SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN TERSIER-
BUTIL KLORIDA DENGAN VARIASI KATALIS ALUMINIUM
KLORIDA DAN BESI (III) KLORIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Handayani
NIM : 068114146
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2010
ii
SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN TERSIER-
BUTIL KLORIDA DENGAN VARIASI KATALIS ALUMINIUM
KLORIDA DAN BESI (III) KLORIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh :
Handayani
NIM : 068114146
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2010
iii
iv
19 Januari 2010
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Every generation of scientific men (i.e. scientists) starts where
the previous left off,
and the most advance discoveries of one age constitute
elementary axioms of the next.
Aldous Huxley
Special dedicated to :
My beloved Father,Mom, sisters and brothers
All my lovely friends
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Handayani
NIM : 068114146
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
SINTESIS TERSIER-BUTIL EUGENOL DARI EUGENOL DAN TERSIER-
BUTIL KLORIDA DENGAN VARIASI KATALIS ALUMINIUM
KLORIDA DAN BESI (III) KLORIDA
berserta perangkat yang diperlukan. 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 mempublikasikan di internet atau media lain
untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun
memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta
Pada tanggal 21 Januari 2010
Yang menyatakan
Handayani
vii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas semua
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penulisan skripsi yang berjudul “Sintesis Tersier-Butil Eugenol dari Eugenol
dan Tersier-Butil Klorida dengan Variasi Katalis Aluminium Klorida dan
Besi (III) Klorida”. Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm).
Selama penelitian dan penyusunan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari
bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Rita Suhadi, M.Si., Apt selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma.
2. Jeffry Julianus, M.Si., selaku dosen pembimbing atas kesediaannya dalam
memberikan arahan, dukungan dan masukan dalam penelitian dan penulisan
skripsi ini.
3. Dra. M. M. Yetty Tjandrawati, M.Si. atas kesediaannya dalam memberikan
arahan dukungan dan menjadi dosen penguji atas masukan berupa saran dan
kritik yang membangun.
4. Lucia Wiwid Wijayanti, M.Si. atas kesediaannya dalam memberikan arahan
dukungan dan menjadi dosen penguji atas masukan berupa saran dan kritik
yang membangun.
viii
5. Yohannes Dwiatmaka, M.Si., atas izin penggunaan laboratorium; Parlan,
Bimo, Kunto dan segenap laboran Fakultas Farmasi yang telah banyak
membantu dan memberi kepercayaan selama bekerja di laboratorium.
6. Hendrix, koko dan saudara yang telah mendukung penulis selama ini.
7. Tersier-Butil Eugenol Team 2009 yaitu Marissa Winata, Vita Felicia, Prasetya
Jati dan Linda Setiawati atas keceriaan, kebersamaan di laboratorium dan
perjuangan baik suka maupun duka yang telah kita lalui bersama.
8. Henny Puspitasari atas bantuan, keceriaan dan kebersamaan kita selama ini.
9. David Christiansen, Fian, Yoyok, dkk atas kebersamaan dan keceriaan yang
singkat di laboratorium lantai 4.
10. Six CP Girls yaitu Maya Christina, Winda Sugijanto, Marisa Anggraini, Vilia
Inggriani dan Vionni atas persahabatan dan dukungannya.
11. Keluarga besar Kost Gracia atas keceriaan, kekompakan dan dukungannya
kepada penulis.
12. Wiwit, Irene Christina, Jimbong, Reni, Eka, Lia Yumi, dan teman-teman
lainnya atas kebersamaan dan kekompakan di kampus.
13. Teman-teman FST angkatan 2006, khususnya kelas A atas kebersamaan yang
diberikan selama 3,5 tahun ini.
14. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam
penelitian dan penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan
kritik dan saran yang menyempurnakan. Semoga penulisan skripsi ini dapat
ix
memberikan manfaat bagi semua pihak serta mendukung perkembangan ilmu
pengetahuan.
