sikloheksanon melalui reaksi claisen
advertisement
HALAMAN JUDUL SINTESIS 2-(3'-HIDROKSIBENZILIDEN)SIKLOHEKSANON MELALUI REAKSI CLAISEN-SCHMIDT ANTARA 3-HIDROKSIBENZALDEHIDA DAN SIKLOHEKSANON MENGGUNAKAN METODE MAOS TUGAS AKHIR SKRIPSI Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia Oleh: Asiah Nurul Fajri 13307144010 PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2017 i SINTESIS 2-(3'-HIDROKSIBENZILIDEN)SIKLOHEKSANON MELALUI REAKSI CLAISEN-SCHMIDT ANTARA 3-HIDROKSIBENZALDEHIDA DAN SIKLOHEKSANON MENGGUNAKAN METODE MAOS Oleh: Asiah Nurul Fajri 13307144010 ABSTRAK Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon melalui reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan rendemen senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dan mengidentifikasi hasil sampingnya. Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon disintesis melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon. Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon menggunakan katalis NaOH dan menggunakan metode MAOS selama 500 detik. Identifikasi produk hasil sintesis menggunakan KLT, KLT scanner, FTIR dan GCMS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon sebesar 7,37%. Hasil samping yang terbentuk yaitu senyawa 2sikloheksilidensikloheksanon dan 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon. Kata kunci: Kondensasi Claisen-Schmidt, MAOS, 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon ii SYNTHESIS OF 2-(3'-HYDROXYBENZYLIDEN)CYCLOHEXANONE VIA CLAISEN-SCHMIDT BETWEEN 3-HYDROXYBENZALDEHYDE AND CYCLOHEXANONE USING MAOS METHOD By: Asiah Nurul Fajri 13307144010 ABSTRACT Synthesis of 2-(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone via Claisen-Schmidt condensation between 3-hydroxybenzaldehyde and cyclohexanone used MAOS method has been done. The aim of this research was determined the yield of the 2(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone and identified the side product. 2-(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone compound was sythesized through Claisen-Schmidt reaction between 3-hydroxybenzaldehyde and cyclohexanone. Synthesis of 2-(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone used NaOH as catalyst by MAOS method for 500 seconds. The synthesis product were identified using TLC, TLC scanner, FTIR, and GCMS. Result of this research it show that the yield of 2-(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone is 7.37%. The side product are 2-cyclohexylidenecyclohexanone and 2-(3'-hydroxybenzylidene)-6-cyclohexylidenecyclohexanone. Key word: Claisen-Schmidt condensation, MAOS, 2-(3'-hydroxybenzylidene)cyclohexanone iii MOTTO “… Allah akan mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat…” (Q.S. 58:11) “Maka Sesungguhnya setelah kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya setelah kesulitan ada kemudahan” (Q.S. 94: 5-6) “Setiap kali aku malas belajar, aku selalu ingat bahwa anak-anakku kelak berhak dilahirkan dari rahim seorang perempuan yang cerdas” -Urfaqurrotaainy- vii HALAMAN PERSEMBAHAN Tugas Akhir Skripsi ini saya persembahkan kepada: Kedua Orang Tua tercinta, Bapak Radiyo & ibu Rahayu Ningsih. Terimakasih atas didikan, kasih sayang, dan do’a yang tiada henti-hentinya. Kedua kakak (mb Arum, mb Maryam) dan kedua adik (Fuad, R.J.) terimakasih atas doa dan dukungannya. Bu Han yang selalu sabar membimbing. Terimakasih atas bimbingan, dukungan dan motivasi Ibu selama ini. Seluruh Guru dan Dosen yang telah mendidik dan mengajar, semoga ilmunya dapat bermanfaat. Eka, Nurul, Fitri, Fifi, Jazakillahu khair atas setiap hari yang telah kita lewati. “Bersamamu, adalah kenangan indah dalam perjalanan menuju pencapaian”. Elga Riesta Putri, rekan satu tim, yang telah memberikan dukungan, bantuan dan kerjasama selama penelitian dan penyusunan Tugas Akhir Skripsi. Mb Nila, Khalif al-Fatih yang selalu memberi semangat. Teman-teman kimia E 2013 dan kimia organik 2013 yang banyak memberikan dukungan, semangat, dan motivasi. viii KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah yang dengan nikmat-Nya sempurnalah kebajikankebajikan. Hanya dengan limpahan rahmat serta karunia-Nya segala urusan dapat terlaksana. Melalui kemudahan yang diberikan Allah Subhanahu Wa Ta’ala maka Tugas Akhir Skripsi yang berjudul “Sintesis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon Melalui Reaksi Claisen-Schmidt Antara 3-hidroksibenzaldehida dan Sikloheksanon Menggunakan Metode MAOS” dapat penulis selesaikan dengan baik. Penulis menyadari, bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir Skripsi ini tidak lepas dari dukungan dan bimbingan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Sri Handayani, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir Skripsi yang telah memberikan bimbingan, motivasi, dan berkenan meluangkan waktunya sehingga Tugas Akhir Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. 2. Ibu Prof. Dr. Indyah Sulistyo Arty, M.S., selaku Penguji utama dan Ibu Cornelia Budimarwanti, M.Si., selaku Penguji Pendamping yang telah memberikan saran dan perbaikan dalam penyusunan Tugas Akhir Skripsi. 3. Bapak Jaslin Ikhsan, Ph.D, selaku Ketua Jurusan Pendidikan kimia FMIPA UNY dan Koordinator Tugas Akhir Skripsi jurusan pendidikan kimia FMIPA UNY. 4. Bapak Dr. Hartono, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Univesitas Negeri Yogyakata. ix 5. Seluruh dosen dan karyawan yang telah membantu selama proses perkuliahan berlangsung. 6. Semua pihak yang turut membantu secara langsung maupun tidak langsung selama penyusunan Tugas Akhir Skripsi yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir Skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Semoga dengan adanya Tugas Akhir Skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Yogyakarta, Penulis, Agustus 2017 Asiah Nurul Fajri NIM. 13307144010 x DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i ABSTRAK ............................................................................................................. ii ABSTRACT .......................................................................................................... iii SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iv LEMBAR PERSETUJUAN ..................................................................................v HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. vi MOTTO ............................................................................................................... vii HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ viii KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................xv DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN .....................................................................................1 A. Latar Belakang Masalah ...................................................................... 1 B. Identifikasi Masalah ............................................................................ 3 C. Pembatasan Masalah............................................................................ 4 D. Perumusan Masalah ............................................................................. 4 E. Tujuan Penelitian ................................................................................. 4 F. Manfaat penelitian ............................................................................... 5 BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................................6 A. Deskripsi Teori .................................................................................... 6 1. Senyawa 3-hidroksibenzaldehida ............................................................... 6 xi 2. Senyawa sikloheksanon ................................................................................ 7 3. Kondensasi Claisen-Schmidt ....................................................................... 8 4. Green Chemistry ........................................................................................... 12 5. Metode MAOS (Microwave Assisted Organic Synthesis) ................ 14 6. Kromatografi Lapis Tipis ........................................................................... 15 7. Rekristalisasi .................................................................................................. 18 8. Spektrofotometer FTIR ............................................................................... 20 9. Gass Chromatography Mass Spectroscopy (GCMS) ......................... 21 B. Penelitian yang Relevan .................................................................... 25 C. Kerangka Berfikir .............................................................................. 26 BAB III METODE PENELITIAN .....................................................................27 A. Subjek dan Objek Penelitian.............................................................. 27 B. Alat dan Bahan .................................................................................. 27 C. Prosedur Penelitian ............................................................................ 29 D. Teknik Analisis Data ......................................................................... 29 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................31 A. Hasil Penelitian .................................................................................. 31 1. Hasil Reaksi Kondensasi Claisen-Schmidt ........................................... 31 2. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan KLT dan KLT Scanner ............................................................................................................ 31 3. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan Spektrofotometer FTIR .................................................................................................................. 35 4. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan GCMS ................. 36 B. Pembahasan ....................................................................................... 37 1. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan KLT dan KLT Scanner ............................................................................................................ 37 xii 2. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan Spektrofotometer FTIR .................................................................................................................. 40 3. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan GCMS ................. 42 4. Reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan Sikloheksanon Menggunakan Metode MAOS ..................................... 47 BAB V SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................53 A. Simpulan ............................................................................................ 53 B. Saran .................................................................................................. 