SINTESIS DAN ANALISIS PEMODELAN SENYAWA TURUNAN

SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VIII
“Peningkatan Profesionalisme Pendidik dan Periset Sains Kimia di
Era Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)”
Program Studi Pendidikan FKIP UNS
Surakarta, 14 Mei 2016
MAKALAH
PENDAMPING
PARALEL MP
ISBN :978-602-73159-1-4
SINTESIS DAN ANALISIS PEMODELAN SENYAWA TURUNAN
KALKON (4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid)
SEBAGAI BAHAN TABIR SURYA
Salmahaminati 1,*, Mai Anugrahwati 2, Novita sari 3 dan Zafrullah Muslim 4
1,2,3,4 Program
Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Islam
Indonesia, Yogyakarta, Indonesia
*Keperluan korespondensi, telp: +62 81804297186, email: [email protected]
ABSTRAK
Sintesis senyawa turunan kalkon melalui senyawa asam salisilat dengan analisis pemodelan
molekul telah dilakukan. Sintesis dilakukan dari bahan dasar asam salisilat melalui reaksi
penataan ulang thermal rearrangement, reaksi asetilasi, penataan ulang Fries dan reaksi
kondensasi aldol. Elusidasi struktur secara kualitatif dari setiap langkah sintesis dilakukan
menggunakan spektrometer IR. Analisis pemodelan dilakukan dengan membuat model molekul
senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid yang dioptimasi geometri
menggunakan metode semiempirik AM1 serta dilanjutkan optimasi analisis infrared spektroskopi
dan spektra transisi elektronik dengan metode ZINDO/S. Reaksi asam salisilat dengan kalium
karbonat menghasilkan asam 4-hidroksibenzoat. Reaksi asetilasi terkatalisis asam 4hidroksibenzoat dengan asetat anhidrida menghasilkan asam 4-asetoksibenzoat. Penataan
ulang Fries asam 4-asetoksibenzoat menggunakan pelarut nitrobenzena menghasilkan 3-acetyl4-hydroxybenzoic acid. Selanjutnya, kondensasi aldol antara 4-acetyl-4-hydroxybenzoic acid
dengan benzaldehid menghasilkan senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly)
benzoic acid. Analisis spektra transisi elektronik dengan metode ZINDO/S pada senyawa 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid menunjukkan ƛ max yaitu 317.04 nm. Hasil ini
menunjukkan bahwa senyawa tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan tabir surya UV-A.
Kata kunci: asam salisilat, senyawa kalkon, penataan ulang fries, aldol kondensasi, tabir surya
PENDAHULUAN
untuk melindungi kulit dari radiasi sinar UV
Akhir-akhir ini semakin marak tentang
(λ:100-400 nm). Aplikasi dari penggunaan
bertambah besarnya lubang ozon yang
senyawa tabir surya ini sangat banyak,
mengakibatkan sinar ultraungu (UV) dapat
hampir
lolos hingga mencapai permukaan bumi.
menggunakan senyawa tabir surya dalam
Oleh karena itu diperlukan bahan-bahan
produknya seperti bedak, alas
yang dapat digunakan sebagai penyerap
lipstick, shampoo, dll. Menurut Finnen [1],
sinar ultraviolet, sehingga dapat digunakan
senyawa-senyawa
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
semua
produsen
tabir
kosmetika
surya
bedak,
organik
237
umumnya mempunyai inti benzena yang
Selain itu, senyawa ini juga dikenal sebagai
tersubstitusi pada posisi orto atau para yang
agen
terkonjugasi dengan gugus karbonil.
mengangkat sel kulit mati), digunakan untuk
Senyawa tabir surya umumnya didapat
melalui sintesis yang sangat panjang dan
dengan bahan yang relatif mahal [2].
Menanggapi masalah tersebut, kemudian
dicari bahan alam asli Indonesia yang dapat
digunakan sebagai bahan dasar dalam
pembuatan tabir surya. Dari metode analisis
retrosintesis senyawa turunan kalkon, dapat
diketahui bahwa untuk mensintesis senyawa
turunan hidroksibenzoat diperlukan bahan
awal dengan karakteristik senyawa fenol,
yaitu senyawa yang memiliki gugus hidroksi
eksfolian
atau
keratolitik
(untuk
merawat kulit yang keriput, mengurangi
hiperpigmentasi dll,
yang pada intinya
adalah untuk memperbaiki keindahan kulit.