Yogyakarta, 12 Januari 2010
Penulis,
Handayani
x
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Penulis menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang penulis
tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah
disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 12 Januari 2010
Penulis,
Handayani
xi
INTISARI
Kemampuan eugenol sebagai antioksidan masih rendah, salah satu cara
untuk meningkatkan aktivitas antioksidan eugenol yaitu menambahkan gugus
meruah seperti tersier-butil (t-butil) pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik
eugenol sehingga dihasilkan t-butil eugenol. Sintesis t-butil eugenol dilakukan
dengan mereaksikan eugenol dan t-butil klorida dengan variasi katalis aluminium
klorida (AlCl3) dan besi (III) klorida (FeCl3) yang akan mempengaruhi jumlah
senyawa hasil sintesis.
Senyawa hasil sintesis dilakukan serangkaian analisis berupa uji
organoleptis, kromatografi lapis tipis, kromatografi gas dan elusidasi struktur
senyawa menggunakan spektrometri massa. Sedangkan analisis kuantitatif yaitu
perhitungan AUC senyawa hasil sintesis menggunakan program Image J.
Berdasarkan perhitungan Area Under Curve (AUC) pada KLT, senyawa
hasil sintesis pada penggunaan katalis AlCl3 sebesar 10341,024 dan pada
penggunaan katalis FeCl3 sebesar 6766,924. Elusidasi struktur menunjukkan pada
penggunaan katalis AlCl3 menghasilkan 33 macam senyawa dimana dari 5
senyawa yang dianalisis salah satunya adalah t-butil eugenol, sedangkan pada
katalis FeCl3 dihasilkan 42 macam senyawa yang tidak dihasilkan t-butil eugenol,
namun dihasilkan di-t-butil eugenol.
Kata kunci : t-butil eugenol, antioksidan, reaksi alkilasi Friedel-Crafts.
xii
ABSTRACT
The antioxidant potency of eugenol is still low, one way to increase the
eugenol antioxidant activity was added tertiary-butyl (t-butyl) as bulky group on
orto position from phenolic hydroxy group of eugenol, therefore it could present t-
butyl eugenol. The synthesis of t-butyl eugenol reacted eugenol and t-butyl
chloride with variation catalysts of aluminium chloride (AlCl3) or ferric chloride
(FeCl3) which would affect the amount of synthesis result.
The synthesis product was tested by the several analyzing such as
organoleptic, thin layer chromatography, gas chromatography and structure
elucidation was used mass spectrometry. While the quantitative analysis was to
calculated the synthesis product using Image J program.
Based on the Area Under Curve (AUC) calculation of thin layer
chromatography, showed that the synthesis product using AlCl3 as catalyst was
10341,024 and the using FeCl3 as catalyst was 6766,924. Structure elucidation
showed that on using AlCl3 as catalyst presented 33 variant products resulted one
of the products was t-butyl eugenol which was analyzed from 5 variant products,
while using FeCl3 as catalyst presented 42 variant products which was not
obtained t-butyl eugenol but di-t-butyl eugenol.
Key words : t-butyl eugenol, antioxidant, Friedel-Crafts alkylation reaction.
xiii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ......................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... v
PERSETUJUAN PUBLIKASI ....................................................................... vi
PRAKATA ...................................................................................................... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................................................... x
INTISARI ........................................................................................................ xi
ABSTRACT ...................................................................................................... xii
DAFTAR ISI ................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xx
BAB I. PENGANTAR ................................................................................. 1
A. Latar Belakang .......................................................................................... 1
1. Perumusan masalah ............................................................................. 4
2. Keaslian penelitian .............................................................................. 4
3. Manfaat penelitian ............................................................................... 5
a. Manfaat teoritis ............................................................................. 5
b. Manfaat metodologis ..................................................................... 5
c. Manfaat praktis.............................................................................. 5
xiv
B. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ........................................................... 6
A. Antioksidan ............................................................................................... 6
B. Eugenol ..................................................................................................... 7
C. Sintesis Tersier-Butil Eugenol .................................................................. 8
D. Reaksi Substitusi Nukleofilik 1 (SN 1) ..................................................... 9
E. Tersier-Butil Klorida ................................................................................. 10
F. Katalis Alkilasi Friedel-Crafts .................................................................. 11
G. Efek Pelarut ............................................................................................... 13
H. Analisis Hasil ............................................................................................ 14
1. Uji organoleptis ................................................................................... 14
2. Kromatografi lapis tipis (KLT) ........................................................... 15
3. Kromatografi gas (GC) ....................................................................... 16
I. Elusidasi Struktur ...................................................................................... 17
J. Perhitungan Jumlah Senyawa Hasil Sintesis dengan Program
Image J ...................................................................................................... 18
