transformasi eugenol dan safrol menjadi

TRANSFORMASI EUGENOL DAN SAFROL
MENJADI HIDROKSIKAVIKOL
DUMAS FLIS TANG
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
DenganinisayamenyatakanbahwaskripsiberjudulTransformasiEugenoldanSa
frolmenjadiHidroksikavikoladalahbenarkaryasayadenganarahandarikomisipembim
bingdanbelumdiajukandalambentukapa pun kepadaperguruantinggimana pun.
Sumberinformasi
yang
berasalataudikutipdarikarya
yang
diterbitkanmaupuntidakditerbitkandaripenulislaintelahdisebutkandalamteksdandic
antumkandalamDaftarPustaka di bagianakhirskripsiini.
DenganinisayamelimpahkanhakciptadarikaryatulissayakepadaInstitutPertani
an Bogor.
Bogor, Desember 2012
Dumas Flis Tang
NIM G44080022
ABSTRAK
DUMAS
FLIS
TransformasiEugenoldanSafrolmenjadiHidroksikavikol.Dibimbing
SUMINAR SETIATI ACHMADI dan BUDI ARIFIN.
TANG.
oleh
Hidroksikavikolmerupakankomponenutamadaunsirih
yang
memilikiaktivitasantibakteri,
antiradang,
antioksidan,
antikanker,
danantimutagen.Penelitianinibertujuanmenyintesissenyawatersebutdarieugenoldan
darisafrol.Isolasieugenoldariminyakcengkihdenganmetodeekstraksibasamenghasil
kanrendemen
71%,
sedangkanisolasisafroldariminyaklawangdenganmetodeekstraksibasadilanjutkand
enganpemurnianmenggunakan KLTP mendapatkanrendemen 7%. Proses
demetilasiisolateugenoldandemetilenasiisolatsafroldenganpereaksi
Rendemen
yang
AlCl3berhasilmendapatkanprodukhidroksikavikol.
diperolehberturut-turut 28% dan 24%.
Kata kunci: demetilasi, demetilenasi,eugenol,hidroksikavikol, safrol
ABSTRACT
DUMAS
FLIS
TANG.
Transformation
of
Eugenol
and
SafroleIntoHydroxychavicol. Supervised by SUMINAR SETIATI ACHMADI
andBUDI ARIFIN.
Hydroxychavicolis amajorcomponentofbetel leafthat havingantibacterial,
anti-inflammatory,antioxidant, anticancer, andantimutagen activities. This
studyaimed tosynthesizehydroxychavicol from eugenolandsafrole. Isolation
ofeugenolfromclove oilbyalkalineextraction methodgave71% yield, while
theisolation ofsafrole from lawang oil byalkalineextraction method, followed by
purificationusing preparative TLCgave7% yield. Eugenoldemethylationand
safroledemethylenationwithAlCl3reagent
weresuccessfullyproducedhydroxychavicol. The yieldswas28% and 24%,
respectively.
Keywords: demethylation, demethylenation,eugenol,hydroxychavicol, safrole
TRANSFORMASI EUGENOL DAN SAFROL
MENJADI HIDROKSIKAVIKOL
DUMAS FLIS TANG
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
padaProgram Studi Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
JudulSkripsi :TransformasiEugenoldanSafrolmenjadiHidroksikavikol
Nama
:Dumas Flis Tang
NIM
:G44080022
Disetujuioleh
Prof Ir Suminar Setiati Achmadi, PhD
Pembimbing I
Budi Arifin, SSi, MSi
Pembimbing II
Diketahuioleh
Prof Dr Ir TunTedjaIrawadi, MS
Ketua Departemen Kimia
Tanggal lulus:
PRAKATA
Segala puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esasehingga penulis
dapat menyusun, melewati setiap proses pembelajaran, dan menyelesaikan karya
tulis ini. Karya tulis ini disusun berdasarkan kegiatan penelitian dengan judul
TransformasiEugenoldanSafrolmenjadiHidroksikavikol yangdilaksanakan pada
bulan Mei 2012 sampai dengan bulan November 2012 di Laboratorium Kimia
Organik, Departemen KimiaFMIPA IPB, Bogor.
Karya tulis ini merupakan wujud persembahan kepada orang tua, karena
telah memberi semangat kepada penulis dalam menempuh studi, penelitian, dan
penulisan karya tulis ini. Penulis juga memberikan apresiasi kepada ProfIr
Suminar S Achmadi, PhD dan Budi Arifin, SSi, MSi selaku pembimbing, Prof M
Anwar Nur, MSc, Dr Zainal Alim Mas’ud, DEA, M Farid, SSi, MSi, dan
Novriandi Hanif, DSc, yang telah banyak memberi arahan serta masukan secara
jelas atas segala permasalahan dalam melaksanakan penelitian ini.
Penulis berterima kasih kepada teman-teman dan para staf di
Laboratorium Penelitian Kimia (Fadli Ahmad Muntaqo, Umar Toriq, Sri Mulyani,
Dwi Utami,Rina Fazilatur Rahmi, Livia Elsa, Dwi Artha Solovky,Bapak Sabur,
Bapak Kosasih, Bapak Ucup,dan Ibu Nia) atas kerja sama, kebersamaan,
masukan, dan semangatnya. Terima kasih pula kepada sahabat yang saling
menguatkan, Natanael Alfredo Nemanita Ginting,Martua Yan Steward Nababan,
Yakob Arfin Tyas Sasongko, Iqbal Rizqhie Yustisi, Gunawan Sanjaya dan
Melinda Rumuy. Tidak lupa pula,kepada teman-teman Program S1
Kimiaangkatan 45, atas kebersamaan selama menempuh studi dan menyelesaikan
karya tulis iniserta memberikan banyak pengaruh positif. Semoga karya tulis ini
dapat bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan. Terima kasih.
Bogor, Desember2012
Dumas Flis Tang
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Bahan
Alat
Langkah Kerja
Isolasi Eugenol
Isolasi Safrol
Demetilasi Eugenol
Demetilenasi Safrol
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat Eugenol
Isolat Safrol
Hidroksikavikol dari Demetilasi Eugenol
Hidroksikavikol dari Demetilenasi Safrol
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 6 9 12 14 14 15 15
18
30
DAFTAR TABEL
1 Rendemen transformasi eugenol menjadi hidroksikavikol
2 Posisi sinyal-sinyal 1H-NMR hidroksikavikol dalam pelarut CDCl3
3 Rendementransformasisafrolmenjadihidroksikavikol
10 11 13 DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Struktur hidroksikavikol
Kromatogram GCMSminyak cengkih (a) dan isolat eugenol (b)
Struktur eugenol (a), trans-kariofilena (b), dan α-humulena (c)
Struktur safrol
Kromatogram GCMSminyak lawang(a), isolat safrolhasil ekstraksi
basa(b),dan setelah dimurnikan lebih lanjut dengan KLTP (c)
Hasil uji kualitatif FeCl3 5% pada kontrol negatif (a), fase organik
setelah penambahan 50 mL NaOH 1 M dan pengadukan selama 10
menit (b), setelah penambahan 50 mL NaOH 1 M ketiga dan
pengadukan selama 30 menit (c)
Kromatogram lapis tipis minyak lawang (a), isolat safrol (b), dan isolat
eugenol (c) (eluen n-heksana-EtOAc 8:2)
Dugaan mekanisme demetilasieugenol dengan pereaksi AlCl3
Kromatogram lapis tipis tanpa penampak (kiri) dan dengan penyinaran
UV 254 nm (kanan). Noda eugenol (a) dan noda hidroksikavikol (b)
(eluen n-heksana-EtOAc 8:2)
Dugaan mekanisme demetilenasisafrol dengan pereaksi AlCl3
Kromatogram lapis tipis tanpa penampak (kiri) dan dengan penyinaran
UV 254 nm (kanan). Noda safrol (a), noda kedua (Rf ~0.40) (b), dan
noda hidroksikavikol (c) (eluen n-heksana-EtOAc 8:2)
1 4 5 6 7 8 8 9 11 13
14 DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Bagan alir penelitian
Rendemen isolasi eugenol dan safrol dengan metode ekstraksi basa
Hasil GCMS minyak cengkih dan isolat eugenol (kemiripan >90)
Spektrum UV-Vis (a) dan FTIR (b)standar dan isolat eugenol
Hasil GCMS minyak lawang, isolat safrol dengan metode ekstraksi
basa, dan isolat safrol hasil pemurnian dengan KLTP (kemiripan >90)
6 Spektrum 1H-NMR hidroksikavikol hasil demetilasi dalam CH2Cl2
teknis (500 MHz, CDCl3)
7 Spektrum1H-NMR hidroksikavikolhasildemetilasidalam CH2Cl2p.a
(500 MHz, CDCl3)
18 19 19
20 21
23
29 1
PENDAHULUAN
Salah satu komoditas andalan Indonesia sebagai penghasil rempah adalah
cengkih. Indonesia merupakan produsen sekaligus konsumen cengkih terbesar di
dunia, di atas produksi dari Madagaskar dan Zanzibar. Areal perkebunan cengkih
mencapai 470 000 hektar dengan produksi cengkih 84 800 ton per tahun dan
produksi minyak cengkih2 500 ton per tahun (Deptan 2005). Menurut Guenther
(1990), kadar minyak cengkih dalam bunga cengkih 17–18%, sedangkan dalam
minyak cengkih terdapat eugenol sebagai komponen utama dengan kadar 80–95%
(HSDB 2009).
