Post on 21-Oct-2020
SINTESIS SENYAWA 2-(4´-KLOROBENZILIDENA)SIKLOHEKSANADION
DARI 1,3 SIKLOHEKSANADION DAN 4-KLOROBENZALDEHID DENGAN
KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Anintia Mara Christy
NIM : 078114143
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2011
ii
SINTESIS SENYAWA 2-(4´-KLOROBENZILIDENA)SIKLOHEKSANADION
DARI 1,3 SIKLOHEKSANADION DAN 4-KLOROBENZALDEHID DENGAN
KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Anintia Mara Christy
NIM : 078114143
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2011
iii
Persetujuan Pembimbing
SINTESIS SENYAWA 2-(4´-KLOROBENZILIDENA)SIKLOHEKSANADION
DARI 1,3 SIKLOHEKSANADION DAN 4-KLOROBENZALDEHID DENGAN
KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
Skripsi yang diajukan oleh:
Anintia Mara Christy
NIM : 078114143
telah disetujui oleh:
Pembimbing Utama
Jeffry Julianus, M. Si. pada tanggal 18 Januari 2011
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Orang mulia akan mempelajari sesuatu yang belum dipelajarinya dan tak
akan berhenti sampai dipahaminya
Orang yang tulus tidak hanya sadar akan dirinya; tetapi dengan
kemampuannya, ia mampu menyempurnakan orang lain
Keberhasilan tercapai karena belajar dan latihan terus menerus
Confucius
Bagaimanapun sulitnya tugas, jika kamu tidak berusaha
melaksanakannya bagaimana kamu tahu bahwa kamu tidak dapat
melakukannya
Lie Li
Segala perkara dapat kutanggung dalam Dia yang memberi kekuatan
kepadaku
(Filipi 4: 13)
Karya ini penulis persembahkan kepada :
“Papa dan Mama” atas semua dukungan materi dan spiritual yang
diberikan
“Adik-adikku” yang kusayangi
“Almamaterku” yang membesarkan aku
Dan “Aku” sendiri atas perjuanganku
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Anintia Mara Christy
Nomor Mahasiswa : 07 8114 143
Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:
SINTESIS SENYAWA 2-(4´-KLOROBENZILIDENA)SIKLOHEKSANADION
DARI 1,3 SIKLOHEKSANADION DAN 4-KLOROBENZALDEHID DENGAN
KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk
media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas,
dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu
meminta ijin dari saya ataupun memberi royalti kepada saya selama tetap mencantumkan
nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenamya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal: 8 Februari 2011
Yang menyatakan
(Anintia Mara Christy)
vii
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan atas berkat dan kasih-Nya yang memberikan
kekuatan bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sintesis Senyawa
2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion dari 1,3-Sikloheksanadion dan 4-
klorobenzaldehid dengan Katalis Kalium Hidroksida” dengan baik. Skripsi ini
disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana Strata
Satu Program Studi Farmasi (S. Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta.
Skripsi ini tersusun berkat bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu
penulis menyampaikan ucapan terimakasi kepada:
1. Ipang Djunarko, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi, Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan kepada penulis sekaligus sebagai dosen penguji
atas segala masukan, kritik, dan sarannya.
3. Dra. M. M. Yetty Tjandrawati, M. Si. selaku dosen penguji atas segala
masukan, kritik dan sarannya.
4. Prof. Dr. Sri Noegrohati, Apt., selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan sekaligus sebagai dosen penguji atas
segala masukan, kritik, dan sarannya.
viii
5. Rini Dwi Astuti, M.Si, Apt., selaku kepala laboratorium Farmasi, atas ijin
yang diberikan kepada penulis untuk melakukan penelitian di laboratorium
Farmasi.
6. Christine Patramurti, M.Si. Apt, atas bantuannya kepada tim peneliti dalam
melakukan penelitian atas beberapa masukan, kritik, dan saran yang telah
diberikan kepada tim penelitii.
7. Staf Laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah
menemani dan membantu penulis selama melakukan penelitian.
8. Teman-teman yang sering menemani penulis ngobrol : Tiwi, Lia, Yunita,
Dinar, Siwi, Eka, Oki, Reka, Evina, Cintya, Aji, Nana, Ridho, Ferdian, Sin-sin
atas dukungan dan semangatnya
9. Teman-teman satu tim penelitian : Ardi, Wiwid, dan Fandri, atas dukungan
dan bantuannya selama penulis melakukan penelitian
10. Inta, Santi, Ipin, sebagai sahabat yang selalu memberikan doa dan semangat
kepada penulis.
11. Jefta Teguh Saroso yang selalu bersedia menemani penulis dalam suka
maupun duka, dan tanpa lelah untuk selalu memberikan masukan yang
membangun kepada penulis dalam menghadapi setiap persoalan dan dalam
menyikapi beberapa hal.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, yang telah
membantu terselesaikannya skripsi ini.
ix
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini banyak kesalahan dan
kekurangan mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan penulis. Untuk itu
penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Akhir
kata semoga skripsi ini dapat berguna bagi pembaca.
Penulis
x
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 1 Januari 2011
Penulis
Anintia Mara Christy
xi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ……………………………………………………….. i
HALAMAN JUDUL ………………………………………………………….. ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ……………………………… iii
HALAMAN PENGESAHAN ………………………………………………… iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ……………………………………………… v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS.........………………………………. vi
PRAKATA ……………………………………………………………………. vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ………………………………………. x
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi
DAFTAR TABEL …………………………………………………………….. xv
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………….. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………….. xviii
INTISARI ……………………………………………………………………... xvix
ABSTRACT ……………………………………………………………………. xx
BAB I. PENGANTAR ……………………………………………………….. 1
A. Latar Belakang …………………………………………………... 1
1. Permasalahan ………………………………………………... 4
2. Keaslian penelitian …………………………………………... 4
3. Manfaat penelitian …………………………………………… 4
xii
B. Tujuan Penelitian ………………………………………………… 5
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ………………………………………… 6
A. Kurkumin sebagai Senyawa Penuntun (Senyawa Induk) ……….. 6
B. Sintesis Senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion …… 7
C. Analisis Pendahuluan …………………………………………… 9
1. Pemeriksaan organoleptis …………………………………... 9
2. Pemeriksaan kelarutan ……………………………………… 9
D. Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis 10
1. Rekristalisasi ……………………………………………….. 10
2. Pemeriksaan titik lebur ……………………………………... 12
3. Kromatografi Lapis Tipis (KLT) ……………………………. 14
4. Gas Chromatography-Mass Spectra (GC-MS) ……………... 15
E. Elusidasi Struktur ………………………………………………. 15
1. Spektrofotometri Inframerah (IR) ………………………….. 15
2. Spektroskopi Massa ………………………………………… 17
F. Landasan Teori …………………………………………………. 20
G. Hipotesis ………………………………………………………... 21
BAB III. METODE PENELITIAN …………………………………………... 22
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ………………………………... 22
B. Definisi Operasional ……………………………………………. 22
C. Bahan Penelitian ………………………………………………... 22
D. Alat Penelitian ………………………………………………….. 23
xiii
E. Tata Cara Penelitian ……………………………………………. 23
1. Sintesis 2,4 Klorobenzilidena sikloheksanadion …………… 23
2. Isolasi senyawa hasil sintesis ……………………………….. 24
3. Kristalisasi (pendesakan padatan) ………………………….. 24
4. Analisis senyawa hasil sintesis ……………………………... 25
5. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis …………………… 26
F. Analisis Hasil …………………………………………………... 27
1. Rendemen ………………………………………………….. 27
2. Analisis pendahuluan ………………………………………. 28
3. Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis …………….. 28
4. Elusidasi struktur …………………………………………… 28
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………... 29
A. Sintesis 2-(4’-klorobenzilidena) sikloheksanadion ……………… 29
B. Analisis Pendahuluan ……………………………………………. 35
1. Pemeriksaan organoleptis …………………………………… 35
2. Pemeriksaan kelarutan ………………………………………. 36
3. Pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan kromatografi lapis
Tipis (KLT) ………………………………………………….. 37
4. Uji titik lebur senyawa hasil sintesis ………………………… 39
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis ………………………. 40
1. Pengujian senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi IR …... 40
xiv
2. Pengujian senyawa hasil sintesis dengan GC-MS …………… 43
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………… 52
A. Kesimpulan ……………………………………………………… 52
B. Saran …………………………………………………………….. 52
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………… 53
LAMPIRAN …………………………………………………………………. 55
BIOGRAFI PENULIS ……………………………………………………….. 65
xv
DAFTAR TABEL
Tabel I. Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV ……………….. 10
Tabel II. Perbandingan organoleptis senyawa hasil sintesis dengan starting ma-
terial ………………………………………………………………… 35
Tabel III. Perbandingan kelarutan senyawa hasil sintesis dengan starting ma-
terial ………………………………………………………………… 36
Tabel IV. Keterangan gambar kromatogram senyawa hasil sintesis ………… 38
Tabel V. Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis ……………. 41
Tabel VI. Perbedaan Interpretasi Spektra Starting Material dengan Senyawa
Hasil Sintesis ……………………………………………………... 43
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Senyawa kurkumin sebagai senyawa penuntun dibagi menjadi tiga
gugus farmakofor A, B, dan C …………………………………… 2
Gambar 2. Struktur senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion …………… 3
Gambar 3. Struktur senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion …….. 3
Gambar 4. Senyawa kurkumin sebagai senyawa penuntun dibagi menjadi tiga
gugus farmakofor A, B, dan C …………………………………… 6
Gambar 5. Macam ikatan yang dipengaruhi oleh frekuensi …………………. 16
Gambar 6. Penataan ulang McLafferty ………………………………………. 20
Gambar 7. Reaksi umum sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) siklohek-
sanadion dengan katalis basa KOH ………………………………. 21
Gambar 8. Dua hidrogen α pada 1,3-sikloheksandion ……………………….. 29
Gambar 9. 4-klorobenzaldehid ………………………………………………. 29
Gambar 10. Mekanisme reaksi pembentukan ion enolat ……………………… 30
Gambar 11. Mekanisme reaksi sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)
Sikloheksanadion ……………………………………………… 31
Gambar 12. Foto senyawa hasil sintesis dan starting material ……………. 35
Gambar 13. Kemungkinan interaksi yang terjadi antara senyawa senyawa
2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion dengan kloroform ... 37
Gambar 14. Kromatogram senyawa hasil sintesis ………………………….. 38
Gambar 15. Spektra infra merah senyawa hasil sintesis …………………… 40
xvii
Gambar 16. Spektra Infra merah 4-klorobenzaldehid ………………………... 42
Gambar 17. Spektra Infra merah 1,3-sikloheksanadion ……………………... 42
Gambar 18. Kromatogram Gas-Chromatography senyawa hasil sintesis … 44
Gambar 19. Spektra Mass Spektroscopy senyawa hasil sintesis pada wak-
tu retensi 19,656 ……………………………………………….. 44
Gambar 20. Interpretasi pelepasan molekul senyawa 2,4-(klorobenzilidena)
sikloheksanadion menjadi fragmen-fragmennya …………….. 47
Gambar 21. Spektra Mass Spektroscopy senyawa hasil sintesis pada wak-
tu retensi 26,568 menit ………………………………………… 48
Gambar 22. Struktur senyawa (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosiklo-
heks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion (hasil reaksi samping) ……... 48
Gambar 23. Interpretasi pelepasan molekul senyawa 2,4-(klorobenzilidena)
sikloheksanadion menjadi fragmen-fragmennya ………………. 49
Gambar 24. Mekanisme reaksi pembentukan (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2
-(3-oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion ………………... 51
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan crude product senyawa hasil sintesis dan perkiraan
Rendemen ………………………………………………………. 50
Lampiran 2. Kromatogram KLT senyawa hasil sintesis dan perhitungan Rf … 52
Lampiran 3. Perhitungan kepolaran fase gerak KLT dan log P senyawa hasil
Sintesis………………………………. ………………………… 52
Lampiran 4. Hasil uji titik lebur ……………………………………………… 53
Lampiran 5. Spektra IR senyawa hasil sintesis ……………………………….. 54
Lampiran 6. Spektra Infra Merah Senyawa 1,3-sikloheksanadion dan interpretasi
gugusnya ………………………………………………………… 61
Lampiran 7. Spektra Infra Merah Senyawa 4-klorobenzaldehid dan interpretasi
gugusnya …………………………………………………………. 62
Lampiran 8. Kromatogram GC senyawa hasil sintesis ……………………….. 63
Lampiran 9. Spektra massa senyawa hasil sintesis …………………………… 64
Lampiran 8. Spektra massa senyawa hasil reaksi samping …………………… 64
xix
INTISARI
Senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion dilaporkan dapat beraktivitas
sebagai inhibitor angiogenesis. Salah satu senyawa yang dapat dikembangkan sebagai
inhibitor angiogenesis adalah 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion. Senyawa ini
merupakan modifikasi dari 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion, dengan menambahkan
gugus kloro pada cincin benzenanya. Gugus kloro diduga dapat memperkuat aktivitas
senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion sebagai inhibitor angiogenesis
karena dapat membuat posisi beta menjadi semakin positif.