K. Landasan Teori .......................................................................................... 18
L. Hipotesis .................................................................................................... 20
BAB III. METODE PENELITIAN................................................................. 21
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................ 21
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ........................................... 21
C. Bahan atau Materi Penelitian .................................................................... 21
D. Alat ............................................................................................................ 22
xv
E. Tata Cara Penelitian .................................................................................. 22
1. Sintesis tersier-butil klorida ................................................................ 22
2. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis aluminium klorida
(AlCl3) ................................................................................................. 23
3. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis besi (III) klorida
(FeCl3) ................................................................................................. 23
F. Analisis Hasil ............................................................................................ 24
1. Uji organoleptis ................................................................................... 24
2. Kromatografi lapis tipis (KLT) ........................................................... 24
3. Kromatografi gas (GC) ....................................................................... 25
4. Elusidasi struktur dengan spektrometri massa (MS) ........................... 25
5. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis menggunakan program
Image J ................................................................................................ 26
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 27
A. Sintesis Tersier-Butil Klorida ................................................................... 27
B. Sintesis Tersier-Butil Eugenol .................................................................. 29
C. Analisis Senyawa Hasil Sintesis ............................................................... 35
1. Uji organoleptis ................................................................................... 35
2. Kromatografi lapis tipis (KLT) ........................................................... 36
3. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa
hasil sintesis pada penggunaan katalis AlCl3 ..................................... 40
4. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa
hasil sintesis pada penggunaan katalis FeCl3 ..................................... 44
xvi
5. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis menggunakan program
Image J ................................................................................................ 50
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 53
A. Kesimpulan ............................................................................................... 53
B. Saran .......................................................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 54
LAMPIRAN .................................................................................................... 57
BIOGRAFI PENULIS .................................................................................... 82
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. Klasifikasi Katalis dalam Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts ............. 12
Tabel II. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan
Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ............................................. 35
Tabel III. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................................................. 36
Tabel IV. Harga Rf Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil
Sintesis Menggunakan Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93) .. 39
Tabel V. Area Under Curve (AUC) Senyawa Hasil Sintesis ...................... 51
xviii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur Eugenol ........................................................................ 8
Gambar 2. Contoh Mekanisme Reaksi SN 1 pada t-Butil Bromida .............. 9
Gambar 3. Struktur Tersier-Butil Klorida.................................................... 10
Gambar 4. Hubungan Kenaikan Energi dan Kecepatan Reaksi Terhadap
Penggunaan Katalis. ................................................................... 11
Gambar 5. Struktur Dietil Eter ..................................................................... 14
Gambar 6. Reaksi Sintesis Tersier-Butil Eugenol Melalui Reaksi Alkilasi
Friedel-Crafts ............................................................................. 19
Gambar 7. Mekanisme Pembentukan Tersier-Butil Klorida ....................... 27
Gambar 8. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan
Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................... 30
Gambar 9. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-
Butil ............................................................................................ 30
Gambar 10. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi) ............... 30
Gambar 11. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................... 32
Gambar 12. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-
Butil ............................................................................................ 32
Gambar 13. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi) ............... 32
Gambar 14. Gambar Kromatogram Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Senyawa Hasil Sintesis ............................................................. 38
xix
Gambar 15. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Eugenol ........................ 40
Gambar 16. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................... 41