53 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................54 LAMPIRAN ..........................................................................................................57 xiii DAFTAR TABEL Tabel 1. Daerah serapan inframerah ..................................................................... 21 Tabel 2. Molekul kecil yang dapat terelepas pada saat fragmentasi ..................... 25 Tabel 3. Data produk hasil sintesis ....................................................................... 31 Tabel 4. Data hasil identifikasi produk D menggunakan GCMS.......................... 36 Tabel 5. Data KLT scanner hasil penelitian dan KLT scanner penelitian Yuliyani (2016) ..................................................................................................... 39 Tabel 6. Data KLT scanner senyawa target sebelum dan sesudah rekristalisasi .. 40 Tabel 7. Perbandingan Daerah Serapan Produk D Hasil Sintesis Dengan Teori .. 41 Tabel 8. Identifikasi senyawa pada produk D menggunakan GCMS ................... 42 xiv DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Struktur senyawa 3-hidroksibenzaldehida .......................................... 7 Gambar 2. Struktur senyawa sikloheksanon ......................................................... 7 Gambar 3. Reaksi pembentukan ion enolat dari senyawa sikloheksanon ............. 8 Gambar 4. Skema reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enol ......... 9 Gambar 5. Skema reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enolat .... 10 Gambar 6. Mekanisme reaksi sintesis senyawa benzilidensikloheksanon.......... 11 Gambar 7. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa dibenzilidensiklohesanon12 Gambar 8. Penataan ulang Mc Lafferty .............................................................. 24 Gambar 9. Produk hasil sintesis .......................................................................... 31 Gambar 10. Kromatogram produk sebelum (1) dan sesudah (2) rekristalisasi ..... 32 Gambar 11. Kromatogram hasil KLT scanner F (3-hidroksibenzaldehida) ......... 32 Gambar 12. Kromatogram hasil KLT scanner produk A sebelum rekristalisasi .. 32 Gambar 13. Kromatogram hasil KLT scanner produk B sebelum rekristalisasi .. 33 Gambar 14. Kromatogram hasil KLT scanner produk C sebelum rekristalisasi .. 33 Gambar 15. Kromatogram hasil KLT scanner produk D sebelum rekristalisasi .. 33 Gambar 16. Kromatogram hasil KLT scanner produk E sebelum rekristalisasi .. 34 Gambar 17. Kromatogram hasil KLT scanner produk C setelah rekristalisasi .... 34 Gambar 18. Kromatogram hasil KLT scanner produk D setelah rekristalisasi .... 34 Gambar 19. Kromatogram hasil KLT scanner produk E setelah rekristalisasi .... 35 Gambar 20. Spektrum FTIR produk D ................................................................. 35 Gambar 21. Kromatogram Gas Chromatography produk D ................................ 36 Gambar 22. Spektrum massa puncak ke 3 dengan Rt 12,845 menit ..................... 36 Gambar 23. Spektrum massa puncak ke 7 dengan Rt 19,229 menit ..................... 37 Gambar 24. Spektrum massa puncak ke 8 dengan Rt 24,304 menit ..................... 37 xv Gambar 25. Pola fragmentasi puncak ketujuh ...................................................... 44 Gambar 26. Pola fragmentasi puncak ketiga......................................................... 45 Gambar 27. Pola fragmentasi puncak kedelapan .................................................. 46 Gambar 28. Mekanisme reaksi sintesis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon . 49 Gambar 29. Mekanisme pembentukan 2-sikloheksilidensikloheksanon .............. 51 Gambar 30. Mekanisme pembentukan 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon .................................................................................... 52 xvi DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Bahan .............................................................. 57 Lampiran 2. Perhitungan Rendemen Produk Hasil Sintesis ................................ 59 Lampiran 3. Bagan Alir Prosedur Kerja .............................................................. 62 Lampiran 4. TLC Scanner Produk Hasil Sintesis ................................................ 63 Lampiran 5. Spektrum FTIR Produk Hasil Sintesis............................................. 68 Lampiran 6. Hasil Gas Chromatography Mass spectroscopy (GCMS) .............. 69 Lampiran 7. Dokumentasi Proses Sintesis ........................................................... 72 xvii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Konsep “kimia hijau” (Green Chemistry) mulai digencarkan beberapa tahun terakhir terutama dalam sintesis senyawa organik. Konsep ini mengedepankan upaya untuk mengurangi penggunaan zat-zat kimia berbahaya dan mencegah timbulnya limbah hasil reaksi. Konsep “kimia hijau” terdiri dari 12 prinsip salah satunya ialah efisiensi dalam penggunaan energi (Anastas & Eghbali, 2010). MAOS (Microwave Assisted Organic Synthesis) merupakan metode dalam sintesis senyawa organik yang memanfaatkan energi dari gelombang mikro. Keuntungan sintesis dengan metode MAOS yakni sintesis lebih mudah, memberikan hasil yang lebih baik, dan waktu reaksi yang lebih singkat (Solhy et al., 2011). Selain itu pemanasan dengan metode MAOS dinilai lebih efektif dibanding pemanasan dengan metode konvensional. Hal ini karena pada metode MAOS gelombang mikro yang dipancarkan akan berinteraksi secara langsung dengan molekul-molekul reaktan menyebabkan terjadinya vibrasi dan rotasi. Gerakan vibrasi dan rotasi molekul inilah yang selanjutnya menghasilkan panas. Berbeda dengan metode MAOS, pada metode konvensional sumber panas berasal dari panas bejana yang ditransfer secara konveksi ke reaktan (Cresswell & Haswell, 2001). Pambudi (2013) berhasil melakukan sintesis senyawa 2-hidroksikalkon menggunakan metode konvensional, metode sonokimia dan metode MAOS. Hasil penelitian menunjukkan sintesis menggunakan metode MAOS memberikan rendemen yang lebih baik dengan waktu reaksi paling singkat. Metode MAOS 1 dapat digunakan sebagai usaha untuk merealisasikan prinsip Green Chemistry, karena dengan waktu reaksi singkat penggunaan energi mejadi lebih efisien. Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon merupakan senyawa analog kurkumin. Berdasarkan teori, senyawa ini dapat dihasilkan dari reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon. Penelitian mengenai uji aktivitas senyawa analog kurkumin telah banyak dilakukan. Ao et al., (2014) melaporkan senyawa analog kurkumin memiliki aktivitas antioksidan yang lebih baik dibandingkan kurkumin. Penelitian lain menunjukkan senyawa analog kurkumin berpotensi sebagai antiinflamasi (Sardjiman et al., 2013), antikanker (Sufi et al., 2016), dan antitumor (Pan et al., 2016). Pada sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon, penggunaan katalis perlu diperhatikan. Menurut Budimarwanti & Handayani (2010), reaksi Claisen-Schmidt menggunakan katalis basa lebih efektif dibanding katalis asam. Penelitian lain menunjukkan reaksi Claisen-Schmidt menggunakan katalis NaOH memberikan hasil yang lebih baik dibanding katalis KOH (Fitriyani, 2015). Safitri (2016) menyatakan konsentrasi NaOH 0,005 mol memberikan rendemen maksimal pada sintesis senyawa benzilidensikloheksanon menggunakan metode MAOS dengan perbandingan benzaldehida : sikloheksanon (0,005 : 0,01). Selain katalis, variasi rasio mol bahan juga perlu diperhatikan dalam sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. Hal ini karena rasio mol bahan berpengaruh terhadap keberhasilan suatu sintesis, yang ditandai terbentuknya senyawa target dengan rendemen maksimal. Handayani & Arty (2008) melaporkan reaksi sintesis antara benzaldehida dan aseton dengan rasio mol benzaldehida : 2 aseton (1:1) menghasilkan benzalaseton, apabila rasio mol benzaldehida : aseton (2:1) menghasilkan dibenzalaseton. Penelitian lain mengenai pengaruh variasi rasio mol juga dilakukan Yuliyani (2016) yang berhasil melakukan sintesis benzilidensikloheksanon dengan variasi rasio mol benzaldeida : sikloheksanon 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8. Hasil penelitian menunjukkan rendemen benzilidensikloheksanon maksimal diperoleh pada sintesis dengan rasio mol benzaldehida : sikloheksanon 1:6. Beberapa uraian di atas merupakan hal yang mendasari perlunya dilakukan penelitian mengenai reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dengan sikloheksanon menggunakan metode MAOS. Pada penelitian ini sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dilakukan dengan katalis NaOH 0,005 mol dan dengan variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida : sikloheksanon 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8. Penelitian ini bertujuan untuk menyintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon menggunakan metode MAOS serta mengidentifikasi hasil sampingnya. B. Identifikasi Masalah 1. Metode sintesis berpengaruh terhadap rendemen hasil sintesis. 2. Rasio mol bahan berpengaruh terhadap produk hasil sintesis. 3. Metode identifikasi yang digunakan untuk mengidentifikasi produk hasil sintesis. 3 C. Pembatasan Masalah 1. Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon disintesis melalui reaksi Claissen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode MAOS. 2. Variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida : sikloheksanon yang digunakan adalah 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8. 3. Identifikasi produk hasil sintesis menggunakan KLT, KLT scanner, spektrofotometer FTIR, dan GCMS. D. Perumusan Masalah 1. Berapakah rendemen senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon yang dihasilkan dari reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode MAOS? 2. Apakah terdapat produk samping yang dihasilkan dari reaksi kondensasi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon? E. Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah: 1. Menentukan melalui rendemen reaksi senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan siklohesanon menggunakan metode MAOS. 2. Menentukan produk samping yang dihasilkan dari reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode MAOS. 4 F. Manfaat penelitian Manfaat penelitian ini adalah: 1. Menambah pengetahuan mengenai reaksi kondensasi Claisen-Schmidt. 2. Mempelajari dan mengetahui metode MAOS sebagai metode dalam sintesis senyawa organik. 3. Dapat menerapkan metode sintesis yang ramah lingkungan. 