Sintesis 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion dilakukan dengan
mereaksikan 1,3 sikloheksanadion 3mmol dan 4-klorobenzaldehid 3mmol
menggunakan katalis KOH melalui reaksi kondensasi aldol silang. Analisis untuk
senyawa hasil sintesis meliputi: uji organoleptis, uji kelarutan, uji Kromatografi Lapis
Tipis (KLT), uji titik lebur, elusidasi struktur dengan spektroskopi infra-red (IR) dan
kromatografi gas-spektrometri massa (GC-MS), dan uji kualitatif dengan menghitung
crude product.
Senyawa hasil sintesis berupa serbuk halus, berwarna putih, tidak berbau,
larut dalam kloroform dan tidak larut dalam aquadest, agak larut dalam metanol dan
etanol, jarak lebur antara 217-2210C dan crude product 0,363g. Hasil uji KLT dengan
fase gerak kloroform : etil asetat (9 : 1) dan fase diam silika gel GF254 adalah Rf
sebesar 0,370. Berdasarkan hasil kromatogram GC senyawa hasil sintesis, terlihat
bahwa selain terdapat senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion sebesar
10,27%, juga terdapat senyawa hasil reaksi samping yaitu (4Z)-4-(4-
klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion sebesar 89,07%.
Keberadaan dua senyawa tersebut dipertegas melalui hasil spektra IR dan MS.
Kata kunci : 1,3-sikloheksanadion, 4-klorobenzaldehid, 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion, inhibitor angiogenesis, reaksi
kondensasi aldol silang.
xx
ABSTRACT
Compound of 2-benzilidenecyclohexane-1,3-dion is known to have activity
as an angiogenesis inhibitor. One of compound which can be developed as
angiogenesis inhibitor is 2-(4´-chlorobenzilidene)cyclohexanadion. This compound
was modificated from 2-benzilidenecyclohexane-1,3-dion by adding cloro group on
benzene. Cloro’s group predicted to increase the activity 2-(4´-
chlorobenzilidene)cyclohexanadion as an angiogenesis inhibitor because can cause
the beta position became more positive.
Synthesis 2-(4´-chlorobenzilidene)cyclohexanadion carried out using
cyclohexane-1,3-dion 3mmol and 4-clorobenzaldehyde 3mmol with potassium
hydroxide as the catalyst through crossed aldol condensation reaction. Analysis of
compound synthesizing by : organoleptic test, solubility test, Thin Layer
Chromatograpy test, melting point test, and elucidation with Infra Red (IR)
spectroscopy and Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS) and
quantitative test involved the calculation of the crude product.
The result of this synthesis is a compound with fine powder form, white
colors, odorless, soluble in chloroform, slightly soluble in aquadest, freely soluble in
methanol and ethanol, melting point between 217-2210C, the crude product is 0,363g.
TLC test with chloroform : acetic ethyl (9 : 1) as mobile phase and gel silica GF254
with Rf value was 0,370. Based on the results of the GC chromatograms of
compounds synthesized, we have seen that in addition to compound 2-(4´-
chlorobenzilidene)cyclohexanadion amounted to 10,27%, there are also compounds
the side reactions are (4Z)-4-(4-clorobenzilidene)-2-(3-oxocyclohex-1-
enil)cyclohexane-1,3-dion amount of 89,08%. The presence of two compounds were
confirmed by the results of IR and MS spectra.
Key words : cyclohexane-1,3-dion, 4-clorobenzaldehyde, 2-(4´-
chlorobenzilidene)cyclohexanadion, angiogenesis inhibitor, crossed
aldol condensation reaction
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Angiogenesis merupakan suatu proses pembentukan pembuluh darah baru,
yang dalam kondisi normal akan sangat penting peranannya dalam memproduksi sel,
pengembangan dan penyembuhan luka. Akan tetapi, proses ini juga diketahui
merupakan satu hal yang berperan penting dalam pertumbuhan dan metastasis suatu
tumor. Tumor tidak dapat membesar lebih dari 1-2 mm jika tidak memiliki
vaskularisasi yang baik. Zona 1-2 mm merupakan jarak maksimal nutrisi dan oksigen
yang berasal dari pembuluh darah dapat terdifusikan ke jaringan sekitarnya. Ukuran
tumor yang lebih besar dari 1-2 mm memerlukan suatu neovaskularisasi
(angiogenesis). Oleh karena itu, pada dasarnya pertumbuhan tumor sangat
dipengaruhi oleh keseimbangan faktor angiogenik dan faktor yang dapat menghambat
angiogenik (Chrestella, 2009). Proses angiogenesis untuk dapat mempertahankan
pertumbuhan tumor didukung oleh dua faktor, yaitu Vascular Endothelial Growth
Factor (VEGF) dan Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF) (Anonim, 2003).
Robinson et al. (2003) merancang senyawa-senyawa enon aromatik dan
dienon aromatik yang merupakan analog kurkumin, yang mempunyai aktivitas
sebagai inhibitor angiogenesis. Senyawa ini dapat menghambat proses inisiasi,
promosi, dan metastasis dalam suatu tumor. Senyawa enon aromatik dan dienon
aromatik tersebut dilaporkan aktif sebagai inhibitor angiogenesis dengan
2
penghambatan antara 87,1% - 98,2% pada konsentrasi 3μg/mL dan antara 90,4% -
98,1% pada konsentrasi 6μg/mL.
Gambar 1. Senyawa kurkumin sebagai senyawa penuntun dibagi menjadi tiga gugus
farmakofor A, B, dan C (Robinson et al., 2003)
Senyawa lain yang diduga memiliki aktivitas sebagai inhibitor angiogenesis
adalah 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion, telah berhasil disintesis oleh Istyastono
E.P, Nunung Y., dan Jumina (2009). Salah satu senyawa yang dapat dikembangkan
sebagai inhibitor angiogenesis adalah senyawa 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion. Senyawa ini merupakan modifikasi struktur dari
senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion, yaitu dengan menambahkan gugus kloro
pada cincin aromatiknya. Adanya penambahan gugus kloro ini diduga dapat
meningkatkan aktivitas senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion sebagai inhibitor
angiogenesis. Pada dasarnya senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion dapat
beraktivitas sebagai inhibitor angiogenesis karena memiliki atom C-beta (β) positif,
akibat pengaruh adanya gugus C=O. Gugus kloro yang ditambahkan pada cincin
aromatiknya diduga akan dapat meningkatkan aktivitasnya sebagai inhibitor
angiogenesis. Gugus kloro merupakan gugus penarik elektron sehingga elektron pada
cincin benzena akan ditarik dengan mekanisme induksi. Cincin benzena yang
3
kekurangan elektron akan menarik elektron tetangganya, sehingga pada posisi β, yang
tadinya telah bermuatan positif menjadi lebih elektropositif. Hasil modifikasi
senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion adalah senyawa 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion.
O
O
Gambar 2. Struktur senyawa 2-benzilidensikloheksana-1,3-dion
Cl
O
O
Gambar 3. Struktur senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion
Sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion dapat dilakukan
dengan mereaksikan 1,3 sikloheksanadion dan 4 klorobenzaldehid dengan katalis
basa kalium hidroksida (KOH). Reaksi yang terjadi pada sintesis 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion adalah reaksi kondensasi aldol silang.
Katalis diperlukan dalam sintesis untuk menurunkan energi aktifasi suatu
reaksi sehingga dapat mempersingkat suatu reaksi. Dengan kata lain, kecepatan suatu
reaksi organik dapat ditingkatkan dengan adanya suatu katalis. Pada sintesis 2-(4´-
klorobenzilidena) sikloheksanadion digunakan katalis basa KOH yang merupakan
suatu basa kuat. Penggunaan KOH pada penelitian ini adalah karena adanya basa
Enadion
Enadion
4
KOH akan membuat hidrogen pada posisi alfta (α) yang dimiliki oleh 1,3-
sikloheksanadion lebih dapat tertarik sehingga akan dihasilkan suatu intermediet ion
enolat yang lebih reaktif dan reaksi kondensasi aldol silang dapat berlangsung dengan
cepat serta rendemen yang dihasilkan akan lebih banyak.
1. Permasalahan
Apakah 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion dapat disintesis dari 1,3
sikloheksanadion dan 4-kloro benzaldehid dengan menggunakan katalis kalium
hiroksida (KOH)?