Meskipun memiliki banyak kegunaan, pada
beberapa individu, penggunaan kosmetik
yang
mengandung
asam
ini
dapat
menimbulkan iritasi dan kekeringan pada
kulit [5]. Oleh sebab itu, pada penelitian ini
dilakukan
reaksi
pembentukan
turunan
asam salisilat yang berpotensi sebagai
senyawa aktif pada tabir surya.
Senyawa
4-hydroxy-3-(3-
terikat langsung pada cincin aromatik. Oleh
phenylacryloly)benzoic acid (Gambar 1.)
sebab itu, salah satu bahan yang dapat
merupakan
digunakan adalah minyak Gondopuro.
memungkinkan tersubstitusi pada posisi orto
Menurut Gresft’s Schetsen [3], minyak
gandapura diperoleh dari distilasi daun
tumbuhan Gaultheria procumbens, L. Di
Amerika, minyak gandapura dikenal sebagai
wintergreen. Berdasarkan hasil penelitian
Power dan Kleber [3], komponen utama
yang terkandung dalam wintergreen adalah
metil salisilat yang mencapai kadar 96-99%.
Metil salisilat dapat diisolasi dari minyak
gandapura dengan distilasi pengurangan
tekanan [4]. Hidrolisis dari metil salisilat ini
dapat menghasilkan salah satu senyawa
salisilat
(asam
kalkon
yang
atau para. Senyawa ini memiliki gugus
karboksil yang ukurannya cukup kecil,
sehingga
memungkinkan
untuk
diinterkalasikan dengan senyawa tabir surya
berpori yang lain. Selain itu senyawa ini
cukup
distabilkan
oleh
resonansi
(delokalisasi elektron). Sedangkan senyawa
tabir surya anorganik seperti ZnO, MgO,
CaCO3 dan TiO tidak banyak digunakan
secara luas karena selain memiliki resiko
alergi yang tinggi dan berbahaya bagi kulit,
serta umumnya dipakai dalam konsentrasi
yang besar yaitu 10-100%.
yang dikenal dengan asam salisilat.
Asam
turunan
OH
O
orto-
hidroksibenzoat) dapat ditemukan di kulit
pohon willow, salix alba, dan juga dapar
diproduksi salah satunya melalui hidrolisis
metil
salisilat.
Asam
ini
secara
OH
luas
digunakan pada perawatan kulit, yang paling
umum adalah untuk mengatasi jerawat.
238
O
Gambar
1.
4-hydroxy-3-(3-
phenylacryloyl)benzoic acid
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
Kemampuan senyawa tabir surya dalam
melindungi kulit dari paparan sinar UV
(Electrothermal
9100),
Spektrometer
Inframerah (FTIR, Shimadzu-8201PC),
identik dengan panjang gelombang serapan
Peralatan kimia komputasi yang
maksimum. Hal tersebut bergantung pada
digunakan
stuktur
[6].
dengan spesifikasi: Prosesor Pentium 41,4
Senyawa berpotensi tabir surya sebagian
GHz, memori SDRAM 256 MB, dan HD 20
besar merupakan senyawa organik yang
GB, serta perangkat lunak kimia komputasi
memiliki
HyperChem versi 8.0 berbasis Windows.
elektronik
setiap
gugus-gugus
senyawa
kromofor
yang
berupa
satu
unit
komputer
mampu menyerap sinar UV. Kemampuan ini
disebabkan oleh transisi elektronik dalam
Bahan
molekul tabir surya dimana energi transisi
Asam salisilat, kalium karbonat (K2CO3),
tersebut setara dengan energi sinar UV.
asam klorida pekat (HCl 37%), asetat
Besarnya panjang gelombang maksimum
anhidrida, asam
dapat ditentukan baik secara eksperimen
alumunium korida (AlCl3) anhidrat, metanol
maupun
absolut,
secara
menentukan
komputasional
spektra
senyawa.
Hasil
dilakukan
oleh
transisi
dengan
elektronik
perbandingan
Walters
et
yang
al.