5 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Deskripsi Teori 1. Senyawa 3-hidroksibenzaldehida Aldehida merupakan senyawa organik dengan rumus umum RCHO, dimana R dapat berupa gugus alkil atau aril. Beberapa reaksi yang terjadi pada senyawa aldehida diantaranya reaksi oksidasi, reaksi Canizzaro, dan kondensasi aldol. Aldehida dapat mengalami reaksi oksidasi menghasilkan produk berupa asam karboksilat. Apabila terdapat aldehida yang tidak memiliki hidrogen alfa (Hα) direaksikan dengan basa kuat dapat mengalami oksidasi dan reduksi atau dapat disebut mengalami reaksi diproporsionasi membentuk asam karboksilat dan alkohol, reaksi yang demikian disebut reaksi Canizzaro. Untuk aldehida yang memiliki hidrogen alfa (Hα) apabila direaksikan dalam suasana basa akan mengalami reaksi kondensasi aldol membentuk senyawa aldol (Sastrohamidjojo, 2011). Senyawa 3-hidroksibenzaldehida atau m-hidroksibenzaldehida merupakan turunan aldehida aromatik yang terdiri atas cincin benzena, gugus aldehida dan gugus hidroksi (-OH). Gugus hidroksi (-OH) dari senyawa 3-hidroksibenzaldehida terikat pada cincin benzena pada posisi meta terhadap gugus aldehida. Senyawa dengan rumus molekul C7H6O2 ini memiliki sifat-sifat diantaranya berbentuk kristal, memiliki berat molekul 122,12 g/mol, titik didih 191 ºC, dan titik leleh 101105 ºC. Struktur senyawa 3-hidroksibenzaldehida dapat dilihat pada Gambar 1. 6 O C H OH Gambar 1. Struktur senyawa 3-hidroksibenzaldehida 2. Senyawa sikloheksanon Sikloheksanon (C6H10O) merupakan suatu keton dengan enam atom karbon siklik dan salah satu atom karbonnya berikatan tak jenuh dengan atom oksigen. Sikloheksanon memiliki nama lain sikloheksil keton, ketoheksametilen, pimelik keton, pimelin keton, dan sekton. Sikloheksanon memiliki sifat-sifat diantaranya berbentuk cair dengan berat molekul 98,15 g/mol, memilki titik didih 155,6 ºC, titik leleh -31 ºC, densitas 0,9478 g/cm3, larut dalam alkohol, eter, benzena, kloroform, aseton dan banyak pelarut organik lainnya. Struktur sikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 2. O Gambar 2. Struktur senyawa sikloheksanon Sikloheksanon memiliki empat hidrogen alfa (Hα) yang bersifat asam. Hidrogen alfa (Hα) merupakan atom hidrogen yang terikat pada karbon alfa, yakni karbon yang terikat secara langsung pada gugus karbonil (gugus C=O). Secara umum, apabila hidrogen alfa (Hα) bereaksi dengan suatu basa memungkinkan terbentuknya ion enolat. Ion enolat merupakan nukleofil yang berperan penting 7 dalam suatu reaksi organik karena dapat menyebabkan terbentuknya senyawa baru (Bresnick, 2004). Reaksi pembentukan ion enolat dari senyawa sikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 3. O O O ion enolat ion enolat H OH Gambar 3. Reaksi pembentukan ion enolat dari senyawa sikloheksanon 3. Kondensasi Claisen-Schmidt Kondensasi aldol dapat terjadi dari reaksi antara dua molekul aldehida membentuk produk berupa β-hidroksi aldehida. Apabila salah satu aldehida tidak memiliki hidrogen alfa (Hα) bereaksi dengan aldehida atau keton lain yang memiliki hidrogen alfa (Hα) akan membentuk produk berupa β-hidroksi aldehida atau β-hidroksi keton. Reaksi yang demikian disebut kondensasi aldol silang (Fessenden & Fessenden, 1982). Reaksi pembentukan produk aldol dapat dilakukan melalui dua mekanisme yaitu mekanisme enol maupun enolat. Mekanisme enol terjadi dalam suasana asam sedangkan mekanisme enolat terjadi dalam suasana basa. Pada reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enol, ion hidrogen (H+) dari asam yang merupakan sumber proton akan bereaksi dengan atom oksigen dari aldehida atau keton menjadi bentuk enol. Pada mekanisme enol juga terjadi protonasi atom oksigen dari aldehida atau keton yang lain. Protonasi ini akan membentuk elektrofil yang selanjutnya bereaksi dengan enol membetuk produk 8 aldol. Skema pada Gambar 4 berikut merupakan tahapan reaksi pembentukan produk aldol pada reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enol. 1. Tautomerisasi senyawa karbonil menjadi bentuk enol O CH3 H CH CH3 OH H OH CH CH2 CH HO CH2 CH enol 2. Protonasi atom oksigen senyawa karbonil O CH3 OH H CR CH3 CR elektrofil 3. Pembentukan senyawa aldol O OH OH H H CH3 CR + CH2 C H CH3 C O H2 C C H R elektrofil produk aldol enol Gambar 4. Skema reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enol Pada reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enolat, Hα dari aldehida atau keton bereaksi dengan basa membentuk ion enolat. Ion enolat merupakan nukleofil yang akan menyerang gugus karbonil dari aldehida atau keton lain yang tidak memiliki Hα membentuk suatu produk aldol. Produk aldol ini mudah mengalami dehidrasi dan seringkali dehidrasinya berlangsung spontan. Dehidrasi aldol terjadi akibat ikatan rangkap pada produk berkonjugasi dengan gugus karbonilnya, dimana akan dihasilkan produk berupa α,β-aldehida tak jenuh atau α,β-keton tak jenuh (Fessenden & Fessenden, 1982). Skema tahapan 9 pembentukan produk aldol pada reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enolat dapat dilihat pada Gambar 5. a. Pembentukan ion enolat H O O OH CH2 CH CH2 O H2C CH CH ion enolat b. Serangan ion enolat pada gugus karbonil membentuk ion alkoksida CH3 O O CH + H2C CH O O CH3 C H CH2 CH ion alkoksida c. Pembentukan produk aldol O O CH3 C H CH2 O OH H OH CH3 CH ion alkoksida C CH2 CH + OH H produk aldol (hidroksialdehida) d. Dehidrasi produk aldol CH3 OH H O CH CH CH O CH3 produk aldol (-hidroksialdehida) C H CH CH + H2O ,-aldehida tak jenuh Gambar 5. Skema reaksi kondensasi aldol silang melalui mekanisme enolat Reaksi Claisen-Schmidt merupakan bagian dari kondensasi aldol silang yang melibatkan reaksi antara aldehida aromatik dengan alkil atau aril keton. Salah satu contoh reaksi Claisen-Schmidt 10 adalah pada sintesis senyawa benzilidensikloheksanon, dimana produk sintesis diperoleh dari reaksi antara benzaldehida dengan sikloheksanon (Yuliyani, 2016). Pada sintesis senyawa benzilidensikloheksanon, sikloheksanon yang memiliki hidrogen alfa (Hα) bereaksi dengan NaOH membentuk suatu enolat. Enolat yang terbentuk kemudian menyerang karbon karbonil dari benzaldehida dan dilanjutkan dehidrasi membentuk produk aldol (Yuliyani, 2016). Mekanisme reaksi sintesis senyawa benzilidensikloheksanon ditunjukkan pada Gambar 6. O O H O OH + H O O O H2O O CH C H + ion alkoksida H2O HO O H C H O CH H2O + benzilidensikloheksanon Gambar 6. Mekanisme reaksi sintesis senyawa benzilidensikloheksanon Benzilidensikloheksanon yang terbentuk masih memiliki hidrogen alfa. Hidrogen alfa (Hα) ini memungkinkan bereaksi dengan NaOH membentuk suatu enolat. Ion enolat akan menyerang karbon karbonil dari benzaldehida yang lain dan terjadi protonasi membentuk senyawa aldol. Senyawa aldol yang terbentuk akan terdehidrasi membentuk senyawa dibenzilidensikloheksanon (Yuliyani, 2016). 11 Mekanisme reaksi pembentukan senyawa dibenzilidensikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 7. H C O H H C H OH O H C enolat benzilidensikloheksanon H C O O O H C C O O CH H H2O O H C O H OH CH H2O + dibenzilidensikloheksanon Gambar 7. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa dibenzilidensiklohesanon 4. Green Chemistry Pada tahun 1998 Paul Anastas dan John Warner memperkenalkan suatu konsep untuk mendesain proses dan hasil reaksi yang ramah lingkungan. Konsep ini dikenal dengan sebutan Green Chemistry. Konsep Green Chemistry terdiri dari 12 prinsip yakni (Anastas & Eghbali, 2010): a. Mencegah limbah hasil reaksi lebih diutamakan dibandingkan menangani limbah. b. Merancang metode sintesis untuk memaksimalkan reaksi dari semua bahan yang digunakan menjadi produk akhir. 12 c. Merancang metode sintesis yang meminimalkan penggunaan zat-zat kimia berbahaya yang dapat menimbulkan efek toksik pada manusia maupun lingkungan. d. Mendesain produk kimia yang tidak toksik atau memiliki toksisitas rendah dengan tetap mempertahankan fungsi dari produk. e. Menghindari atau meminimalkan penggunaan pelarut dan bahan kimia pembantu lain yang bersifat toksik. f. Mendesain penggunaan energi yang lebih efisien dan jika memungkinkan sintesis dilakukan pada suhu ruang dan tekanan atmosfer. g. Menggunakan bahan baku yang dapat diperbarui. h. Menghidari atau meminimalkan pembentukan derivate (senyawa antara) pada suatu reaksi. i. Menggunakan katalis yang selektif dalam reaksi untuk mempercepat pembentukan produk. j. Mendesain produk kimia yang dapat didaur ulang (terdegradasi) setelah digunakan dan tidak menimbulkan bahaya serta tidak terakumulasi di lingkungan. k. Memantau dan mengendalikan selama proses sintesis sebagai pencegahan timbulnya polusi dan pembentukan zat berbahaya. l. Mencegah kecelakaan dengan merancang penggunaan bahan sebelum proses sintesis berlangsung. 13 5. Metode MAOS (Microwave Assisted Organic Synthesis) Pada pertengahan tahun 1980an, teknologi microwave mulai diperkenalkan dan digunakan dalam sintesis senyawa organik. Teknologi ini memanfaatkan radiasi gelombang mikro sebagai sumber energi yang memungkinkan terjadinya pemanasan secara langsung ke reaktan (Lidstrom et al., 2001). Metode sintesis menggunakan teknologi microwave selanjutnya lebih dikenal dengan sebutan MAOS (Microwave Assisted Organic Synthesis). Sebelumnya, telah ada metode sintesis secara konvensional yang menggunakan alat-alat seperti mantel pemanas, penangas minyak (oil bath) atau hot plate sebagai sumber panas. Pada metode konvensional, suhu reaksi dikontrol berdasarkan titik didih pelarutnya. Pemanasan dengan metode konvensional ini kurang menguntungkan karena pemanasan sangat bergantung pada arus konveksi dan konduktivitas termal bahan penangas yang digunakan. Beberapa keunggulan sintesis menggunakan microwave diantaranya pemanasan lebih merata, waktu reaksi lebih singkat, memerlukan pelarut dalam jumlah sedikit dan menghasilkan produk sintesis dengan rendemen yang lebih baik (Kappe, 2008). Pada spekrum eklektromagnetik, gelombang mikro terletak diantara radiasi inframerah dan gelombang radio yakni pada panjang gelombang 1 cm sampai 1 m, setara dengan ferkuensi antara 30 GHz sampai 300 MHz. Akan tetapi untuk pemakaian oven microwave penggunaanya dibatasi pada panjang gelombang 12,2 cm (2,45 GHz) atau 33,3 cm (900 MHz). Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya gangguan pada radar dan telekomunikasi yang juga memanfaatkan gelombang mikro pada daerah yang sama (Cresswell & Haswell, 2001). 14 Penyinaran menggunakan gelombang mikro, memicu terjadinya pemanasan melalui dua mekanisme utama yakni polarisasi dipolar dan konduksi ionik. Polarisasi dipolar merupakan interaksi antara komponen medan listrik dengan molekul reaktan. Molekul yang memiliki momen dipol sensitif terhadap medan listrik, sehingga akan menyesuaikan diri dengan cara berotasi. Rotasi molekul ini akan mengakibatkan terjadinya gesekan dan tabrakan antar molekul yang kemudian menimbulkan panas. Sementara pada konduksi ionik, larutan yang mengandung ion ketika berada di bawah pengaruh medan listrik akan bergerak dan menyebabkan terjadinya tabrakan antar ion, dimana terjadi perubahan energi dari kinetik menjadi panas (Lidstrom et al., 2001). 