2. Keaslian Penelitian
Sejauh pengetahuan peneliti, sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion dari 1,3 sikloheksanadion dan 4-kloro benzaldehid dengan
menggunakan katalis kalium hidroksida berdasarkan prinsip reaksi kondensasi aldol
silang belum pernah dilakukan.
3. Manfaat Penelitian
a. Penulisan ini dapat memberikan manfaat teoritis, yaitu untuk :
Memberikan informasi mengenai sintesis 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion dari 1,3 sikloheksanadion dan 4-kloro benzaldehid dengan
menggunakan katalis kalium hiroksida (KOH).
5
b. Manfaat metodologinya adalah untuk:
Memberikan pengetahuan tentang cara sintesis 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion dengan menggunakan reaksi kondensasi aldol silang.
c. Manfaat praktisnya adalah untuk:
Memberikan informasi tentang adanya pengembangan senyawa analog
kurkumin yang dapat meningkatkan aktifitas farmakologinya.
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sintesis senyawa 2-(4´-
klorobenzilidena) sikloheksanadion dari 1,3 sikloheksanadion dan 4-kloro
benzaldehid dengan menggunakan katalis kalium hiroksida (KOH).
6
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Kurkumin sebagai Senyawa Penuntun (Senyawa Induk)
Robinson et al. (2003) membagi molekul kurkumin menjadi tiga bagian
farmakofor yaitu bagian A, B, dan C. Bagian A dan C merupakan gugus aromatis dan
B adalah ikatan dien-dion. Dua gugus aromatis tersebut baik simetris maupun tidak
simetris menentukan potensi ikatan antara senyawa obat dengan reseptor. Oleh karena
itu modifikasi dilakukan pada farmakofor A, B dan C. Modifikasi pada farmakofor A
dan C adalah dengan mensubstitusi cincin aromatis pada farmakofor tersebut dengan
gugus yang lain. Beberapa hasil pengujian membuktikan bahwa analog kurkumin
dengan modifikasi pada farmakofor A dan C dengan substituen berbeda maupun
modifikasi pada farmakofor B menjadi monoketon, menunjukkan hasil modifikasi
memiliki potensi penghambatan pertumbuhan sel kanker yang lebih baik/poten dari
kurkumin itu sendiri.
Gambar 4. Senyawa kurkumin sebagai senyawa penuntun dibagi menjadi tiga gugus
farmakofor A, B, dan C (Robinson et al., 2003)
Analog kurkumin merupakan senyawa α, β tak jenuh yang dapat dihasilkan
dari mekanisme dehidrasi suatu β-hidroksi karbonil. Senyawa β-hidroksi karbonil
7
dapat dihasilkan dari reaksi kondensasi antara suatu senyawa aldehid dengan suatu
senyawa yang mengandung gugus karbonil melalui reaksi kondensasi dengan
menggunakan katalis asam atau basa (Fessenden dan Fessenden, 1994).
Robinson et al. (2003) telah membuktikan perubahan gugus struktur β-
diketon pada struktur kurkumin menjadi ikatan α,β tak jenuh monoketon menjadikan
senyawa analog kurkumin dapat beraktivitas sebagai penghambat sel kanker, bahkan
pada beberapa senyawa menunjukkan aktivitas yang lebih baik dibandingkan
kurkumin. Berdasarkan analisis hubungan struktur dan aktivitas dibuktikan bahwa
struktur dienon simetris memiliki potensi lebih baik untuk dikembangkan sebagai
senyawa antikanker.
B. Sintesis Senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion dapat disintesis dari
starting material 1,3 sikloheksanadion dan 4-kloro benzaldehid dengan katalis basa
KOH. Senyawa 1,3 sikloheksanadion merupakan senyawa golongan keton sedangkan
4-klorobenzaldehid adalah suatu aldehid aromatis dengan substituen golongan
halogen, yaitu kloro.
Reaksi yang mendasari sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion adalah reaksi kondensasi aldol silang, yaitu reaksi antara senyawa
aldehid dan karbonil yang memiliki hidrogen alfa. Prinsip reaksi ini adalah reaksi
adisi, dimana dua molekul atau lebih akan bergabung menjadi satu molekul yang
lebih besar, dengan disertai atau tanpa disertai hilangnya suatu molekul kecil. Produk
8
reaksi kondensasi aldol silang adalah suatu senyawa enon berkonjugasi alfa-beta
(Fessenden dan Fessenden, 1994).
Di dalam suasana basa KOH, hidrogen alfa pada 1,3 sikloheksanadion akan
terdeprotonasi membentuk ion enolat yang berperan sebagai nukleofil. Pembentukan
ion enolat akan meningkatkan nukleofilisitas dari C alfa 1,3 sikloheksanadion dan
dapat beresonansi membentuk karbanion yang kemudian menyerang atom C karbonil
dari 4-kloro benzaldehid. Dari reaksi tersebut akan terbentuk produk senyawa aldol
yang mudah terhidrasi sehingga menghasilkan senyawa enon 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion.
Katalis yang digunakan dalam sintesis 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion adalah KOH. Katalis diperlukan dalam sintesis untuk menurunkan
energi aktifasi suatu reaksi sehingga dapat mempersingkat suatu reaksi. Dengan kata
lain, kecepatan suatu reaksi organik dapat ditingkatkan dengan adanya suatu katalis.
Pada umumnya, katalis yang digunakan adalah suatu nukleofil seperti KOH atau
elektrofil seperti asam klorida (HCl). Pada sintesis 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion dibutuhkan katalis basa jenis OH- (nukleofil kuat), yaitu KOH.
Dengan menggunakan katalis basa akan dihasilkan suatu intermediet ion enolat yang
lebih reaktif daripada intermediet enol yang dihasilkan dari katalis asam. Produk
intermediet yang lebih reaktif ini diharapkan dapat mempercepat reaksi dan rendemen
yang dihasilkan lebih banyak (Keenan,C.W.,Donald,dan Jesse, 1995). Pada penelitian
ini, katalis yang digunakan merupakan suatu basa kuat, diharapkan adanya basa yang
9
kuat ini cukup kuat untuk menarik atom H pada posisi alfa pada senyawa 1,3-
sikloheksanadion.
C. Analisis Pendahuluan
Analisis hasil ditujukan untuk mengetahui karakteristik dari senyawa hasil
reaksi. Analisis pendahuluan yang dilakukan antara lain adalah:
1. Pemeriksaan Organoleptis
Uji ini merupakan uji yang paling sederhana dan memuat paparan mengenai
suatu zat secara umum meliputi bentuk, warna, dan bau. Dalam pemeriksaan
organoleptis tidak dapat digunakan menjadi suatu bukti yang cukup kuat sebagai
syarat baku. Akan tetapi secara tidak langsung pemeriksaan ini dapat membantu
dalam penilaian pendahuluan terhadap zat yang bersangkutan (Dirjen POM RI,
1995).
Pemeriksaan organoleptis berfungsi sebagai panduan awal yang dapat
menyatakan senyawa hasil sintesis sudah terbentuk, dimana pada uji ini akan dapat
diketahui perbedaan senyawa hasil sintesis dengan starting material dari segi
karakteristik fisiknya (bentuk, warna, dan bau).
2. Pemeriksaan Kelarutan
Tujuan dari pemeriksaan ini adalah untuk mengetahui sifat fisik suatu zat
(padat). Pemeriksaan kelarutan zat padat dalam cairan dilakukan dengan melarutkan
zat hingga larutan tepat jenuh pada suhu terkontrol. Dalam setiap pemeriksaan
10
kelarutan, kemurnian zat yang diperiksa dan pelarut harus benar-benar terjamin
karena adannya sedikit pengotor dapat menyebabkan terjadinya variasi hasil (Jenkins,
G.L., Knevel, A. M., Digangi, F.E., 1965).
Tabel I. Istilah kelarutan menurut Farmakope Indonesia IV
Istilah Kelarutan Jumlah bagian pelarut (ml)
yang digunakan untuk
melarutkan 1 bagian zat
(gram)
Sangat mudah larut Kurang dari 1
Mudah larut 1 sampai 10
Larut 10 sampai 30
Agak sukar larut 30 sampai 100
Sukar larut 100 sampai 1000
Sangat sukar larut 1000 sampai 10.000
Praktis tidak larut Lebih dari 10.000
(Dirjen POM RI, 1995)
D. Pemurnian dan Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis
1. Rekristalisasi
Pemurnian padatan dengan rekristalisasi didasarkan pada perbedaan
kelarutannya dalam pelarut atau campuran pelarut (Anwar, Pranowo, dan Wahyuni,
1994). Rekristalisasi merupakan proses pemurnian suatu zat padat dengan cara
melarutkan zat tersebut dengan pelarut panas kemudian didinginkan. Dengan
pemanasan maka kelarutan akan meningkat dan ketika didinginkan kelarutan akan
berkurang secara cepat dan senyawa mulai mengendap dalam bentuk kristal
(Bresnick, 1996).
11
Tujuan yang paling utama dari rekristalisasi adalah untuk mengkristalkan
kembali suatu senyawa dalam bentuk kristal yang baik, bukan dalam bentuk endapan
yang halus yang dapat menarik kotoran karena permukaannya yang luas. Maka untuk
menghindarkan adanya kotoran yang mengganggu proses rekristalisasi, pengotor
harus larut dalam pelarut untuk rekristalisasi agar pengotor tidak akan ikut
mengkristal (Bresnick, 1996).
Metode rekristalisasi ada beberapa macam dan digunakan sesuai dengan
kondisi atau sifat dari zat yang akan direkristalisasi. Beberapa metode rekristalisasi
tersebut antara lain adalah :
a. Mengkristalkan kembali secara langsung dari cairan pelarut. Metode ini dilakukan
dengan melarutkan zat ke dalam suatu pelarut kemudian disaring dan dikristalkan
dengan cara didiamkan pada suhu dingin.
b. Mengkristalkan kembali dengan asam dan basa. Prinsip dari metode ini adalah
pembentukan kristal dengan menetralkan sifat senyawa. Senyawa yang sesuai
direkristalisasi dengan metode ini adalah senyawa-senyawa yang bersifat asam
atau basa. Senyawa yang bersifat asam dilarutkan dalam natrium hidroksida atau
amonium hidroksida encer kemudian direkristalisasi dengan mentralisir pelarut.
Senyawa yang bersifat basa dilarutkan dalam asam klorida atau asam sulfat
kemudian direkristalisasi dengan menetralisir pelarut.
c. Mengkristalkan kembali secara presipitasi dengan pelarut kedua. Metode ini
merupakan cara yang paling sederhana dengan hasil yang tidak memuaskan karena
kristal yang dihasilkan pada umumnya masih mengandung pengotor. Cara
12
melakukan metode ini adalah dengan melarutkan senyawa yang akan
direkristalisasi dalam suatu pelarut, kemudian dipilih pelarut kedua yang
bercampur sempurna denagn pelarut pertama namun tidak dapat melarutkan
senyawa yang direkristalisasi. Zat akan mengendap setelah penambahan pelarut
kedua pada pelarut pertama.
Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh suatu pelarut agar dapat
digunakan untuk merekristalisasi dengan hasil yang optimal. Pelarut yang baik untuk
merekristalisasi adalah :
a. Dapat melarutkan senyawa dalam jumlah banyak pada pemanasan suhu tinggi dan
sedikit melarutkan pada pemanasan suhu rendah.
b. Harus dapat melarutkan pengotor dengan segera pada temperature rendah atau
tidak sama sekali dapat melarutkan atau hanya dapat sedikit melarutkan.
c. Dapat menghasilkan bentuk kristal yang baik dari senyawa yang dimurnikan serta
mudah dipisahkan dari bahan utama (mempunyai titik didih yang relatif rendah).
d. Pelarut dengan cara bagaimanapun tidak boleh bereaksi dengan senyawa yang
direkristalisasi (Reksohadiprojo, 1996).
2. Pemeriksaan Titik Lebur
Titik lebur adalah proses perubahan fisika pada suhu tertentu yang
mengakibatkan padatan mulai berubah menjadi cair pada tekanan atsmosfer. Jika
suhu dinaikkan, molekul senyawa akan menyerap energi, sehingga bila energi yang
diserap cukup besar maka akan terjadi vibrasi dan rotasi dari molekul tersebut. Bila
13
suhu tetap dinaikkan terus maka molekul akan rusak dan berubah menjadi cairan
(Bradstatter, 1971).
Pemeriksaan titik lebur dapat memberikan informasi mengenai kemurnian
dari suatu produk hasil sintesis. Ketajaman jarak lebur senyawa merupakan criteria
kemurnian suatu senyawa. Pada umumnya suatu senyawa dinyatakan murni bila jarak
leburnya tidak lebih dari 2°C. Rentangan lebih besar dari harga ini dapat dikatakan
senyawa kurang murni (MacKenzie, 1967).
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi titik lebur senyawa padat, antara
lain adalah :
d. Ikatan antar molekul. Semakin kuat ikatan antar molekul dari suatu
senyawa, maka akan semakin besar energi yang diperlukan untuk
memecahnya dan dengan kata lain titik lebur akan semakin tinggi. Ikatan
yang dimaksud adalah ikatan hidrogen dan ikatan Van der Waals.
e. Kesimetrian. Apabila suatu molekul senyawa merupakan suatu senyawa
yang simetri, maka energi yang akan diserap akan lebih banyak sehingga
semakin simetri suatu senyawa, akan semakin tinggi pula titik leburnya.
f. Ukuran molekul. Molekul yang berukuran lebih besar pada umumnya
melebur pada suhu yang lebih tinggi.
g. Polimorfisme. Suatu senyawa terkadang memiliki beberapa bentuk kristal
dan dalam hal ini akan memberikan titik lebur yang berbeda-beda
(Bradstatter, 1971).
14
h. Adanya pengotor. Adanya pengotor menyebabkan titik lebur menjadi
lebih rendah atau lebih tinggi dari bahan yang murni, sehingga hal tersebut
akan menyebabkan peleburan yang tidak nyata (Reksohadiprodjo, 1996).
3. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Metode ini menggunakan dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak yang
memiliki kepolaran yang berbeda. Fase gerak akan bergerak naik melalui fase diam
oleh karena gaya kapilaritas. Berdasarkan hal tersebut dapat dinyatakan jarak rambat
senyawa pada fase diam (Rf) dapat digunakan sebagai cerminan polaritas suatu
senyawa (Bresnick, 1996).
Metode ini digunakan untuk mengetahui apakah senyawa hasil sintesis sudah
terbentuk atau belum (analisis secara kualitatif) (Gasparic and Churacek, 1978).
Senyawa hasil sintesis ditotolkan pada plat KLT silika gel GF254 dan dielusi bersama
dengan pembanding starting material, yaitu 1,3 sikloheksanadion dan 4-
klorobenzaldehid. Terbentuknya senyawa baru diindikasikan ketika pada totolan
senyawa hasil sintesis menunjukkan Rf yang berbeda dengan Rf starting material.
Dalam pengidentifikasian bercak yang ada pada lempeng KLT dapat dilakukan
dengan menempatkan lempeng KLT di bawah sinar UV pada panjang gelombang 254
nm (Bresnick, 1996).
15
4. Gas Chromatography-Mass Spectra (GC-MS)
Kromatografi gas merupakan instrumen analitis yang memberikan informasi
baik kualitatif maupun kuantitatif mengenai komponen suatu sampel. Sedangkan
spektroskopi massa merupakan suatu instrumen yang dapat memberikan informasi
mengenai bobot molekul suatu senyawa.
Metode kromatografi gas dan spektrometri massa memberikan keuntungan
saat keduanya digunakan secara bersamaan. Proses pemisahan dilakukan oleh
kromatografi gas, sedangkan proses identifikasi dan kuantitatif dilakukan oleh
spektrometri massa. Keuntungan dari kromatografi gas-spektrometri massa antara
lain adalah metode ini dapat digunakan untuk hampir semua jenis analit, memiliki
batas deteksi yang rendah, dan memberi informasi penting tentang spektra massa dari
suatu senyawa organik (Dean, 1995).
E. Elusidasi Struktur
Elusidasi struktur penting dilakukan untuk mengetahui secara lebih benar
mengenai struktur senyawa hasil sintesis yang telah diperoleh. Elusidasi struktur yang
akan dilakukan antara lain adalah dengan :
1. Spektrofotometri Inframerah (IR)
Spektrofotometri inframerah (IR) biasanya digunakan untuk
mengidentifikasi gugus fungsional dan macamnya ikatan yang terdapat dalam suatu
senyawa, namun tidak dapat secara tepat dinyatakan di dalam hasil spektranya
(Bresnick, 1996).
16
C
H
HStrech
C
H
HC
H
H
Blend
Semua ikatan kimia memiliki frekuensi khas yang dapat membuat ikatan
mengulir (stretch) atau menekuk (blend). Apabila frekuensi energi elektromagnetik
inframerah yang dilewatkan pada suatu molekul sama dengan frekuensi mengulur
atau menekuknya ikatan, maka energi tersebut akan diserap. Serapan inilah yang
dapat direkam oleh detektor pada spektrofotometri inframerah (Bresnick, 1996).
Gambar 5. Macam ikatan yang dipengaruhi oleh frekuensi
Ahli kimia telah mempelajari banyak sekali senyawa organik dan telah dapat
menghubungkan macamnya ikatan dengan panjang gelombang atau frekuensi dari
absorbs sinar infra merahnya. Karena itu, untuk dapat menentukan apakan suatu
senyawa mengandung suatu macam ikatan, misalnya O-H, perlu dilakukan
pengukuran energi absorpsi dari senyawa tersebut pada panjang gelombang atau
frekuensi yang sesuai untuk ikatan tersebut. Apabila senyawa yang diukur tersebut
mengabsorpsi energi yang ditentukan, hal itu berarti ikatan O-H ada dalam struktur
senyawa, akan tetapi jika energi tidak diabsorpsi maka ikatan O-H tidak ada dalam
struktur senyawa (Fessenden dan Fessenden, 1994)
Absorpsi dalam daerah inframerah mengakibatkan eksitasi vibrasi dari
ikatan-ikatan. Inti-inti atom yang terikat oleh ikatan kovalen dapat mengalami getaran
(vibrasi) atau osilasi (oscillation). Beragam ikatan membutuhkan energi yang
berbeda-beda untuk mengalami eksitasi vibrasi. Dalam suatu spektrum inframerah,
daerah 1400-4000 cm-1
merupakan daerah yang berguna untuk menemukan gugus
17
fungsional. Ikatan nonpolar relative (ikatan C-C dan C-H dalam molekul organik)
menyebabkan absorpsi yang lemah. Pada ikatan polar seperti C=O menunjukkan
absorpsi yang kuat. Setiap jenis gugus fungsi dalam sebuah molekul mempunyai
rentang daerah serapan yang berbeda-beda, sebagai contohnya adalah pada gugus O-
H (alkohol), absorpsi inframerahnya menunjukan pola yang jelas pada 3200-3500 cm-
1; gugus –O-CH3 (eter) menunjukkan peak pada 2830-2815 dan 1460-1450 cm
-1
dengan intensitas lemah-sedang; senyawa yang mengandung gugus C=O (karbonil)
menunjukkan absorpsi yang kuat dan nyata pada frekuensi 1650-1800 cm-1
, dan
masih banyak lagi (Fessenden dan Fessenden, 1994).
2. Spektroskopi Massa
Spektroskopi massa memberikan informasi tentang hasil fragmen-fragmen
yang dinyatakan sebagai perbandingan massa dengan muatan (m/z). Dalam
spektroskopi massa, molekul-molekul dari senyawa organik dalam bentuk gas akan
diubah menjadi ion-ion yang bermuatan positif yang bertenaga tinggi. Ion molekul
yang dihasilkan ini tidak stabil dan akan terpecah menjadi fragmen-fragmen kecil,
baik dalam bentuk radikal bebas maupun ion-ion lain. Fragmen yang bermuatan
positif ini akan terdeteksi, sedangkan fragmen yang bersifat netral tidak dapat
dideteksi dalam spektrometer massa (Sastrohamidjojo, 2001). Muatan ion dari
kebanyakan partikel yang dideteksi dalam spektrometer massa adalah +1, yang
berarti nilai m/z untuk suatu ion sama dengan massanya.
18
Spektra massa merupakan grafik antara kelimpahan relatif fragmen
bermuatan positif terhadap perbandingan massa/ muatan (m/z). Pecahnya suatu
molekul atau ion menjadi fragmen-fragmen bergantung pada kerangka karbon dan
gugus fungsional yang ada. Oleh karena itu, struktur dan massa fragmen memberikan
petunjuk mengenai struktur molekul induknya. Selain itu, spektra massa digunakan
juga untuk menentukan bobot molekul suatu senyawa (Fessenden dan Fessenden,
1986).
Dalam spektrum massa, setiap peak menyatakan suatu fragmen molekul
secara spesifik. Fragmen-fragmen tersebut disusun sedemikian rupa sehingga peak-
peak tertata menurut kenaikan m/z dari kiri ke kanan dalam spektra. Intensitas peak
sebanding dengan kelimpahan relatif dari fragmen-fragmen, dan tergantung pada
stabilitas relatif fragmenya. Peak yang tertinggi pada spektra disebut peak dasar (base
peak) dan intensitasnya sebesar 100%. Peak dasar dihasilkan dari ion molekul, akan
tetapi lebih sering dihasilkan dari suatu fragmen yang lebih kecil (Silverstein, R.M.,
Bassler G.C, dan Morril T.C, 1991).