[7]
sulfat (H2SO4)
natrium
nitrobenzena,
anhidrat,
hidroksida
natrium
etanol
benzaldehid.
sulfat
20%,
Semua
pekat,
(NaOH),
(Na2SO4)
kloroform,
bahan
tersebut
menunjukkan adanya perbedaan antara
memiliki kualitas analitik (p.a.) yang berasal
panjang
dari E. Merck.
gelombang
eksperimen
dan
panjang gelombang hasil prediksi secara
kimia
komputasi.
Fenomena
tersebut
menunjukkan adanya perbedaan kondisi
Sintesis turunan kalkon
Sintesis asam p-hidroksibenzoat melalui
thermal rearrangement
antara eksperimen dengan pendekatan
kimia komputasi yang dilakukan.
mol) dan kalium karbonat (K2CO3) sebanyak
Pada penelitian ini telah disintesis
senyawa
Asam salisilat sebanyak 50 g (0,36
30 g (0,22 mol) dicampur dalam cawan
4-hydroxy-3-(3-
penguap porselen, dilarutkan dengan 75 mL
phenylacryloly)benzoic acid dan dianalisis
akuades sedikit demi sedikit sambil diaduk
transisi
sampai
elektronik
melalui
pemodelan
gelembung-gelembung
molekul menggunakan metode semiempirik
dihasilkan
ZINDO/s.
diuapkan dengan penangas uap sampai
berbentuk
hilang.
pasta
Larutan
yang
(±3,5
kemudian
jam).
Pasta
dikeringkan dalam oven suhu 105-110 ˚C
METODE PENELITIAN
selama 1 malam.
Peralatan
Pasta yang sudah kering diambil dari oven,
Seperangkat alat refluks, alat-alat
gelas laboratorium, penyaring Buchner, alat
timbang listrik (Libror EB-330 Shimadzu),
evaporator
Buchii,
penentu
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
titik
lebur
digerus, kemudian didistilasi menggunakan
pendingin udara dengan suhu 240˚C selama
2 jam. Setelah 2 jam, distilasi dihentikan.
Residu dilarutkan dalam 50 mL akuades
239
panas, ditambah 37,5 mL HCl pekat sedikit
Selanjutnya ditambahkan 3 g (22 mmol)
demi
sampai
AlCl3
larutan
campuran diaduk dan dipanaskan pada
ditambahkan 1,5 g karbon aktif kemudian
suhu 130 ˚C selama 5 jam. Campuran hasil
disaring menggunakan penyaring Buchner
reaksi didinginkan pada suhu kamar. AlCl3
dalam keadaan panas. Filtrat dipindahkan
didestruksi
dengan
HCl
ke dalam gelas beker, ditunggu sampai
kemudian
ditambah
15
dingin, kemudian disimpan dalam lemari es
Senyawa hasil diekstrak dengan kloroform
selama 1 malam dan kristal yang dihasilkan
3x5 mL, dicuci dengan 2 x 5 mL NaOH 5%
direkristalisasi dengan akuades panas dan
(b/v)
karbon aktif. Senyawa hasil ditentukan titik
Selanjutnya
leburnya
dengan HCl 5% (v/v) sampai pH 2-3. Pada
sedikit
gelembung
sambil
hilang.
dan
Ke
diaduk
dalam
dianalisis
dengan
sedikit
demi
sehingga
sedikit
kemudian
pekat
mL
mL,
akuades.
dihasilkan
garam
3
garamnya.
tersebut diasamkan
spektrometer IR.
proses ini, senyawa hasil terbentuk kembali
Sintesis asam 4-asetoksibenzoat melalui
dan diekstrak dengan 3 x 5 mL kloroform.
reaksi asetilasi
Hasil ekstrak dikeringkan dengan Na2SO4
Ke dalam labu leher tiga 100 mL
anhidrat kemudian kloroform dievaporasi.
dimasukkan 3 g (22 mmol) asam 4-
Senyawa
hidroksibenzoat dan 6 mL (64 mmol) asetat
spektrometer IR
anhidrida.
Campuran
selanjutnya
H2SO4
pekat
diaduk
hasil
dianalisis
dengan
dan
ditambahkan
secara bertetes-tetes sebanyak 10 tetes.
