Kondensasi Benz Rute Menuju Sintesis Ob Kondensasi

1
Laporan Praktikum Senyawa Organik Polifungsi KI2251
Kondensasi Benzoin Benzaldehid:
Benzaldehid
Rute Menuju Sintesis Obat Antiepileptik Dilantin
Antika Anggraeni
Kelas 01;; Subkelas I; Kelompok C; Nurrahmi Handayani
Abstrak. Percobaan ini akan mensintesis obat antiepileptik dilantin dengan
beberapa urutan reaksi sebelum terbentuknya dilantin. Yang pertama kali
dilakukan adalah mereaksikan thiamin hidroklorida dengan etanol
menghasilkan kristal benzoin. Selanjutnya benzoin yang telah dibuat
digunakan reaksi oksidasi sehingga terbentuk kristal benzil. Benzil yang
didapat
dapat direaksikan dengan urea dalam suasana basa, reaksi ini
menghasilkan dilantin yang biasa digunakan untuk obat antiepileptik.
Kata kunci: benzoin, benzil, dilantin
1
Pendahuluan
Dua molekul suatu aldehid aromatik jika dipanaskan dengan
sejumlah katalitik
katalitik natrium atau kalium sianida dalam larutan etanol
akan bereaksi membentuk ikatan karbon-karbon
karbon karbon baru antara karbon
karbonil. Produknya merupakan suatu ߙ-hidroksi
hidroksi keton. Katalis
yang digunakan untuk reaksi ini bisa sianida atau thiamin
hidroklorida, jika reagen tersebut tidak ada maka benzaldehid akan
bereaksi dengan ion hidroksida untuk membentuk suatu tetrahedral
intermediet yang menghasilkan suatu sumber hidrida yang dapat
da
mereduksi molekul benzaldehid lainnya menjadi turunan alkohol.
Oleh karena itu kontrol pH merupakan hal yang menentukan dalam
kondensasi
benzoin
benzaldehid.
Oksidasi
benzoin
akan
menghasilkan senyawa ߙ-diketon
diketon yang dapat mengalami penataan
ulang dalam
m suasana basa. Reaksi senyawa ini jika direaksikan
Received 13 April 2011,, Revised 13 April 2011, Accepted for publication 13 April 2011
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
2
dengan urea maka akan membentuk senyawa yang memiliki
aktivitas sebagai obat anti epilepsi yaitu dilantin.
Pada langkah pertama dalam reaksi ini, anion sianida (sebagai
natrium sianida) bereaksi dengan aldehida dalam adisi nukleofilik ,
yang kemudian menyerang gugus karbonil kedua di tambahan
nukleofilik kedua. Ini adalah reaksi reversibel .
Ion sianida memiliki 3 peran dalam reaksi ini, sebagai nukleofil ,
memfasilitasi abstraksi proton, dan juga merupakan leaving group
yang baik di langkah terakhir. Kondensasi benzoin ini berlaku
sebuah dimerisasi dan bukan kondensasi karena molekul kecil
seperti air tidak dirilis dalam reaksi ini. Dalam reaksi ini, dua
aldehid
memiliki
tujuan
yang
berbeda,
satu
aldehida
menyumbangkan proton dan satu aldehida menerima proton. 4dimetilaminobenzaldehida adalah donor proton efisien sementara
benzaldehida merupakan sebuah akseptor proton dan donor.1
2
2.1
Percobaan
Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid
0,35 gram thiamin hidroklorida dilarutkan dengan 0,75 mL air di
dalam labu bundar 10 mL. Ditambah 3-3,5 mL etanol 95% dan
Received 18 April 2011, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
3
didinginkan dalam wadah berisi air es. Digoyang perlahan lalu
ditambah dengan 0,75 mL larutan NaOH 3 M dingin selama
periode 7-10 menit. Ditambah 2,12 gram benzaldehid digoyang
dan diperiksa pHnya (9-11). Larutan direfluks selama 60 menit
dengan dijaga suhunya sekitar 60-63℃. Campuran didinginkan
dan disaring dengan buchner, kemudian di rekristalisasi dengan
95% etanol-air. ditentukan massa kristal dan titik lelehnya.
