EDVA NIM FAKUL NIVERSITA YO MAT DARI A GAN KATA SKRIPSI Memenuhi S r Sarjana F Studi Ilmu

  SIN B NTESIS ASA ENZALDE Diajuk Mempe UN AM SINAM EHID DENG kan untuk M eroleh Gelar Program EDVA NIM FAKUL NIVERSITA YO MAT DARI A GAN KATA SKRIPSI Memenuhi S r Sarjana F Studi Ilmu Oleh: ANSIUS SAR M : 0481140 LTAS FARM AS SANATA GYAKART 2008 ASAM MAL ALIS ETILE Salah Satu S Farmasi (S. F Farmasi RANI 029 MASI A DHARMA TA LONAT DA ENDIAMIN Syarat Farm)

  A AN N

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  SIN B NTESIS ASA ENZALDE Diajuk Mempe UN AM SINAM EHID DENG kan untuk M eroleh Gela Program EDVA FAKUL NIVERSITA YO

  ii

  MAT DARI A GAN KATA SKRIPSI Memenuhi S r Sarjana F Studi Ilmu Oleh: ANSIUS SAR LTAS FARM AS SANATA GYAKART 2008 ASAM MAL ALIS ETILE Salah Satu S Farmasi (S.F Farmasi RANI MASI A DHARMA TA LONAT DA ENDIAMIN Syarat Farm) A AN N

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI iii

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI iv

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Sesuatu yang dapat dibayangkan pasti dapat diraih, sesuatu yang bisa diimpikan pasti dapat diwujudkan” (William Arthur Word)

  

“Sukses tidak diukur dari posisi yang dicapai seseorang dalam

hidup, tapi dari kesulitan-kesulitan yang berhasil diatasi ketika

berusaha meraih sukses” (Booker T Washington)

  

Kupersembahkan karya ini buat:

Bapa dan Mama tercinta, Chen, Oshi, Ones,T.Angela,

dan almamaterku.

  v PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Edvansius Sarani NIM : 048 114 029

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  

SINTESIS ASAM SINAMAT DARI BENZALDEHID DAN ASAM

MALONAT DENGAN KATALIS ETILENDIAMIN

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

  Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal 14 Februari 2009 Yang menyatakan, Edvansius Sarani vi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PRAKATA

  Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat, rahmat dan penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Sintesis Asam Sinamat dari Benzaldehid dan Asam

  

Malonat dengan Katalis Etilendiamin”. Skripsi ini disusun dalam rangka

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

  Selama penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis mendapat bantuan dan dukungan berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih atas segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan kepada :

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

  2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing atas kesediaannya dalam memberikan arahan, dukungan dan masukan dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.

  3. Lucia Wiwid Widjayanti, M.Si., selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis.

  4. Christine Patramurti, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis.

  5. Yohanes Dwiatmaka, M.Si., atas izin yang diberikan kepada penulis dalam penggunaan laboratorium.

  6. Dr. Pudjono, S.U., Apt., atas masukan yang diberikan selama berjalannya penelitian. vii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7.

  Dr. Supardjan A.M., M.S., Apt. atas masukan yang diberikan selama berjalannya penelitian.

  8. Mas Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, Mas Wagiran, dan segenap laboran Fakultas Farmasi yang telah membantu dan memberi kepercayaan selama bekerja di laboratorium.

  9. Staf Laboratorium Kimia Organik Fakultas MIPA Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

  10. Leo, Bob, Elvan, terima kasih atas persahabatan, kerjasama, bantuan, dukungan, dan semangat selama kuliah dan berjalannya skripsi.

  11. Coco, Fadhjhar, Yusak, terimakasih atas bantuan, kerjasama, suka dan duka selama perjuangan berat di laboratorium.

  12. Boris, Robby, Probo, Adit, dan mas Budiarto, terimakasih atas bantuan, kerjasama, suka dan duka selama perjuangan berat di laboratorium.

  13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran pihak dan mendukung perkembangan ilmu pengetahuan.

  Penulis viii ix

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

  Yogyakarta,

  21 Oktober 2008 Penulis Edvansius Sarani

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

INTISARI

  Asam sinamat diketahui mempunyai aktivitas sebagai pengawet dan pewangi serta penghambat pertumbuhan sel caco-2 yang menyebabkan tumor. Adanya aktivitas yang dimiliki oleh asam sinamat sehingga asam sinamat merupakan senyawa yang penting untuk disintesis. Tujuan penelitian ini adalah untuk mensintesis asam sinamat menggunakan asam malonat dan benzaldehid dengan katalis etilendiamin dan mengetahui jumlah rendemen yang dihasilkan.

  Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental yang dilakukan dengan mereaksikan benzaldehid 30 mmol dan asam malonat 30 mmol menggunakan katalis etilendiamin selama 2,5 jam pada suhu 80º C. Analisis secara kualitatif meliputi uji organoleptis, uji kelarutan, pemeriksaan titik lebur, kromatografi gas, elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dengan spektrofotometri ultraviolet, spektrofotometri inframerah (IR), spektrometri

  1

  resonansi magnetik inti proton ( H-NMR) dan spektrometri massa. Sedangkan analisis hasil penelitian secara kuantitatif dilakukan dengan perhitungan rendemen.

  Sintesis asam sinamat menghasilkan rendemen sebesar 50,4%. Senyawa hasil sintesis berupa serbuk kristal halus berwarna putih dan berbau khas. Larut dalam etanol, metanol, kloroform, dimetil sulfoksida, air panas dan aseton; sangat sukar larut dalam air dingin. Titik lebur senyawa hasil sintesis 130-131º C. Kromatografi gas menunjukkan satu puncak dengan waktu retensi 13,27 menit. Elusidasi struktur dengan spektrofotometri ultraviolet, spektrofotometri

  1

  inframerah, spektrometri H-NMR, dan spektrometri massa menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis adalah asam sinamat. Kata kunci: Sintesis, asam sinamat, rendemen x PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT

  Cinnamic acid has known to have activity as preservative, flavor and inhibited growth of Caco-2 cell in tumor deseases. With that activity, cinnamic acid is very important to be sythetized. The purpose of this research is to synthesis cinnamic acid from malonic acid with ethylenediamine as catalyst and to know the rendement of synthetic product.

  The research could be classified as the non experimental research with succeded of synthesizing of cinnamic acid as the parameter. The research was done by reacting benzaldehyde 30 mmol and malonic acid 30 mmol with ethylenediamine as catalyst. The qualitative analysis was done by organoleptic test, solubility test, melting point estimation, gas chromatography, elucidation of synthesized compound with ultraviolet (UV) spectrophotometry, infrared (IR)

  1

  spectrophotometry, proton nuclear magnetic (H NMR) spectrophotometry and mass spectometry. The quantitative analysis was done by estimating the yield of synthesized compound.

  The rendement of cinnamic acid synthetic was 50,4% with white small crystal and specified odor. The synthetic product was soluble in ethanol, methanol, chloroform, dimethyl sulfoxide, hot water and acetone; very slightly soluble in cold water. The melting point of synthesized compound was between 130-131 ºC. The gas chromatography showed that the synthesized compound has one peak with retention time was 13,27 minute. Structure elucidation by

  1

  ultraviolet spectrophotometry, infrared spectrophotometry, H-NMR spectrometry, and mass spectrometry showed that synthetic product was cinnamic acid. Key words : synthesis, cinnamic acid, rendement xi

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

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

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

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

  1. Permasalahan .................................................................................... 2 2.

  Keaslian penelitian ............................................................................ 2 3. Manfaat penelitian ............................................................................. 3 B. Tujuan penelitian ..................................................................................... 3

  BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA................................................................. 4 A. Asam Sinamat ......................................................................................... 4 B. Asam Malonat dan Sifatnya .................................................................... 5 xii

  xiii C. Benzaldehid dan Kerektifannya .............................................................. 6 D.

  4. Spektrometri massa ........................................................................... 17

  4. Rendemen senyawa hasil sintesis ..................................................... 22

  3. Katalis ............................................................................................... 22

  2. Molekul target ................................................................................... 22

  1. Starting material ............................................................................... 22

  BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................... 22 B. Parameter Penelitian dan Definisi Operasional....................................... 22

  I. Landasan Teori ........................................................................................ 20 J. Hipotesis .................................................................................................. 21

  1 H-NMR) ............................. 14

  Etilendiamin dan Kebasaannya ............................................................... 7 E. Kondensasi Knoevenagel ........................................................................ 8 F. Rekristalisasi ........................................................................................... 10 G.