Pemanfaatan eugenol dalam bidang industri pada umumnya terbatas pada
produksi cita rasa. Eugenol memiliki gugus-gugus fungsi yang dapat diubah
secara kimia sehingga pada prinsipnya, eugenol merupakan bahan awal yang
sangat berguna untuk sintesis berbagai senyawa yang lebih bermanfaat, salah
satunya adalah hidroksikavikol (Gambar 1). Hidroksikavikol memiliki aktivitas
antibakteri, antiradang, dan antioksidan (Sharma et al. 2009), serta aktivitas
antikanker dan antimutagen5 kali lebih kuat dibandingkan dengan eugenol
(Amonkar et al. 1986, 1989). Hidroksikavikol dapat diisolasi dari daun sirih.
Namun, ekstraksi 1 kg daun sirih hanyamenghasilkan hidroksikavikol sebanyak
2.56 g (0.26%)(Chang et al. 2002). Jika dibandingkan dengan 1 kg cengkih,
dengan kadar minyak cengkih 17% dan kadar eugenol 80% dalam minyak
cengkih, maka dapat dihasilkan 136 g eugenol untuk ditransformasi menjadi
hidroksikavikol. Jika rendemen transformasi tersebut dianggap 50%, maka akan
diperoleh hidroksikavikol sebanyak 68 g (6.80%), puluhan kali lebih banyak
daripada produk isolasi.
Gambar 1 Strukturhidroksikavikol
Hidroksikavikol juga dapat disintesis dari safrol. Safrol dahulu banyak
dipakai untuk penambah cita rasa minuman, namun belakangan diketahui
karsinogenik dan sejak tahun 1960, penggunaannya sudah dilarang di Amerika
Serikat (IARC 1972, 1976; HSDB 2009). Safrol juga digunakan dalam produksi
ilegal 3,4-metilenadioksimetamfetamina (MDMA) atauekstasi sehinggatergolong
senyawa prekursor. Peraturan di Indonesia untuk impor prekursor sudah diatur
dalam Keputusan Menperindag No. 647/MPP/Kep/10/2004, sedangkan ekspor
prekursorharus mendapatizin dari Kementerian Perdagangan setelah memperoleh
rekomendasi dari Ketua Badan Narkotika Nasional dan Kepala Bareskrim Polri
(Keputusan Menperindag No. 05/M-DAG/PER/1/2007) (BNN 2007).
Penelitian ini bertujuan menyintesis senyawa hidroksikavikol dari eugenol
dan safrol. Senyawa eugenol dipilih sebagai bahan awal karena jumlahnya yang
melimpah dan sifat antimutagen hidroksikavikol lebih tinggi daripada eugenol.
Adapun senyawa safrol dipilih untuk meningkatkan kebergunaannya mengingat
2
sifat karsinogenik dan penyalahgunaannya sebagai bahan baku ekstasi. Prinsip
dasar transformasi ini adalah demetilasi, yaitu penghilangan gugus metil (–CH3)
pada eugenol, dan demetilenasi, yaitu penggantian gugus metilenadioksi(–
OCH2O–) pada safrol untuk membentuk gugus 1,2-diol.Pereaksi demetilasi
umumnya yang digunakan adalah suatu asam Lewis,di antaranya BBr3 (McOmie
et al. 1968), AlCl3/AlBr3 (Node et al. 1980), dan BeCl2 (Sharghi & Tammadon
1996).Selain itu, dapat pula digunakan KF-alumina (Oussaid et al. 1997), LSelectride®(Coop et al. 1998),piridina-HCl tanpa pelarut (Kulkarni et al. 1999),
semikonduktor SnO2 (Takeya et al. 2004), dan asam halida HI (Zuo et al. 2008).
Adapun demetilenasi dapat menggunakan pereaksi AlCl3 (Catalan et al. 2010) dan
BF3oO(C2H5)2(Villegas et al. 2011). Pertimbangan yang digunakan dalam
menentukan pereaksi demetilasi dan demetilenasi adalah kemudahan akses dan
faktor biaya. Dalam penelitian ini, digunakan aluminium klorida anhidrat (AlCl3).
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan diantaranya minyak cengkih dan minyak lawang dari
CV Kemika Jaya Bogor, standar eugenol (kemurnian >99%, Sigma-Aldrich),
AlCl3 anhidrat, dimetil sulfida (DMS), CH2Cl2 p.a, silika gel 60 GF254(Merck)
untuk KLTP, silika gel 60 (230–400 mesh, Merck) untuk kromatografi kolom
tekan, dan gas N2.
Alat
Alatyang digunakan adalahpelat kromatografi lapis tipis (KLT, silika gel 60
F254), radas kromatografi kolom tekan(flash column chromatography, FCC), dan
alat gelas yang lazim.Spektrum ultraviolet-tampak (UV-Vis) direkam dengan
spektrometer Shimadzu UV-1601 di Laboratorium Bersama, Depertemen Kimia
IPB. Spektrum inframerah transformasi Fourier (FTIR) dianalisis dengan pelet
KBr menggunakan spektrometer Shimadzu FTIR-8201PC di Laboratorium
Bidang Pangan, Gedung Pusat Laboratorium Terpadu, Universitas Islam Negeri
Syarif Hidayatullah Jakarta. Kromatogram GCMS diperoleh dengan metode
ionisasi serangan elektron pada kromatograf gas GC-17A (Shimadzu) yang
ditandem dengan spektrometer massa MS QP 5050A [kolom kapiler DB-5 ms
(J&W) (silika, 30 m × 250 μm × 0.25 μm); suhu kolom 50 °C (t = 0 menit) hingga
290 °C pada laju 15 °C/menit; gas pembawa helium pada tekanan tetap 7.6411
psi, dengan pangkalan data Wiley 7N (2008)] di Laboratorium Forensik Mabes
Polri Jakarta. Spektrum 1H-NMR diperoleh dengan spektrometer JEOL ECA 500
yang bekerja pada frekuensi 500 MHz di Pusat Penelitian Kimia LIPI, Puspiptek
Serpong.
Langkah Kerja
3
Tahapan penelitian terdiri atas isolasi eugenol dari minyak cengkih, isolasi
safrol dari minyak lawang, demetilasi standar eugenol dan isolat eugenol, serta
demetilenasi isolat safrol. Isolat eugenol dan safrol dicirikan dengan KLT dan
GCMS.Isolat eugenol juga dicirikan dengan spektrometer UV-Vis dan FTIR.
Produk demetilasi dan demetilenasi dicirikan dengan KLT berdasarkan nilai Rf,
dan produk demetilasi eugenol dicirikan lebih lanjut dengan 1H-NMR (Lampiran
1).
Isolasi Eugenol (modifikasi Mohammed dan Al-Bayati 2009)
Minyak cengkih (10 mL, densitas 1.0021 g/mL) dalam n-heksana (20 mL)
dicampur dengan 20 mL NaOH2 M, diaduk selama 15 menit menggunakan
pengaduk magnetik, laludipindahkan ke dalam corong pemisah. Fase air (FA1)
ditampung,fase organik (FO1) diekstraksi kembali dengan 20 mL NaOH 2 Mdan
diaduk selama 30 menit. Setelah didiamkan sekitar 10 menit, FA2 ditampung dan
FO2 diuji dengan KLTuntuk memastikan tidak tersisa eugenol. Semua fase air
digabungkan dan dinetralkan dengantetes demi tetes H2SO4 15% sampai pH 6.