Campuran diaduk dan dipanaskan sampai
Kondensasi
hydroxybenzoic
pecahan es batu sambil diaduk sampai
terbentuk endapan putih. Endapan disaring
dan dikeringkan, kemudian direkristalisasi
dengan 20 mL etanol. Senyawa hasil
ditentukan titik leburnya dan dianalisis
antara
3-acetyl-4-
acid
dengan
benzaldehide
Sebanyak 2,25 mL (0,025 mol)
suhu 65˚C selama 2 jam, hasil reaksi
didinginkan pada suhu kamar dan ditambah
aldol
benzaldehida di dalam Erlenmeyer dan
selanjutnya ditambahkan 20 mL etanol 20%
dan 5 mL larutan NaOH 20%. Dengan
menggunakan pipet ditambahkan 6,7 gram
asam
3-asetil-4-hidroksibenzoat.
Erlenmeyer ditutup dengan cepat dan
campuran dikocok. Pengocokan dilakukan
dengan spektrometer IR
berulang kali selama 15 menit dan hingga
Penataan
ulang
Fries
asam
4-
asetoksibenzoat menggunakan pelarut
nitrobenzena
Sebanyak 2 g (11 mmol) asam 4asetoksibenzoat dan 10 mL nitrobenzena
dimasukkan ke dalam labu leher tiga 100 mL
terbentuk
tersebut
gumpalan
kemudian
padatan.
Padatan
dipisahkan
dengan
penyaringan dan dicuci dengan @ 50 mL air.
Kemudian dilakukan rekristalisasi dengan
pelarut
etanol
dan
dianalisis
spektrometer IR.
yang dilengkapi dengan sistem penangkap
gas dan campuran diaduk sampai larut.
240
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
dengan
Prosedur Pemodelan molekul
(1) Reaksi Penataan Ulang(thermal
rearrgement)
Analisis dilakukan dengan mencari
struktur
energi
total
melalui
Reaksi penataan ulang merupakan
optimasi geometri menggunakan metode
reaksi yang melibatkan perubahan struktur
semiempirik
penentuan
molekul. Penataan ulang pada suhu tinggi
polarisabilitas. Analisis transisi elektronik
(thermal rearrangement) terhadap garam
dilakukan dengan cara mempelajari panjang
kalium
gelombang melalui metode ZINDO/s.
hidroksibenzoat yaitu pada suhu 240 °C
AM1
terendah
dan
salisilat
atau
kalium
o-
menghasilkan asam p-hidroksibenzoat [8].
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada awal reaksi, terjadi pelepasan atom
Sintesis senyawa turunan kalkon 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid
sebagai bahan tabir surya diperoleh melalui
4 langkah, yaitu; (1) Reaksi asam salisilat
dengan
kalium
karbonat
menghasilkan
asam 4-hidroksibenzoat. (2) Reaksi asetilasi
terkatalisis asam 4-hidroksibenzoat dengan
asetat anhidrida menghasilkan asam 4asetoksibenzoat. (3) Penataan ulang Fries
asam
4-asetoksibenzoat
menggunakan
pelarut nitrobenzena menghasilkan 3-acetyl4-hydroxybenzoic acid. (4) Selanjutnya,
kondensasi
aldol
antara
4-acetyl-4-
hydroxybenzoic acid dengan benzaldehid
menghasilkan senyawa turunan kalkon 4hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic acid.
hidrogen dari asam salisilat yang kemudian
digantikan oleh kation kalium dari garam
kalium karbonat. Reaksinya ditunjukkan
pada Gambar.3 Struktur kimia dari asam
salisilat adalah fenol tersubstitusi gugus
karboksilat
pada
posisi
orto.
Reaksi
penataan ulang terhadap asam salisilat
merubah posisi gugus karboksil dari posisi
orto ke posisi para sehingga diperoleh
senyawa asam p-hidroksibenzoat. Senyawa
ini mempunyai rumus molekul C6H7O3
dengan berat molekul 138,12 g/mol. Asam
p-hidroksibenzoat yang diperoleh adalah
padatan kristal berwarna kuning pucat
dengan titik lebur 205 °C dan rendemen
40%.
Rute Reaksi ditunjukkan pada gambar 2.