  3. Spektroskopi resonansi magnetik inti (

  2. Spektroskopi inframerah ................................................................... 14

  1. Spektroskopi ultraviolet .................................................................... 13

  H. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis .............................................. 13

  Pemeriksaan organoleptis ................................................................. 11 2. Pemeriksaan kelarutan ...................................................................... 11 3. Pemeriksaan titik lebur ...................................................................... 12 4. Kromatografi gas ............................................................................... 13

  Uji Pendahuluan ...................................................................................... 11 1.

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  xiv C. Bahan / Materi Penelitian ........................................................................ 23 D.

  Alat .......................................................................................................... 23 E. Tata Cara Penelitian ................................................................................ 24 1.

  Sintesis asam sinamat ........................................................................ 24 2. Rekristalisasi senyawa hasil sintesis ................................................. 24 3. Uji pendahuluan ................................................................................ 24 a.

  Uji organoleptis ........................................................................... 24 b.

  Uji kelarutan ................................................................................ 24 c. Titik lebur .................................................................................... 25

  d. Kromatografi gas ......................................................................... 25

  4. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis .......................................... 25

  a. Spektrofotometri ultraviolet ........................................................ 25

  b. Spektroskopi inframerah ............................................................. 26

  c. Spektroskopi resonansi magnetik inti (

  1 H-NMR) ....................... 26

  d. Spektrometri massa ..................................................................... 26

  F. Tata cara analisis hasil ............................................................................ 27

  1. Perhitungan rendemen ....................................................................... 27

  3. Elusidasi struktur ............................................................................... 27

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 28 A. Sintesis Asam Sinamat ............................................................................ 28 B. Rekristalisasi Senyawa Hasil Sintesis ..................................................... 31 C. Uji Pendahuluan ...................................................................................... 31 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  xv 1. Uji organoleptis ................................................................................. 31 2.

  Uji kelarutan senyawa hasil sintesis .................................................. 32 3. Uji titik lebur ..................................................................................... 33 4. Uji kemunian dengan kromatografi gas ............................................ 34 D. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis .............................................. 34 1.

  Interpretasi spektra ultraviolet........................................................... 34 2. Interpretasi spektra inframerah ......................................................... 36 3. Interpretasi spektra

  1 H-NMR ............................................................ 41 4.

  Interpretasi spektra massa ................................................................. 44

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 48 A. Kesimpulan ............................................................................................. 48 B. Saran ........................................................................................................ 48 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 49 LAMPIRAN ........................................................................................................ 52 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR TABEL

  Tabel I. Urutan kebasaan senyawa amina ..................................................... 8 Tabel II. Istilah kelarutan zat menurut Farmakope Indonesia IV ................... 12 Tabel III. Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting material dan asam sinamat standar ........................ 31 Tabel IV. Hasil uji kelarutan senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan litertur ............................................................................................... 32 Tabel V. Perbandingan pita vibrasi gugus senyawa hasil sintesis dengan literatur .............................................................................................

  37 Tabel VI. Perbandingan pita vibrasi gugus benzaldehid dengan literatur ........ 39 Tabel VII. Perbandingan pita vibrasi gugus asam malonat dengan literatur ..... 40 Tabel VIII Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis dengan asam malonat dan benzaldehid ................................................................. 41

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

  xvi

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Struktur asam sinamat ......................................................................... 5 Gambar 2. Bentuk isomer trans dan cis pada asam sinamat ................................. 5 Gambar 3. Struktur asam malonat ......................................................................... 6 Gambar 4. Deaktivasi gugus karboksilat .............................................................. 6 Gambar 5. Struktur benzaldehid ........................................................................... 6 Gambar 6. Resonansi pada benzaldehid ................................................................ 7 Gambar 7. Struktur etilendiamin ........................................................................... 7 Gambar 8. Reaksi kondensasi Knoevenagel antara benzaldehid dan asam malonat .......................................................................................