Gambar 17. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-23 pada
Waktu Retensi 12,292 Menit Menggunakan Katalis Aluminium
Klorida (AlCl3) ........................................................................... 42
Gambar 18. Mekanisme Fragmentasi Tersier-Butil Eugenol Menggunakan
Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................... 43
Gambar 19. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ....................... 45
Gambar 20. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-40 pada
Waktu Retensi 17,706 Menit Menggunakan Katalis Besi (III)
Klorida (FeCl3) ........................................................................... 46
Gambar 21. Mekanisme Reaksi Terbentuknya di-Tersier-Butil Eugenol pada
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................... 48
Gambar 22. Pendeaktivasi Cincin Benzena Oleh Aluminium Klorida
(AlCl3) ........................................................................................ 49
Gambar 23. Mekanisme Fragmentasi di-Tersier-Butil Eugenol Menggunakan
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................... 49
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Tersier-Butil Klorida, Katalis Aluminium
Klorida (AlCl3) yang Diperlukan Dalam Reaksi .................... 57
Lampiran 2. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium
Klorida (AlCl3) ........................................................................ 59
Lampiran 3. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III)
Klorida (FeCl3) ........................................................................ 59
Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis................................... 59
Lampiran 5. Rangkaian Alat Dalam Sintesis Tersier-Butil Eugenol .......... 60
Lampiran 6. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)
Eugenol ................................................................................... 61
Lampiran 7. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Eugenol ............ 61
Lampiran 8. Hasil Spektrometri Massa (MS) Eugenol ............................... 62
Lampiran 9. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)
Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis Tersier-Butil
Klorida .................................................................................... 63
Lampiran 10. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Tersier-Butil
Klorida .................................................................................... 64
Lampiran 11. Hasil Spektrometri Massa (MS) Hasil Sintesis Tersier-Butil
Klorida .................................................................................... 65
Lampiran 12. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)
Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan
xxi
Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ........................................ 66
Lampiran 13. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................ 67
Lampiran 14. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3) ................ 68
Lampiran 15. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS)
Dalam Analisis Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) ............................................ 73
Lampiran 16. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................... 74
Lampiran 17. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis
Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3) .................... 75
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan senyawa-
senyawa antioksidan. Hal ini disebabkan karena timbulnya berbagai macam
penyakit yang disebabkan oleh proses oksidasi radikal bebas di dalam tubuh,
sehingga dapat membahayakan kelangsungan hidup jika tidak segera
ditanggulangi. Oleh karena itu, senyawa antioksidan sangat diperlukan oleh tubuh
untuk menetralkan radikal bebas yang masuk ke dalam tubuh.
Senyawa antioksidan bekerja dengan cara menstabilkan radikal bebas.
Mekanisme penstabilannya dengan mendonorkan radikal hidrogen secara cepat ke
radikal bebas, sehingga dapat menghambat terjadinya reaksi berantai dari
pembentukan radikal bebas yang menyebabkan tekanan oksidatif pada sel normal
di dalam tubuh (Gordon, 1990).
Senyawa yang telah diketahui mempunyai potensi antioksidan adalah
senyawa eugenol, Indonesia termasuk penghasil minyak cengkeh dalam jumlah
besar dan mudah ditemukan di seluruh wilayah Indonesia (Guenther, 1950).
Faktor tersebut yang mendorong penelitian senyawa-senyawa antioksidan alami
ini.
Senyawa eugenol dapat berfungsi sebagai antioksidan karena adanya
gugus hidroksi yang dapat mendonorkan radikal hidrogen untuk menetralkan
radikal bebas (Zang et al., 2000). Berdasarkan hasil penelitian Ogata et al.(2000),
2
kemampuan eugenol dalam menangkap radikal bebas masih rendah dengan nilai
IC50 > 800 μM yang diukur menggunakan metode 2,2-difenil-1-pikril hidrazil
(DPPH), alasan ini juga yang mendorong perkembangan penelitian dalam upaya
untuk meningkatkan potensi antioksidan dari senyawa eugenol. Salah satunya
adalah modifikasi struktur eugenol dengan penambahan gugus yang meruah pada
posisi orto dari gugus hidroksi fenolik eugenol. Salah satu gugus meruah yang
dapat ditambahkan adalah gugus tersier-butil (t-butil) pada posisi orto dari gugus
hidroksi fenolik. Penambahan gugus meruah ini akan meningkatkan halangan
sterik yang disebabkan gugus-gugus yang mempunyai ukuran molekul besar yang
terikat pada cincin benzena eugenol saling berdekatan. Meningkatnya halangan
sterik akan mempersulit senyawa radikal yang terbentuk untuk bereaksi kembali,
sehingga senyawa radikal tersebut bersifat stabil.
Modifikasi molekul ini dilakukan berdasarkan prinsip reaksi alkilasi
Friedel-Crafts, yaitu mereaksikan suatu benzena dengan alkil halida dengan
menggunakan katalis asam Lewis seperti aluminium klorida (AlCl3) (Fessenden
and Fessenden, 1986). Sintesis dilakukan dengan mereaksikan eugenol yang
mempunyai cincin benzena dan t-butil klorida dengan memvariasikan katalis yaitu
aluminium klorida (AlCl3) dan besi (III) klorida (FeCl3).