2.2
Oksidasi Benzoin dengan Tembaga (II) Asetat
2 gram benzoin ditambah dengan 3,75 gram tembaga asetat
monohidrat ditambah 15 mL asam asetat dan 5 mL air
dicampurkan dalam labu bundar 50 mL. Kemudian direfluks
selama 15 menit dan disaring dalam keadaan panas, filtratnya
didinginkan kemudian disaring buchner. Ditentukan massa
kristalnya.
2.3
Pembuatan 5,5-difenilhidantoin (dilantin)
1 gran benzil ditambah 1,2 gram urea, 20 mL etanol, 3,3 gram
KOH 85% dan 4 mL air dicampurkan dan direfluks selama 2-2,5
jam, kamudian larutan didinginkan dan disaring menggunakan
penyaring biasa. Kemudian filtratnya didinginkan dan ditambah
6N asam sulfat perlahan sampai pHnya 3. Kemudian disaring
buchner dan diukur spektrum IRnya.
3
Hasil dan Pembahasan
Tiamin tersusun dari pirimidin tersubsitusi yang dihubungkan oleh
jembatan metilen dengan tiazol tersubsitusi. Bentuk aktif dari
tiamin adalah tiamin difosfat, di mana reaksi konversi tiamin
menjadi
tiamin
difosfat
tergantung
oleh
enzim
Received 18 April 2011, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011
tiamin
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
4
difosfotransferase dan ATP yang terdapat di dalam otak dan hati.
Tiamin difosfat berfungsi sebagai koenzim dalam sejumlah reaksi
enzimatik dengan mengalihkan unit aldehid yang telah diaktifkan3.
Tiamin hidroklorida digunakan dalam percobaan ini untuk
kondensasi benzoin, sebenarnya bisa saja digunakan ion sianida,
namun sianida akan berbahaya jika direaksikan dengan asam, akan
membentuk HCN yang bersifat reaktif dan berbahaya bagi
pernafasan. Pada kondensasi digunakan etanol 95% sebagai
pelarut, selain itu diperlukan larutan NaOH sebagai pemberi
suasana basa, hal ini dikarenakan pH optimum untuk reaksi ini
adalah sekitar 9-11, jika pH terlalu tinggi maka benzoin tidak akan
terbentuk karena akan muncul reaksi lain yaitu reaksi cannizzaro
yang menghasilkan benzil alkohol dan asam benzoat. Pada saat
penambahan NaOH larutan yang semula kuning terang menjadi
berwarna kuning pekat. Endapan yang dihasilkan berwarna putih.
Pada saat sebelum rekristalisasi massa kristal yang didapat adalah
0,544 gram setelah direkristalisasi massa kristal yang didapat
adalah 0,164 gram. Titik leleh yang didapat dari reaksi ini adalah
128-130℃. Proses rekristalisasi dilakukan agar kristal yang didapat
akan menjadi semakin murni dan mengurangi adanya zat pengotor
yang nantinya akan mengganggu pada proses pengidentifikasian
senyawa yang terbentuk. Mekanisme reaksi dari kondensasi
benzoin dari benzaldehid terlampir.
Reaksi kedua yang dilakukan adalah oksidasi benzin dengan
tembaga (II) asetat. Tembaga (II) merupakan oksidator yang sangat
kuat, maka akan mengalami reduksi menjadi Cu+. Tembaga (II)
Received 18 April 2011, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
5
berfungsi untuk mengoksidasi gugus C-OH pada benzoin. Reaksi
oksidasi ini melibatkan reaksi radikal. Perbedaan penataan ulang
dan resonansi radikal adalah sebagai berikut, pada penataan ulang
radikal yang terjadi adalah perpindahan atom-atom/ gugus dalam
suatu reaksi, namun dikatakan resonansi karena hanya elektron
yang saling berpindah dalam reaksi. Data yang didapat pada
percobaan ini adalah sebanyak 0,0157 gram sampel kristal. Tidak
dilakukan pengukuran titik leleh dan spektrum IR, hal ini karena
sampel yang diperoleh terlalu sedikit sehingga sulit jika dilakukan
uji titik leleh dan IR. Mekanisme reaksi oksidasi terlampir.