Selanjutnya diekstraksi dengan CH2Cl2(2×15 mL), dikeringkan dengan Na2SO4
anhidrat, dan dipekatkan dengan penguap putar.
Isolasi Safrol
Minyak lawang (10 mL, densitas 0.9776 g/mL) dalam CH2Cl2 (20 mL)
ditambahkan50 mL NaOH1 M, diaduk selama 10 menit menggunakan pengaduk
magnetik, lalu dipindahkan ke dalam corong pemisah. Fase air (FA1) dipisahkan,
fase organik (FO1) diekstraksi 2 kali lagi dengan 50 mL NaOH 1 M, masingmasing diaduk selama 20 menit dan 30 menit, dan diperoleh berturut-turut FO2
dan FO3. Kemudian FO3 diuji dengan FeCl3 5% dan memberikan hasil uji yang
negatif. Semua fase organik digabungkan, dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat,
dan dipekatkan. Isolat safrol kemudian dimurnikan kembali dengan kromatografi
lapis tipis preparatif (KLTP) menggunakan eluen n-heksana-EtOAc (8:2).
Demetilasi Eugenol (modifikasi Gopalakrishnan et al. 2000)
Dimetil sulfida (2.5 mL) ditambahkan tetes demi tetes ke dalam suspensi
AlCl3 anhidrat (0.330 g, 2.5 mmol) dalam CH2Cl2 (5 mL) pada suhu 0 °C sambil
diaduk hingga AlCl3 larut sempurna. Kemudian larutan eugenol(0.164 g, 1.0
mmol) dalam CH2Cl2 (3 mL) ditambahkan dalam periode 10 menit pada suhu
yang sama. Campuran dibiarkan ke suhu kamar dan terus diaduk selama 24 jam.
Semua proses pelarutan dan reaksi dilakukan dalam atmosfer gas nitrogen.
Setelah itu, ditambahkan HCl 1 N dingin (15 mL) dan campuran diekstraksi
dengan CH2Cl2 (2×15 mL). Lapisan organik dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat,
disaring, dan dipekatkan. Produk kasar dimurnikan menggunakan FCC dengan
eluen n-heksana-EtOAc (8:2).
4
Demetilenasi Safrol (modifikasi Catalan et al. 2010)
Larutan safrol(0.24 g, 1.5 mmol) dalam CH2Cl2 (7.0 mL) ditambahkan
perlahan-lahan ke dalam suspensi dingin AlCl3 (0.68 g, 5.1 mmol) dalam CH2Cl2
(5.0 mL) pada 0 °C. Campuran yang dihasilkan diaduk selama 2 jam pada suhu –
10 °C, lalu ditambahkan air dingin sebanyak 10 mL dan diaduk kembali selama
18 jam pada suhu kamar. Semua proses pelarutan dan reaksi di bawah atmosfer
nitrogen. Setelah itu, campuran dituang ke dalam larutan NaHCO3 jenuh (100
mL) dan diekstraksi dengan etil asetat (2×50 mL). Lapisan organik dicuci kembali
dengan larutan NaHCO3 jenuh (100 mL) kemudian dikeringkan dengan Na2SO4
anhidrat, disaring, dan dipekatkan. Produk kasar dimurnikan menggunakan
FCCdengan eluen n-heksana-EtOAc (8:2).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat Eugenol
Berdasarkan hasil analisis GCMS (Gambar 2a), eugenol adalah komponen
terbesarpada sampel minyak cengkih, yaitu 61.23%, dengan 2 pengotor utama
ialah trans-kariofilena (18.75%), dan α-humulena (3.63%). Struktur ketiga
senyawa ini ditunjukkan pada Gambar 3. Hasil serupa juga dilaporkan oleh
Jirovetz et al. (2006) yang mengidentifikasi komponen utama pada minyak
cengkihsebagai eugenol (76.80%), trans-kariofilena (17.40%), dan α-humulena
(2.10%).
Gambar 2 Kromatogram GCMSminyak cengkih (a) dan isolat eugenol (b).
5
(a)
(b)
(c)
Gambar 3 Struktur eugenol (a), trans-kariofilena (b), dan α-humulena (c).
Isolasi eugenol dengan metode distilasi vakum bertingkat tidak berhasil
dilakukan dalam penelitian ini. Menurut Nurhasanah et al.(2002), eugenol
memiliki titik didih 253.2 °C (pada 760 mmHg) dan dapat diisolasi dengan
distilasi bertingkat. Vakum diperlukan agar suhu pemanasan tidak terlalu tinggi.
Namun, proses isolasi dengan cara ini memerlukan radas yang kompleks dengan
dilengkapi pemerangkap dari pompa vakum yang diisipecahan es untuk
mempercepatkondensasi dan diasumsikan dapat mencegah terisapnya fase gas ke
dalam pompa vakum. Hal inilah yang menjadi keterbatasan metode distilasi
vakum bertingkat dalam proses isolasi eugenol.
Eugenol selanjutnya diisolasi menggunakan metode ekstraksi dengan basa
NaOH. Pada struktur eugenol terdapat gugus fenol yang bersifat asam lemah
(pKa = 10.3) dan dapat bereaksi dengan basa membentuk garam Na-eugenolat
yang larut dalam air. Garam ini akan terpisah dari komponen-komponen pengotor
nonpolar yang larut dalam n-heksana(Mohammed dan Al-Bayati 2009).
Pengadukan dengan pengaduk magnetikakan meningkatkan energi
kinetikmolekul yang bereaksi sehingga jumlah tumbukan antarmolekul meningkat
dan mempercepat laju reaksi. Reaksi bersifat eksoterm. Pendiaman hingga suhu
campuran turun dan stabil bertujuan memastikan reaksi penggaraman telah
berlangsung optimum.
Faseair yang berisi Na-eugenolat kemudian dinetralkan dengan asam untuk
membentuk eugenol kembali. Penggunaan asam ini harus mempertimbangkan
reaksi samping yang mungkin terjadi pada eugenol karena keberadaan ikatan
rangkap dua pada gugus alil. Ikatan rangkap dua mudah mengalami reaksi adisi
oleh asam halida (HX), maka penggunaan HCl tidak disarankan. Dalam penelitian
ini digunakan H2SO4 dengan konsentrasi rendah (15%), dan diteteskan secara
perlahan-lahan dari buret hingga pH 6, yang ditandai dengan perubahan warna
larutan dari kuning menjadi putih.Adisi ikatan rangkap dua juga mungkin terjadi
akibat penambahan H2SO4 encer membentuk alkohol secara Markovnikov, namun
penambahan secara perlahan-lahan pada suhu kamar mencegah reaksi adisi
tersebut.
Eugenol yang terbentuk diekstraksi dengan diklorometana. Air yang masih
tersisa dihilangkan dengan penambahan Na2SO4 anhidrat agar tidak mengganggu
reaksi demetilasi eugenol.
Metode ekstraksi basa mendapatkan rendemen isolat eugenol rerata 71.05%
(Lampiran 2), dengan kemurnian 83.23% berdasarkan hasil analisis GCMS
6
(Gambar 2b).Rendemen tersebut hampir sama dengan yang dilaporkan oleh
Sudarma et al. (2009), yaitu sebesar 73% dengan metode isolasi menggunakan
kromatografi kolom, elusi gradien dengan eluenn-heksana-diklorometana.
Pada Gambar 2b dapat dilihat bahwa pengotor sangat berkurang: transkariofilena turun dari 18.75% menjadi 2.04% dan α-humulena dari 3.63% menjadi
0.61%. Beberapa komponen nonpolar di antaranya α-pinena, α-limonena, αkubebena, α-amorfena, β-kubebena, dan α-farnesena sudah berhasil dihilangkan
dengan sempurnadan tidak terdeteksi lagipada kromatogram GCMS (Lampiran 3).
Puncak baru dengan waktu retensi 1.23 menit berasal dari pelarut diklorometana
(1.56%) yang belum seluruhnya teruapkan dari isolat eugenol.