Bentuk-bentuk dasar fragmentasi dan aturan-aturan yang berhubungan
dengan proses fragmentasi adalah sebagai berikut :
a. Pemutusan ikatan σ dalam gugus alkana. Hal ini dapat terjadi karena
terdapat energi eksitasi yang terkonsentrasi pada pemutusan ikatan hingga
dapat terionisasi.
b. Pemutusan ikatan σ dekat gugus fungsional. Hal ini disebabkan karena
gugus-gugus orbital di dekat gugus fungsional lebih mudah terionisasi.
19
c. Aturan elektron genap. Aturan ini menyatakan bahwa spesies yang
memiliki elektron genap biasanya tidak akan pecah menjadi dua spesies
yang mengandung elektron ganjil (spesies radikal dan ion radikal), karena
energy total dari hasil campuran akan sangat tinggi. Spesies dengan elektron
genap lebih sering terpecah menjadi ion lain dan molekul netral.
d. Efek suatu heteroatom atau gugus karbonil. Ikatan C-C dekat dengan
heteroatom (posisi α terhadap heteroatom) sering terpecah meninggalkan
muatan pada fragmen yang mengandung heteroatom yang mempunyai
elektron yang tidak berikatan untuk menstabilkan resonansinya. Tipe
fragmentasi ini disebut pembelahan-α (α-fission) (Sastrohamidjojo, 2001).
e. Efek percabangan. Adanya percabangan pada suatu rantai hidrogen
menghasilkan fragmentasi yang terjadi terutama pada cabang, kerena ion
radikal sekunder dan karbokation sekunder akan lebih stabil daripada yang
primer. Stabilitas karbokation adalah faktor yang lebih penting daripada
stabilitas radikal bebas.
f. Hilangnya sebuah molekul kecil. Molekul kecil yang stabil seperti H2O,
CO2, CO dan C2H4 dapat terlepas dari sebuah ion molekuler. Sebagai
contohnya sebuah alkohol mudah kehilangan H2O. Eliminasi H2O dari
kebanyakan alkohol sangat mudah sehingga peak ion molekuler tersebut
tidak dapat dijumpai dalam spektra.
g. Penataan ulang McLafferty. Jika terdapat sebuah atom hidrogen γ dalam
suatu gugus karbonil dalam ion molekuler, maka dapat terjadi penataan
20
H2C
H2CCH2
CH
OH
CH2
CH2
+ CHH2C
OH
m/z = 72m/z = 44
ulang McLafferty. Dalam penataan ulang ini, akan dilepaskan suatu alkena
dari ion molekuler tersebut (Fessenden dan Fessenden, 1986).
Gambar 6. Penataan ulang McLafferty
F. Landasan Teori
Reaksi kondensasi aldol silang adalah reaksi antara aldehida dengan suatu
senyawa karbonil yang memiliki hidrogen alfa. Prinsip reaksi ini adalah reaksi adisi
dimana dua molekul atau lebih akan bergabung menjadi satu molekul yang lebih
besar, dengan disertai atau tanpa disertai hilangnya suatu molekul kecil. Produk
reaksi kondensasi aldol silang adalah suatu senyawa enon berkonjugasi alfa-beta. 1,3
sikloheksanadion merupakan senyawa golongan keton sedangkan 4-klorobenzaldehid
adalah suatu aldehid aromatis dengan substituen golongan halogen, yaitu kloro. 1,3
sikloheksanadion merupakan suatu senyawa karbonil keton yang mempunyai
hidrogen α sehingga dapat bereaksi dengan 4-klorobenzaldehid yang memiliki atom
C karbonil menghasilkan senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion.
21
O
H H
O
Cl
O
H
O
O
+OH
Cl1,3 sikloheksanadion 4-klorobenzaldehid
2-(4'-klorobenzilidena)sikloheksan-1,3-dion
Gambar 7. Reaksi umum sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion
dengan katalis basa KOH
G. Hipotesis
Senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)sikloheksanadion dapat disintesis dari 1,3-
sikloheksanadion dan 4-klorobenzaldehid menggunakan katalis kalium hidroksida
berdasarkan reaksi kondensasi aldol silang.
22
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian non-eksperimental deskriptif non-
analitik. Pada penelitian ini tidak ada perlakuan pada subjek uji dan hanya dipaparkan
fenomena yang terjadi yang tidak terdapat hubungan sebab akibat.
B. Definisi Operasional
1. Starting material adalah bahan yang digunakan untuk penelitian. Reaktan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah 4 kloro benzaldehida dan 1,3-
sikloheksandion.
2. Katalis adalah suatu senyawa yang digunakan dalam reaksi untuk meningkatkan
laju reaksi kimia. Dalam penelitian ini digunakan katalis kalium hidroksida.
3. Senyawa target adalah senyawa yang diharapkan terbentuk dari reaksi. Senyawa
target yang diharapkan terbentuk adalah senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion.
C. Bahan Penelitian
Sikloheksana-1,3-dion (p.a., Nacalay), aquades (Laboratorium Kimia
Organik Farmasi Universitas Sanata Dharma), 4-kloro-benzaldehid (p.a., Nacalay),
etanol (p.a., Merck), kalium hidroksida (p.a., Merck), methanol (p.a., Merck),
kloroform (p.a., Merck), etil asetat (p.a., Merck), asam asetat glasial (p.a Merck).
23
D. Alat Penelitian
Pemanas Listrik dan pengaduk magnetik (Herdolph MR 2002), pengering
(Memmert Oven Model 400), neraca analitik (Mextler PM 100), thermophan
(Electrothermal 9100), seperangkat alat gelas, klem, statif, termometer, corong
Buchner, vacuum pump, mikropipet, baskom, kertas saring, dropple plate,
seperangkat alat reflux (labu alas bulat dan pendingin alihn), waterbath, shaker,
lampu UV254 nm, spektrometer IR (IR Shimadzu Prestige-21), kromatografi gas-
spektrometer massa (Shimadzu QP 2010S).
E. Tata Cara Penelitian
1. Sintesis 2,4 Klorobenzilidena sikloheksanadion
a. Pembuatan larutan KOH 2% b/v
KOH sebanyak 0,200 gram dilarutkan dalam aquades 1 mL. Larutan tersebut
dimasuukan ke dalam labu takar 10 mL dan ditambah etanol hingga
mencapai batas tanda.
b. Pembuatan larutan 1,3 sikloheksanadion
1,3 sikloheksanadion 3,0 mmol (0,33 gram) dimasukkan ke dalam
erlenmeyer 50 mL dan dilarutkan dengan 10 mL larutan KOH 2% b/v.
c. Pembuatan larutan 4-klorobenzaldehid
4-klorobenzaldehid 3,0 mmol (0,43 gram) dimasukkan ke dalam bekker
glass 50 mL dan dilarutkan dengan etanol 20 mL.
24
d. Sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Larutan 1,3 sikloheksanadion dan larutan 4 klorobenzaldehid dicampur
kemudian dimasukkan ke dalam labu alas bulat (LAB) leher tiga yang telah
dirangkaikan dalam rangkaian sistem refluks. Campuran larutan tersebut
dipanaskan di atas waterbath pada suhu 850C dan direfluks selama 2 jam.
Senyawa hasil sintesis dimasukkan dalam erlemeyer 100 mL dan diekstraksi.
2. Isolasi senyawa hasil sintesis
Larutan hasil sintesis ditambah asam asetat glasial 20 mL terlebih dahulu,
kemudian aquades 20 mL. Campuran tersebut diisolasi dengan cara dikocok pada alat
pengocok (shaker) selama 30 menit.
3. Kristalisasi (pendesakan padatan)
Larutan hasil isolasi ditambah aquades dingin 100 ml sedikit demi sedikit.
Tunggu selama 2 jam untuk mendapatkan endapan padatan. Padatan yang terbentuk
disaring menggunakan corong Buchner dan dicuci dengan aquades untuk
menghilangkan sisa-sisa asam asetat. Serbuk senyawa hasil sintesis dikeringkan
selama 1 (satu) hari di dalam oven pada suhu 500C.
25
4. Analisis senyawa hasil sintesis
a. Pemeriksaan organoleptis
Senyawa hasil sintesis diamati sifat fisiknya, yang meliputi bentuk, warna,
dan bau.
b. Pemeriksaan kelarutan
Senyawa hasil sintesis sebanyak 10 mg dimasukkan ke dalam tabung reaksi,
kemudian ditambahkan dengan aquades tetes demi tetes, amati kelarutannya.
Lakukan dengan prosedur yang sama menggunakan pelarut lain yaitu etanol
dan kloroform. Kemudian bandingkan kelarutannya dengan starting material
yang digunakan, yaitu 1,3-sikloheksanadion, terephtalaldehid, dan 4 kloro
benzaldehid.
c. Pemeriksaan titik lebur
Sedikit kristal hasil sintesis dimasukkan ke dalam electrothermal capillary
tubes, kemudian dimasukkan ke dalam alat pengukur titik lebur
(thermophan). Amati peleburan kristalnya dan catat suhu waktu pertama kali
melebur hingga kristal melebur seluruhnya.
a. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Senyawa hasil sintesis dan starting material masing-masing dilarutkan
dalam kloroform. Masing-masing larutan tersebut, sebanyak 0,5µL,
ditotolkan dengan menggunakan mikro pipet pada lempeng silika gel
GF254(packing) yang sudah diaktifkan pada suhu 1000C selama 30 menit.
26
Fase gerak yang digunakan adalah kloroform:etil asetat (9:1) dan
pengembangan dilakukan dengan jarak rambat 10 cm.
b. Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS)
Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis dilakukan dengan
kromatografi gas dengan kondisi alat: suhu injector 300°C, jenis kolom Rtx-
5MS, panjang kolom 30 meter, suhu kolom diprogram 100-300°C, gas
pembawa helium, tekanan 22 kPa, kecepatan alir fase gerak 0,5 ml/menit,
dan detektor ionisasi nyala. Cuplikan senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam
kloroform, kemudian diinjeksikan kedalam injektor pada alat kromatografi
gas. Aliran gas dari gas pengangkut helium akan membawa cuplikan yang
sudah diuapkan masuk kedalam kolom Rtx-5MS yang dilapisi fase cair
dimethylpolysiloxane. Selanjutnya cuplikan diukur oleh detektor hingga
diperoleh suatu kromatogram.
5. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis
a. Spektrofotometri inframerah
Senyawa hasil sintesis sebanyak kurang lebih 0,5-1 mg dicampur homogen
dengan kurang lebih 10 mg KBr, kemudian dikempa dan dibuat tablet.