  8 Gambar 9. Proses dekarboksilasi pada senyawa dengan gugus karbonil

  β-karboksilat ......................................................................... 9

  Gambar 10. Dekarboksilasi pada asam malonat dan tautomerasi keto-enol ......... 10 Gambar 11. Reaksi umum pembentukan asam sinamat........................................ 20 Gambar 12. Reaksi pembentukan garam malonat................................................. 28 Gambar 13. Reaksi pembentukan ion enolat ........................................................ 29 Gambar 14. Reaksi adisi ion enolat pada karbon karbonil .................................... 29 Gambar 15. Reaksi dehidrasi dan dekarboksilasi ................................................. 30 Gambar 16. Reaksi etilendiamin dengan asam klorida ......................................... 31 Gambar 16. Senyawa hasil sintesis ....................................................................... 32 Gambar 17. Kromatogram senyawa hasil sintesis ................................................ 34 Gambar 18.Gugus kromofor dan auksokrom pada asam sinamat......................... 35 Gambar 19. Spektra ultraviolet senyawa hasil sintesis ......................................... 36 xvii

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Gambar 20. Spektra IR senyawa hasil sintesis ..................................................... 37 Gambar 21. Spektra inframerah benzaldehid ........................................................ 39 Gambar 22. Spektra inframerah asam malonat ..................................................... 40

  1 Gambar 23. Spektra H-NMR senyawa hasil sintesis .......................................... 42

  Gambar 24. Spektra massa senyawa hasil sintesis ................................................ 45 Gambar 25. Fragmentasi senyawa hasil sintesis ................................................... 46 xviii

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1. Data perhitungan rendemen ............................................................. 52 Lampiran 2.Perhitungan pergeseran kimia dari senyawa hasil sintesis pada

  1

  spektroskopi H NMR.......................................................................55 Lampiran 3. Hasil pengujian titik lebur ................................................................ 56 Lampiran 4. Spektra inframerah asam malonat sebagai pembanding ................... 57 Lampiran 5. Spektra infrmerah benzaldehid sebagai pembanding ....................... 58 Lampiran 6. Spektra inframerah senyawa hasil sintesis ....................................... 59

  1 Lampiran 7. Spektra H NMR senyawa hasil sintesis............................................ 60

  Lampiran 8. Kondisi kromatografi gas ................................................................. 61 Lampiran 9. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis ......................................... 62 Lampiran 10. Spektra massa senyawa hasil sintesis ............................................. 63

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENGANTAR A. Latar belakang Asam sinamat merupakan salah satu senyawa aktif produk alam yang

  digunakan sebagai pengawet, pewangi dalam makanan, kosmetik, sabun, dan produk-produk farmasi lainnya (Anwar et al., 1994). Selain itu, asam sinamat dapat menghambat profilerasi dari sel caco-2 yang menyebabkan tumor (Ekmekcioglu et al., 1998).

  Melihat banyaknya fungsi asam sinamat, hal ini memacu dikembangkannya produksi asam sinamat. Asam sinamat dapat diperoleh dengan mengisolasinya dari kulit kayu manis (Cinnamomum burmani). Pada penelitian yang dilakukan oleh Kanghear et al (2005), jumlah rendemen asam sinamat yang dihasilkan hanya sedikit, yaitu sekitar 2,2%. Oleh karena itu, untuk mendapatkan asam sinamat dapat dilakukan dengan cara sintesis. Salah satunya adalah sintesis asam sinamat menggunakan katalis amonia yang menghasilkan rendemen 85% (Fessenden and Fessenden, 1986b).

  Sintesis asam sinamat dapat dilakukan melalui reaksi Knoevenagel dan reaksi Perkin. Reaksi Knoevenagel lebih sering digunakan karena jumlah senyawa yang diperoleh lebih banyak dibandingkan dengan reaksi Perkin. Reaksi

  

Knoevenagel merupakan reaksi kondensasi antara suatu aldehid dan senyawa

  yang mempunyai hidrogen

  α dengan dua gugus karbonil dengan menggunakan

  2

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  katalis basa organik yang memiliki gugus amina (Fessenden and Fessenden, 1986b).

  Etilendiamin (pKb = 4.07) tergolong suatu amina primer dan memiliki sifat basa lebih kuat dibandingkan amonia (pKb = 4.74). Menurut McMurry (2004), semakin kuat basa yang digunakan maka atom hidrogen

  α semakin

  mudah membentuk ion enolat. Dengan demikian, pembentukan asam sinamat diharapkan semakin cepat dan rendemen yang dihasilkan lebih banyak. Oleh karena itu perlu diteliti penggunaan etilendiamin sebagai katalis dalam sintesis senyawa asam sinamat.

  1. Permasalahan

  Dari latar belakang, maka dapat dirumuskan permasalahannya yaitu berapa jumlah rendemen yang dihasilkan dari sintesis asam sinamat dari sam malonat dan benzaldehid dengan katalis etilendiamin?