Pemantauan dengan KLT menggunakan eluen terbaik n-heksana-EtOAc
(8:2) pada isolat eugenol menghasilkan Rf~0.67, sama dengan standar eugenol.
Spektrum UV-Vis standar dan isolat eugenol menunjukkan panjang gelombang
maksimum, λmaks berturut-turut 281.2 dan 281.6 nm (Lampiran 4a). Hasil ini
hampir sama dengannilai yang dilaporkan Bihari et al. (2010), yaitu 281 nm.
Spektrum FTIR isolat eugenol (Lampiran 4b) menunjukkan puncak-puncak
serapan yang menyerupai spektrum standar eugenol sebagai pembanding dan
spektrum eugenol yang dilaporkan oleh Mohammed dan Al-Bayati (2009). Pita
serapan lebar di 3525 cm-1 disebabkan oleh vibrasi ulur O–H. Serapan yang tajam
di 2939 dan 2842 cm-1 berturut-turut berasal dari vibrasi ulur C–H pada gugus
metil (C-sp3) dan ikatan rangkap (C=C, C-sp2). Serapan pada bilangan gelombang
1515 dan 1611 cm-1 berasal dari vibrasi ulur C=C aromatik. Ikatan rangkap (C=C)
ditunjukkan dengan serapan di 1638 cm-1. Serapan di 1035 cm-1 disebabkan oleh
vibrasi ulur C–O pada gugus metoksi.
Isolat Safrol
Safrol (Gambar 4) adalah salah satu komponen utama pada minyak lawang.
Namun, hasil analisis GCMS pada sampel minyak lawanghanya menunjukkan
18.03%safrol, komponen terbesar kedua setelah eugenol (37.56%). Selain itu,
terdapat pulaα-pinena 1.23%, eukaliptol 6.96%, linalool 5.28%, dan α-terpineol
4.01% (Gambar 5a).
Gambar 4 Struktur safrol
7
Gambar 5 Kromatogram GCMSminyak lawang(a), isolat safrolhasil ekstraksi
basa(b),dan setelah dimurnikan lebih lanjut dengan KLTP (c).
Safrol pertama-tama diisolasi dengan metode kristalisasi, titik beku safrol
11 °C saat kemurnian 100%. Dengan kemurnian sekitar 20%, titik beku safrol
berdasarkan persamaan garis linear adalah –12 °C (Erowid 2005). Kondisi suhu
rendah yang dapat dijangkau dengan menggunakan NaCl(s) dan pecahan es batu,
hanya –10 °C, maka digunakan campuran es kering dan aseton. Suhu campuran
tidak dapat diukur karena terlalu rendah dan diluar kapasitas pengukuran
termometer biasa. Suhu campuran es kering dan aseton dilaporkan mencapai –
70°C (Day dan Stacey 2007). Kristal yang terbentuk kemudiandikumpulkan dan
dianalisis dengan GCMS. Eugenol tidak berkurang, namun proses ini dapat
mengurangi
pengotor,
yakniα-humulena,
α-murolena,
δ-kadinena,
kariofilenaoksida, α-kadinol, murolol, danazunol.
Untuk memisahkan eugenol, kembali digunakan metode ekstraksi basa.
Penambahan 50 mL NaOH 1 M dan pengadukan selama 10 menit masih
menyisakan eugenol pada fase organik, ditunjukkan oleh uji positif dengan FeCl3
5% yang mengubah warna awal kuning (Gambar 6a) menjadi cokelat (Gambar
6b). Hasil uji negatif diperoleh setelah penambahan 50 mL NaOH 1 M ketiga dan
pengadukan selama 30 menit (Gambar 6c) yang menunjukkan bahwa semua
eugenol telah terpisahkan.
8
Gambar 6 Hasil uji kualitatif FeCl3 5% pada kontrol negatif (a), fase
organik setelah penambahan 50 mL NaOH 1 M dan
pengadukan selama 10 menit (b), setelah penambahan 50 mL
NaOH 1 M ketiga dan pengadukan selama 30 menit (c).
Simpulan ini diperkuat dengan hasil uji KLT (Gambar 7) dengan eluen nheksana-EtOAc (8:2). Minyak lawang menghasilkan 2 noda utama di
Rf~0.63(noda eugenol) dan Rf ~0.84, sedangkan isolat safrolhanya menghasilkan 1
noda pada Rf~0.84.
Gambar 7 Kromatogram lapis tipis minyak lawang (a), isolat safrol
(b), dan isolat eugenol (c) (eluen n-heksana-EtOAc 8:2)
Penggunaan metode ekstraksi basadalam proses isolasi safrol menghasilkan
rendemen isolat safrol rerata 37.81% (Lampiran 2), dengan kemurnian 30.91%
berdasarkan hasil analisis GCMS (Gambar 5b). Pada Lampiran 5, dapat dilihat
bahwa metode isolasi ini dapat menghilangkan pengotor β-osimena, piperitol,
kavikol,
δ-elemena,
trans-kariofilena,
β-selinena,
δ-kadinena,
danmurolol.Jumlaheugenoljauhberkurangdari 37.56% menjadi 0.27% (Gambar5b).
Puncak baru dengan waktu retensi 1.23 menitberasal dari pelarut diklorometana
(4.24%).
Pemurniansafrolselanjutnyamenggunakan
KLTP
denganeluenyang
sama.Rendemen safrol yang diperoleh pada tahap ini adalah 19.44%, maka
rendemen total dalam proses isolasi safrol dari minyak lawang adalah 6.58%.
Kemurnian isolat safrol setelah KLTP mencapai 55.02% berdasarkan hasil analisis
GCMS (Gambar 5c). Selain meningkatkan kadar safrol, pemurnian tersebut
menghilangkan lebih banyak pengotor, yaknifelandrena, fensilalkohol, 1-terpineol,
dan
4-terpineol,sertasangatmengurangipengotoreugenol,
α-pinena,
eukaliptol,linalool, dan α-terpineol (Lampiran 5).Pada Gambar 5c, terdapat puncak
dengan waktu retensi 1.20 menit yang berasal dari pelarut aseton (3.35%). Pelarut
ini digunakan saat mengekstraksi komponen dari silika gel pada KLTP.
Hidroksikavikol dari Demetilasi Eugenol
9
Reaksi demetilasi atau penggantian gugus metil dengan hidrogen pada
eugenol untuk membentuk hidroksikavikol dilakukan dengan pereaksi AlCl3.
Reaksi dilakukan dalam sistem homogen dengan terlebih dulu melarutkan eugenol
dalam CH2Cl2 dan AlCl3 dalam CH2Cl2-DMS.
Aluminium klorida merupakan asam Lewis dan dapat menerima pasangan
elektron bebas (PEB) dari atom O-metoksi pada molekul eugenol. Peluang atom
O-hidroksi untuk menyumbangkan PEB ada meskipun sedikit lebih kecil
dibandingkan dengan atom O-metoksi yang mendapat dorongan elektron dari
gugus metil. Oleh sebab itu, reaksi dilakukan dengan AlCl3 berlebih (2.5
ekuivalen). PEB pada atom O-metoksi menyerang logam pusat Al dan gugus Cl
akan lepas sebagai gugus pergi yang baik (1). Ion Cl– juga bersifat nukleofilik dan
menyerang gugus metil yang bermuatan parsial positif menghasilkan klorometana
sebagai produk samping dan suatu kompleks Ar–O–AlCl2 (2) (Mc.Omie et al.
1968). Seluruh reaksi harus dilakukan dalam atmosfer N2 untuk menghindari
interaksi dengan uap air dari udara yang dapat mengubah AlCl3 menjadi Al(OH)3
yang tidak reaktif. Setelah tahap demetilasi selesai, kompleks didekomposisi
menggunakan HCl0.1 N dingin(3). Dugaan mekanisme reaksi demetilasi
ditunjukkan pada Gambar 8.
Gambar 8Dugaan mekanisme demetilasi eugenol dengan pereaksi AlCl3
Reaksi SN2 pada tahap demetilasi berjalan cukup lambat. Hal ini
dikarenakan PEB pada atom O-metoksi juga dapat beresonans ke dalam cincin
aromatik sehingga menurunkan peluang terjadinya serangan nukleofilik ke atom
Al. Selain itu, ion klorida bersifat nukleofilik lemah sehingga lambat dalam
menyerang gugus metil. Sekalipun berlangsung lambat, reaksi dijaga pada suhu
rendah (0 °C) untuk menghindari reaksi adisi dan isomerisasi yang tak diinginkan
pada ikatan rangkap gugus alil. Oleh karena itu, reaksi memerlukan waktu selama
24 jam. Dekomposisi dengan HCl 0.1 N dingin berlangsung dalam sistem 2 fase.