Cahaya inframerah dari sumber dilewatkan melalui cuplikan, kemudian
dipecah menjadi frekuensi-frekuensi individunya dalam monokromator dan
intensitas relatif dari frekuensi individu diukur oleh detektor hingga didapat
27
spektra inframerah dari senyawa yang bersangkutan. Bilangan gelombang
yang digunakan 400-4000 nm.
b. Spektrometri massa
Uap cuplikan senyawa hasil sintesis yang keluar dari kolom kromatografi
gas dialirkan ke dalam kamar pengion pada spektromoter massa untuk
ditembak dengan seberkas elektron hingga terfragmentasi. Jenis pengionan
yang digunakan adalah EI (Electron Impact) 70 eV. Fragmen-fragmen akan
melewati lempeng mempercepat ion dan didorong menuju tabung analisator,
dimana partikel-partikel akan dibelokkan dalam medan magnet dan
menimbulkan arus pada kolektor yang sebanding dengan kelimpahan relatif
setiap fragmennya. Kelimpahan relatif setiap fragmen akan dicatat dan
menghasilkan data spektra massa.
F. Analisis Hasil
1. Rendemen
Berat senyawa hasil sintesis ditimbang dan dibandingkan dengan berat
senyawa berdasar teori, kemudian dikalikan 100%. Perhitungan rendemen ini
dilakukan setelah didapatkan kristal murni hasil sintesis (yang telah dikeringkan).
x 100%
28
2. Analisis Pendahuluan
Analisis pendahuluan senyawa hasil sintesis berdasarkan data organoleptis
dan pemeriksaan kelarutan.
3. Pemeriksaan Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis
Pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis berdasarkan data
pemeriksaan titik lebur, kromatografi lapis tipis (KLT), dan GC-MS.
4. Elusidasi Struktur
Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis berdasarkan data spektra ultraviolet,
spektra inframerah dan spektra massa.
29
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis 2-(4΄-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Sintesis 2-(4΄-klorobenzilidena)sikloheksanadion dilakukan dengan
mereaksikan sikloheksana-1,3-dion dan 4-klorobenzaldehid melalui reaksi kondensasi
aldol silang. Sikloheksana-1,3-dion merupakan suatu senyawa yang mempunyai
gugus keton dan hidrogen alfa (hidrogen α), dan 4-klorobenzaldehid merupakan
senyawa yang memiliki gugus aldehid. Kedua senyawa tersebut sangat
memungkinkan untuk bereaksi melalui reaksi kondensasi aldol silang membentuk 2-
(4΄-klorobenzilidena)sikloheksanadion.
Gambar 8. Dua hidrogen α pada sikloheksana-1,3-dion
Cl
H
O
Gambar 9. 4-klorobenzaldehid
Hidrogen α pada sikloheksana-1,3-dion bersifat asam, sehingga adanya
katalisator yang bersifat basa, dalam hal ini kalium hidroksida (KOH), hidrogen α
O O
H H
H α
30
akan dilepaskan dan akan membentuk suatu atom karbon alfa (karbon α) bermuatan
parsial negatif atau terbentuk ion enolat. Dengan terbentuknya ion enolat tersebut,
maka sikloheksanadion akan memiliki sifat sebagai nukleofil yang akan menyerang
atom karbon karbonil yang dimiliki oleh 4-klorobenzaldehid yang bermuatan parsial
positif yang diakibatkan dari induksi elektron oleh oksigen dan adanya resonansi.
O
O
H
HK OH +
O
O
H
O
O
H
-H2O
Gam
bar 10. Mekanisme reaksi pembentukan ion enolat
Penyerangan gugus karbonil pada 4-klorobenzaldehid oleh ion enolat pada
1,3-sikloheksanadion ini akan menghasilkan suatu β-OH-karbonil yang merupakan
senyawa antara dan kemudian mengalami pelepasan molekul air (dehidrasi). Dari
peristiwa dehidrasi tersebut, terbentuklah senyawa 2-(4΄-
klorobenzilidena)sikloheksanadion.
31
OO
H H H
OOOH
-H2O
H
OO
H
O
OO
O
O
H
O
H
H
O
H
-OH
OH O
O
H
H
OH
-H2O
OH O
O
H
-OH
O
O
1,3 sikloheksanadion Pembentukan ion enolat
Dehidrasi aldol
ClCl
ClCl
Cl
2-(4'-klorobenzilidena) sikloheksanadion
Pembentukan produk aldol
Gambar 11. Mekanisme reaksi sintesis senyawa 2-(4´-klorobenzilidena)
sikloheksanadion
Dalam pelaksanaan sintesis dilakukan pembentukan ion enolat terlebih
dahulu sehingga nantinya ion enolat ini dapat menyerang 4-klorobenzaldehid. Ion
enolat terbentuk dari reaksi antara 1,3-sikloheksanadion dan katalisatornya, dalam hal
ini katalisator yang digunakan adalah KOH 2% b/v. Dalam pembuatan ion enolat ini
32
dibutuhkan konsentrasi KOH yang cukup rendah adalah untuk mencegah adanya
kemungkinan terjadinya reaksi self condensation yang akan mendorong terbentuknya
produk sampingan.
Setelah selesai dilakukan pembuatan ion enolat, kemudian direaksikan
dengan 4-klorobenzaldehid untuk membentuk 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion dengan cara merefluks campuran larutan selama 2
jam. Pada proses refluks, uap dari starting material yang direaksikan akan
terkondensasi menjadi cairan dan akan turun untuk kembali bereaksi dalam larutan,
sehingga dengan kondisi tersebut akan terbentuk suatu sistem dengan kestabilan
termondinamika yang terjaga dengan baik. Oleh karena itu reaksi akan berjalan lebih
sempurna, dan kemungkinan dihasilkannya suatu produk akan lebih besar.
Setelah selesai direaksikan dengan cara merefluks, dilakukan pengecekan pH
larutan, dan didapatkan pH larutan adalah sebesar 13. Dari hasil tersebut
menunjukkan bahwa sifat kebasaan dari katalisator masih begitu kuat. Selanjutnya
perlu dilakukan isolasi senyawa 2-(4΄-klorobenzilidena)sikloheksanadion dari larutan
untuk mendapatkan bentuk padatan senyawa hasil sintesis. Isolasi ini dilakukan
dengan menambahkan campuran asam asetat glasial : aquades (1 : 1) ke dalam larutan
hasil sintesis. Campuran asam asetat glasial : aquades (1 : 1) dapat mendesak
senyawa 2-(4΄-klorobenzilidena)sikloheksanadion karena memiliki kepolaran yang
jauh lebih tinggi daripada kepolaran dari senyawa 2-(4΄-
klorobenzilidena)sikloheksanadion (yang bersifat kurang polar).
33
Penambahan campuran asam asetat glasial : aquades (1 : 1) ini selain untuk
mengisolasi senyawa juga untuk menghilangkan sifat basa dari larutan. Hal ini
dibuktikan dengan pengujian pH larutan, dimana setelah ditambahkan campuran
asam asetat glasial : aquades (1 : 1), pH larutan menjadi asam, yaitu pada pH 3.
Setelah dilakukan penambahan campuran pengisolasi, ternyata hasil sintesis masih
tetap dalam bentuk cairan. Oleh karena itu perlu dilakukan pendesakan dengan
aquades dingin untuk membantu munculnya bentuk padat dari senyawa 2-(4΄-
klorobenzilidena)sikloheksanadion. Dalam hal ini diperkirakan senyawa 2-(4΄-
klorobenzilidena)sikloheksanadion merupakan senyawa yang kurang polar sehingga
adanya penambahan aquades tidak akan melarutkan senyawa hasil sintesis namun
akan mendesak senyawa hasil sintesis untuk membentuk suatu padatan. Setelah
diperkirakan tidak ada lagi padatan yang terdesak oleh aquades, dilakukan
penyaringan, pengeringan dan penimbangan serbuk kering.
Pendesakan dengan aquades dingin ini adalah salah satu metode
rekristalisasi, namun dengan metode ini tidak dapat dihasilkan suatu kristal yang
murni. Oleh karena itu, penimbangan hasil serbuk kering yang didapatkan tidak dapat
dihitung sebagai suatu rendemen, melainkan sebagai crude product. Dari hasil
penelitian, dengan perbandingan mol 1,3-s xikloheksanadion dan 4-klorobenzaldehid
sebesar 1 : 1 diperoleh rata-rata crude product sebesar 0,363 gram.
Jumlah senyawa hasil sintesis yang diperoleh tidak maksimal kemungkinan
disebabkan karena tidak sempurnanya reaksi yang terjadi. Salah satu faktor yang
mungkin dapat mempengaruhi ketidaksempurnaan reaksi sintesis senyawa 2-(4΄-
34
klorobenzilidena)sikloheksanadion adalah sukar terbentuknya ion enolat karena
adanya halangan sterik yang cukup besar yang melingkupi atom hidrogen α pada
senyawa 1,3-sikloheksanadion. Adanya halangan sterik tersebut menjadikan atom
hidrogen α sukar untuk ditarik oleh ion OH- dari basa KOH yang ditambahkan
sehingga ion enolat menjadi sukar terbentuk. Akan tetapi, dengan sifat kebasaan dari
KOH yang cukup kuat, kemungkinan hidrogen α sukar tertarik oleh ion OH- adalah
sangat kecil, sehingga pada reaksi ini tetap akan terbentuk ion enolat.
Faktor lain yang mungkin dapat berpengaruh adalah adanya peristiwa self-
condentation. Hal ini dipengaruhi oleh sifat elektrofilisitas dari atom C karbonil pada
4-klorobenzaldehid yang lebih lemah dari pada elektrofilisitas dari atom C karbonil
pada senyawa 1,3-sikloheksanadion sehingga ion enolat (nukleofil) yang terbentuk
akan lebih suka menyerang atom C karbonil pada 1,3-sikloheksanadion daripada
menyerang atom C karbonil senyawa 4-klorobenzaldehid. Dengan begitu, maka akan
lebih sering terjadi reaksi self-condentation antara senyawa 1,3 sikloheksanadion
daripada reaksi antara 1,3 sikloheksanadion dengan 4-klorobenzaldehid (Fessenden
dan Fessenden, 1986). Faktor inilah yang kemungkinan besar terjadi dalam reaksi
sintesis yang dilakukan. Dengan begitu, adanya reaksi samping yang mungkin terjadi
menyebabkan jumlah senyawa hasil sintesis yang didapatkan juga tidak dapat
maksimal.
35
B. Analisis Pendahuluan
1. Pemeriksaan organoleptis
Hasil pemeriksaan organoleptis yang meliputi bentuk, warna dan bau
senyawa hasil sintesis dibandingkan dengan starting material, yaitu sikloheksan-1,3-
dion dan 4-klorobenzaldehid ditunjukkan pada tabel II dan juga foto pada gambar 12.
