dari peristiwa apoptosis (Escárcega, et al., 2007). Hal tersebut memberikan petunjuk penting

  8

  dalam penemuan obat antikanker baru yaitu dengan menjadikan protein NF-κB sebagai target (Dolcet, Llobet, Pallares, Guiu, 2005).

  Menurut penelitian Weber et al. (2006), salah satu senyawa alam yang diketahui memiliki aktivitas antikanker sebagai inhibitor NF-κB yaitu kurkumin dimana gugusan α,β-unsaturated karbonil (enon) pada kurkumin diperkirakan dapat menginaktivasi protein NF-κB sehingga sel kanker tidak dapat melakukan proliferasi dan akan mati. Adanya kematian sel kanker ini disebabkan interaksi antara gugusan α,β-unsaturated karbonil dan residu sistein pada protein NF-κB yang mengakibatkan protein NF-κB menjadi tidak aktif (Surh, 2008).

B. Sintesis 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion

  Senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion dapat disintesis dari starting material sikloheksana-1,3-dion dan 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida dengan katalis HCl berdasarkan reaksi kondensasi aldol silang. Senyawa sikloheksana-1,3-dion merupakan senyawa karbonil golongan keton yang memiliki hidrogen alfa (α). Sedangkan senyawa 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida merupakan suatu aldehid aromatis dengan substituen gugus hidroksi dan metoksi. Senyawa karbonil dengan hidrogen alfa (α) dapat membentuk enol dengan adanya katalis asam, maka kondensasi aldol silang antara aldehid dengan senyawa yang memiliki hidrogen alfa (α) dapat terjadi. Reaksi kondensasi aldol silang melibatkan adisi nukleofilik suatu enol keton ke suatu aldehid sehingga produk yang dihasilkan melepaskan sebuah molekul air dan membentuk senyawa α,β-unsaturated karbonil (Fessenden and Fessenden, 1994).

  9 O O O H CO H CO ₃

₃

  α,β H

• HO O HO O 2-(4'-hidroksi-3'-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida sikloheksana-1,3-dion

  

Gambar 3. Analisis diskoneksi senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena)

sikloheksana-1,3-dion

  Sikloheksana-1,3-dion memiliki rumus molekul C

  6 H

  8 O 2 dengan berat o

  molekul 112,12 g/mol dengan bentuk serbuk kristalin, titik lebur 103-105 C dan

  o

  titik didih 235,1

  C. Senyawa ini larut dalam air dan pelarut lainnya, seperti alkohol dan kloroform (Lide, 2004). Sedangkan senyawa 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida yang dikenal dengan nama dagangnya, yaitu vanilin memiliki rumus molekul C

8 H

  8 O 3 , memiliki berat molekul 152,15 g/mol. Vanilin

  murni berupa kristal jarum berwarna putih atau krem (mengkilat) dengan karakteristik aroma vanila dan rasa manis larut dalam aseton, larutan alkali

  ,

  hidroksida, kloroform, eter, metanol, dan minyak dan dapat teroksidasi pada kondisi udara yang lembab dan paparan sinar matahari secara langsung. Berat

  o

  jenis vanilin adalah 1,056 g/mL dengan titik leleh 80-81 C dan titik didih pada

  o

  285

  C. Di bidang kimia analitik, vanilin dapat digunakan sebagai pereaksi (Rowe, Shesky dan Quinn, 2009).

  Katalis merupakan suatu zat yang dapat mempercepat suatu reaksi kimia, namun zat tersebut, secara kimiawi tidak mengalami perubahan yang permanen.

  Penambahan katalis dalam suatu reaksi akan memberikan perubahan yang berarti pada energi aktivasinya. Kehadiran suatu katalis dalam suatu reaksi dapat mengubah ataupun mempercepat tahapan reaksi yang ada, atau lazimnya,

  10

  10

  10

  menyediakan suatu rut u rute alternatif bagi reaksi. Rute alternatif yang ng diciptakan oleh katalis memiliki energ nergi aktivasi yang rendah (Oxtoby, Gillis dan N n Nachtrieb, 2001).