Percobaan selanjutnya yaitu sintesis dilantin, pada percobaan ini
direaksikan antara benzil, urea, dan KOH sebagai pemberi suasana
basa. Hal ini perlu dilakukan karena pembentukan dilantin lebih
optimum pada suasana basa. Selanjutnya dilakukan refluks selama
2-2,5 jam. Proses lamanya refluks akan sama meskipun sampel
yang digunakan lebih sedikit. Proses refluks ini disesuaikan dengan
laju reaksi pembentukan senyawa dilantin. Laju reaksi bergantung
pada tumbukan, luas permukaan, suhu, dan katalis. Konsentrasi
tidak berpengaruh langsung mempengaruhi nilai laju reaksi, karena
konsentrasi hanya berfungsi sebagai penggeser kesetimbangan.
Setelah itu dilakukan penambahan asam sampai pHnya 3, hal ini
karena pH 3 berfungsi untuk mengurangi/ menurunkan kelarutan
dilantin, hasil rekristalisasi yang paling maksimal ada pada pH 3.
Pelarut yang digunakan adalah etanol, hal ini dikarenakan pelarut
ini memiliki nilai kepolaran yang sesuai untuk reaksi pada
Received 18 April 2011, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
6
percobaan ini. Sintesis dilantin berhasil dilakukan dengan
dengan baik, dan
hasilnya diuji menggunakan sperktrum IR.
Spektrum IR yang didapat dari percobaan sintesis dilantin adalah
Senyawa dilantin dan spektrum IRnya sudah diketahui seperti
diatas. Pada gugus fungsi aromatik memiliki puncak khas pada
bilangan gelombang
lombang sekitar 692,5 cm-1. Sedangkan pada bilangan
gelombang sekitar 751 diidentifikasikan terdapat puncak khas C-H
C
aromatik.
Received 18 April 2011,, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011
Kondensasi Benzoin Benzaldehid
7
Gugus fungsi C=O memiliki puncak khas pada bilangan
gelombang sekitar 1633,5 cm-1.
Gugus fungsi N-H memiliki
puncak khas pada bilangan gelombang sekitar 3659,7 cm-1. Sesuai
data yang didapat dari spektrum IR tersebut, hal ini sesuai dengan
struktur dari dilantin2. Mekanisme reaksi sintesis dilantin terlampir.
4
Kesimpulan
Sintesis 5,5-difenilhidantin (dilantin) dapat disintesis, namun belum
menghasilkan hasil yang absolut, hal ini dikarenakan data yang
digunakan untuk memastikan kristal dilantin sangat minim yaitu
hanya berdasarkan dari spektrum IR, jika diketahui titik leleh yang
didapat berdasakan percobaan maka akan dapat diketahui secara
pasti senyawa yang telah terbentuk melalui percobaan ini. Massa
kristal benzoin yang didapat pada percobaan ini adalah 0,164 gram
sedangkan titik lelehnya 128-130℃. Titik leleh yang didapat
mendekati nilai titik leleh benzoin dari data literatur yaitu sekitar
137℃. Sedangkan pada oksidasi benzil menghasilkan massa kristal
sebanyak 0,0157 gram.
5
Daftar Pustaka
1
http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=htt
p://www.organic-chemistry.org/namedreactions/benzoincondensation.shtm, diakses tanggal 18 April 2011
2
http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared_spectroscopy_correlation_ta
ble, diakses tanggal 18 April 2011
3
http://www.unjabisnis.net/2010/07/jenis-jenis-vitamin-yang-larut-
di-dalam.html, diakses tanggal 18 April 2011
Received 18 April 2011, Revised 18 April 2011, Accepted for publication 18 April 2011