HO
HO
1
HO
2
HO
OH
O
O
OAc
O
3
HO
O
HO
4
OH
OH
O
O
O
Gambar 2. Rute sintesis dari 4-hydroxy-3-(-3-phenylacryloly) benzoic
acid
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
241
(2) Reaksi Asetilasi
Reaksi asetilasi merupakan suatu reaksi
esterifikasi, yaitu reaksi antara suatu asam
karboksilat dan turunannya dengan alkohol
atau fenol. Reaksi tersebut bersifat dapat
balik, sehingga untuk memperoleh hasil
ester yang banyak, kesetimbangan harus
digeser ke arah kanan. Hal ini dapat
dilakukan
antara
lain
dengan
cara
menambahkan salah satu reaktan secara
berlebih. Reaksi asetilasi dapat dilakukan
dengan hanya mereaksikan alkohol dalam
Gambar 3. Reaksi penataan ulang
asam salisilat
asetat
IR
dilakukan
membuktikan
bahwa
Reaksi
asetilasi
pada gugus hidroksi (-OH) dari suatu alkohol
untuk
hasil
[9].
merupakan penggantian atom hidrogen
Analisis pada produk menggunakan
spektrometer
anhidrida
atau fenol dengan gugus asetil
produk
(CH3CO-).
Pada tahap ini telah disintesis asam 4-
merupakan asam p-hidroksibenzoat. Hasil
IR
asetoksibenzoat melalui reaksi asetilasi
dapat dibandingkan asam saisilat. Hasil
antara asam 4-hidroksibenzoat dan asetat
spektrum
anhidrida
analisis
menggunakan spektrometer
produk
yang
disajikan
pada
dengan
katalis
asam
sulfat.
Reaksi dilakukan pada suhu 65˚ C selama 2
Gambar 4.
jam [11]. Reaksi ini menghasilkan asam 4Pada Gambar 4.b, Serapan melebar
asetoksibenzoat dengan titik lebur 192 ˚C
dengan intensitas sedang pada daerah 3449
cm−1
menunjukkan
adanya
dan rendemen yang diperoleh sebesar 37
vibrasi
%. Persamaan reaksinya dapat dituliskan
rentangan gugus hidroksil (−OH) asam
seperti pada Gambar 5.
karboksilat. Serapan yang dapat diamati
untuk suatu alkohol dihasilkan dari vibrasi
OH
rentangan C−O yang dibuktikan dengan
adanya pita di daerah 1203
cm−1.
H2SO4
O
Serapan
tajam dengan intensitas kuat di daerah 1709
OAc
C
HO
Ac2O
O
C
HO
cm−1 menunjukkan vibrasi gugus karbonil
(−C=O) Serapan tajam dengan intensitas
kuat di daerah 1608 cm−1 menunjukkan
Gambar 5. Persamaan reaksi sintesis asam
4-asetoksibenzoat
vibrasi gugus alkena (−C=C-) aromatis yang
Analisis spektrum IR dapat dilihat
diperkuat dengan serapan pada 789 cm−1
pada Gambar 6. Serapan melebar dengan
yang merupakan vibrasi rentangan −C−H−
aromatis.
intensitas sedang pada daerah 3493 cm−1
menunjukkan adanya vibrasi rentangan
gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat.
