Sintesis dan karakterisasi kompleks

Sintesis dan karakterisasi kompleks
diaquodiisonikotinamidatembaga(ii) sulfat.nhidrat (n = 0 atau 1) dan
diaquodiasamisonikotinattembaga(ii) sulfat
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Disusun oleh :
Elis Harnanti
NIM : M0301004
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Tembaga merupakan unsur transisi dan salah satu logam berat yang digunakan oleh
tubuh untuk sistem enzim oksidatif seperti enzim sitokrom C oksidase dan lisin oksidase.
Tembaga juga dibutuhkan manusia sebagai kompleks Cu-protein yang mempunyai fungsi
dalam pembentukan hemoglobin, pembuluh darah dan myelin otak (Palar, 1994: 65).
Meskipun sangat dibutuhkan oleh tubuh, tembaga akan menjadi racun bila masuk
ke dalam tubuh dalam jumlah yang berlebihan. Efek utama yang timbul dari keracunan
tembaga adalah terjadinya gangguan pernafasan bagian atas yang berupa rusaknya
selaput lendir pada hidung.
Keracunan tembaga secara kronis akan menimbulkan
penyakit Wilson yang menyebabkan kerusakan pada otak, sirosis hati, penurunan kerja
ginjal dan penumpukan kadar tembaga dalam kornea mata (Palar, 1994: 71).
Salah satu cara menangani kasus keracunan logam berat adalah dengan membentuk
senyawa kompleks yang mudah larut, sehingga dapat diekskresikan melalui ginjal.
Penisilamin merupakan antidotum yang efektif untuk pengobatan keracunan tembaga.
Degenerasi hepatolentikuler (penyakit Wilson), suatu gangguan dimana ada penurunan
ekskresi tembaga, dapat diobati dengan penisilamin dengan membentuk kompleks Cu-
penisilamin (Gambar 1) untuk merangsang penghilangan tembaga yang terikat protein
dan mengeksresikan di kemih dalam bentuk urin (Fatah, 1990: 46).
(CH3)2
H
C
H
C
S
NH2
COOH
Cu
(CH3)2
S
NH2
C
H
C
H
COOH
Gambar 1. Struktur Cu-penisilamin (Fatah, 1990: 46)
Selain penisilamin, sejumlah obat lain juga dapat berinteraksi dengan ion logam
1
dalam tubuh melalui pembentukkan ikatan kovalen koordinasi dan pembentukkan kelat
dengan struktur cincin. Pembentukkan kelat ini mempunyai peranan penting dalam
menilai efek obat. Fatah (1990: 49) melaporkan bahwa isoniazid dapat berinteraksi
dengan ion Fe2+ membentuk kelat untuk menghambat pertumbuhan Mycobacterium
tuberculosis. Pengkhelatan Fe2+ dengan isoniazid ditunjukkan oleh Gambar 2.
Fe++
O
N
C
NH2
NH
OH
N
C
NH2
+++
Fe
N
O
NH2
C
N
N
kelat ferrik-INH 1:1
Asam isonikotinik
hidrazid (INH=isoniazid)
bentuk enol
+++
Fe
INH
N
C
H2N
O
N
Fe+
N
O
NH2
C
N
kelat ferrik - INH 1:2
Gambar 2. Pengkelatan logam Fe dengan Isoniazid (Fatah, 1990: 50)
Selain dengan Fe(II), isoniazid juga dapat berinteraksi dengan Co(II) membentuk
kompleks [Co(Isoniazid)2(H2O)2]Cl2. Isoniazid merupakan obat yang sangat efektif dan
sekarang dianggap sebagai salah satu obat utama untuk kemoterapi tuberkulosis, tetapi
tidak efektif sempurna untuk segala jenis penyakit (Fatah, 1990: 169). Pada kompleks
[Co(Isoniazid)2(H2O)2]Cl2 gugus donor elektron yang terkoordinasi pada Co(II) juga N
dari NH2 dan O dari C=O (Rahardja, Wahyuningsih dan Astuti, 2003: 73).
Isonikotinamida dan asam isonikotinat juga sering digunakan sebagai bahan anti
tuberkulosis dan antilipemik yang digunakan untuk pengobatan aterosklerosis yang dapat
menyebabkan terjadinya penyakit jantung koroner (Siswandono dan Soekardjo, 1995:
596). Selain itu isonikotinamida dan asam isonikotinat merupakan vitamin golongan B
yang dapat mengobati penyakit pelagra (Tjay dan Rahardja, 2005: 804).
Isonikotinamida dan asam isonikotinat (Gambar 3) mempunyai struktur molekul
yang mirip dengan isoniazid, yang juga mengandung atom donor N dan O, karenanya
kedua ligan tersebut dimungkinkan
dapat membentuk senyawa kelat atau senyawa
kompleks dengan logam transisi, diantaranya adalah Cu(II).