  2. Keaslian penelitian

  Senyawa turunan asam sinamat yang telah disintesis adalah asam trans 4- hidroksi sinamat dengan katalis amonia oleh Andreas Bob (2008), asam 4- hidroksi sinamat dengan katalis piridin oleh Andrian Erwinto (2008), asam 4- sinamat menggunakan katalis dietilamin oleh Elvan Luckyvano (2008), tetapi sintesis asam sinamat dari asam malonat dan benzaldehid dengan katalis etilendiamin, sejauh pengamatan penulis belum pernah dilakukan.

  3

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3. Manfaat penelitian a.

  Manfaat teoritis Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan ilmiah terhadap perkembangan sintesis obat, khususnya sintesis asam sinamat.

  b.

  Manfaat praktis Penelitian ini dapat memberikan manfaat berupa katalis alternatif untuk sintesis asam sinamat.

B. Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah rendemen yang dihasilkan oleh sintesis asam sinamat dari asam malonat dan benzaldehid dengan katalis etilendiamin. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Asam Sinamat Asam sinamat merupakan senyawa yang berasal dari isolasi kulit kayu

  manis (Cinnamomum burmanni) dan termasuk dalam famili Lauraceae. Kulit kayu manis berguna sebagai pewangi atau menimbulkan citarasa dalam makanan, kosmetik, sabun, dan produk-produk industri farmasi lainnya. Minyak kayu manis memiliki efek antiseptik terhadap mikroorganisme. Kandungan utama minyak kayu manis adalah sinamaldehid yang jika teroksidasi akan menghasilkan asam sinamat. Ester asam sinamat seperti etil dan metil sinamat banyak digunakan dalam industri minuman dan parfum karena memiliki bau yang harum. Dalam industri farmasi, ester sinamat digunakan untuk obat anestetik lokal dan luka bakar (Anwar et al., 1994).

  Asam sinamat dikenal pula dengan nama asam 3-fenil-2-propenoat, asam

  

β-fenilakrilat. Asam sinamat memiliki bobot molekul 148,16 g/mol dengan rumus

  molekul C H O ; memiliki titik lebur 133°C dan titik didih 300°C; memiliki

  9

  8

  2

  panjang gelombang serapan maksimum pada daerah ultraviolet (dalam pelarut etanol) sebesar 273 nm; sangat sukar larut dalam air dingin; larut dalam air panas; mudah larut dalam alkohol, etanol, dan kloroform.

  5

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI O _OH

Gambar 1. Struktur asam sinamat (Anonim, 2001).

  Asam sinamat memiliki 2 bentuk isomer, yaitu asam cis-sinamat dan asam trans-sinamat. Kedua bentuk isomer ini memiliki titik lebur yang berbeda.

  Asam trans-sinamat memiliki titik lebur 133°C, sedangkan asam cis-sinamat memiliki titik lebur 68°C.

  O OH HO O asam trans-sinamat asam cis-sinamat

  

Gambar 2. Bentuk isomer trans dan cis pada asam sinamat (Anwar et al., 1994).

B. Asam malonat dan sifatnya

  Asam malonat termasuk golongan asam karboksilat karena memiliki dua gugus karboksil. Nama lain dari asam malonat adalah asam propanadioat, asam metanadikarboksilat. Asam malonat memiliki bobot molekul 104,06 g/mol dengan rumus molekul C H O Senyawa ini berupa kristal putih dengan titik lebur

  3

  4 4.

  sebesar 135°C, sangat mudah larut dalam air, alkohol, metanol, propil alkohol, mudah larut dalam piridin dan larut dalam eter.

  6

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

O O

HO OH

Gambar 3. Struktur asam malonat (Anonim, 2001).

  Reaksi antara suatu asam karboksilat dengan amina akan menghasilkan suatu garam amina. Garam amina lazim diberi nama sebagai garam amonium tersubtitusi atau sebagai kompleks amina asam (Fessenden and Fessenden, 1986b). Reaksi asam karboksilat dengan suatu amina tidak akan membentuk amida karena amina merupakan suatu basa yang mengubah keasaman gugus karboksilat menjadi bentuk anion karboksilat yang tidak reaktif

  O O NH ₃ R OH R O NH ₄ Gambar 4. Deaktivasi gugus karboksilat (McMurry, 2004).