Serapan yang dapat diamati untuk suatu
242
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
(a)
(b)
Gambar 4. Spektrum IR (a) Asam salisilat, (b) p-hidroksibenzoat
Fri Mar 11 13:28:50 2016 (GMT+07:00)
3500
3000
2500
2000
916,70
862,26
1128,84
1104,14
1015,90 1044,76
1507,90
1430,23
1372,07
1318,31
1294,01
1500
1219,03
1199,70
1164,42
4000
1758,79
1681,99
1603,75
10
1932,20
2076,85
2557,43
3080,11
2992,73
20
2676,24
30
3493,59
%Transmittance
40
824,26
790,21
758,32
698,59
671,86
633,21
591,93
547,07
499,84
421,40
403,86
50
1000
500
Wavenumbers (cm-1)
Collection time: Fri Mar 11 10:11:13 2016 (GMT+07:00)
Fri Mar 11 13:28:48 2016 (GMT+07:00)
FIND PEAKS:
Spectrum: *4-asetoksi
Region: 4000,00
400,00
Absolute threshold:
53,224
Sensitivity:
65
Peak list:
Position:
1681,99 Intensity:
Position:
1199,70 Intensity:
Position:
1758,79 Intensity:
Position:
1164,42 Intensity:
Position:
1219,03 Intensity:
Position:
1294,01 Intensity:
Position:
1430,23 Intensity:
Position:
1318,31 Intensity:
Position:
1603,75 Intensity:
Position:
1015,90 Intensity:
Position:
916,70
Intensity:
Position:
1372,07 Intensity:
Position:
1128,84 Intensity:
Position:
862,26
Intensity:
Position:
2992,73 Intensity:
Position:
3080,11 Intensity:
Position:
2557,43 Intensity:
Position:
2676,24 Intensity:
Position:
1104,14 Intensity:
Position:
758,32
Intensity:
Position:
698,59
Intensity:
Position:
547,07
Intensity:
Position:
1507,90 Intensity:
Position:
499,84
Intensity:
Position:
1044,76 Intensity:
Position:
671,86
Intensity:
Position:
3493,59 Intensity:
Position:
824,26
Intensity:
Position:
790,21
Intensity:
Position:
1932,20 Intensity:
Position:
591,93
Intensity:
Position:
2076,85 Intensity:
Position:
403,86
Intensity:
Position:
421,40
Intensity:
Position:
633,21
Intensity:
Gambar 6. Spektrum IR Asam 4-asetoksibenzoat
8,189
8,398
9,267
9,577
9,774
11,670
13,690
14,017
13,963
16,543
17,013
17,727
18,699
19,707
20,267
21,118
21,259
21,293
22,042
22,318
24,745
25,246
25,854
27,408
27,728
27,682
29,683
31,885
34,026
36,459
36,610
37,956
41,194
41,533
42,973
Gambar 8. Spektrum IR 3-acetyl-4-hydroxybenzoic acid
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
243
alkohol dihasilkan dari vibrasi rentangan
Serapan yang dapat diamati untuk suatu
C−O yang dibuktikan dengan adanya pita di
alkohol dihasilkan dari vibrasi rentangan
daerah 1128
intensitas
cm−1.
kuat
Serapan tajam dengan
C−O yang dibuktikan dengan adanya pita di
cm−1
daerah 1243 cm−1. Serapan tajam dengan
di
daerah
1758
menunjukkan vibrasi gugus karbonil (−C=O)
intensitas
Serapan tajam dengan intensitas kuat di
menunjukkan vibrasi gugus karbonil (−C=O)
daerah 1603 cm−1 menunjukkan vibrasi
Serapan tajam dengan intensitas kuat di
(−C=C-)
daerah 1594 cm−1 menunjukkan vibrasi
gugus
alkena
aromatis
yang
kuat
di
daerah
(−C=C-)
1674
cm−1
diperkuat dengan serapan pada 758 cm−1
gugus
yang merupakan vibrasi rentangan −C−H−
diperkuat dengan serapan pada 769 cm−1
aromatis.
yang merupakan vibrasi rentangan −C−H−
alkena
aromatis
yang
aromatis.
(3) Reaksi penataan ulang Fries
(4) Reaksi aldol kondensasi
Senyawa aril ester dapat mengalami
penataan ulang menjadi aril keton pada
Suatu reagensia yang memiliki suatu
suhu tinggi dengan adanya katalis Friedel-
atom
Crafts[10].
sebagai
menyerang karbon yang positif parsial dari
“Penataan ulang Fries”. Penataan ulang
suatu gugus karbonil. Bila suatu aldehid
Fries dapat menghasilkan produk orto dan
diolah dengan basa seperti NaOH dalam air,
para asil fenol.
ion enolat yang terjadi dapat bereaksi pada
Reaksi
ini
disebut
Pada penelitian ini telah disintesis 3acetyl-4-hydroxybenzoic
acid
melalui
penataan ulang Fries. Rendemen yang
diperoleh
sebesar
11%.
Persamaan
karbon
nukleofilik
dapat
gugus karbonil dari molekul aldehida yang
lain. Hasilnya adisi satu molekul aldehida ke
molekul aldehida yang lain adalah suatu
aldol.