O
N
O
N
OH
NH 2
(a)
(b)
Gambar 3. (a) Struktur Isonikotinamida dan (b) Struktur Asam Isonikotinat
(Aldrich, 2004: 1096)
Pada isoniazid terdapat gugus NH primer dan NH sekunder, namun pada
isonikotinamida tidak terdapat NH sekunder dan pada asam isonikotinat tidak terdapat
NH primer maupun NH sekunder tetapi terdapat gugus OH. Adanya lebih dari satu atom
donor dan gugus atom donor yang berbeda antara isoniazid dengan isonikotinamida
maupun dengan asam isonikotinat memungkinkan atom donor yang terkoordinasi pada
pusat ion logam pun berbeda sehingga sifat dari senyawa kelat atau senyawa kompleks
yang terbentuk dimungkinkan berbeda.
Penelitian tentang sintesis kompleks telah banyak dilakukan, diantaranya Cova,
Bricena and Afencia (2001: 1516) melaporkan pembentukan kompleks perak(II)-asam
isonikotinat dengan struktur square planar, pencampuran logam dengan ligan dilakukan
dengan cara pemanasan secara refluk, hasil dari refluk didiamkan selama satu hari
sehingga diperoleh endapan yang kemudian dicuci, dikeringkan dan dikarakterisasi,
sedang Selvi, Murali and Palaniandavar (2002: 140) mensintesis kompleks tetrakis(1methylcytosine) copper(II), pencampuran logam dan ligan dilakukan dengan cara tanpa
pemanasan, diaduk selama 2 jam dan hasilnya didiamkan selama tiga hari. Kemudian
endapan dicuci, dikeringkan dan dikarakterisasi.
Sintesis kompleks dalam pelarut
metanol dengan tanpa pemanasan juga telah dilakukan oleh Rahardja, Wahyuningsih dan
Sidharta (2004: 35) dalam mensintesis kompleks [Ni(Nikotinamida)2(H2O)2]SO4.4H2O.
Oleh karena itu perlu adanya penelitian tentang sintesis dan karakterisasi senyawa
kompleks Cu(II) dengan isonikotinamida maupun dengan asam isonikotinat.
B. Perumusan Masalah
1. Identifikasi Masalah
Sintesis kompleks dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain mereaksikan
ligan dan logam tanpa pemanasan atau dengan pemanasan. Pembentukan kompleks
diperlukan pelarut yang dapat melarutkan logam dan ligannya.
Indikasi terbentuknya kompleks diketahui dari pergeseran panjang gelombang
spektra elektronik logam bebas dibandingkan dengan spektra elektronik kompleks.
Isonikotinamida dan asam isonikotinat mengandung atom-atom yang memiliki
pasangan elektron bebas lebih dari satu yang dapat berperan sebagai donor elektron
seperti N, dan O sehingga keduanya memiliki kemungkinan dapat terkoordinasi pada
pusat logam Cu(II) membentuk kompleks.
Adanya perbedaan atom donor yang
terkoordinasi pada Cu(II) memungkinkan terjadinya perbedaan geometri kompleks yang
terbentuk dan juga berpengaruh pada karakteristik kompleks seperti sifat daya hantar
listrik dan sifat kemagnetan. Formula kompleks dapat ditentukan dengan analisis unsur–
unsur C, H, N, O, dan Cu, sedang struktur kompleks dapat ditentukan dengan tepat secara
kristalografi sehingga dibutuhkan suatu karakterisasi terhadap kompleks yang terbentuk.
Pada umumnya tembaga(II) membentuk kompleks dengan bilangan koordinasi 4, 5 atau 6
dan bergeometri square planar, square pyramid atau oktahedral terdistorsi.
2. Batasan Masalah
Sintesis kompleks Cu(II) dengan isonikotinamida dan Cu(II) dengan asam
isonikotinat dilakukan dengan tanpa pemanasan dan pemanasaan secara refluks pada
berbagai perbandingan mol logam dan mol ligan.
Formula kompleks ditentukan berdasarkan analisis logam (Cu). Atom atau gugus
atom yang terkoordinasi pada atom pusat diperkirakan dari spektra infra merah.
3. Rumusan Masalah
Masalah-masalah yang dapat timbul dapat dirumuskan sebagai berikut:
1.
Bagaimana sintesis kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan kompleks
Cu(II) dengan asam isonikotinat?
2.
Bagaimana formula kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan kompleks
Cu(II) dengan asam isonikotinat?
3.
Bagaimana karakteristik kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan
kompleks Cu(II) dengan asam isonikotinat?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui cara sintesis kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan
kompleks Cu(II) dengan asam isonikotinat.
2.
Mengetahui perkiraan formula kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan
kompleks Cu(II) dengan asam isonikotinat.
3.
Mengetahui
karakterisasi
masing-masing
kompleks
Cu(II)
dengan
ligan
isonikotinamida dan kompleks Cu(II) dengan asam isonikotinat.
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pembentukan
kompleks Cu(II) dengan ligan isonikotinamida dan kompleks Cu(II) dengan asam
isonikotinat. Di masa mendatang diharapkan dapat menunjang bidang kesehatan untuk
menangani kasus keracunan tembaga dan juga dapat memberikan sumbangan dalam
bidang farmasi.