C. Benzaldehid dan kereaktifannya

  Benzaldehid termasuk golongan aldehid aromatik yang memiliki bobot molekul 106,12 g/mol dengan rumus molekul C H O Senyawa ini berupa cairan

  7 6 .

  berwarna kuning dan memiliki karakteristik bau minyak almond. Titik lebur dan titik didih senyawa ini adalah -56,5°C dan 179°C. Sukar larut dalam air namun dapat bercampur dengan alkohol, eter, dan minyak.

  O H

Gambar 5. Struktur benzaldehid (Anonim, 2001).

  7

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Sedikit berbeda dengan aldehid alifatik, aldehid aromatik kurang reaktif sebagai elektrofil. Hal ini disebabkan karena adanya donor elektron dari resonansi cincin benzen pada gugus karbonil. _{O H O H H O O}

  H

Gambar 6. Resonansi pada benzaldehid (Mc Murry, 2004).

D. Etilendiamin dan kebasaannya

  Etlendiamin termasuk golongan amina primer, bersifat basa yang memiliki pKb 3.92 dan memiliki bobot molekul 60.10 g/mol, dengan rumus molekul H NCH CH NH , memiliki titik lebur 8,8°C dan titik didih 116-117°C.

  2

  2

  2

  2 H N ₂ NH ₂ Gambar 7. Struktur etilendiamin

  Etilendiamin memiliki atom nitrogen dengan sepasang elektron bebas, hal ini menjadikan etilendiamin bersifat basa atau nukleofil. Berkurangnya nilai pKb menyatakan bertambahnya kuat basa (Fessenden and Fessenden, 1986b). Berikut urutan kebasaan beberapa turunan amina berdasarkan nilai pKb-nya:

  8

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel I. Urutan kebasaan senyawa amina (Brown and Poon, 2005)

  Nama Nilai pKb

  Amonia 4,74 Amina primer Metilamin 3,36 Etilamin 3,19 Etilendiamin

  4.07 Amina sekunder

  Dimetilamin 3,27 Dietilamin 3,02 Amina tersier Trimetilamin 4,19 Trietilamin 3,25 Amin Aromatik Anilin 9,37 4-metilanilin 8,92 4-kloroanilin 9,85 Amin Aromatik Heterosiklik Piridin 8,75 Imidazol 7,05

E. Kondensasi Knoevenagel

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

  α terhadap dua gugus pengaktif (gugus

  penarik elektron, seperti C = O atau C = N) menggunakan suatu amina sebagai katalis. Pada kondisi ini asam malonat dapat digunakan sebagai pereaksi. _{O O O O}

  NH _H

  3 OH + Kalor + + H O CO _{HO OH}

  2

  2 asam malonat asam sinamat benzaldehid

  

Gambar 8. Reaksi kondensasi Knoevenagel antara benzaldehid dan asam malonat

(Fessenden and Fessenden, 1986b).

  9

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Sintesis senyawa asam sinamat dan turunannya dapat dilakukan melalui reaksi Perkin dan Knoevenagel. Sintesis senyawa asam sinamat menurut reaksi

  

Perkin menghasilkan prosentase rendemen yang lebih kecil dibandingkan reaksi

Knoevenagel (Ekowati cit Norman and Coxon, Iwantono, 2003).

  Aplikasi reaksi Knoevenagel ini yaitu pada kondensasi suatu keton atau aldehid dengan senyawa-senyawa yang mudah terenolisasi dan terdiri dari 2 gugus pengaktif. Ester malonat dan ester sianoasetat merupakan contoh dari senyawa yang memiliki 2 gugus pengaktif ini. Basa lemah seperti amina dapat memberikan konsentrasi ion enolat yang cukup tinggi untuk reaksi sehingga self-

  

condensation dari komponen karbonil dapat diminimalkan. (Carey and Sundberg,

1977).

  Senyawa intermediet yang telah diadisi mudah mengalami dekarboksilasi. Pada umumnya, dekarboksilasi dan eliminasi terjadi secara bersamaan (Carey and Sundberg, 1977). Dekarboksilasi ialah hilangnya CO dari

  2

  gugus karboksil. Pada umumnya asam karboksilat membutuhkan pemanasan yang tinggi untuk mengalami dekarboksilasi ini. Akan tetapi terdapat pengecualian pada asam karboksilat yang memiliki gugus karbonil pada posisi

  β dari gugus dengan pemanasan secukupnya dapat menyebabkan terjadinya dekarboksilasi. _{O O O}

panas

  CO

  2 β _OH α aseton asam 3-oksobutanoat

  Gambar 9. Proses dekarboksilasi pada senyawa dengan gugus karbonil β-karboksilat

(Brown and Poon, 2005).