  Katalis yang ang digunakan dalam sintesis senyawa 2- 2-(4’-hidroksi-3’- metoksibenzilidena)-si )-sikloheksana-1,3-dion adalah katalis asam m klorida. Dalam suasana asam, atom oksi oksigen pada gugus karbonil pada sikloheksana ksana-1,3-dion akan terprotonasi dan mem embentuk intermediate kation sehingga dapat pat melepaskan H alfa (α) untuk mengha ghasilkan sebuah enol netral (McMurry, 2004) 2004). Enol keton ini yang berfungsi seba sebagai nukleofil. Pembentukan enol akan kan meningkatkan nukleofilisitas pada da Cα sikloheksana-1,3-dion dan akan meny enyerang atom C karbonil pada senya yawa 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehida sehingg hingga dihasilkan senyawa 2-(4’-hid hidroksi-3’-metoksibenzilidena)-sikloheksana-1,3 a-1,3-dion dan melepaskan molekul a kul air.

  11 Gambar 3. Mek ekanisme reaksi pembentukan senyawa 2-(4’-hid -hidroksi-3’- metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion m

  11

  11

  Pada penelit nelitian ini tidak digunakan katalis basa kuat kuat seperti KOH/ NaOH. Hal ini dilakuka kukan untuk mencegah gugus hidroksi fenolik pa k pada senyawa 4-

• hidroksi-3-metoksibenz benzaldehida yang bersifat asam menjadi O ( (ion fenoksida).

  Gugus hidroksi fenol nolik pada senyawa 4-hidroksi-3-metoksibenza nzaldehida bersifat lebih asam dibandingka ngkan Hα pada senyawa sikloheksana-1,3-dion. on. Adanya katalis basa kuat seperti KO OH akan cenderung lebih bereaksi dengan hi n hidroksi fenolik pada 4-hidroksi-3-m 3-metoksibenzaldehida dibandingkan denga ngan Hα dari

• sikloheksana-1,3-dion dion sehingga membentuk ion fenoksida (O ). Ion fenoksida ).

  yang terbentuk dapat be at bereaksi dengan C karbonil pada sikloheksan ksana-1,3-dion yang bersifat elektrofil dan dan menyebabkan senyawa target tidak terbentuk. ntuk. Katalis asam

  12

  seperti HCl akan memprotonasi atom oksigen pada sikloheksana-1,3-dion sehingga membentuk enol yang kemudian bereaksi dengan 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida membentuk senyawa 2-(4’-hidroksi-3’-metoksibenzilidena) sikloheksana-1,3-dion. Selain itu penggunaan katalis asam mengarahkan reaksi melalui kontrol termodinamika sehingga reaksi berjalan lebih lambat dibandingkan dengan penggunaan katalis basa, tetapi memberikan reaksi samping yang lebih kecil sehingga rendemen yang didapatkan lebih besar. Penggunaan katalis asam juga dapat meningkatkan elektrofilisitas dari C karbonil 4-hidroksi-3- metoksibenzaldehida sehingga lebih mudah diserang oleh enol yang terbentuk.

C. Metode Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis

1. Pemeriksaan organoleptis

  Uji organoleptis adalah uji yang paling sederhana dan memuat paparan mengenai sifat suatu zat secara umum meliputi wujud, warna, dan bau. Pernyataan dalam uji ini tidak cukup kuat untuk menjadi syarat baku, tetapi meskipun demikian secara tidak langsung dapat membantu penilaian pendahuluan terhadap mutu zat yang bersangkutan (Dirjen POM RI, 1995). Selain itu, uji organoleptis berguna sebagai identifikasi awal perbedaan antara senyawa hasil sintesis dengan

  starting material yang digunakan.

  13

  2. Pemeriksaan kelarutan Uji kelarutan dilakukan untuk mengetahui sifat fisik suatu zat.

  Pemeriksaan kelarutan zat padat dalam cairan dilakukan dengan melarutkan zat padat tersebut hingga tepat jenuh pada suhu terkontrol kemudian hasilnya dibandingkan dengan standar. Pada setiap pemeriksaan, kemurnian zat padat dan pelarut harus terjamin karena sedikit pengotor dapat menyebabkan terjadinya variasi hasil pemeriksaan (Jenkins, Knevel, and Digangi, 1965).

  Kelarutan suatu zat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut yaitu oleh momen dipolnya. Selain momen dipol, faktor lain yang berpengaruh terhadap kelarutan zat antara lain tetapan dielektrik, asosiasi, solvasi, tekanan dalam, reaksi asam-basa dan faktor-faktor lainnya (Martin and Bustamante, 1993).