Tabel II. Perbandingan organoleptis senyawa hasil sintesis dengan starting
material
Pemeriksaan Senyawa
hasil sintesis
Sikloheksan-1,3-dion 4-klorobenzaldehid
Bentuk Serbuk halus Serbuk halus Serbuk Kristal
Warna Putih Krem Putih
Bau Tidak berbau Khas Khas (menyengat)
A. B. C.
Gambar 12. Foto senyawa hasil sintesis dan starting material
Keterangan gambar :
A : senyawa hasil sintesis
B : 1,3-sikloheksanadion
C : 4-klorobenzaldehid
Dari hasil pemeriksaan organoleptis di atas, maka dapat disimpulkan bahwa
senyawa hasil sintesis sudah memiliki profil organoleptis yang berbeda dengan
starting materialnya.
36
2. Pemeriksaan kelarutan
Pemeriksaan kelarutan senyawa hasil sintesis dilakukan untuk mengetahui
kelarutan senyawa dalam pelarut polar atau nonpolar dan juga berfungsi sebagai
acuan dalam memilih pelarut dalam pemeriksaan dengan metode Kromatografi Lapis
Tipis (KLT) maupun dengan instrument Gas Chromatography-Mass Spectroscopy
(GC-MS).
Hasil pemeriksaan kelarutan menggunakan pelarut aquades, metanol, etanol,
kloroform, aseton, dan piridin terhadap senyawa hasil sintesis dan starting material
ditunjukkan pada tabel III.
Tabel III. Perbandingan kelarutan senyawa hasil sintesis dengan starting
material
Pelarut Senyawa hasil sintesis Sikloheksan-1,3-dion 4-klorobenzaldehid
Aquades Praktis tidak larut Larut Sangat sukar larut
Metanol Agak sukar larut Mudah larut Larut
Etanol Agak sukar larut Mudah larut Larut
Kloroform Mudah larut Larut Larut
Dari hasil pemeriksaan kelarutan tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa kelarutan
dari senyawa hasil sintesis berbeda dengan starting material. Dari hasil tersebut,
terlihat bahwa senyawa hasil sintesis larut baik dalam pelarut yang cenderung bersifat
nonpolar, yaitu kloroform, karena senyawa hasil sintesis memiliki banyak atom
karbon, dimana semakin banyak atom karbon yang terkandung dalam suatu senyawa
maka senyawa tersebut akan semakin cenderung bersifat nonpolar.
37
C
Cl
H Cl
Cl
O
OCl
Kelarutan senyawa hasil sintesis dalam kloroform, selain karena pengaruh dari atom
karbon yang terkandung, juga dikarenakan adanya interaksi dipo-dipol antara gugus
kloro dari senyawa hasil sintesis dengan atom C dari kloroform. Interaksi tersebut
dijelaskan pada gambar berikut (gambar 13) :
Gambar 13. Kemungkinan interaksi yang terjadi antara senyawa senyawa 2-(4´-
klorobenzilidena) sikloheksanadion dengan kloroform
3. Pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan kromatografi lapis tipis (KLT)
Uji dengan kromatografi lapis tipis (KLT) terhadap senyawa hasil sintesis
dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian dari senyawa hasil sintesis. Parameter
yang digunakan dalam pengujian menggunakan KLT adalah nilai Rf untuk masing-
masing senyawa pada pelarut yang sama dan banyaknya bercak yang dihasilkan dari
pengembangan sistem KLT. Uji KLT pada penelitian ini dilakukan dengan
menggunakan fase gerak kloroform : etil asetat (9 : 1) dan menggunakan fase diam
silika gel GF254.
38
Dari penelitan diperoleh data sebagai berikut :
Gambar 14. Kromatogram Senyawa Hasil Sintesis
Keterangan:
Uji KLT menggunakan fase diam gel GF254, fase gerak kloroform : etil asetat (9 : 1),
jarak pengembangan 15 cm, pengamatan bercak dilakukan di bawah sinar UV254
Tabel IV. Keterangan gambar kromatogram senyawa hasil sintesis
Bercak Senyawa Rf
A 4-klorobenzaldehid 0,665
B 1,3-sikloheksanadion 0,025
C hasil sintesis (2-(4´-klorobenzilidena) sikloheksanadion) 0,370
Berdasarkan kromatogram tersebut dapat dilihat bahwa masing-masing totolan
menghasilkan bercak tunggal setelah pengembangan sistem KLT. Pada cahaya visual,
bercak senyawa hasil sintesis dan starting material tidak tampak. Setelah diamati di
bawah sinar UV254nm, bercak senyawa hasil sintesis dan starting material tampak
berwarna ungu. Antara bercak senyawa hasil sintesis dengan starting material terlihat
bahwa nilai Rf-nya sudah berbeda. Dari hasil kromatogram, meskipun bercak yang
dihasilkan setelah selesai pengembangan merupakan bercak tunggal, belum dapat
dijadikan suatu keputusan yang kuat untuk menyatakan bahwa senyawa hasil sintesis
39
yang ditotolkan merupakan suatu senyawa murni. Oleh karena itu perlu dibuktikan
lebih lanjut dengan uji selanjutnya.
4. Uji titik lebur senyawa hasil sintesis
Pengujian titik lebur dilakukan terhadap senyawa hasil sintesis yang sudah
direkristalisasi, atau dengan kata lain dilakukan terhadap senyawa yang sudah
dimurnikan. Dari pengujian titik lebur diketahui bahwa titik lebur senyawa hasil
sintesis adalah 217-2210C. Jarak titik lebur tersebut cukup besar, yaitu 4
0C. Hal
tersebut menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis belum seratus persen merupakan
senyawa murni. Suatu senyawa dikatakan murni jika jarak titik lebur tidak lebih dari
20C (MacKenzei, 1967).
Data dari pengujian titik lebur ini juga dapat digunakan untuk menarik
kesimpulan sementara bahwa senyawa hasil sintesis sudah bukan merupakan 1,3-
sikloheksanadion atau 4-klorobenzaldehid, dimana 1,3-sikloheksanadion memiliki
titik lebur 1050C dan 4-klorobenzaldehid adalah 49,8-53,6
0. Titik lebur yang dimiliki
senyawa hasil sintesis yang jauh lebih besar dari starting material dikarenakan oleh
adanya pertambahan ukuran molekul senyawa hasil sintesis, menjadi lebih besar dari
molekul senyawa starting material.
40
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Pengujian senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi IR
Spektroskopi inframerah (spektroskopi IR) digunakan untuk mengetahui
gugus-gugus fungsional yang terdapat dalam suatu senyawa. Spektra IR senyawa
hasil sintesis ditujukkan pada gambar berikut ini (gambar 15).
Gambar 15. Spektra Infra merah senyawa hasil sintesis
Spektra IR yang diperoleh tersebut menunjukkan adanya pita representatif
yang menunjukkan gugus-gugus fungsi yang terdapat pada struktur senyawa hasil
sintesis. Gugus aromatik yang terdapat pada senyawa hasil sintesis ditunjukkan oleh
adanya serapan dari ikatan C-C aromatik pada bilangan gelombang 1489,05 cm-1
,
serapan dari C-H aromatik pada bilangan gelombang 3109,25 cm-1
. Sedangkan gugus
aromatik yang tersubstitusi para ditunjukkan oleh pita pada bilangan gelombang
825,53 cm-1
. Selain itu juga terdapat gugus karbonil, yang ditunjukkan pada bilangan
gelombang 1720,50 cm-1
dengan intensitas kuat dan overtonenya pada bilangan
41
gelombang 3410,15 cm-1
. Gugus karbonil yang terkonjugasi dengan suatu alkena
tampak pada bilangan gelombang 1604,77 cm-1
. Selain itu, ada pula pita dari spektra
tersebut yang menunjukkan adanya gugus sikloheksana pada bilangan gelombang
2924,09 cm-1
. Ikatan C=C alkena yang terkonjugasi dengan fenil ditunjukkan oleh
pita yang terletak pada bilangan gelombang 1650 cm-1
(Sastrohamidjojo, 2001),
namun tidak terlihat pada hasil spektra IR yang diperoleh. Dan interpretasi yang
terakhir adalah adanya ikatan C-Cl yang terletak pada posisi para, yang ditunjukkan
oleh pita pada bilangan gelombang 1111,0 cm-1
.
Tabel V. Interpretasi spektra inframerah senyawa hasil sintesis
Bilangan gelombang
(cm-1
)
Intensitas Gugus fungsi
- 1489,05
- 3109,25
- Medium, kuat
- Lemah
- Ikatan C-C aromatik
- Ikatan C-H aromatik
- 825,53 - Lemah - Gugus aromatik tersubstitusi para
- 1720,50
- 3410,15 (overtone)
- Kuat (terkuat)
- Lemah
- Gugus karbonil
- 2924,09 - Medium - Gugus sikloheksana
- 1111,0 - Medium - Ikatan C-Cl pada posisi para
(Sastrohamidjojo, 2001).
Dari data-data tersebut terlihat bahwa senyawa hasil sintesis mempunyai
gugus fungsional seperti yang diharapkan. Selain itu juga terdapat perbedaan dengan
42
spektra starting material. Berikut adalah gambar spektra IR starting material dan
tabel yang dapat menunjukkan adannya perbedaan antara senyawa hasil sintesis
dengan starting material.
Gambar 16. Spektra Infra merah 4-klorobenzaldehid (Kinugasa. S., Tanabe, K.,
Tamura, T., 2009a).
Dari spektra tersebut dapat diinterpretasikan adanya gugus C-O aldehid pada
bilangan gelombang 1699 cm-1
dan aromatik pada 1919 cm-1
dengan overtone pada bilangan
gelombang 3089 cm-1
. Gugus aromatik tersubstitusi para juga dapat terlihat pada bilangan
gelombang 841 cm-1
dan ikatan C-Cl pada posisi para terlihat pada bilangan gelombang 1094
cm-1
.
Gambar 17. Spektra Infra merah 1,3-sikloheksanadion (Kinugasa. S., Tanabe, K.,
Tamura, T., 2009b).
Pada spektra IR 1,3-sikloheksanadion terlihat adanya gugus sikloheksan
pada bilangan gelombang 2949 cm-1
dan gugusan keto-enol pada bilangan gelombang
43
1402 cm-1
. Dari kedua spektra IR starting material tersebut, terlihat ada perbedaan
dengan spektra IR senyawa hasil sintesis. Perbedaan tersebut dijelaskan pada tabel
berikut ini :
Tabel VI. Perbedaan Interpretasi Spektra Starting Material dengan Senyawa
Hasil Sintesis
Gugus Fungsi 1,3-sikloheksanadion 4-klorobenzaldehid Senyawa hasil
sintesis
Aromatik (-) (+) (+)
Alkena (-) (-) (+)
C-O aldehid (-) (+) (-)
Karbonil (+) (-) (+)
C-Cl (-) (+) (+)
Aromatik
tersubstitusi para
(-) (+) (+)
sikloheksana (+) (-) (+)
Keto enol (+) (-) (-)
Akan tetapi hasil interpretasi spektra IR tentang gugus fungsional belum
cukup kuat untuk menyatakan senyawa yang dihasilkan dari hasil sintesis merupakan
2,4-(klorobenzilidena)sikloheksanadion. Oleh karena itu, untuk lebih meyakinkan
lagi bahwa senyawa yang diperoleh sudah merupakan senyawa 2,4-
(klorobenzilidena)sikloheksanadion perlu didukung adanya data spektra MS.