  10

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Dekarboksilasi terjadi karena adanya penataulangan enam elektron dari bentuk transisi cincin siklik sehingga menghasilkan karbondioksida dan suatu enol. Bentuk enol sebagai hasil dekarboksilasi ini selanjutnya akan mengalami tautomerisasi keto-enol. _{O O H O H O O}

  tautomerasi _{HO C O C C H 2 HO CH C 2 C O OH} CO ₂ asam malonat asam asetat

  

Gambar 10. Dekarboksilasi pada asam malonat dan tautomerasi keto-enol

(Brown and Poon, 2005).

F. Rekristalisasi  

  Rekristalisasi merupakan metode pemurnian suatu zat padat dengan cara melarutkan zat padat tersebut dengan pemanasan pada pelarut yang sesuai dan kemudian mendinginkan larutan tersebut. Dengan memanaskan larutan, kelarutan zat akan ditingkatkan. Saat larutan dingin, kelarutan akan berkurang secara cepat dan senyawa mulai mengendap (Bresnick, 1996). Dengan demikian rekristalisasi adalah suatu cara memurnikan zat padat dengan jalan mengkristalkan kembali dari cairan pelarut atau campuran cairan pelarut yang sesuai (Reksohadiprojo, 1975).

  Agar rekristalisasi dapat berjalan dengan baik, pengotor harus dapat larut dalam pelarut untuk rekristalisasi atau mempunyai kelarutan lebih besar daripada senyawa yang diinginkan. Jika hal ini tidak terpenuhi, kotoran akan ikut mengkristal bersama senyawa yang diinginkan (Bresnick, 1996).

  11

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

G. Uji Pendahuluan

  Uji pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari senyawa hasil reaksi, biasanya meliputi pemeriksaan organoleptis, pemeriksaan kelarutan, pemeriksaan titik lebur, dan kromatografi gas.

  1. Pemeriksaan organoleptis

  Pemeriksaan organoleptis memuat paparan mengenai sifat zat yang meliputi wujud, rupa, warna, rasa, bau. Dengan pemeriksaan organoleptis dapat diketahui ciri fisik dari senyawa baru. Sehingga pemeriksaan organoleptis dapat dijadikan sebagai pentunjuk awal dalam pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan membandingkanya dengan standar dan diharapkan sesuai dengan yang tercantum dalam standar.

  Pernyataan dalam pemeriksaan organoleptis tidak cukup kuat dijadikan syarat baku, tetapi meskipun demikian secara tidak langsung dapat membantu penilaian pendahuluan terhadap mutu zat yang bersangkutan (Anonim, 1995).

  2. Pemeriksaan kelarutan

  Pemeriksaan kelarutan senyawa dilakukan untuk mengetahui sifat fisik suatu zat. Selain itu, uji kelarutan dapat digunakan untuk identifikasi atau determinasi kemurnian dari senyawa tersebut dengan membandingkannya dengan standar dan diharapkan sesuai dengan yang tercantum dalam standar. (Jenkins et

  al, 1965).

  Istilah kelarutan tidak saja merupakan standar atau uji kemurnian dari suatu zat, tetapi lebih dimaksudkan sebagai informasi dalam penggunaan, pengolahan, dan peracikan bahan, kecuali apabila disebutkan khusus dalam judul

  12

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  tersendiri dan disertai cara ujinya secara kuantitatif. Pernyataan bagian dalam kelarutan berarti 1 gram zat padat atau 1 ml zat cair dalam sejumlah ml pelarut (Anonim, 1979).

  Tabel II. Istilah kelarutan zat menurut Farmakope Indonesia IV (Anonim, 1995) Jumlah bagian pelarut

Istilah kelarutan yang diperlukan 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

3. Pemeriksaan titik lebur

  Titik lebur adalah proses perubahan fisika pada suhu tertentu yang mengakibatkan padatan mulai berubah menjadi cair pada tekanan 1 atmosfer. Jika suhu dinaikkan, terjadi penyerapan energi oleh molekul senyawa sehingga bila energi yang diserap cukup besar maka akan terjadi vibrasi dan rotasi dari molekul tersebut. Bila suhu tetap dinaikkan terus maka molekul akan rusak dan berubah menjadi cairan (Brandstatter, 1971).