Hal ini dapat mengurangi kemungkinan reaksi adisi pada ikatan rangkap produk
10
hidroksikavikol karena HCl lebih terdistribusi pada fase air, sedangkan
hidroksikavikol lebih terdistribusi pada fase organik.
Tabel 1 menunjukkan bahwa demetilasi eugenol standar dengan
penambahan HCl 0.1 M yang terbatas (10 mL) serta penggunaan pelarut CH2Cl2
teknis menghasilkan rendemen yang rendah. Peningkatan jumlah pereaksi AlCl3
sebanyak 4 ekuivalen tidak berpengaruh nyata pada rendemen. Penambahan HCl
berlebih dan penggunaan pelarut murni secara langsung meningkatkan jumlah
rendemen dan diperoleh rendemen tertinggi, yaitu 56.67%, namun tidak terulang.
Data rendemen demetilasi yang terulang ialah 30.97% dan 32.18%. Nilai
rendemen demetilasi pada isolat eugenol lebih kecil karena kemurnian eugenol
lebih rendah (83.23%) sehingga masih terdapat pengotor yang mengganggu
interaksi antara pereaksi AlCl3 dan eugenol.
Tabel 1Rendemen transformasi eugenol menjadi hidroksikavikol
AlCl3
Eugenol
Hidroksikavikol Rendemen
No.
CH2Cl2
(mmol)
(mmol)
(mmol)
(%)
◊
1
teknis
2.55
1.0069*
0.1738
17.26
♦
2
teknis
2.51
1.0009*
0.2550
25.48
♦
3
teknis
4.02
1.0051*
0.2331
23.19
4♦
p.a
2.56
0.9954*
0.1079
10.84
♦
5
p.a
2.63
0.9882*
0.5600
56.67
♦
6
p.a
2.51
0.9978*
0.3090
30.97
♦
7
p.a
2.51
0.9912*
0.3190
32.18
♦
+
8
p.a
2.70
1.0193
0.2803
27.50
9♦
0.3030
28.30
p.a
2.58
1.0705+
Ket: ◊ (penambahan HCl dingin 10 mL);
♦
(penambahan HCl dingin berlebih);
* (standar eugenol, 99.00% eugenol);
+
(isolateugenol, 83.23% eugenol)
Secara umum, nilai rendemen yang diperoleh lebih kecil dibandingkan
dengan hasil demetilasi Amonkar et al. (1986) yang menggunakan BBr3 dalam
CH2Cl2, yaitu 43%. Hal ini disebabkan pereaksi BBr3memiliki gugus lepas Br
yang lebih baik dan juga lebih nukleofilik daripada gugus lepas Cl pada AlCl3.Penggunaan AlCl3 dalam DMS oleh Gopalakrishnan et al. (2000) mendapatkan
rendemen demetilasi senyawa yang analog, yaitu ostenol 62%. Dalam hal ini
jumlah dan posisi substituen pada cincin aromatik sangat berpengaruh pada reaksi
demetilasi gugus aril metil eter (Ar–O–CH3).Demetilasi eugenol juga pernah
dilakukan oleh Coolen et al. (1995) menggunakan pereaksi litium difenilfosfinat
(LiPPh2) dalam THF menghasilkan rendemen37%. Kraft dan Eichenberger (2003)
menggunakan pereaksi litium klorida (LiCl) dalam DMF, menghasilkan rendemen
50%.
Pemantauan dengan KLT menggunakan eluen n-heksana-EtOAc (8:2) pada
produk kasar menghasilkan 2 noda, pada Rf ~ 0.25 dan Rf ~ 0.53. Noda pertama
berasal dari produk demetilasi dan memiliki ciri fisik menjadi berwarna cokelat
setelah beberapa lama. Noda kedua adalah sisa eugenol (Rf ~ 0.67) karena reaksi
yang tidak sempurna. Berdasarkan nilai Rf,hidroksikavikol yang sifatnya lebih
polar daripada eugenol memiliki interaksi dengan fase diam (silika gel) yang lebih
11
kuat sehingga akan memiliki nilai Rf yang lebih kecil. Proses pemurnian
menggunakanFCC dengan eluen yang sama berhasil memisahkan kedua fraksi
ini(Gambar 9).
Gambar 9 Kromatogram lapis tipis tanpa penampak (kiri) dan dengan
penyinaran UV 254nm (kanan). Noda eugenol(a) dan noda
hidroksikavikol (b) (eluen n-heksana-EtOAc 8:2)
Analisis spektrum 1H-NMR hidroksikavikol hasil demetilasi eugenol standar
dengan pelarut CH2Cl2 teknis ditunjukkan pada Lampiran 6. Hasil analisisnya
terangkum pada Tabel 2, menunjukkan 8 sinyal menyerupai spektrum
hidroksikavikol seperti yang dilaporkan oleh Villegas et al. (2011). Terdapat 5
sinyal pengotor (1.28, 2.20, 2.66, 3.51, dan 3.87 ppm). Penggunaan CH2Cl2 p.a
mengurangi sinyal pengotor menjadi 3 sinyal (1.28, 1.85, dan 3.88 ppm)
(Lampiran 7).
Tabel 2 Posisi sinyal-sinyal 1H-NMRhidroksikavikol dalam pelarut CDCl3
Atom
H
1/2-OH
3
5
6
1’
2’
3’a
3’b
ΣH
1
1
1
1
2
1
1
1
δH 500 MHz (ppm)
(multiplisitas, J (Hz))
6.04 (s)
6.71 (d, 2.0)
6.60 (dd, 7.8,2.0)
6.79 (d, 7.8)
3.26 (d, 6.5)
5.92 (ddt, 16.9, 10.4,6.5)
5.03 (m)
5.05 (ddt, 16.9, 3.2,3.2)
12
Sinyal lebar di daerah 6.04 ppm menunjukkan keberadaan gugus
hidroksil.Sifat salah satu proton yang dapat dipertukarkan melalui ikatan hidrogen
intramolekul diduga menyebabkan hanya salah satu proton yang memunculkan
sinyal. Proton aromatik memberikan 3 sinyal di daerah 6.60, 6.71, dan 6.79 ppm
dengan nilai tetapan kopling Jorto=7.8 Hz dan Jmeta=2.0 Hz. Analisis nilai tetapan
kopling menunjukkan bahwa sinyal pertama berasal dari proton yang orto
terhadap substituen alil (C5), sinyal kedua berasal dari proton yang orto terhadap
substituen alil dan gugus hidroksil (C6), dan sinyal ketiga berasal dari proton yang
meta terhadap substituen alil (C3). Posisi ketiga sinyal tersebut agak ke medan
atas karena pengaruh sumbangan-elektron dari gugus hidroksil.
Di daerah 3.26 ppm terdapat sinyal dengan integrasi 2 yang berasal dari 2
proton ekuivalen pada gugus metilena (C1’). Sinyal proton tersebut lebih ke
medan bawah dibandingkan dengan seharusnya (~2.00 ppm) karena pengaruh
tarikan-elektron dari cincin aromatik dan gugus vinilik. Proton vinilik
memberikan 3 sinyal di daerah 5.03, 5.05, dan 5.92 ppm dengan nilai tetapan
kopling Jtrans=16.9 Hz, Jcis=10.4 Hz, dan Jgem=3.2 Hz. Sinyal pertama dan kedua
merupakan 2 proton geminal (C3’a dan C3’b) yang tumpang tindih; hanya tetapan
kopling pada proton C3’b yang dapat dihitung. Sinyal ketiga merupakan proton
vinilik yang bertetangga dengan gugus metilena dengan geseran kimia jauh ke
medan bawah akibat tambahan efek anisotropik dari cincin aromatik. Penentuan
pola pembelahan sinyal proton dan tetapan kopling pada proton aromatik dan
alilik secara akurat dapat diinterpretasikan menggunakan bantuan diagram pohon
(Lampiran 6). Proses demetilasi terbukti berhasil karena pada sinyal 1H-NMR
produk tidak ditemukan sinyal metil dari gugus metoksi di daerah 3.86 ppm
dengan integrasi 3 seperti sinyal 1H-NMR eugenol (Fierro et al. 2012)
Hidroksikavikol dari Demetilenasi Safrol
Hidroksikavikol juga dapat disintesis dari safrol dengan cara
demetilenasi,yaitu penggantian jembatan metilena (–CH2–)dengan 2 atom
hidrogen. Secara umum, prinsip demetilenasi safrol tidak jauh berbeda dengan
demetilasi eugenol, begitu pula dengan pereaksi yang dipakai.Proses demetilenasi
pada penelitian ini menggunakan AlCl3 sebanyak 6 ekuivalen. Hal ini dilakukan
untuk memutus 2 ikatan sigma C–O pada molekul safrol. Dugaan mekanisme
demetilenasi dapat dilihat pada Gambar 10.