6. Kromatografi Lapis Tipis Pada sintesis senyawa organik, produk sintesis yang dihasilkan umumnya terdapat dalam bentuk campuran. Untuk mengidentifikasi komponen-komponen dalam campuran dapat dilakukan melalui proses pemisahan. Berbagai metode pemisahan telah banyak digunakan, salah satunya adalah kromatografi lapis tipis. Metode pemisahan dengan kromatografi lapis tipis didasarkan pada perbedaan distribusi komponen-komponen campuran diantara dua fase yakni fase diam dan fase gerak (Wulandari, 2011). Fase diam yang biasa digunakan misalnya alumina, kieselguhr, bubuk seluosa, pati, sephadex dan yang paling banyak digunakan ialah silika gel. Fase diam ini dibentangkan pada permukaan plat kaca, alumunium foil atau film plastik sebagai penyongkong sebelum akhirnya dapat diaplikasikan. Untuk fase gerak, digunakan pelarut organik yang mudah menguap. Selain itu sebaiknya digunakan pelarut yang memiliki polaritas serendah mungkin untuk 15 mengurangi serapan dari setiap komponen dari campuran pelarut (Sastrohamidjojo, 2005). Dibandingkan kromatografi kolom dan kromatografi kertas, pemisahan menggunakan kromatografi lapis tipis memberikan keuntungan yaitu membutuhkan penyerap (fase diam) dan cuplikan dalam jumlah sedikit. Selain itu, pemisahan dengan kromatografi lapis tipis tidak mahal, membutuhkan waktu pemisahan yang relatif singkat, dan dapat digunakan untuk pemisahan senyawasenyawa yang bersifat hidrofobik (Sastrohamidjojo, 2005). Pemisahan menggunakan kromatografi lapis tipis dilakukan dengan cara menotolkan analit pada plat KLT dengan ukuran bercak sekecil mungkin. Penotolan analit dapat dilakukan secara manual menggunakan pipet mikro kapiler (microcaps), secara semiotomatis menggunakan Camag nanomat dan Camag Linomat atau secara otomatis menggunakan Camag Automatic TLC Sampler (ATS). Setelah analit ditotolkan pada plat, selanjutnya dimasukkan ke dalam chamber berisi eluen yang sebelumnya telah dijenuhkan. Eluen ini akan bermigrasi dari bawah ke atas untuk teknik pengembangan ascending, dan dari atas ke bawah untuk teknik pengembangan descending. Apabila eluen telah sampai pada batas plat kromatogram, plat dikeluarkan dari chamber dan selanjutnya noda pada plat dapat diamati secara langsung maupun menggunakan lampu UV (Wulandari, 2011). Faktor retardasi atau Retardation factor (Rf) digunakan untuk menyatakan posisi noda analit pada plat setelah proses elusi selesai. Nilai Rf merupakan perbandingan antara jarak yang ditempuh analit dengan jarak yang ditempuh eluen. Secara matematis dapat dinyatakan: 16 𝑅𝑓 = 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ 𝑒𝑙𝑢𝑒𝑛 Nilai Rf berada pada rentang 0 sampai 1. Akan tetapi nilai Rf yang baik berkisar antara 0,2-0,8. Nilai Rf kurang dari 0,2 menunjukkan belum terdapat kesetimbangan antara fase diam dan fase gerak dengan komponen analit. Sedangkan apabila nilai Rf lebih dari 0,8 dimungkinkan adanya gangguan oleh pengotor pada plat KLT ke noda komponen yang teramati pada lampu UV (Wulandari, 2011). Beberapa faktor yang mempengaruhi nilai Rf antara lain struktur kimia senyawa yang dipisahkan, sifat dan derajat aktivitas dari fase diam, tebal dan kerataan plat KLT, tingkat kemurnian fase gerak, tingkat kejenuhan uap dalam chamber, jumlah cuplikan yang digunakan, dan suhu lingkungan (Sastrohamidjojo, 2005). Kromatografi lapis tipis dapat digunakan untuk analisis secara kualitatif maupun kuantitatif. Salah satu metodenya adalah metode densitometri. Metode ini didasarkan pada interaksi radiasi elektromagnetik dengan noda analit pada plat KLT (fase diam). Analisis kualitatif dilakukan dengan membandingkan nilai Rf analit dengan Rf standar. Sedangkan analisis kuantitatif dilakukan dengan membandingkan luas area noda analit dengan luas area noda standar. Metode densitometri ini menggunakan KLT Scanner sebagai alat uji. Berdasarkan KLT Scanner dapat diketahui secara langsung nilai Rf dari analit. Selain itu juga dapat diketahui kemurnian analit dengan melihat persentase area hasil scanning, dimana persentase area ini diperoleh berdasarkan perbandingan spektrum densitometri analit dengan spektrum densitometri standar (Wulandari, 2011). 17 7. Rekristalisasi Rekristalisasi merupakan metode yang dapat digunakan untuk pemurnian senyawa hasil sintesis. Prinsip dasar rekristalisasi adalah pelarutan senyawa dalam pelarut yang sesuai pada titik didih pelarut, diikuti dengan pengkristalan kembali larutan pada suhu ruang atau suhu yang lebih dingin. Pada proses rekristalisasi perlu memperhatikan tahapan-tahapan agar dapat diperoleh hasil rekristalisasi yang maksimal. Beberapa tahap rekristalisasi diantaranya: a. Pemilihan pelarut yang tepat Pemilihan pelarut merupakan tahap penting dalam proses rekritalisasi, karena pelarut yang tepat akan menetukan tingkat kemurnian produk yang dihasilkan. Hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah pelarut tidak dapat melarutkan analit pada suhu ruang tetapi dapat melarutkannya pada titik didih pelarut tersebut. Pelarut yang digunakan dapat ditentukan berdasarkan literatur maupun teknik trial and error. Beberapa pelarut yang umum digunakan dalam proses rekristalisasi misalnya dietil eter, diklorometana, aseton, metanol, etanol, etil asetat, tetrahidrofuran, sikloheksana, dan air. b. Pelarutan senyawa Pelarutan senyawa dilakukan dengan cara memanaskan senyawa yang akan dimurnikan pada titik didih pelarut atau dekat titik didih dari pelarut. c. Penghilangan warna dan penyaringan Setelah padatan dilarutkan, memungkinkan terbentuk larutan yang berwarna. Hal ini dapat disebabkan adanya pengotor yang dapat merubah warna larutan tersebut. Sebagai contoh, adanya pengotor dapat diketahui jika senyawa 18 yang dimurnikan berwarna kuning namun larutannya berwarna hijau. Pengotor ini dapat dihilangkan dengan penambahan sejumlah tertentu zat aktif seperti karbon dalam larutan yang panas. Setelah karbon ditambahkan selanjutnya larutan dipanaskan sampai titik didih atau dekat titik didih pelarut dan disertai dengan pengadukan. Kemudian dilakukan penyaringan larutan dalam keadaan panas untuk menghilangkan kotoran yang tidak terlarut. d. Pembentukan kristal (rekristalisasi) Larutan panas hasil penyaringan didinginkan pada suhu ruang atau menggunakan penangas es untuk membentukan kristal. Pada proses ini larutan harus dijaga dari kontaminan-kontaminan agar kristal yang terbentuk memiliki kemurnian yang tinggi. Pada tahap ini kegagalan dalam pembentukan kristal mungkin terjadi. Hal ini dapat disebabkan karena terlalu banyak penambahan pelarut pada proses pelarutan senyawa. e. Pemisahan kristal murni melalui penyaringan Pemisahan senyawa dapat dilakukan dengan teknik miniscale dan teknik microscale. Pada teknik miniscale, kristal yang terbentuk dipisahkan dengan pompa vakum dan kemudian dicuci dengan pelarut. Selanjutnya pompa dinyalakan untuk menghilangkan sebanyak mungkin pelarut yang masih tersisa pada proses pencucian. Pada teknik microscale, kristal hasil rekristalisasi dipisahkan dengan sentrifugasi. f. Pengeringan kristal. Tahap terakhir dari proses rekristalisasi adalah pengeringan kristal. Pengeringan kristal dapat dilakukan pada suhu ruang atau menggunakan oven. 19 Apabila pengeringan menggunakan oven, hal yang harus diperhatikan adalah pengaturan suhu yakni suhu diatur 20-30 ºC dibawah titik leleh senyawa (Gilbert & Martin, 2011). 8. Spektrofotometer FTIR Spektroskopi inframerah merupakan metode analisis senyawa menggunakan radiasi inframerah. Spektroskopi inframerah dapat digunakan untuk analisis baik kuantitatif maupun kualitatif. Analisa secara kuantitatif digunakan untuk menentukan konsentrasi senyawa dalam campuran. Sedangkan analisis kualitatif digunakan untuk mengetahui gugus fungsi senyawa yang dianalisis, dengan syarat gugus fungsi tersebut memiliki momen dipol. Dasar analisis kualitatif adalah penyerapan radiasi inframerah oleh suatu molekul yang menyebabkan terjadinya vibrasi. Serapan inframerah setiap molekul spesifik, disebabkan tipe ikatan yang berbeda memiliki daerah serapan inframerah yang berbeda. Selain itu untuk tipe ikatan yang sama pada senyawa yang berbeda akan memiliki lingkungan yang berbeda, sehingga daerah serapan yang terbentukpun akan berbeda. Pada analisis kualitatif serapan yang digunakan umumnya berada pada daerah 400 – 4000 cm-1 (Sastrohamidjojo, 1992). Instrumen yang digunakan untuk mengukur serapan inframerah pada berbagai panjang gelombang ialah spektrofotometer FTIR (Fourier Transform Infra Red spectroscopy). Spektrofotometer FTIR terdiri atas cermin bergerak, cermin tetap, pemecah sinar (beam splitter), sumber radiasi, interferometer dan detektor. Cara kerja dari spektrofotometer FTIR yaitu ketika sinar datang dari sumber sinar maka sinar tersebut melewati sampel dan akan diteruskan. Selanjutnya 20 sinar akan dipecah oleh pemecah sinar, setengah dari sinar dipantulkan melalui cermin tetap dan setengah sisanya dipantulkan melalui cermin bergerak. Sinar yang telah dipantulkan dari kedua cermin, selanjutnya dipantulkan kembali ke pemecah sinar dan akhirnya keluar melalui celah ke detektor. Detektor kemudian akan membaca sinar yang masuk dan akan mengubahnya menjadi data spektrum inframerah (Sawant, 2011). Spektrum inframerah menyatakan korelasi antara besarnya intensitas serapan dengan panjang gelombang (cm-1). Untuk menginterpretasi gugus fungsi dalam spektrum inframerah dapat dilakukan dengan mengamati puncak-puncak yang tebentuk sesuai dengan daerah dimana gugus fungsi biasa menyerap (Sastrohamidjojo, 1992). Informasi mengenai daerah serapan gugus fungsional diberikan dalam Tabel 1. (Pavia et al., 2001). Tabel 1. Daerah serapan inframerah Gugus Fungsi Daerah Serapan (cm-1) Intensitas C=C aromatik 1600 – 1475 Sedang – lemah C=C alkena 1680 – 1600 Sedang – lemah C=O keton 1725 – 1705 kuat C-H alkana 3000 – 2850 kuat C-H aromatik 3150 – 3050 Sedang – lemah O-H alkohol 3500 – 3200 Sedang 9. Gass Chromatography Mass Spectroscopy (GCMS) Gass Chromatography Mass Spectroscopy (GCMS) merupakan metode analisis menggunakan dua metode yakni kromatografi gas dan spektroskopi massa. Kromatografi gas akan memberikan informasi mengenai jumlah komponen yang terdapat dalam sampel, sedangkan spektroskopi massa memberikan informasi 21 mengenai massa suatu molekul, massa-massa hasil fragmentasi molekul dan struktur senyawa kimia yang dianalisis (Bloch, 2006). Penggabungan dua metode ini sangat membantu dalam karakterisasi senyawa khususnya senyawa-senyawa organik, dimana komponen-komponen yang terelusi pada kromatografi gas akan dideteksi langsung dengan spektrometer massa sehingga dapat diketahui massa dari komponen, dan fragmentasinya. Kromatografi gas digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa yang dapat diuapkan. Secara umum teknik pemisahan dengan kromatografi gas adalah sampel yang berbentuk cair atau gas diinjeksikan ke dalam kolom GC yang dipanaskan. Sampel selanjutnya akan dibawa oleh gas pembawa melewati kolom GC, dimana kolom ini telah dilengkapi fase diam yang inert. Komponen-komponen akan bergerak zigzag melewati kolom dan akan dipisahkan berdasarkan distribusi pada fasa diam dan fasa gerak (gas pembawa). Komponen yang telah dipisahkan selanjutnya akan masuk ke sistem deteksi dan keluar dalam bentuk kromatogram (Bloch, 2006). Spektrometer massa merupakan instrumen yang dapat digunakan untuk mengetahui massa suatu molekul. Spektrometer massa terdiri dari 3 bagian utama yakni ruang pengionan, tabung analisator, dan ruang pendeteksi. Prinsip kerja spektrometer massa adalah sampel yang berbentuk gas masuk ke dalam ruang pengionan. Sampel selanjutnya akan melewati aliran elektron berenergi tinggi. Aliran elektron akan menyerang molekul sampel dan akan mengeluarkan elektron