  

Tabel I. Istilah kelarutan zat menurut Farmakope Indonesia IV

Jumlah bagian pelarut yang diperlukan Istilah kelarutan untuk melarutkan 1 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 1.000 Sangat sukar larut 1.000 sampai 10.000

  Praktis tidak larut Lebih dari 10.000 (Dirjen POM RI, 1995).

  3. Rekristalisasi

  Rekristalisasi merupakan suatu metode yang umum digunakan untuk pemurnian zat padat. Metode ini didasarkan atas perbedaan antara kelarutan zat yang diinginkan dari kotorannya. Metode yang akan digunakan untuk

  14

  memurnikan suatu zat harus disesuaikan dengan kondisi atau sifat zat yang akan direkristalisasi (Bresnick, 2004). Berikut ini beberapa metode rekristalisasi: a. Mengkristalkan kembali secara langsung dari cairan pelarut. Metode ini dilakukan dengan melarutkan zat padat ke dalam suatu pelarut, kemudian disaring dan dikristalkan kembali dengan pendinginan atau dengan destilasi pelarut tersebut.

  b. Mengkristalkan kembali dengan asam atau basa. Prinsip metode ini adalah dengan melakukan pendesakan kristal dengan menetralkan pelarut. Senyawa yang bersifat asam (seperti fenol) dilarutkan dalam natrium hidroksida atau amonium hidroksida encer, kemudian direkristalisasi dengan mengasamkan pelarut, sedangkan untuk senyawa basa (seperti amin) dilarutkan dalam asam klorida atau asam sulfat kemudian direkristalisasi dengan membasakan pelarut.

  c. Mengkristalkan kembali secara presipitasi dengan pelarut kedua. Metode ini dilakukan dengan melarutkan material dalam suatu pelarut, kemudian dipilih pelarut kedua yang bercampur sempurna dengan pelarut pertama tetapi senyawa yang dimurnikan tidak atau hampir tidak larut pada pelarut kedua.

  Penambahan pelarut kedua akan membuat zat yang semula larut pada pelarut pertama menjadi mengendap/mengkristal (Reksohadiprodjo, 1996).

  Pelarut yang digunakan untuk proses rekristalisasi juga memiliki syarat tertentu agar hasilnya optimal. Syarat pelarut yang digunakan adalah : a. Pada suhu tinggi dapat melarutkan dalam jumlah banyak, namun pada suhu rendah hanya sedikit melarutkan.

  b. Harus dapat melarutkan pengotor pada suhu rendah dengan segera.

  15

  c. Dapat menghasilkan bentuk kristal yang baik dari senyawa yang dimurnikan serta mudah dipisahkan dari bahan utama (titik didih pelarut rendah).

  d. Tidak boleh bereaksi dengan senyawa yang dimurnikan atau bersifat inert (Reksohadiprojo, 1996).

  4. Pemeriksaan titik lebur

  Pemeriksaan titik lebur adalah suatu aspek penting yang harus dilakukan dalam penelitian sintesis suatu senyawa. Hal ini penting dilakukan karena pemeriksaan titik lebur senyawa dapat memberikan informasi mengenai kemurnian dari suatu senyawa yang telah disintesis. Umumnya suatu senyawa

  o

  dikatakan murni apabila memiliki rentang titik lebur yang tidak melebihi 2 C. (MacKenzie, 1967).

  5. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

  Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan menggunakan dua fase berbeda, fase diam (stationary phase) dan fase gerak (mobile phase) (Gandjar dan Rohman, 2007). Senyawa yang akan dianalisis akan ditotolkan pada dasar lempeng dan dielusi dengan fase gerak. Totolan tersebut akan bergerak naik oleh adanya gaya kapilaritas (Bresnick, 2004).

  Kromatografi Lapis Tipis dapat digunakan untuk analisis kualitatif terhadap suatu senyawa. Parameter pada KLT yang digunakan untuk identifikasi adalah nilai R f . Nilai R f (Retardation factor) merupakan nilai diperoleh dengan membandingkan jarak yang ditempuh oleh bercak senyawa yang diidentifikasi dengan jarak yang ditempuh oleh pelarut (jarak pengembang). Dua senyawa

  16

  dikatakan identik apabila memiliki nilai R f yang sama jika diukur pada kondisi KLT yang sama (Ettre, 1993).

  Untuk mengidentifikasi bercak yang ada pada lempeng KLT dapat dilakukan dengan menempatkan lempeng KLT dibawah sinar UV atau dengan menyemprotkan larutan yang dapat bereaksi dengan senyawa sehingga dapat menimbulkan warna (Bresnick, 2004).