Proses demetilenasi safrol dimulai dengan serangan nukleofilik dari PEB
atom oksigen pada molekul safrol terhadap AlCl3 dan ion klorida pergi sebagai
gugus lepas yang baik (1). Ion klorida juga bersifat nukleofilik lemah sehingga
dapat menyerang karbon metilena yang parsial positif dan terjadi pembukaan
cincin (2) (Amorim et al. 2001). Selanjutnya PEB dari atom oksigen yang meta
terhadap substituen alil menyerang logam pusat Al kembali (3). Ion klorida yang
dilepaskan menyerang karbon metilena yang sangat parsial positif akibat tarikan 2
atom yang memiliki keelektronegatifan tinggi, dan lepas sebagai molekul
diklorometana. Serangan ini mengakibatkan terbentuknya kompleks segilima O–
Al–O membentuk cincin (4). Kompleks ini analog dengan yang dilaporkan oleh
Mc.Omie et al. (1968), yaitu demetilenasi menggunakan BBr3 membentuk suatu
13
borat siklik (O–B–O). Setelah
didekomposisi dengan air dingin(5).
tahap
demetilenasi
selesai,
kompleks
Gambar 10Dugaan mekanisme demetilenasisafrol dengan pereaksi AlCl3
Reaksi SN2 pada tahap demetilenasi berjalan cukup lambat. Namun proses
tersebut lebih cepat bila dibandingkan demetilasi eugenol karena melibatkan
reaksi pembukaan cincinpada molekul safrol.
Tabel 3 menunjukkan bahwa demetilenasi isolat safrol menghasilkan
rendemen berturut-turut 19.93% dan 27.92%. Hasil tersebut lebih kecil bila
dibandingkan dengan rendemen yang dilaporkan oleh Villegas et al.(2011), yaitu
55.10%, menggunakan pereaksi BF3•O(C2H5)2 dalam 1,4-dioksana anhidrat. Hal
tersebut disebabkan kemurnian safrol hanya 55.02% sehingga masih terdapat
pengotor yang secara langsung dapat mengakibatkan reaksi samping dengan
AlCl3 dan mengganggu interaksinya dengan safrol.
Tabel 3 Rendemen transformasi safrol menjadi hidroksikavikol
AlCl3
Safrol
Hidroksikavikol Rendemen
No.
(mmol)
(mmol)
(mmol)
(%)
1
5.26
0.8488*
0.1691
19.93
2
5.09
0.8180*
0.2264
27.92
* (isolat
safrol, 55.02% safrol)
Ket:
Demetilenasi yang dilakukan Catalan et al. (2010) mendapatkan rendemen
57.40%, namun sebelumnya sebuah gugus nitro (NO2) dimasukkan sebagai
pendeaktif cincin aromatik pada atom C5 molekul safrol, membentuk nitrosafrol.
Menurut Villegas et al. (2011), pembentukan suatu katekol, yaitu hidroksikavikol
dari safrol dengan pereaksi AlCl3 lebih disukai dengan keberadaan gugus penarikelektron (–NO2) pada molekul. Node et al. (1980) melakukan demetilenasi pada
senyawa 1,3-benzodioksol, yaitu senyawa yang analog dengan safrol,
menggunakan pereaksi AlBr3 dengan etanatiol kering dan menghasilkan
rendemen 78%.Pereaksi AlBr3 memiliki gugus lepas Br yang lebih baik dan juga
14
lebih nukleofilik daripada gugus lepas Cl pada AlCl3, maka demetilenasi berjalan
baik.
Pemantauan dengan KLT menggunakan eluen n-heksana-EtOAc (8:2) pada
produk kasar menghasilkan 3 noda, pada Rf ~ 0.21, Rf ~ 0.40, dan Rf ~ 0.87. Noda
pertama (Rf ~ 0.21) merupakan hidroksikavikol karena memiliki Rf yang hampir
sama dengan hidroksikavikol produk demetilasi eugenol (Rf ~ 0.25), dan memiliki
ciri fisik yang serupa, yaitumenjadi berwarna cokelat setelah beberapa lama. Oleh
karena itu analisis 1H-NMR tidak dilakukan lagi. Noda kedua(Rf ~0.40) tidak
diindentifikasi. Adapun noda ketiga adalah sisa safrol (Rf ~ 0.84) karena reaksi
yang tidak sempurna. Proses pemurnian menggunakan FCC dengan eluen yang
sama berhasil memisahkan ketiga fraksi ini (Gambar 11).
Gambar11
Kromatogram lapis tipis tanpa penampak (kiri) dan dengan
penyinaran UV 254 nm (kanan). Noda safrol (a), noda kedua (Rf
~0.40) (b), dan noda hidroksikavikol (c) (eluen n-heksana-EtOAc
8:2)
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Isolasi eugenol dari minyak cengkih dengan metode ekstraksi basa
menghasilkan rendemen 71%, sedangkan isolasi safrol dengan metode ekstraksi
basa dilanjutkan dengan pemurnian menggunakan KLTP menghasilkan rendemen
7%. Demetilasi isolat eugenol dan demetilenasi isolat safrol dengan pereaksi AlCl3telah berhasil mendapatkan produk hidroksikavikol yang dicirikan dengan
analisis 1H-NMR. Rendemen hidroksikavikol dari demetilasi isolat eugenol
adalah 28%, sedangkan dari demetilenasi isolat safrol adalah 24%.
15
Saran
Isolasi safrol masih perlu dioptimalisasi untuk meningkatkan kemurniannya.
Pereaksi demetilasi dan demetilenasi yang lebih baik masih perlu ditentukan agar
rendemen hidroksikavikol yang diperoleh lebih tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Amonkar AJ, Nagabhushan M, D'Souza AV, Bhide SV. 1986. Hydroxychavicol:
A new phenolic antimutagenfrom betel leaf.Food Chem Toxicol.
24(12):1321-1324.
Amonkar AJ, Padma PR, Bhide SV. 1989. Protective effect ofhydroxychavicol, a
phenolic component of betel leaf, againstthe tobacco-specific carcinogens.
Mutat Res.210:249-253.
Amorim MB, Silva JM, Costa Paulo RR. 2001. The reaction of safrole derivatives
with aluminum chloride: improved procedures for the preparation of
catechols or their mono-O-methylated derivatives and a mechanistic
interpretation. J BrazChem Soc. 12(3):346-353.
Bihari CG, Manaswini B, Kumar TS, Kumar JP, Ranjan MS. 2011. UV, HPLC
method development and quantification of eugenol isolated by preparative
paper chromatography from alcoholic extracts of different species of
Ocimum. Int J Chem& Anal Sci. 2(1):3-6.
[BNN] BadanNarkotikaNasional. 2007. Lokakarya Nasional: Produksi dan
Perdagangan Minyak Essensial yang Kaya akan Kandungan Safrol di
Indonesia.
[diunduh
2012
Nov
16].
Tersediapada:
http://www.bnn.go.id/portalbaru/portal/konten.php?nama=KegiatanGakkum
&op=detail_kegiatan_gakkum&id=2&mn=2&smn=e.
Catalan LE,Villegas AM, Liber LT, Garcia JV, Fritis MC, Altamirano HC. 2010.
Synthesis of nine safrole derivatives and their antiproliferative activity
towards human cancer cells. J ChilChem Soc. 55(2):219-222.