dari molekul tersebut menghasilkan kation berenergi tinggi yang disebut ion molekuler (M+). Ion molekuler yang terbentuk selanjutnya akan masuk ke dalam 22 tabung analisator dimana ion molekuler akan dibelokkan akibat pengaruh medan magnet. Ion molekuler dari tabung analisator diarahkan ke detektor dengan cara mengubah kekuatan medan magnet. Detektor kemudian mencatatnya dalam bentuk spektrum massa (Bloch, 2006). Spektrum massa merupakan grafik hubungan antara m/z (perbandingan massa dengan muatan partikel) dengan limpahan relatif. Puncak-puncak yang terbentuk pada spektrum massa menyatakan molekul dan fragmen-fragmennya. Puncak tertinggi dalam spektrum massa disebut base peak (puncak dasar) dengan kelimpahan sebesar 100%. Sedangkan puncak paling kanan dalam spektrum massa merupakan Ion molekuler (M+), yaitu suatu radikal ion yang terbentuk akibat hilangnya sebuah elektron dari molekul, dimana massa dari ion molekuler (M+) tersebut merupakan massa molekul senyawanya (Fessenden & Fessenden, 1982). Ion molekuler dapat diketahui jika memenuhi persyaratan yakni dalam spektrum merupakan ion dari massa yang paling besar, merupakan ion elektron-ganjil, dan mampu menghasilkan ion-ion yang penting dengan lepasnya fragmen netral (McLafferty, 1988). Ion molekuler yang tebentuk akan mengalami fragmentasi membentuk pecahan-pecahan radikal maupun ion netral yang lebih stabil. Beberapa hal terkait proses fragmentasi ion molekuler (M+) diantaranya: a. Hukum Nitrogen Pada hukum nitrogen disebutkan bahwa ion molekul memiliki bilangan massa genap apabila senyawanya memiliki atom nitrogen genap. Hukum nitrogen ini tidak hanya berlaku pada ion M+ tetapi pada semua ion sehingga hukum nitrogen juga dinyatakan ion elektron-ganjil memiliki bilangan massa genap bila 23 mengandung atom nitrogen genap atau ion elektron-genap memiliki bilangan massa ganjil jika terdapat jumlah atom nitrogen genap (McLafferty, 1988). b. Hukum Stevenson Hukum Stevenson menyatakan fragmentasi ikatan tunggal dalam ion elektron-gasal akan menghasilkan fragmen berupa ion dan radikal. A+ + BCD. ABCD A. + BCD+ c. Penataan ulang Mc Lafferty Penataan ulang Mc Lafferty terjadi apabila ion molekuler memiliki atom hidrogen γ terhadap gugus karbonil ion molekuler tersebut. Pada penataan ulang Mc Lafferty ini akan dilepaskan suatu alkena dari ion molekuler (Fessenden & Fessenden,1982). Contoh penataan ulang Mc Lafferty dapat dilihat pada Gambar 8. H H2C O CH2 H2C CH CH2 C H2 OH + CH H2C m/z = 44 m/z = 72 Gambar 8. Penataan ulang Mc Lafferty d. Hilangnya molekul kecil Pada proses fragmentasi juga dapat dilepaskan molekul-molekul kecil dari sebuah ion molekuler. Sebagai contoh dilepaskannya molekul air (H2O) dari ion molekul 1-butanol (m/z = 74) menghasilkan fragmen dengan m/z = 56 (Fessenden & Fessenden, 1982). Beberapa molekul-molekul kecil stabil yang dapat terlepas dari ion molekuler pada fragmentasi diberikan pada Tabel 2. (McLafferty, 1988). 24 Tabel 2. Molekul kecil yang dapat terelepas pada saat fragmentasi Molekul CH4 H2O C2H2` C2H4, CO, N2 C2H6, CH2O, NO C2H4O, C3H8, CO2 C6H10O m/z 16 18 26 28 30 44 98 B. Penelitian yang Relevan Pambudi (2013) berhasil melakukan sintesis senyawa 2-hidroksikalkon melalui reaksi kondensasi aldol silang antara 2-hidroksibenzaldehida dengan asetofenon menggunakan katalis NaOH. Sintesis dilakukan dengan tiga metode yakni metode konvensional, MAOS, dan sonokimia. Hasil sintesis menunjukkan pengggunaan metode MAOS dalam sintesis 2-hidroksikalkon memberikan persentase hasil paling baik dengan waktu reaksi paling singkat. Rendemen yang diperoleh pada sintesis 2-hidroksikalkon dengan metode MAOS sebesar 40,35% dengan waktu 30-50 detik. Sedangkan untuk metode sonokimia dan metode konvensional masing- masing diperoleh rendemen sebesar 31,62% dan 10,37% dengan waktu sintesis masing-masing adalah 30 menit dan 3 jam. Safitri (2016) melakukan penelitian mengenai pengaruh konsentrasi NaOH pada sintesis senyawa benzilidinsikloheksanon menggunakan metode MAOS. Pada penelitian tersebut ditentukan konsentrasi NaOH minimal yang dapat menghasilkan produk maksimal. Konsentrasi NaOH yang digunakan yaitu 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,01 dan 0,125 mol. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, konsentrasi NaOH 0,005 mol memberikan rendemen benzilidensikloheksanon. 25 optimal pada sintesis senyawa Handayani & Arty (2008) berhasil menyintesis senyawa benzalaseton dan senyawa turunannnya melalui reaksi kondensasi aldol silang antara benzaldehida dan aseton. Hasil penelitian menunjukkan sintesis dengan perbandingan benzaldehida : sikloheksanon 1:1 dihasilkan benzalaseton dan sintesis senyawa dengan perbandingan benzaldehida: sikloheksanon 1:2 dihasilkan senyawa dibenzalaseton. Yuliyani (2016) melakukan sintesis senyawa benzilidensikloheksanon dengan variasi rasio mol benzaldehida : sikloheksanon 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8 menggunakan metode stirring. Hasil sintesis menunjukkan rasio mol benzaldehida: sikloheksanon 1:6 memberikan rendemen maksimal yakni sebesar 12,73%. C. Kerangka Berfikir Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dapat disintesis melalui reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode MAOS. Penggunaan metode MAOS sebagai metode dalam sintesis senyawa organik memberikan keuntungan diantaranya waktu sintesis yang lebih singkat, pemanasan yang lebih merata dan menghasilkan produk dengan rendemen yang lebih baik. Pada sintesis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dilakukan variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida : sikloheksanon 1:1, 1:2, 1:4, 1:6 dan 1:8 untuk diperoleh produk terbaik yang diketahui dengan identifikasi menggunakan KLT, KLT Scanner, Spektrofotometer Cromatography Mass Spectroscophy (GCMS). 26 FTIR, dan Gas BAB III METODE PENELITIAN A. Subjek dan Objek Penelitian 1. Subjek Penelitian : Subjek penelitian ini yaitu senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. 2. Objek Penelitian : Objek penelitian ini yaitu variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon, rendemen, serta karakter senyawa hasil sintesis. B. Alat dan Bahan 1. Alat- Alat Penelitian a. Krus n. Hot plate b. Spatula o. Alumunium foil c. Pengaduk gelas p. Timbangan analitik d. Botol flakon q. Pipet ukur 2 mL dan 5 mL e. Kertas saring r. Plat KLT silica gel 60 F254 f. Pipa kapiler s. Microwave Oven (SIGMATIC g. Chamber MSO-25SSG) h. Pipet tetes t. KLT scanner (CAMAG) i. Ball pipet u. Spektrofotometer FTIR j. Penjepit besi (Shimadzu) k. Lampu spiritus v. Gas Chromatography Mass l. Penyaring Panas Spectroscopy (GCMS) m. Corong gelas 27 2. Bahan- Bahan Penelitian a. 3-Hidroksibenzaldehida (Sigma Aldrich) b. Sikloheksanon (Merck) c. NaOH (Merck) d. Metanol (p.a Merck) e. Etil asetat (p.a Merck) f. n-heksana (p.a Merck) g. Akuades C. Prosedur Penelitian Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dilakukan dengan cara melarutkan 0,2 gram (0,005 mol) NaOH dalam 2 mL metanol di dalam krus. Kemudian ditambahkan 3-Hidroksibenzaldehida sebanyak 0,61 gram (0,005 mol) dan sikloheksanon sebanyak 0,52 mL (0,005 mol) (1:1). Campuran reaksi diaduk, selanjutnya krus ditutup menggunakan aluminium foil yang telah diberi lubang. Krus yang berisi campuran reaksi dimasukkan ke dalam microwave selama 500 detik. Produk hasil sintesis didinginkan dan dikeringkan pada suhu ruang, dengan cara yang sama dilakukan pengulangan rasio mol 3-hidroksibenzaldehida : sikloheksanon 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8. Produk hasil sintesis yang telah kering ditimbang dan direkristalisasi. Identifikasi produk hasil sintesis menggunakan KLT dan KLT Scanner untuk menentukan senyawa target dengan kemurnian paling tinggi yang diidentifikasi lebih lanjut menggunakan spektrofotometer FTIR dan GCMS. 29 D. Teknik Analisis Data 1. Analisis Data Kuantitatif Analisis data kuantitatif digunakan untuk menentukan persentase rendemen produk hasil sintesis. Persentase rendemen dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: % rendemen = massa (gram)hasil percobaan massa (gram)teori × % kemurnian senyawa berdasarkan GCMS 2. Analisis Data Kualitatif Analisis data kualitatif dilakukan menggunakan: a. KLT untuk memisahkan senyawa-senyawa berdasarkan kepolarannya. b. KLT scanner untuk mengetahui kemurnian senyawa hasil sintesis. c. Spektrofotometer FTIR untuk mengetahui gugus fungsional senyawa hasil sintesis. d. GCMS untuk mengetahui Mr dan fragmentasinya. 30 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian 1. Hasil Reaksi Kondensasi Claisen-Schmidt Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dapat dihasilkan dari reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dengan sikloheksanon. Data produk hasil sintesis dapat dilihat pada Tabel 3. Adapun untuk produk hasil sintesis dapat dilihat pada Gambar 9. Tabel 3. Data produk hasil sintesis Kode Rasio mol Bentuk Warna Produk Produk (A:S) Padat Coklat-kuning A 1 1 Padat Coklat-kuning B 1 2 Pasta Coklat C 1 4 Pasta Coklat D 1 6 Pasta Coklat E 1 8 Keterangan: A= 3-hidroksibenzaldehida, S= Sikloheksanon A B C D Massa hasil (gram) 1,474 1,552 2,259 2,151 2,324 E Gambar 9. Produk hasil sintesis 2. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan KLT dan KLT Scanner Pada sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dilakukan identifikasi menggunakan KLT dan KLT Scanner untuk diketahui kemurnian senyawa hasil sintesis. Kromatogram KLT produk sintesis sebelum dan sesudah rekristalisasi diberikan pada Gambar 10, dengan A, B, C, D, E adalah produk hasil sintesis dan F adalah senyawa 3-hidroksibenzaldehida (bahan) yang digunakan 31 sebagai pembanding. Kromatogram hasil KLT Scanner bahan (3-hidroksibenzaldehida) dan produk sintesis sebelum direkristalisasi diberikan pada Gambar 11, 12, 13, 14, 15 dan 16. Kromatogram hasil KLT scanner produk sintesis setelah direkristalisasi diberikan pada Gambar 17, 18, dan 19. 1 2 F F A B C D E A B C D E Gambar 10. Kromatogram produk sebelum (1) dan sesudah (2) rekristalisasi Gambar 11. Kromatogram hasil KLT scanner F (3-hidroksibenzaldehida) Gambar 12. Kromatogram hasil KLT scanner produk A sebelum rekristalisasi 32 Gambar 13. Kromatogram hasil KLT scanner produk B sebelum rekristalisasi Gambar 14. Kromatogram hasil KLT scanner produk C sebelum rekristalisasi Gambar 15. Kromatogram hasil KLT scanner produk D sebelum rekristalisasi 33 Gambar 16. Kromatogram hasil KLT scanner produk E sebelum rekristalisasi Gambar 17. Kromatogram hasil KLT scanner produk C setelah rekristalisasi Gambar 18. Kromatogram hasil KLT scanner produk D setelah rekristalisasi 34 Gambar 19. Kromatogram hasil KLT scanner produk E setelah rekristalisasi 3. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan Spektrofotometer FTIR Identifikasi menggunakan spektrofotometer FTIR digunakan untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada produk hasil sintesis. Pada penelitian ini spektrum FTIR untuk produk D hasil sintesis disajikan pada Gambar 20. 