Pada penelitian ini telah disintesis 4-
reaksinya dapat dituliskan seperti pada
hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic
Gambar 7.
juga
acid
melalui reaksi aldol kondensasi. Rendemen
OAc
yang diperoleh sebesar 11%. Persamaan
HO
AlCl3
reaksinya dituliskan pada Gambar 9.
OH
HNO3
HO
HO
O
O
O
HO
O
+Benzaldehid
OH
NaOH
Gambar 7. Persamaan reaksi sintesis 3-
O
O
OH
acetyl-4-hydroxybenzoic acid
O
Gambar 9. Persamaan reaksi sintesis 4Analisis spektrum IR dapat dilihat pada
Gambar
8.
Serapan
melebar
dengan
intensitas sedang pada daerah 3389 cm−1
menunjukkan adanya vibrasi rentangan
gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat.
244
hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid
Analisis spektrum IR dapat dilihat
pada Gambar 10. Serapan melebar dengan
intensitas sedang pada daerah 3457 cm−1
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
menunjukkan adanya vibrasi rentangan
Dari analisis stuktur kimia senyawa
gugus hidroksil (−OH) asam karboksilat.
4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid
Serapan yang dapat diamati untuk suatu
terlihat ketersediaan gugus-gugus kromofor
alkohol dihasilkan dari vibrasi rentangan
tak terkonjugasi sederhana disajikan pada
C−O yang dibuktikan dengan adanya pita di
gambar 1. Masing-masing memiliki jenis
daerah 1271
cm−1.
Serapan tajam dengan
transisi elektron dan panjang gelombang
intensitas sedang di daerah 1674 cm−1
serapan
menunjukkan vibrasi gugus karbonil (−C=O)
kromofor tak terkonjugasi tersebut adalah:
Serapan tajam dengan intensitas kuat di
alkena
(−C=C-)
aromatis
berbeda-beda.
Gugus
1. C=O transisi n ke π*, panjang
daerah 1594 cm−1 menunjukkan vibrasi
gugus
yang
gelombang 300 nm.
yang
2. C=O transisi n ke σ*, panjang
diperkuat dengan serapan pada 854 cm−1
gelombang 190 nm.
yang merupakan vibrasi rentangan −C−H−
3. O
aromatis.
transisi
n
ke
σ*,
panjang
gelombang 185 nm.
(5) Analisis Spektra Transisi
Elektronik
Spektra
Pemodelan senyawa 4-hydroxy-3-(3-
transisi
pengukuran
elektronik
senyawa
hasil
4-hydroxy-3-(3-
phenylacryloly)benzoic acid telah dilakukan
phenylacryloly)benzoic
dengan metode semiempirik AM1 (Austin
semiempirik
Model 1) menggunakan nilai batas gradien
disajikan
energi optimasi geometri sebesar 0,01
menggunakan
kkal/(Å.mol).
karena
pendekatan RHF pada perhitungan CI-
pertimbangan bahwa senyawa tabir surya
single excited. Perhitungan yang diukur
merupakan senyawa organik yang molekul-
adalah masing-masing selisih energi dari
molekulnya tersusun atas atom–atom yang
tiap
telah diparameterisasi baik oleh metode
intensitasnya dihitung menggunakan suatu
semiempirik AM1, selain itu dari penelitian
persamaan semiempirik.
Hal
ini
dilakukan
sebelumnya mengenai perhitungan spektra
elektronik menunjukkan metode AM1 telah
memberikan optimasi geometri yang lebih
baik [6].
Hal
dengan
pada
keadaan
ini
acid
secara
metode
ZINDO/s
gambar
metode
transisi
11
dengan
ZINDO/s
yang
menunjukkan
dan
kemudian
data
hasil
perhitungannya bersifat insidensial pada
tingkat energi tertentu. Nilai
panjang
gelombang yang dihasilkan adalah 317,04
Senyawa
tabir
surya
memiliki
nm atau terletak pada rentang UV-A.
kemampuan menyerap sinar UV pada
panjang gelombang tertentu sebagai akibat
adanya gugus-gugus fungsional yang dapat
menghasilkan transisi elektronik yang besar
energinya sesuai dengan rentang energi
sinar UV. Tiap transisi memiliki intensitas
yang berbeda dalam menyerap sinar UV.