Sintesis t-butil eugenol berdasarkan reaksi alkilasi Friedel-Crafts salah
satunya dipengaruhi oleh penggunaan katalis, sehingga dalam penelitian ini hanya
dilakukan variasi penggunaan katalis. Katalis berfungsi untuk membantu
meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara mempercepat terbentuknya
karbokation t-butil. Dengan adanya perbedaan katalis akan mengakibatkan
3
perbedaan kecepatan pembentukan karbokation t-butil dan mempengaruhi
persentase jumlah senyawa hasil sintesis (Carey and Sunberg, 2007). Hal ini
bertujuan untuk membandingkan jumlah senyawa hasil sintesis dari kedua katalis
yang digunakan. Katalis AlCl3 telah banyak digunakan dalam reaksi alkilasi
Friedel-Crafts untuk membantu polarisasi senyawa alkil halida, sehingga
karbokation t-butil yang terbentuk lebih mudah diserang oleh cincin aromatik
seperti benzena (McMurry, 2004). Selain AlCl3 digunakan juga alternatif katalis
lain misalnya FeCl3 (Yao, 1998). Kedua katalis ini dapat dibedakan menurut
aktivitasnya sebagai asam Lewis dalam alkilasi benzena dengan t-butil klorida.
Katalis AlCl3 termasuk ke dalam katalis yang keaktifannya sangat tinggi,
sedangkan FeCl3 termasuk ke dalam katalis yang keaktifannya sedang (Masahito
et al., 1980).
Perbedaan struktur molekul antara katalis AlCl3 dan FeCl3 akan
mempengaruhi kereaktifan dari kedua asam Lewis ini, dalam kemampuan
membentuk karbokation t-butil. Dalam tabel periodik, atom Al terletak pada
golongan IIIA sedangkan atom Fe berada di golongan VIIIB. Atom Al memiliki
jari-jari atom yang lebih kecil daripada atom Fe, hal ini dibuktikan dengan ukuran
jari-jari atom Al3+
adalah 0,068 Å, sedangkan atom Fe3+
adalah 1,170 Å
(Fessenden dan Fessenden, 1986). Pada jari-jari atom yang lebih kecil, Al
mempunyai kerapatan muatan yang lebih besar sehingga mengakibatkan kekuatan
Al dalam berikatan dengan gugus metil lebih kuat, hal ini yang menyebabkan
AlCl3 menjadi asam Lewis yaitu akseptor elektron yang lebih kuat dan lebih
reaktif dari FeCl3.
4
Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan polarisasi
gugus alkil halida yaitu t-butil klorida dalam reaksi alkilasi Friedel-Crafts.
Sehingga variasi penggunaan katalis ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh
perbedaan kereaktifan kedua katalis terhadap jumlah senyawa hasil sintesis.
Penggunaan variasi katalis diharapkan dapat mengetahui katalis mana yang
menghasilkan persentase jumlah senyawa hasil sintesis yang optimal.
1. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, masalah yang muncul dapat
dirumuskan sebagai berikut :
1) Apakah t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan
t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3?
2) Apakah t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan
t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3?
3) Apakah reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis
AlCl3 menghasilkan senyawa hasil sintesis lebih banyak dibandingkan
hasil reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis
FeCl3?
2. Keaslian penelitian
Penelitian tentang sintesis t-butil eugenol dengan mereaksikan eugenol
dan t-butil klorida menggunakan variasi katalis AlCl3 dan FeCl3 sejauh
pengamatan serta penelusuran peneliti, belum pernah dilakukan.
5
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan
yang baru mengenai sintesis suatu senyawa untuk meningkatkan
pemanfaatan eugenol yang banyak terdapat di Indonesia.
b. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan memberikan pertimbangan
dalam pemilihan katalis pada sintesis t-butil eugenol dengan starting
material eugenol dan t-butil klorida.
c. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif
untuk mensintesis obat yang memiliki aktivitas sebagai antioksidan yang
telah diteliti secara teoritis.
B. Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol
dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3.
2. Untuk mengetahui t-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol
dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3.
3. Untuk membandingkan jumlah senyawa hasil sintesis pada reaksi antara
eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3 apakah lebih
banyak daripada hasil reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida
menggunakan katalis FeCl3.