30 %T 25 20 15 c d e 10 b 5 a e e e e 0 3900 3500 3100 2700 2300 1900 1500 1100 700 300 1/cm Gambar 20. Spektrum FTIR produk D Keterangan: a = 3448,72 cm-1 (-OH hidroksi) d = 1581,63 cm-1 (C=C alkena) b = 2931,80 cm-1 (C-H alkana) c = 1697,36 cm-1 (C=O keton) 35 e= 1458,18 cm-1 (C=C aromatik) 4. Hasil Identifikasi Produk Sintesis Menggunakan GCMS Kromatogram GC dan data kromatogram GC produk D masing-masing disajikan pada Gambar 21 dan Tabel 4. Spektrum massa produk D disajikan pada Gambar 22, 23 dan 24. 2 8 3 1 6 5 4 9 7 Gambar 21. Kromatogram Gas Chromatography produk D Tabel 4. Data hasil identifikasi produk D menggunakan GCMS Peak# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R.Time 2.153 4.086 12.845 13.132 16.916 17.760 19.229 24.304 24.433 I.Time 2.092 4.025 12.775 13.083 16.875 17.692 19.167 24.100 24.392 F.Time 2.200 4.150 12.917 13.183 16.983 17.850 19.317 24.392 24.575 Area 33049 953800 336227 48139 43362 276572 126882 1473406 377364 3668801 Area% 0.90 26.00 9.16 1.31 1.18 7.54 3.46 40.16 10.29 100.00 Height 9673 400349 107964 17951 11532 71517 30826 175506 64434 889752 Gambar 22. Spektrum massa puncak ke 3 dengan Rt 12,845 menit 36 Gambar 23. Spektrum massa puncak ke 7 dengan Rt 19,229 menit Gambar 24. Spektrum massa puncak ke 8 dengan Rt 24,304 menit B. Pembahasan 1. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan KLT dan KLT Scanner Identifikasi menggunakan KLT bertujuan untuk memisahkan berbagai senyawa yang tedapat dalam campuran. Adapun identifikasi menggunakan KLT scanner, bertujuan untuk mengetahui kemurnian produk hasil sintesis. Pada identifikasi dengan KLT, digunakan pelarut berupa metanol untuk melarutkan produk hasil sintesis. Selain itu, identifikasi juga menggunakan eluen berupa campuran etil asetat dan n-heksan dengan perbandingan etil asetat: n-heksan 1:2. Pemilihan eluen dan penentuan perbandingan eluen dilakukan berdasarkan teknik trial and error. Eluen yang dipilih adalah eluen yang memiliki tingkat kepolaran serendah mungkin agar pada saat elusi, noda sampel lebih terikat pada fase diam dibanding fase geraknya. 37 Identifikasi menggunakan KLT dilakukan dengan menotolkan sampel pada plat KLT yang sebelumnya telah diberi batas bawah dan batas atas. Batas bawah berjarak 1 cm dari ujung bawah plat dan batas atas berjarak 1 cm dari ujung atas plat. Pada saat penotolan sampel, jarak antar sampel yang ditotolkan perlu diperhatikan. Tujuannya agar tidak terjadi tabrakan antar noda ketika proses elusi dilakukan, dalam hal ini jarak antar noda adalah 0,5 cm. Selanjutnya proses elusi dilakukan hingga eluen sampai pada batas atas plat KLT. Pada proses ini senyawasenyawa akan terpisah berdasarkan tingkat kepolarannya. Senyawa yang polar lebih terikat pada fase diam, sedangkan senyawa yang kurang polar cenderung terbawa oleh eluen. Harga Rf untuk senyawa yang kurang polar akan lebih besar dibanding Rf senyawa yang polar. Hasil pemisahan dengan KLT diamati menggunakan lampu UV dengan panjang gelombang 366 nm. Hasil pemisahan ini selajutnya diidentifikasi lebih lanjut menggunakan KLT scanner. Berdasarkan identifikasi menggunakan KLT scanner diperkirakan terdapat dua produk hasil sintesis dengan puncak bersebelahan. Penentuan produk I dan produk II ini berdasarkan hasil identifikasi KLT scanner pada penelitian Yuliyani (2016). Pada penelitian tersebut, produk I dan II memiliki puncak yang besebelahan yakni untuk produk I berada pada rentang Rf 0,56-0,64 dan produk II berada pada rentang Rf 0,42-0,47. Pada penelitian Yuliyani (2016) produk I merupakan senyawa dibenzilidensikloheksanon dan produk II merupakan senyawa benzilidensikloheksanon. Perbandingan hasil identifikasi KLT scanner pada penelitian ini dengan hasil identifikasi KLT scanner pada penelitian Yuliyani (2016) dapat dilihat pada Tabel 5. 38 Tabel 5. Data KLT scanner hasil penelitian dan KLT scanner penelitian Yuliyani (2016) Produk I Produk II (Yuliyani, 2016) Kadar Kadar Kadar Rf Rf Rf (%) (%) (%) A 1:1 0,43 12,54 0,64 72,14 0,37 39,52 B 1:2 0,42 7,36 0,59 76,39 0,36 34,63 C 1:4 0,42 66,11 0,56 64,44 D 1:6 0,56 5,83 0,41 67,26 E 1:8 0,58 8,74 0,41 54,06 Keterangan= *(A:S) = (3-hidroksibenzaldehida : Sikloheksanon) Rasio Kode mol produk (A:S)* Produk I Produk II (Yuliyani, 2016) Kadar Rf (%) 0,47 6,88 0,43 12,31 0,42 23,00 0,44 53,46 0,42 14,64 Hasil KLT scanner pada penelitian Yuliyani (2016) apabila dibandingkan dengan KLT scanner pada penelitian ini akan diketahui produk I berada pada rentang Rf 0,42-0,43 dan produk II berada pada rentang Rf 0,36-0,41. Produk I memiliki Rf yang lebih besar dibanding produk II. Hal ini menunjukkan produk I bersifat kurang polar dibanding produk II. Produk I diduga merupakan senyawa 2,6-bis(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dan produk II diduga merupakan senyawa target yakni senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. Pada sintesis dengan rasio mol 3-hidroksibenzaldehia: sikloheksanon 1:6 dan 1:8 (produk D dan E) tidak dihasilkan produk I, sedangkan pada sintesis dengan rasio mol 3hidroksibezaldehida: sikloheksanon 1:4 (produk C) tidak dihasilkan produk II. Hasil identifikasi menggunakan KLT scanner seperti terlihat pada Gambar 12, 13, 14, 15 dan 16 menunjukkan produk I dan II memilki tingkat kemurnian yang rendah. Sehingga perlu dilakukan rekrisatalisasi untuk meningkatkan kemurnian produk hasil sintesis. Hasil rekristalisasi selanjutnya diidentifikasi menggunakan KLT dan KLT scanner. Hasil identifikasi menggunakan KLT (Gambar 10) menunjukkan produk A dan B sebelum dan sesudah rekristalisasi memiliki pola 39 noda yang sama. Sehingga identifikasi menggunaka KLT scanner untuk produk yang telah direkristalisasi dilakukan pada produk C, D dan E. Hasil identifikasi menggunakan KLT scanner untuk produk C, D dan E yang telah direkristalisasi seperti terlihat pada Gambar 17, 18 dan 19 menunjukkan tingkat kemurnian senyawa target setelah direkristalisasi lebih rendah dibanding kemurnian senyawa target sebelum rekristalisasi. Penurunan tingkat kemurnian ini dapat disebabkan adanya kontaminan-kontaminan yang masuk pada saat rekritalisasi berlangsung. Identifikasi lebih lanjut menggunakan spektroskopi FTIR dan GCMS dilakukan pada produk D (sebelum rekristalisasi) dengan rasio mol 3hidroksibenzaldehida: sikloheksanon 1:6. Produk D dipilih karena diperkirakan terdapat senyawa target dengan tingkat kemurnian paling baik yaitu sebesar 67,26%. Perbandingan hasil KLT scanner senyawa terget sebelum dan setelah rekristalisasi disajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Data KLT scanner senyawa target sebelum dan sesudah rekristalisasi Kode produk Rasio mol (A:S) A B C D E 1:1 1:2 1:4 1:6 1:8 Sebelum rekristalisasi Kadar Rf (%) 0,37 39,52 0,36 34,63 0,41 67,26 0,41 54,06 Setelah rekristalisasi Kadar Rf (%) 0,50 22,43 0,50 27,32 2. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan Spektrofotometer FTIR Identifikasi produk sintesis menggunakan spektrofotometer FTIR bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada suatu senyawa. Pada penelitian ini produk sintesis yang diidentifikasi menggunakan spektrofotometer FTIR adalah produk D. Hal ini berdasarkan hasil identifikasi menggunakan KLT dan KLT 40 Scanner, dimana produk D memiliki kemurnian paling baik. Spektrum FTIR produk D dianalisis untuk mengetahui gugus-gugus fungsinya. Analisis dilakukan dengan membandingkan daerah serapan pada spektrum FTIR produk D dengan daerah serapan secara teori. Perbandingan daerah serapan produk D hasil sintesis dengan teori dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Perbandingan Daerah Serapan Produk D Hasil Sintesis Dengan Teori Gugus Fungsi C=C aromatik C–H alkana C=C alkena C=O keton –OH Daerah Serapan (cm-1) Secara Teori Produk Hasil Sintesis 1600 – 1475 3000 – 2850 1680 – 1600 1725 – 1705 3500 – 3200 1458,18 2931,80 1581,63 1697,36 3448,72 Berdasarkan spektrum FTIR (Gambar 20), adanya serapan melebar pada daerah serapan 3448,72 cm-1 menunjukkan gugus –OH. Serapan –OH yang lebar ini dapat disebabakan karena adanya ikatan hidrogen. Serapan pada daerah 1697,36 cm-1 menunjukkan gugus fungsi C=O keton. Gugus fungsi C=O keton mengalami sedikit pergeseran ke daerah serapan yang lebih rendah, dimana berdasarkan teori gugus C=O umumnya muncul pada daerah 1725-1705 cm-1. Pergeseran serapan ini dapat disebabkan gugus C=O keton berkonjugasi dengan C=C alkena menyebabkan terjadinya pergeseran. Adanya gugus fungsi C=C alkena ditunjukkan dengan serapan pada daerah 1581,63 cm-1. Selanjutnya adanya serapan pada daerah 1458,18 cm-1 menunjukkan gugus fungsi C=C aromatik dan serapan pada daerah 2931,80 cm-1 menunjukkan gugus C–H alkana. Gugus-gugus fungsi yang teridentifikasi pada spektrum FTIR adalah gugus fungsi yang terdapat pada senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon maupun 41 senyawa 2,6-bis(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. Hal ini karena keduanya memiliki gugus fungsi yang sama, sehingga belum dapat ditentukan secara pasti struktur dari produk hasil sintesis. Identifikasi menggunakan GCMS perlu dilakukan untuk mengetahui struktur produk hasil sintesis. 3. Identifikasi Produk Hasil Sintesis Menggunakan GCMS Kromatografi gas dapat digunakan untuk mengidentifikasi jumlah komponen yang terdapat dalam sampel (Bloch, 2006). Hasil identifikasi muncul sebagai kromatogram dengan puncak-puncak yang menunjukkan komponen hasil pemisahan. Komponen-komponen yang teridentifikasi selanjutnya dapat diketahui strukturnya dengan melihat spektrum massa. Hasil identifikasi senyawa berdasarkan kromatogram GC dan spektrum massa disajikan pada Tabel 8. Tabel 8. Identifikasi senyawa pada produk D menggunakan GCMS Puncak M+ Senyawa Keterangan 2 98 Sikloheksanon 3 178 2-sikloheksilidensikloheksanon 7 202 2-(3'-hidroksibenziliden)siklohesanon 8 282 2-(3'-hidroksibenziliden)-6sikloheksilidensikloheksanon Sisa bahan Produk samping Senyawa target Produk samping Rendemen (%) 22,14 7,37 61,26 Berdasarkan kromatogram GC pada Gambar 21, menunjukkan produk D hasil sintesis memiliki sembilan puncak. Puncak ketujuh pada kromatogram GC memiliki persen area sebesar 3,46% dan waktu retensi (Rt) sebesar 19,229 menit. Puncak ketujuh dari kromatogram GC diketahui merupakan senyawa 2-(3'hidroksibenziliden)sikloheksanon. Puncak ini pada spektrum massa memiliki ion molekuler dengan m/z 202, dimana berdasarkan teori senyawa 2-(3'-hidroksi- 42 benziliden)sikloheksanon memiliki Mr 202. Pola fragmentasi untuk senyawa 2-(3'hidroksibenziliden)sikloheksanon diawali dengan penembakan elektron berkekuatan tinggi ke elektron dari atom O pada gugus hidroksi. Penembakan menghasilkan ion fragmen dengan m/z 202. Ion fragmen ini mengalami fragmentasi dengan melepas radikal hidrogen menjadi ion fragmen dengan m/z 201. Selanjutnya terjadi fragmentasi dengan melepas gugus CO menghasilkan ion fragmen dengan m/z 173. Ion fragmen dengan m/z 173 mengalami fragmentasi dengan melepas gugus CO menghasilkan ion fragmen dengan m/z 145. Selanjutnya terjadi tata ulang hidrogen dan pelepasan siklobutena menghasilkan ion fragmen dengan m/z 91. Ion fragmen dengan m/z 91 mengalami fragmentasi dengan melepas etuna menghasilkan ion fragmen dengan m/z 65. Pola fragmentasi senyawa 2-(3'hidroksibenziliden)sikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 25. O O O e O +H O H O H m/z = 201 m/z = 202 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon O O O + CO O O m/z = 201 m/z = 201 m/z = 173 O CO + m/z = 145 m/z = 173 Gambar 25a. Pola fragmentasi puncak ketujuh 43 CH2 + H m/z = 91 m/z = 145 CH2 CH2 + HC CH m/z = 65 m/z = 91 Gambar 25b. Pola fragmentasi puncak ketujuh Selain senyawa target, juga teridentifikasi sisa bahan yaitu sikloheksanon dan produk samping berupa senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dan senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon. Senyawa sikloheksanon teridentifikasi pada puncak kedua dari kromatogram GC dengan Rt sebesar 4,086 menit dan persen area sebesar 26,00%. Pada spektrum massa sikloheksanon memiliki ion molekuler dengan m/z sebesar 98. Senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon teridentifikasi pada pada puncak ketiga dari kromatogram GC dengan Rt sebesar 12,845 menit dan persen area sebesar 9,16%. Pada spektrum massa senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon memiliki ion molekuler dengan m/z sebesar 178. Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon teridentifikasi pada puncak kedelapan dari kromatogram GC dengan Rt 24,304 menit dan memiliki persen area sebesar 40,16%. Pada spektrum massa senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon memiliki ion molekuler dengan m/z 282. Pola fragmentasi untuk senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon diawali dengan penembakan elektron pada atom O menghasilkan ion molekuler dengan m/z 178. Ion molekuler dengan m/z 178 ini mengalami fragmentasi dengan melepas radikal C2H5 menghasilkan ion fragmen dengan m/z 149. Selanjutnya terjadi 44 fragmentasi dengan melepas gugus CO menghasilkan ion fragmen dengan m/z 121, dan dilanjutkan fragmentasi dengan melepas C3H6 menghasilkan ion fragmen dengan m/z 79. Pola fragmentasi senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 26. O O O CH2 e m/z = 178 2-siklobenzilidensikloheksanon m/z = 178 O O CH2 + H3C H CH2 H2C m/z = 149 m/z = 178 O C + CO H2C H2C m/z = 121 m/z = 149 C C + C3H6 H2C H2C m/z = 79 m/z = 121 Gambar 26. Pola fragmentasi puncak ketiga Pola fragmentasi senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon diawali dengan penembakan elektron pada atom O yang terikat pada C karbonil menghasilkan ion molekuler dengan m/z 282. Selanjutnya terjadi fragmentasi dengan melepas radikal O dan senyawa sikloheksena menghasilkan ion fragmen dengan m/z 184. Ion fragmen dengan m/z 184 ini mengalami penataan ulang hidrogen dan mengalami fragmentasi dengan melepas radikal CH3 45 menghasilkan ion fragmen dengan m/z 169. Selanjutnya terjadi fragmentasi dengan melepas radikal OH menghasilkan ion fragmen dengan m/z 152 dan fragmentasi kembali dengan melepaskan radikal C menghasilkan ion fragmen dengan m/z 128. Pola fragmentasi untuk senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 27. O O e O H 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon O H m/z = 282 O O H O H O H m/z = 282 m/z = 282 O + O H O H m/z = 184 m/z = 282 C CH2 CH2 O H O m/z = 184 H m/z = 184 Gambar 27a. Pola fragmentasi puncak kedelapan 46 + O C C H CH3 + CH CH2 O O H H m/z = 169 m/z = 184 C O C + OH + C2 H m/z = 152 m/z = 169 C HC C HC m/z = 152 m/z = 152 HC C H C H2C C CH m/z = 128 m/z = 152 Gambar 27b. Pola fragmentasi puncak kedelapan 4. Reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan Sikloheksanon Menggunakan Metode MAOS Metode MAOS (Microwave Assisted Organik Synthesis) telah banyak diterapkan pada berbagai sintesis senyawa organik. Metode ini memanfaatkan gelombang mikro pada oven microwave yang memicu terjadinya reaksi. Pada sintesis menggunakan metode MAOS, senyawa yang disinteis adalah senyawasenyawa yang bersifat polar, karena jika senyawa bersifat nonpolar, maka tidak terjadi interaksi dipol-dipol antar molekul atau dapat dikatakan reaksi sintesis tidak dapat berlangsung (Lidstrom et al., 2001). Sintesis menggunakan metode MAOS 47 memberikan banyak keuntungan diantaranya pemanasan lebih merata, waktu reaksi lebih singkat, memerlukan pelarut dalam jumlah sedikit dan menghasilkan produk sintesis dengan rendemen yang lebih baik (Kappe, 2008). Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon menggunakan metode MAOS dilakukan dengan melarutkan NaOH dalam metanol. NaOH dalam hal ini berperan sebagai katalis. NaOH yang digunakan sebesar 0,005 mol. Penggunaan konsentrasi NaOH ini didasarkan pada hasil penelitian Safitri (2016), dimana pada penelitian tersebut, rendemen maksimal diperoleh dari sintesis dengan konsentrasi NaOH 0,005 mol. Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dihasilkan dari reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon, dengan variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida : sikloheksanon 1:1, 1:2, 1:4, 1:6 dan 1:8. Variasi rasio mol yang digunakan merujuk pada penelitian Yuliyani (2016). Tujuan digunakannya variasi rasio mol 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon adalah untuk menekan terbentuknya produk samping. Produk samping mudah terbentuk karena sikloheksanon memiliki Hα dikedua sisinya. Hα merupakan hidrogen bersifat asam yang mudah diserang oleh ion hidroksi (OH-) dari suatu basa. Apabila OH- menyerang Hα dikedua sisi sikloheksanon maka akan terbentuk produk samping yang tidak diinginkan. Dengan penggunaan sikloheksanon yang berlebih akan menekan terbentuknya produk samping. Sintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dilakukan dalam suasana basa sehingga sintesis terjadi melalui mekanisme enolat. Mekanisme reaksi diawali dengan penyerangan ion hidoksi (OH-) ke hidrogen alfa (Hα) dari 48 sikloheksanon membentuk ion enolat. Ion enolat yang terbentuk beraksi dengan gugus karbonil dari 3-hidroksibenzaldehida membentuk ion alkoksida. Selanjutnya ion alkoksida bereaksi dengan H2O membentuk produk aldol dan mengalami dehidrasi membentuk senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. Mekanisme reaksi yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 28. O O O H H O OH + H2O O O O CH C H + OH OH ion alkoksida H2O HO O H C H O CH H2O + + OH OH 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon OH Gambar 28. Mekanisme reaksi sintesis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon Pada penelitian ini, hasil sintesis menunjukkan produk A dan B terbentuk padatan berwarna coklat-kekuningan, sedangkan produk C, D, dan E berbentuk pasta berwarna coklat. Produk sintesis ini dimurnikan dengan cara rekristalisasi. Hasil rekristalisasi menunjukkan produk A, B, C, D, maupun E berbentuk serbuk 49 berwarna coklat. Berdasarkan identifikasi menggunakan KLT, KLT scanner, spektroskopi FTIR dan GCMS menunjukkan produk D dengan rasio mol 3hidroksibenzaldehida:sikloheksanon 1:6 menghasilkan senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon dengan rendemen sebesar 7,37%. Penentuan rendemen pada penelitian ini dilakukan menggunakan kemurnian berdasarkan GCMS dan bukan berdasarkan data kemurnian KLT scanner. Hal ini karena data KLT scanner tidak dapat menunjukkan secara pasti adanya senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon. Untuk membuktikannya harus dilakukan identifikasi lebih lanjut menggunakan spektroskopi 1H-NMR. Akan tetapi, karena kemurnian produk hasil sintesis berdasarkan KLT scanner rendah sehingga tidak dapat dilakukan identifikasi menggunakan spektroskopi 1HNMR. Pada penelitian ini, persen keberhasilan untuk sintesis senyawa 2-(3'hidroksibenziliden)sikloheksanon sangat kecil. Hal ini dapat disebabkan banyaknya produk samping yang dihasilkan, diantaranya senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dan seyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon. Senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dihasilkan melalui reaksi self aldol condensation antar molekul sikloheksanon. Sikloheksanon dalam hal ini berperan baik sebagai nukleofil maupun elektrofil. Sikloheksanon yang memiliki Hα akan membentuk ion enolat. Selanjutnya ion enolat menyerang C karbonil dari sikloheksanon yang lain membentuk produk aldol dan terjadi dehidrasi membentuk senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon. Dehidrasi dapat terjadi karena sintesis dilakukan pemanasan (Bruice, 2007). Pada penelitian ini, 2-sikloheksiliden- 50 sikloheksanon yang terbentuk sebesar 22,14%. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 29. O O O H OH H O + H2O O O O + ion alkoksida H2O O OH + OH O H O OH + H2O 2-sikloheksilidensikloheksanon Gambar 29. Mekanisme pembentukan senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon dapat terbentuk karena adanya reaksi lebih lanjut pada senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon yang merupakan senyawa target. Hal ini karena senyawa target masih memiliki Hα yang memungkinkan bereaksi dengan OH- dari NaOH membentuk ion enolat. Ion enolat yang terbentuk akan bereaksi dengan C karbonil dari sikloheksanon dan dilanjutkan dehidrasi menghasilkan 2-(3'-hidroksi- 51 benziliden)-6-sikloheksiliden-sikloheksanon. Pada penelitian ini senyawa 2-(3'hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon yang terbentuk sebesar 61,26%. Mekanisme reaksi pembentukan senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6sikloheksilidensikloheksanon dapat dilihat pada Gambar 30. O H H C H O H C OH H + H2O OH 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon H C O OH O H O H C O + OH OH ion alkoksida H2O H C O OH + OH OH H C O H H C OH O + H2O OH OH 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksiliden sikloheksanon Gambar 30. Mekanisme pembentukan senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6sikloheksilidensikloheksanon 52 BAB V SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan: 1. Rendemen senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon yang disintesis melalui reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon menggunakan metode MAOS adalah 7,37%. 2. Produk samping hasil reaksi Claisen-Schmidt antara 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon adalah senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon dan senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksilidensikloheksanon. B. Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan menunjukkan persen keberhasilan yang sangat kecil, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memperhatikan beberapa Hal: 1. Optimasi waktu sintesis perlu dilakukan agar dapat mengetahui waktu optimal untuk menyintesis senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon menggunakan metode MAOS. 2. Perlu diperhatikan kebersihan alat selama proses rekristalisasi, untuk meminimalkan masuknya kontaminan-kontaminan . 53 DAFTAR PUSTAKA Anastas, P., & Eghbali, N. (2010). Green Chemistry : Principles and Practice. Chemical Society Reviews. 39(1). 