Coolen HKAC,Meeuwis JAM, Leeuwen PWNM, Nolte RJM. 1995.
Eugenoldemethylation with lithium diphenylphosphinate. J Am Chem Soc.
117:11906-11913.
Coop A, Janetka JW, Lewis JW, Rice KC. 1998. L-selectride as a general reagent
for the O-demethylation and N-decarbomethoxylation of opium alkaloids
and derivatives.J Org Chem. 63:4392-4396.
Chang MC, Uang BJ, Wu HL, Lee JJ, Hahn LJ, Jeng JH. 2002. Inducing the
cellcycle arrest and apoptosis of oral KB carcinoma cells
byhydroxychavicol: roles ofglutathione and reactive oxygen species. Br
JPharmacol. 135:619-630.
Day JG, Stacey GN. 2007. Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols. New
Jersey (US): Humana Pr.
[Deptan]DepartemenPertanian. 2005. Prospek dan Arah Pengembangan
Agribisnis
Cengkih.[diunduh2012
Nov
16].Tersediapada:http://www.deptan.go.id.
16
Erowid HTM. 2005. Safrol FAQ. [diunduh2012 Nov 16].Tersediapada:
http://www.erowid.org/archive/rhodium/chemistry/safrolfaq.html.
Fierro RS, Maquilang QMA, Sanjorjo RAS, Tradio MD, Shem CC, Ragasa
CY.2012. Secondary metabolites from Cinnamomumcebuense. J Med Plants
Res. 6(11):2146-2149.
Gopalakrishnan G, Kasinath V, Singh NDP, Thirumurungan R, Raj SSS,
Shanmugam G. 2000. A new synthetic route to dihydrobenzopyran via
tandem demethylation cyclisation. Molecules. 5:880-885.
Guenther E. 1990. Minyak Atsiri, Jilid IV b. Ketaren S, penerjemah. Jakarta (ID):
UI Pr. Terjemahandari: The Essential Oils.
[HSDB] Hazardous Substances Data Bank. 2009. National Library of Medicine.
[diunduh2012 Nov 16]. Tersediapada: http://toxnet.nlm.nih.gov/cgibin/sis/htmlgen?HSDB and search on CAS number.
[IARC] International Agency for Research on Cancer. 1972. Safrole, isosafrole,
and dihydroisosafrole. Di dalam:Some InorganicSubstances, Chlorinated
Hydrocarbons, Aromatic Amines, N-Nitroso Compounds and Natural
Products. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of
Chemicals to Humans.Volume1. Lyon (FR): IARC.hlm 169-174.
[IARC] International Agency for Research on Cancer. 1976. Safrole, isosafrole,
and dihydrosafrole. Di dalam:Some Naturally OccurringSubstances. IARC
Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of Chemicals to
Humans.Volume10. Lyon (FR): IARC. hlm 231-244.
Jirovetz L, Buchbauer G, Stoilova I, Stoyanova A, Krastanov A, Schmidt E. 2006.
Chemical composition and antioxidant properties of clove leaf essential oil.
J Agric Food Chem. 54(17):6303-6307.
Kraft P, Eichenberger W. 2003.Conception, characterization and correlation of
new marine odorants.Eur J Org Chem. 19:3745-3743.
Kulkarni PP, Kadam AJ, Mane RB, Desai UV, Wadgaonkar. 1999. Demethylation
of methyl aryl ethers using pyridine hydrochloride in solvent-free conditions
under microwave irradiation. J Chem Res. 39:394-395.
McOmie JFW, Watts ML, West DE. 1968. Demethylation of aryl methyl ethers
by boron tribromide.Tetrahedron. 24:2289-2292.
Mohammed MJ, Al-Bayati FA. 2009. Isolation and identification of antibacterial
compounds from Thymus kotschyanus aerial parts and Dianthus
caryophyllusflower buds. Phytomedicine.16:632-637.
NodeM, Nishide K, Fuji K, Fujita E. 1980.Hard acid and soft nucleophile
system.Demethylationof methyl ethers of alcohol and phenol with an
aluminiumhalide-thiol system. J Org Chem.45:4275-4277.
Nurhasanah
S,
Mardawati
E,
Herudiyanto,
M.
2002.
PemisahanEugenoldariMinyakCengkihdengan Cara DistilasiFraksinasi.
[diunduh2012
Nov
16].Tersediapada:
http://pustaka.unpad.ac.id/archives/31091.
Oussaid A, Thach LN, Loupy A. 1997.Selective dealkylations of alkyl aryl ethers
in heterogeneous basic media under microwave irradiation.Tetrahedron Lett.
38(14):2451-2454.
Sharghi H, Tammadon F. 1996. BeCl2 as a new highly selective reagent for
dealkylation of aryl-methyl ethers.Tetrahedron. 52(43):13623-13640.
17
Sharma Set al. 2009. Evaluationof the antimicrobial, antioxidant and antiinflammatory activities ofhydroxychavicol for its potential use as an oral
care agent. AntimicrobAgents Chemother. 53(1):216-222.
Sudarma IM, Ulfa M, Sarkono. 2009. Chemical transformation of eugenol
isolated from clove oil to 4-allyl-2-methoxy-6-sulfonicphenol and 4-allyl-2methoxy-6-aminophenol. IndonesJ Chem. 9(2):267-270.
Takeya T, Otsuka T, Okamoto I, Kotani E. 2004. Semiconductor-mediated
oxidative dimerization of 1-naphthols with dioxygen and O-demethylation
of the enol-ethers by SnO2 without dioxygen.Tetrahedron. 60:10681-10693.
Villegas AM, Catalan LE, Venegas IM, Garcia JV, Altamirano HC. 2011. New
chatechol derivatives of safrole and their antiproliferative activity towards
breast cancer cells. Molecules. 16:4632-4641.
Zuo L, Yao S, Wang W, Duan W. 2008. An efficient method for demethylation of
aryl methyl ethers.Tetrahedron Lett. 49:4054-4056.
18
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Minyak
cengkih
[Isolasi]
Minyak
lawang
[Isolasi]
(Mohammed dan Al-Bayati 2009)
Pencirian:
GCMS, KLT, UV-Vis, dan FTIR
[Demetilasi]
(Gopalakrishnan et al.2000)
Pencirian:
KLT dan 1H-NMR
Pencirian:
GCMS dan KLT
[Demetilenasi]
(Catalan et al. 2010)
19
Lampiran 2Rendemen isolasi eugenol dan safrol dengan metode ekstraksi basa
Eugenol
Ulangan
1
2
3
Minyakcengkih IsolatEugenol Rendemen
(g)
(g)
(%)
7.2106
71.95
10.0210
6.4496
64.36
10.0210
7.7000
76.84
10.0210
Rerata
71.05
Safrol
Ulangan
MinyakLawang
(g)
1
2
3
9.7760
9.7760
9.7760
IsolatSafrol
(g)
3.3110
3.9658
3.8130
Rerata
Rendemen
(%)
33.87
40.57
39.00
37.81
Lampiran 3 Hasil GCMS minyakcengkihdanisolateugenol (kemiripan>90)
Minyakcengkih
No.