2. Pengujian senyawa hasil sintesis dengan GC-MS
Dari pengujian tersebut didapatkan dua data, yaitu kromatogram GC dan
spektra MS. Gambar 18 menunjukkan kromatogram GC senyawa hasil sintesis dan
gambar 19 menunjukkan spektra MS senyawa hasil sintesis.
44
Gambar 18. Kromatogram Gas-Chromatography senyawa hasil sintesis
Gambar 19. Spektra Mass Spektroscopy senyawa hasil sintesis pada waktu retensi
19,656
Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi massa yang
dikombinasikaan dengan kromatografi gas atau yang sering disebut GC-MS memiliki
keuntungan, yaitu dapat memisahkan senyawa target dari senyawa lain yang
mungkin bercampur dengan senyawa hasil sintesis, dengan kromatografi gas,
sebelum dideteksi lebih lanjut dengan spektrometer massa. Dengan adanya proses
pemisahan tersebut, diharapkan spektra massa yang dihasilkan benar-benar
merupakan spektra dari senyawa hasil sintesis.
C
\
D
\
E
\ F
\
45
Dari gambar 18, terlihat bahwa senyawa hasil sintesis mempunyai tiga peak
dengan waktu retensi 19,656 menit, 23,446 menit, dan 26,568 menit, dengan Area
Under Curve (AUC) terbesar ada pada waktu retensi 26,568 menit. Munculnya tiga
peak pada kromatogram menunjukkan bahwa sampel senyawa hasil sintesis belum
murni.
Peak dengan waktu retensi 19,656 menit memiliki ion molekul dengan m/z =
236, dimana m/z tersebut sesuai dengan bobot molekul senyawa 2,4-
(klorobenzilidena)sikloheksanadion, yaitu 236 g/mol. Kemurnian peak yang
menunjukkan senyawa 2,4-(klorobenzilidena)sikloheksanadion adalah sebesar
10,27%.
Pada pembahasan sebelumnya, dari proses sintesis didapatkan rata-rata
crude product sebesar 0,363 gram. Setelah diketahui kemurnian dari senyawa 2,4-
(klorobenzilidena)sikloheksanadion adalah 10,27% dari total sampel yang diuji, maka
dapat dikatakan bahwa rendemen yang dihasilkan dari proses sintesis adalah sebesar
5,23%. Pada gambar 16 terlihat beberapa nilai m/z dengan intensitas yang bervariasi.
Fragmen dengan intensitas 100% adalah ion yang paling stabil dan peaknya disebut
base peak. Ion dengan nilai m/z = 199 merupakan ion dengan kelimpahan paling
besar dan ion ini merupakan ion molekul yang paling stabil.
Peak A merupakan ion molekul dari senyawa hasil sintesis dengan nilai
m/z= 236. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis sesuai dengan dugaan
sebelumnya, yaitu 2,4-(klorobenzilidena)sikloheksanadion dengan bobot molekul
sebesar 236 g/mol. Peak B pada m/z = 199 merupakan fragmen dari ion molekul
46
yang mengalami pelepasan senyawa isotop klorin (Cl dengan M.W=37). Pada peak C
merupakan fragmentasi lanjutan dari ion [C13H11O2]+ dengan melepaskan molekul
C2H4 menghasilkan ion [C11H8O]+ pada m/z = 86. Setelah mengalami fragmentasi
ion, selanjutnya ion yang terbentuk juga akan terfragmentasi lagi, dan hal tersebut
terbaca pada peak D dengan m/z = 72. Fragmen ini terbentuk setelah ion [C11H8O]+
mengalami pelepasan ion [CO]+. Molekul netral yang terbentuk kemudian akan
terfragmentasi lagi melepaskan molekul C2H2O sehingga membentuk peak dengan
m/z = 51 (peak E). Selanjutnya molekul tersebut masih akan terfragmentasi
melepaskan C2H2 membentuk suatu molekul C6H6 (m/z= 75) yang ditunjukkan oleh
peak F. Peak-peak yang dianalisis tersebut adalah merupakan fragmen-fragmen yang
cukup besar dalam spektrum massa. Keterangan tersebut dijabarkan berdasarkan
gambar berikut ini :
47
O
O
Cl O
O
EI
70 ev
Cl
O
O
m/z = 236 m/z = 236
m/z = 199O
OH
H
CH2
O
O
m/z = 100
CH2O
O
+ C2H4
m/z = 86
m/z = 28
CH
CH2O
m/z = 72
CH
m/z = 51
+C2H2O
m/z = 42
+C2H2
m/z = 26
m/z = 75
EI
70 ev
70 evEI
EI
EI
EI
EI
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev+ CO
m/z = 28
Gambar 20. Interpretasi pelepasan molekul senyawa 2,4-
(klorobenzilidena)sikloheksanadion menjadi fragmen-
fragmennya
Dari hasil uji GC-MS, diperoleh juga spektra yang menunjukkan adanya
hasil reaksi samping dari proses sintesis. Hasil reaksi samping yang terbesar tampak
pada peak ketiga, pada waktu retensi 26,568 menit (dilihat dari besar AUC pada
kromatogram GC, peak ketiga ini memiliki AUC paling besar). Berdasarkan hasil
48
OCl O
O
spektroskopi massanya, pada peak ketiga ini memiliki ion molekul dengan m/z = 331,
oleh karena itu, senyawa ini memiliki bobot molekul sebesar 331 g/mol.
Gambar 21. Spektra Mass Spektroscopy senyawa hasil sintesis pada waktu retensi
26,568 menit
Perkiraan struktur senyawa yang merupakan hasil reaksi samping dari proses
sintesis ini adalah produk sampingan yang dihasilkan dari reaksi sintesis yang terjadi
adalah :
Gambar 22. Struktur senyawa (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-
enil)sikloheksan-1,3-dion (hasil reaksi samping)
Agar dapat menjelaskan secara lebih lengkap hasil spektra MS pada waktu retensi
26,568 menit dan mempertegas bahwa senyawa yang terbentuk akibat reaksi samping
adalah senyawa (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-
dion, maka akan dijabarkan usulan fragmentasi yang terjadi pada senyawa (4 Z)-4-(4-
klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion. Dan fragmentasinya
adalah sebagai berikut :
49
OCl O
O
OCl O
O
m/z = 328 m/z = 328
O O
OH H
O O
H2CO
m/z = 293
O O
O
CH2
m/z = 133
O O
HC CH2
m/z = 119
H
O O
HC CH2
CH2
O
HC CH2
m/z = 105
O
HC CH2
m/z = 91
O
HC CH2
m/z = 65
H
H
m/z = 52
CH
m/z = 101m/z = 75
m/z = 147
EI
EI
EI
EI
EI
EI
EI
EI
EI
EI
EI
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
70 ev
Gambar 23. Interpretasi pelepasan molekul senyawa (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-
oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion (hasil reaksi samping) menjadi
fragmen-fragmennya
50
Senyawa tersebut terbentuk karena adanya reaksi self-condentation antar senyawa
1,3-sikloheksanadion. Reaksi self-condentation ini terjadi karena pada senyawa 1,3-
sikloheksanadion selain memiliki sisi nukleofil juga memiliki sisi elektrofil (pada
atom C karbonilnya). Elektrofil pada C karbonil dari 1,3 sikloheksanadion lebih kuat
daripada elektrofil pada C karbonil dari 4-klorobenzaldehid. Hal tersebut yang
menyebabkan ion enolat yang terbentuk akan lebih sering menyerang atom C
karbonil dari 1,3-sikloheksanadion daripada menyerang atom C karbonil dari 4-
klorobenzaldehid (Fessenden dan Fessenden, 1986). Setelah terjadi reaksi self-
condensation, atom karbon α lain pada 1,3-sikloheksanadion akan menyerang atom C
karbonil dari 4-klorobenzaldehid, sehingga terbentuklah senyawa (4 Z)-4-(4-
klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion. Senyawa hasil
reaksi samping ini diperkirakan juga memiliki aktivitas sebagai inhibitor
angiogenesis karena memiliki atom C pada posisi beta yang bermuatan elektropositif,
seperti yang dimiliki oleh senyawa 2-(4´-(klorobenzilidena)sikloheksanadion, yang
juga diperkirakan memiliki aktivitas sebagai inhibitor angiogenesis.
Reaksi pembentukan senyawa (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-
oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion adalah sebagai berikut :
51
O OH H
K OH
- H2O
O O O O
+
OO
O
O O
O
H-OH
- OH
O
O O
HO
H
H
- H2O
O
O O
O
O O
H
H
K - OH
O
O O
- H2O
O
O O
Cl
OH
O
Cl
O O
O O
H - OH
- OH
Cl
OH O
O O
H
OH
Cl
OH O
O O
- H2O
Cl
O
O O
Gambar 24. Mekanisme reaksi pembentukan (4 Z)-4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-
oksosikloheks-1-enil)sikloheksan-1,3-dion
52
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Senyawa 2-(4´-(klorobenzilidena)sikloheksanadion dapat terbentuk dari hasil
sintesis antara 1,3-sikloheksanadion dan 4-klorobenzaldehid dengan menggunakan
katalis kalium hidroksida dengan hasil kermurnian pada kromatogram GC sebesar
10,27%. Dari hasil sintesis juga terbentuk hasil reaksi samping berupa senyawa (4Z)-
4-(4-klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)siklohkesan-1,3-dion dengan hasil
kemurnian pada kromatogram GC sebesar 89,07%.
B. Saran
1. Perlu dilakukan optimasi proses sintesis, misalnya urutan pencampuran,
suhu, dan waktu untuk bereaksi, agar dapat memperoleh senyawa hasil
reaksi dengan rendemen yang lebih besar dan reaksi yang lebih cepat.
2. Perlu dilakukan uji aktivitas senyawa 2-(4´-
klorobenzilidena)sikloheksanadion maupun senyawa (4Z)-4-(4-
klorobenzilidena)-2-(3-oksosikloheks-1-enil)siklohkesan-1,3-dion (hasil
reaksi samping) sebagai inhibitor angiogenesis.
53
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2003, Angiogenesis, The Leukemia & Lymphoma Society New York.
Anwar, C., Pranowo, H. D., dan Wahyuni, T. D., 1994, Pengantar Praktikum Kimia
Organik, UGM Press, Yogyakarta, 73, 189.
Bradstatter, M. K., 1971, Thermomicroscopy’s Analysis of Pharmaceutical,
Pergamon Press, London,