301–312. Ao, G., Chu, X., Ji, Y., & Wang, J. (2014). Antioxidant Properties and PC12 Cell Protective Effects of a Novel Curcumin Analogue (2E,6E)-2,6-Bis(3,5dimethoxybenzylidene)cyclohexanone (MCH). International Journal of Molecular Science. 15. 3970–3988. Bloch, D. R. (2006). Organic Chemistry Demystified. New York: McGraw Hill. Bresnick, S. (2004). Intisari Kimia Organik. Jakarta: Hipokrates. Bruice, P.Y. (2007). Organic Chemistry fifth Edition. USA: Pearson Prentice Hall. Budimarwanti, & Handayani, S. (2010). Efektivitas Katalis Asam Basa Pada Sintesis 2-hidroksikalkon , Senyawa yang Berpotensi Sebagai Zat Warna. Prosding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia. Yogyakarta: FMIPA UNY. Cresswell, S. L., & Haswell, S. J. (2001). Microwave Ovens — Out of the Kitchen. Chemistry Education. 78(7). 900–904. Fessenden, R. J., & Fessenden, J. S. (1982). Kimia Organik. Jakarta: Erlangga. Fitriyani. (2015). Optimasi pembentukan senyawa 3-metoksi- 4-hidroksikalkon pada variasi jenis dan konsentrasi katalis melalui kondensasi claisen-schmidt dengan teknik grinding. Skripsi.Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga. Gilbert, J. C., & Martin, S. F. (2011). Experimental Organic Chemistry A Miniscale and Microscale Approach. USA: Brooks/Cole Cengange Learning. Handayani, S., & Arty, I. S. (2008). Synthesis of Hydroxyl Radical Scavengers from Benzalacetone and its Derivatives. Journal of Physical Science. 19(2). 61–68. Jones, D. a., Lelyveld, T. P., Mavrofidis, S. D., Kingman, S. W., & Miles, N. J. (2002). Microwave Heating Applications In Environmental Engineering—A Review. Resources, Conservation and Recycling. 34(2). 75–90. Kappe, C. O. (2008). Microwave Dielectric Heating In Synthetic Organic Chemistry. Chemical Society Reviews. 37(6). 1127–1139. Lidstrom, P., Tierney, J., Wathey, B., & Westman, J. (2001). Microwave Assisted Organic Synthesis-A Review. Tetrahedron. 57(589). 9225–9283. McLafferty, F. W. (1988). Interpretasi Spektra Massa. Yogyaka: Gadjah Mada University Press. Pambudi, W. (2013). Effectiveness Synthesis Of Hydroxychalcone By Using NaOH and NaOH + ZrO2-Montmorillonite Catalyst Through Conventional, 54 Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) And Sonochemical Methods. Tesis. Yogyakarta: FMIPA UGM. Pan, Z., Chen, C., Zhou, Y., Xu, F., & Xu, Y. (2016). Synthesis and Cytotoxic Evaluation of Monocarbonyl Analogs of Curcumin as Potential Anti-Tumor Agents. Drug Development Research. 77(2016). 43–49. Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S., & Vyvyaan J.R. (2001). introduction to Spectroscopy. Philadelphia: Sauders College. Safitri, N. D. (2016). Pengaruh Konsentrasi NaOH Pada Sintesis Benzilidensikloheksanon Menggunakan Metode Microwave Assisted Ogranic Synthesis (MAOS). Skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. Sardjiman, Yuliarti, N. N., Sasmito, & Nugroho, A. E. (2013). Synthesis And Evaluation Of Antioxidant and Anti-Inflammatory Activities Of 2-(4’dimethylaminobenzylidene)-6-benzylidenecyclohexanone. Indonesian J. Pharmacy. 24(3). 198–205. Sastrohamidjojo, H. (1992). Spektroskopi Inframerah. Yogyakarta: Liberty. Sastrohamidjojo, H. (2005). Kromatografi. Yogyakarta: Liberty. Sastrohamidjojo, H. (2011). Kimia Organik Dasar. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Sawant, S. D. (2011). FT-IR Spectroscopy : Principle , Technique And Mathematics. International Journal of Pharma and Bio Sciences. 2(1). 513– 519. Solhy, A., Amer, W., Karkouri, M., Tahir, R., El Bouari, A., Fihri, A.,Zahouily, M. (2011). Bi-Functional Modified-Phosphate Catalyzed The Synthesis of α-ά(EE)-bis(benzylidene)-cycloalkanones: Microwave Versus ConventionalHeating. Journal of Molecular Catalysis. A: Chemical. 336(2011). 8–15. Sufi, S. Akhtar, Adigopula, L. N., Syed, Basha Safilulla, Mukherjee, V., Coumar, M. S., Rao, P. H. S., & Rajagopalan, R. (2016). In-silico and In-vitro Anticancer Potential of a Curcumin Analogue (1E,6E)-1,7-di(1H-indol-3-yl)hepta1,6-diene-3,5-dione. Biomedical & Pharmacotherapy. 30(2016). 3–12. Wulandari, L. (2011). Kromatgrafi Lapis Tipis. Jember: Pt. Taman Kampus Persindo. Yuliyani, N. R. (2016). Pengaruh Variasi Rasio Mol Sikloheksanon-Benzaldehida Pada Sintesis Benzilidinsikloheksanon. skripsi. Yogyakarta: FMIPA UNY. 55 Lampiran 56 LAMPIRAN Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Bahan Berat molekul 3-hidroksibenzaldehida = 122,12 g/mol Berat molekul Sikloheksanon = 98,14 g/mol Densitas Sikloheksanon (p) = 0,9478 g/cm3 = 0,9478 g/mL Massa NaOH = 1 × 0,005 × 40 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 0,2 𝑔 Volume metanol = 2 mL 1. Rasio mol 3-hidroksibenzaldehida: Sikloheksanon (1:1) massa 3-hidroksibenzaldehida = 1 × 0,005 × 122,12 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,61 𝑔 massa Sikloheksanon volume Sikloheksanon = 1 × 0,005 × 98,14 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,49 𝑔 = 0,49 𝑔 0,9478 𝑔⁄𝑚𝐿 = 0,52 𝑚𝐿 2. Rasio mol 3-hidroksibenzaldehida: Sikloheksanon (1:2) massa 3-hidroksibenzaldehida = 1 × 0,005 × 122,12 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,61 𝑔 massa Sikloheksanon volume Sikloheksanon = 2 × 0,005 × 98,14 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,98 𝑔 0,9478 𝑔⁄𝑚𝐿 = 0,98 𝑔 = 1,04 mL 3. Rasio mol 3-hidroksibenzaldehida: Sikloheksanon (1:4) massa 3-hidroksibenzaldehida = 1 × 0,005 × 122,12 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,61 𝑔 massa Sikloheksanon volume Sikloheksanon = 4 × 0,005 × 98,14 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 1,96 𝑔 0,9478 𝑔⁄𝑚𝐿 57 = 1,96 𝑔 = 2,06 mL 4. Rasio mol 3-hidroksibenzaldehida: Sikloheksanon (1:6) massa 3-hidroksibenzaldehida = 1 × 0,005 × 122,12 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,61 𝑔 massa Sikloheksanon volume Sikloheksanon = 6 × 0,005 × 98,14 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 2,94 𝑔 0,9478 𝑔⁄𝑚𝐿 = 2,94 𝑔 = 3,10 mL Rasio mol 3-hidroksibenzaldehida: Sikloheksanon (1:8) massa 3-hidroksibenzaldehida = 1 × 0,005 × 122,12 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 0,61 𝑔 massa Sikloheksanon volume Sikloheksanon = 8 × 0,005 × 98,14 𝑔⁄𝑚𝑜𝑙 = 3,92 𝑔 0,9478 𝑔⁄𝑚𝐿 58 = 3,92 𝑔 = 4,12 mL Lampiran 2. Perhitungan Rendemen Produk Hasil Sintesis Perhitungan Rendemen Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon Dengan Rasio Mol 3-hidroksibenzaldehida-sikloheksanon (1:6) O O O C NaOH H + + OH 3-hidroksibenzaldehida OH 3-hidroksibenzilidensikloheksanon sikloheksanon Awal : 0,005 mol 0,03 mol - Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Sisa : 0,025 mol 0,005 mol - BM teoritis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon = 202 g/mol massa teoritis 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon = 0,005 mol x 202 g/mol = 1,01 gram massa 2-(3'-hidroksibenziliden)sikloheksanon hasil penelitian = 2,151 gram % rendemen = massa (gram)hasil percobaan % 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛 = massa (gram)teori × 2,151 𝑔𝑟𝑎𝑚 × 3,46 % = 7,37% 1,01 𝑔𝑟𝑎𝑚 59 % kemurnian senyawa berdasarkan GCMS H2O Perhitungan Rendemen Senyawa 2-sikloheksilidensikloheksanon O O O NaOH + sikloheksanon + H2O 2-sikloheksilidensikloheksanon sikloheksanon Awal : 0,03 mol 0,03 mol Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Sisa 0,025 mol 0,025 mol 0,005 mol : - BM teoritis 2-sikloheksilidensikloheksanon = 178 g/mol Massa teoritis 2-sikloheksilidensikloheksano n = 0,005 mol x 178 g/mol = 0,89 gram Massa 2-sikloheksilidensikloheksanon hasil penelitian % rendemen = %𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛 = massa (gram)hasil percobaan massa (gram)teori % kemurnian senyawa × berdasarkan GCMS 2,151 𝑔𝑟𝑎𝑚 × 9,16% = 22,14% 0,89 𝑔𝑟𝑎𝑚 60 = 2,151 gram Perhitungan Rendemen Senyawa 2-(3'-hidroksibenziliden)-6-sikloheksiliden sikloheksanon O O O C NaOH H + H2O + OH OH sikloheksanon 2-(3'-hidroksibenziliden)-6sikloheksilidensikloheksanon Awal : 0,005 mol 0,03 mol - Reaksi : 0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Sisa 0,025 mol 0,005 mol 3-hidroksibenzaldehida : - BM teoritis = 282 g/mol Massa teoritis = 0,005 mol x 282 g/mol = 1,41 gram Massa hasil penelitian = 2,151 gram % rendemen = %𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛 = massa (gram)hasil percobaan massa (gram)teori × % kemurnian senyawa berdasarkan GCMS 2,151 𝑔𝑟𝑎𝑚 × 40,16% = 61,26 % 1,41 𝑔𝑟𝑎𝑚 61 Lampiran 3. Bagan Alir Prosedur Kerja 3-hidroksibenzaldehida dan sikloheksanon (1:1, 1:2, 1:4, 1:6, dan 1:8) 0,005 mol Larutan NaOH dalam krus dihomogenkan Larutan Campuran dimicrowave selama 500 detik Produk hasil sintesis direkristalisasi Produk hasil rekristalisasi Dikarakterisasi menggunakan KLT scanner Produk dengan kemurnian paling tinggi Identifikasi dengan FTIR dan GCMS 62 Lampiran 4. TLC Scanner Produk Hasil Sintesis 1. TLC Scanner Produk Sebelum Rekristalisasi 63 64 65 2. TLC Scanner Produk Setelah Rekristalisasi 66 67 Lampiran 5. Spektrum FTIR Produk Hasil Sintesis Peak Intensity Base (H) Base (L) Area Corr. Area 13.501 Corr. Intensity 10.16 1 339.47 2 601.79 378.05 331.76 33.046 4.934 19.413 2.084 632.65 385.76 161.625 7.109 3 4 748.38 22.041 1.229 763.81 725.23 24.669 0.446 786.96 21.859 1.429 825.53 771.53 34.384 0.524 5 848.68 22.897 1.87 918.12 833.25 52.527 1.325 6 964.41 22.826 1.035 979.84 925.83 33.597 0.518 7 995.27 22.796 0.565 1010.7 979.84 19.64 0.151 8 1064.71 20.687 1.222 1095.57 1018.41 51.161 0.759 9 1126.43 19.227 0.944 1141.86 1103.28 27.097 0.391 10 1157.29 18.868 0.758 1180.44 1141.86 27.637 0.357 11 1273.02 14.823 2.956 1296.16 1188.15 83.126 4.031 12 1342.46 16.604 0.422 1350.17 1327.03 17.615 0.059 13 1404.18 14.842 0.792 1419.61 1365.6 43.75 0.767 14 1458.18 11.558 5.324 1504.48 1427.32 65.574 6.133 15 1581.63 11.659 6.044 1666.5 1512.19 129.09 12.182 16 1697.36 11.295 5.929 1820.8 1666.5 114.035 5.615 17 2337.72 18.741 0.908 2353.16 1959.68 255.743 0.312 18 2862.36 9.561 1.135 2877.79 2399.45 380.663 0.929 19 2931.8 6.325 4.239 2985.81 2885.51 107.574 9.657 20 3448.72 3.668 7.961 3703.33 2993.52 852.817 183.813 21 3873.06 11.326 0.133 3880.78 3849.92 29.004 0.111 68 Lampiran 6. Hasil Gas Chromatography Mass spectroscopy (GCMS) 1. Kromatogram GC Chromatogram Senyawa Aldol C:\GCMSsolution\Data\Project2\1013_P_GCMS\Senyawa Aldol.qgd Peak# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R.Time I.Time F.Time Area Area% Height 2.153 4.086 12.845 13.132 16.916 17.760 19.229 24.304 24.433 2.092 4.025 12.775 13.083 16.875 17.692 19.167 24.100 24.392 2.200 4.150 12.917 13.183 16.983 17.850 19.317 24.392 24.575 33049 953800 336227 48139 43362 276572 126882 1473406 377364 3668801 0.90 26.00 9.16 1.31 1.18 7.54 3.46 40.16 10.29 100.00 9673 400349 107964 17951 11532 71517 30826 175506 64434 889752 2.Spektrum Massa << Target >> Line#:1 R.Time:2.150(Scan#:259) MassPeaks:338 RawMode:Averaged 2.142-2.158(258-260) BasePeak:55.00(443) 69 70 71 Lampiran 7. Dokumentasi Proses Sintesis Larutan NaOH dalam krus Campuran senyawa Produk setelah dimicrowave 500 detik KLT bahan dan produk hasil sintesis Proses rekristalisasi Proses rekristalisasi 72 Proses rekristalisasi KLT bahan dan produk hasil Sintesis setelah direkristalisasi 1:1 1:2 1:4 Produk hasil sintesis 73 1:6 1:8