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

  13

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4. Kromatografi gas

  Kromatografi gas merupakan instrumen analitis yang memberikan informasi baik kualitatif maupun kuantitatif mengenai komponen suatu sampel.

  Sampel akan mengalami proses pemisahan dalam kolom, kemudian dideteksi dan direkam sebagai pita elusi (Day and Underwood, 1996).

  Data kromatografi gas biasanya terdiri atas waktu tambat atau retensi berbagai komponen campuran. Waktu retensi diukur mulai dari titik penyuntikan sampai titik maksimum puncak dan sangat khas untuk senyawa tertentu pada kondisi tertentu (kolom, suhu, gas pembawa, laju aliran). Adanya komponen tertentu dapat diidentifikasi dengan cara spiking jika tersedia senyawa murninya. Senyawa murni ditambahkan kedalam cuplikan yang diduga mengandung senyawa yang diinginkan dan dikromatografi. Jika puncak yang sesuai diperkuat secara simetris pada dua sistem fase diam yang berlainan dan kepolarannya berbeda, komponen itu mungkin ada (Gritter, 1991).

H. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis  

1. Spektroskopi ultraviolet

  Serapan cahaya oleh molekul dalam daerah spektra ultraviolet dan visibel tergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spektra ultraviolet dan visibel dari senyawa-senyawa organik berkaitan erat dengan transisi diantara tingkatan-tingkatan tenaga elektronik. Transisi-transisi tersebut biasanya antara orbital ikatan atau orbital pasangan bebas dan orbital non ikatan tak jenuh atau orbital anti ikatan. Oleh karena itu, serapan radiasi ultraviolet atau visibel sering dikenal sebagai spektroskopi elektronik (Sastrohamidjodjo, 2001).

  14

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Panjang gelombang serapan merupakan ukuran pemisahan tingkat tenaga dari orbital-orbital suatu molekul. Pemisahan tenaga yang paling tinggi diperoleh bila elektron-elektron dalam ikatan

  σ tereksitasi yang menimbulkan

  serapan pada daerah dari 120 hingga 200 nm. Daerah ini dikenal sebagai daerah ultraviolet vakum dan tidak banyak memberikan keterangan. Diatas 200 nm, eksitasi elektron dari orbital-orbital p, d, dan orbital

  π terutama sistem

  terkonjugasi dapat diukur dan spektra yang diperoleh memberikan banyak keterangan. Dalam praktek, spektrofotometri ultraviolet digunakan terbatas pada sistem-sistem terkonjugasi (Sastrohamidjodjo, 2001).

  2. Spektroskopi inframerah

  Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk mengetahui gugus fungsional yang terdapat dalam sampel. Namun demikian, spektrofotometri ini tidak memberikan informasi mengenai struktur sebanyak yang diberikan spektroskopi Nuclear Magnetic Ressonance (spektroskopi NMR).

  Semua ikatan kimia memiliki frekuensi khas yang membuat ikatan mengulur (stretch) atau menekuk (bend). Bila frekuensi energi elektromagnetik inframerah yang dilewatkan pada suatu molekul sama dengan frekuensi mengulur atau menekuknya ikatan maka energi tersebut akan diserap. Serapan inilah yang dapat direkam oleh detektor pada spektrofotometri inframerah (Bresnick, 2004).

  1

  3. Spektroskopi resonansi magnetik inti ( H-NMR)

  Elektron inti atom hidrogen mempunyai satu proton yang dianggap berputar dan dalam melakukan putarannya inti tersebut dipandang sebagai sebuah

  15

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  batang magnet kecil. Bila sejumlah proton ditempatkan dalam medan magnet, beberapa proton akan terletak searah sedangkan yang lain terletak berlawanan arah terhadap medan magnet yang digunakan. Proton yang terletak searah dengan medan magnet dianggap lebih stabil, sehingga untuk membalik medan magnet proton kearah yang berlawanan dibutuhkan energi yang lebih besar. Apabila inti yang berputar ini dikenai radiasi elektromagnetik pada frekuensi yang tepat (frekuensi radio), proton yang berenergi spin lebih rendah dapat menyerap energi dan akan berpindah ke keadaan spin yang memiliki energi lebih tinggi (Bresnick, 2004).

1 Spektroskopi H-NMR memberi informasi struktural mengenai atom-

  1