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
245
Tue May 03 10:45:17 2016 (GMT+07:00)
2286,93
50
45
854,81
597,51
25
1271,29
1206,85
1163,23
1072,34
30
1389,10
35
1606,58
%Transmittance
40
15
4000
3500
3457,52
20
3000
2500
2000
1500
1000
500
Wavenumbers (cm-1)
Collection
time: Tue May10.
03 10:37:13
2016 (GMT+07:00)
Gambar
Spektrum
IR
Tue May 03 10:44:50 2016 (GMT+07:00)
FIND PEAKS:
Spectrum: *Sampel IR
Region: 4000,00
400,00
Absolute threshold: 51,348
Sensitivity: 50
Peak list:
Position: 3457,52 Intensity:
Position: 597,51 Intensity:
Position: 1606,58 Intensity:
Position: 1072,34 Intensity:
Position: 1163,23 Intensity:
Position: 1389,10 Intensity:
Position: 854,81 Intensity:
Position: 1271,29 Intensity:
Position: 1206,85 Intensity:
Position: 2286,93 Intensity:
4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic acid
16,780
24,893
29,491
32,458
33,751
34,997
35,566
36,022
38,230
47,938
Gambar 11. Spektra serapan 4-hydroxy-3-(3-phenylacryloly)benzoic
acid dengan metode ZINDO/s
UCAPAN TERIMA KASIH
KESIMPULAN
Senyawa turunan kalkon 4-hydroxy-3(3-phenylacryloly)benzoic
acid
adalah
Penulis mengucapkan terimakasih kepada
DPPM UII selaku pemberi dana penelitian.
senyawa tabir surya yang menyerap sinar
UV-A. Senyawa hasil produk turunan kalkon
DAFTAR PUSTAKA
ini telah disintesis melalui beberapa tahapan
reaksi; reaksi thermal rearrgement; reaksi
asetilasi; reaksi penaan ulang fries dan
reaksi aldol kondensasi.
[1] Finnen, M.J., 1987, J. Pharmacol. Skin.,
1, 130-131
[2] Titik, T., Rusmini, dan Nurhayati, 2008,
Pemilihan Pelarut dan Optimasi Suhu
Pada
Isolasi
Metoksi
246
Senyawa
Sinamat
Etil
Para
(EPMS)
dari
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
Rimpang Kencur Sebagai Bahan Tabir
[11] March, J., 1974, Advance Organic
Surya
Chemistry : Reactions, Mechanisms, and
Pada
http://www.
Industri
Kosmetik,
bincang-bincang
kimia;
artikel penelitian.com. Diakses pada
Structure, edisi 4, John Wiley and Sons,
New York.
30 juni 2009
[3] Guenther, E., 1990, The Essential Oils :
Individual Essential Oils of The Plants
Families,
vol.
4,
Van
Nostrand
Company, Inc., New York.
[4] Maryanto, A.D., 1999, Sintesis 2’Metoksikalkon dari Metil Salisilat dan
Asetofenon, Skripsi, FMIPA UGM,
Jogjakarta.
[5] Xi, K., Shin, S.B., dan Hu, H., 2015,
Cosmetic
Use
Of
Salicylic
Acid
Derivatives, US Patent
[6] Rahmi dan Tahir ,L., 2005, Jurnal
Farmasi Indonesia, 2, 1, 1-11
[7] Walters, C., Keeney, A., Wigal, C., dan
Cornelius, R., 1997, J. Chem. Educ.,
74, 99-102.
[8] Furniss, B.S., Hannaford, A.J., Rogers,
V., Smith, P.W.G., dan Tatchel, A.R.,
1989, Vogel’s Textbook of Practical
Organic
Chemistry
Including
Qualitative Organic Analysis, edisi 4,
Longman, Inc., New York.
[9] Fessenden, R.J., dan Fessenden, J.S.,
1990, Organic Chemistry, edisi 4,
University of Montana, California.
[10] Qi-Meng, R., Jia-You, S., 2004, FriesRearrangement:
A
synthesis
New,
practical
of
dihydroxybenzophenone
4,4’(I),
30
Oktober 2004.
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)
247
248
Peningkatan Profesionalisme Pendidik
dan Periset Sains Kimia di Era
Masyarakat Ekonomi Asean (MEA)