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
1
3.22
α-Pinena
2
4.33
α-Limonena
3
5.95
Sitronelal
4
6.65
Metilsalisilat
5
6.69
β-Sitronelol
6
7.36
Geraniol
7
7.59
Kavikol
8
8.66
α-Kubebena
9
8.94
Eugenol
10
9.68
trans-Kariofilena
11
10.07 α-Humulena
12
10.29 α-Amorfena
13
10.40 β-Kubebena
14
10.61 α-Farnesena
15
10.87 δ-Kadinena
16
11.65 Kariofilenaoksida
Ket: (-) tidak terdeteksi
Isolateugenol
Area
(%)
Waktur
etensi
(menit)
Senyawa
Area
(%)
0.02
0.03
0.54
0.06
0.21
0.24
0.16
0.26
61.23
18.75
3.63
0.18
0.20
0.43
0.48
1.12
1.23
5.94
6.66
6.97
7.34
7.50
9.13
9.66
10.07
10.86
11.63
Diklorometana
Sitronelal
Metilsalisilat
β-Sitronelol
Geraniol
Kavikol
Eugenol
trans-Kariofilena
α-Humulena
δ-Kadinena
Kariofilenaoksida
1.56
0.16
0.09
0.26
0.35
0.37
83.23
2.04
0.61
0.16
0.35
20
Lampiran 4 Spektrum UV-Vis (a) dan FTIR (b)standar dan isolat eugenol
(a)
(b)
21
Lampiran5Hasil GCMS minyaklawang, isolatsafroldenganmetodeekstraksibasa, danisolatsafrolhasilpemurniandengan KLTP
(kemiripan>90)
Isolatsafrol
(metodeekstraksibasa)
Minyaklawang
No. Waktu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
15
16
17
18
19
20
retensi
(menit)
Senyawa
3.14
3.23
3.40
3.66
3.73
3.83
4.03
4.18
4.45
4.55
4.72
4.90
5.37
5.53
5.85
5.93
6.40
6.64
α-Tujena
α-Pinena
Kamfena
Sabinena
2-β-Pinena
β-Mirsena
Felandrena
α-Terpinena
Eukaliptol
β-Osimena
γ-Terpinena
cis-Linalool oksida
Linalool
Fensilalkohol
1-Terpineol
Kamfor
4-Terpineol
α-Terpineol
Area
(%)
0.26
1.23
0.11
0.20
0.72
0.12
0.04
0.11
6.96
0.04
0.11
0.46
5.28
0.03
0.06
0.36
2.04
4.01
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
1.23
3.13
3.22
3.39
3.65
3.71
3.82
4.02
4.17
4.40
4.70
4.88
5.30
5.49
5.82
5.90
6.35
6.56
Diklorometana
α-Tujena
α-Pinena
Kamfena
Sabinena
2-β-Pinena
β-Mirsena
Felandrena
α-Terpinena
Eukaliptol
γ-Terpinena
cis-Linalool oksida
Linalool
Fensilalkohol
1-Terpineol
Kamfor
4-Terpineol
α-Terpineol
Isolatsafrol
(pemurniandengan KLTP)
Area
(%)
4.24
0.28
1.56
0.13
0.21
0.92
0.16
0.05
0.12
8.93
0.18
0.61
8.72
0.09
0.11
0.55
2.97
6.29
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
1.20
3.14
3.26
3.40
3.67
3.70
3.82
4.20
4.39
4.73
4.88
5.36
5.91
6.57
Aseton
α-Tujena
α-Pinena
Kamfena
Sabinena
2-β-Pinena
β-Mirsena
α-Terpinena
Eukaliptol
γ-Terpinena
cis-Linalool oksida
Linalool
Kamfor
α-Terpineol
Area
(%)
3.35
0.26
0.76
0.13
0.10
0.51
0.15
0.02
4.02
0.10
0.31
0.14
0.25
0.34
Keterangan: (-) tidak terdeteksi
21
22
lanjutanLampiran5
Isolatsafrol
(metodeekstraksibasa)
Minyaklawang
No. Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
21
22
23
24
25
26
27
28
29
6.79
7.42
7.65
8.19
8.55
8.70
9.14
9.03
9.87
Piperitol
Geraniol
Kavikol
Safrol
δ-Elemena
α-Kubebena
Eugenol
α-Kopaena
trans-Kariofilena
30
9.89
trans-α-Bergamotena
10.08 trans-β-Farnesena
10.18 α-Humulena
10.26 α-Amorfena
10.56 β-Selinena
10.66 α-Murolena
10.72 β-Bisabolen
10.95 δ-Kadinena
11.72 Kariofilenaoksida
12.34 α-Kadinol
12.50 Murolol
12.71 Azunol
terdeteksi
Keterangan: (-) tidak
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
22
Area
(%)
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
0.04
0.16
0.09
18.03
0.06
0.20
37.56
0.61
0.74
7.35
8.02
8.65
8.80
9.02
-
Geraniol
Safrol
α-Kubebena
Eugenol
α-Kopaena
-
0.55
9.73
0.12
0.26
0.41
0.59
0.76
0.49
1.67
1.23
1.26
0.90
0.98
9.95
10.03
10.28
10.55
10.63
11.61
12.41
12.64
Isolatsafrol
(pemurniandengan KLTP)
Area
(%)
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
Area
(%)
0.19
30.91
0.33
0.27
1.82
-
7.37
8.11
8.56
8.83
9.06
-
Geraniol
Safrol
α-Kubebena
Eugenol
α-Kopaena
-
trans-α-Bergamotena
0.72
9.74
trans-α-Bergamotena
0.83
trans-β-Farnesena
α-Humulena
α-Amorfena
α-Murolena
β-Bisabolen
Kariofilenaoksida
α-Kadinol
Azunol
0.12
0.31
1.27
1.06
0.56
1.43
1.14
0.42
10.02
10.09
10.30
10.58
10.70
11.68
12.51
12.69
trans-β-Farnesena
α-Humulena
α-Amorfena
α-Murolena
β-Bisabolen
Kariofilenaoksida
α-Kadinol
Azunol
0.11
0.79
2.30
3.11
1.53
6.05
2.20
1.28
0.21
55.02
0.67
0.11
2.05
-
Lampiran 6 Spektrum 1H-NMR hidroksikavikol hasil demetilasi dalam CH2Cl2
teknis(500 MHz, CDCl3)
Kelimp
ahan
Pergeserankimia (ppm)
23
24
lanjutan Lampiran 6
(a) Penentuan tetapan kopling pada proton aromatik (Hx, Hy, dan Hz)
lanjutan Lampiran 6
(b) Penentuan tetapan kopling pada proton alilik (Hc)
25
26
lanjutan Lampiran 6
(c) Penentuan tetapan kopling pada proton alilik (Hb)
lanjutan Lampiran 6
(d) Penentuan tetapan kopling pada proton alilik (Ha)
27
28
lanjutan Lampiran 6
(e) Penentuan tetapan kopling pada proton alilik (Hd)
29
Lampiran 7 Spektrum 1H-NMR hidroksikavikol hasil demetilasi dalam CH2Cl2 p.a
(500 MHz, CDCl3)
Kelimp
ahan
Pergeserankimia (ppm)
30
RIWAYAT HIDUP
Penulisdilahirkan di Selatpanjang, Riau padatanggal 17 Agustus 1991,
merupakananakkeduadari 4 bersaudaradaripasanganDjohan Tang (Tang
EngSiong) dan Bin Tjok.
Penulismenyelesaikanpendidikan di SMA Negeri 1 Pekanbarupadatahun
2008 danditerima di InstitutPertanian Bogor (IPB) pada Program S1 Mayor Kimia
melaluiUndanganSeleksiMasuk IPB (USMI). Selama di IPB, penulisaktifdalam
UKM PMK (Persekutuan Mahasiswa Kristen), UKM Forces (Forum for Scientific
Studies), UKM Voli, Imasika (IkatanMahasiswa Kimia), dan Tim Olimpiade
FMIPA IPB.Penulisjugaaktifmenjadiasistenpraktikum Kimia TPB (2009/2012 dan
2010/2011), Kimia Organikdan Kimia Pangan D3 (2010/2011 dan 2011/2012),
Praktikum Kimia OrganikBerbasisKompetensi (2010/2011), Kimia Biologis
(2010/2011), dan Kimia OrganikLayanan ITP (2011/2012).
Prestasi
yang
pernahdiukiradalahsebagaisemifinalisLombaCepatTepatBioenergi
yang
diselenggarakanoleh SBRC (Surfactant and Bioresearch Center) IPB,
peraihmedaliperunggu ON MIPA-PT Nasional 2011 bidang Kimia,
peraihmedaliperak ON MIPA-PT Nasional 2012 bidang Kimia, juara II
OlimpiadeSainsdanTeknologi
Daerah
Istimewa
Yogyakarta
2012,
dansalahsatupenyusunkaryatulis yang pernahdidanaiolehDiktidanTanoto Student
Research Awardspadatahun 2012 berjudulGreen Technology “Mix Chitosalt”:
InovasiBaruMixChitosan
danAmmonium
Nitratesebagai
Film
PolimerElektrolitPadatOrganikuntukAplikasiSelBatteryHybrid.
PadabulanJuli–
Agustus 2011, penulisberkesempatanmelaksanakanpraktikkerjalapangan (PKL) di
PT CRC (Cisadane Raya Chemicals) denganlaporanberjudul Proses Pengolahan
CPO (Crude Palm Oil) menjadiMinyakGoreng.