6
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Antioksidan
Di Indonesia terjadi peningkatan prevalensi penyakit seperti kanker,
kardiovaskuler, penyumbatan pembuluh darah, stroke dan proses penuaan yang
disebabkan oleh radikal bebas sehingga mendorong adanya penelitian senyawa-
senyawa antioksidan yang berasal dari sumber alami (Zang et al., 2000).
Aktivitas molekul radikal bebas atau Reactive Oxygen Species (ROS)
dapat pula menimbulkan kerusakan seluler, genetika, mempercepat proses
penuaan dan penyakit degeneratif seperti tekanan darah tinggi serta terganggunya
sistem imun tubuh (Ardiansyah, 2007).
Dalam pencegahan terjadinya stress oksidatif, yaitu keadaan yang tidak
seimbang antara jumlah oksidan dan peroksidan dalam tubuh sangat dibutuhkan
antioksidan. Senyawa antioksidan adalah senyawa yang mampu menghambat,
memperlambat dan mencegah proses autooksidasi pada semua bahan yang
mengandung lipida (Niki and Noguchi, 2000).
Mekanisme kerja antioksidan memiliki 2 cara, pertama sebagai pemberi
radikal hidrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke
bentuk lebih stabil. Turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan
lebih stabil daripada radikal lipida. Cara kedua yaitu memperlambat laju
autooksidasi dengan berbagai mekanisme di luar mekanisme pemutusan rantai
7
autooksidasi dengan pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil (Ardiansyah,
2007).
Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada
lipida dapat menghambat atau mencegah reaksi autooksidasi lemak dan minyak.
Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi
maupun propagasi. Berikut ini reaksinya :
Inisiasi : R* + AH → RH + A*
Propagasi: ROO* + AH → ROOH + A*
Radikal-radikal antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut
relatif stabil dan tidak mempunyai cukup energi untuk dapat bereaksi dengan
molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru.
B. Eugenol
Salah satu senyawa alami yang telah diketahui mempunyai aktivitas
sebagai antioksidan adalah eugenol (Ogata et al., 2000). Eugenol atau 2-metoksi-
4-(2-propenil) fenol berupa cairan yang tidak berwarna atau berwarna kuning
pucat, bobot molekulnya adalah 164,20 g/mol dengan titik didih 250-255°C, titik
lebur -9,2°C sampai -9,1°C, berbau cengkeh dan mempunyai rasa tajam (Anonim,
2001).
Senyawa eugenol tidak larut air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti
alkohol (1 ml terlarut dalam 2 ml alkohol 70%), eter, kloroform, minyak, asam
asetat glasial dan natrium hidroksida (NaOH) (Anonim, 2001).
8
H3CO
HO
Gambar 1. Struktur Eugenol
C. Sintesis Tersier-Butil Eugenol
Berdasarkan strukturnya, eugenol dapat dipandang dari dua sisi yakni
satu sisi mengandung gugus allil dan sisi lainnya mengandung gugus mirip
katekol. Pada prinsipnya dari eugenol dapat diubah menjadi bahan dasar untuk
pembuatan senyawa-senyawa yang lebih berdaya guna, salah satunya adalah
senyawa t-butil eugenol (Busroni, 2000).
Aktivitas senyawa antioksidan eugenol masih lemah dengan nilai IC50 >
800 μM menggunakan metode 2,2 difenil-1-pikril hidrazil (DPPH). Rendahnya
aktivitas eugenol mendorong untuk dilakukan modifikasi struktur, salah satunya
adalah dengan menambahkan gugus meruah pada eugenol (Ogata et al., 2000).
Modifikasi eugenol menjadi t-butil eugenol berdasarkan prinsip reaksi
alkilasi Friedel-Crafts yaitu penambahan suatu gugus alkil ke dalam cincin
benzena dengan katalis asam Lewis (McMurry, 2004). Dalam reaksi modifikasi
ini dilakukan penambahan gugus yang meruah pada eugenol yaitu gugus t-butil.
Beberapa keterbatasan alkilasi Friedel-Crafts adalah sebagai berikut:
Reaksi Friedel-Crafts hanya dapat digunakan gugus alkil halida, sedangkan
aril halida dan vinil halida tidak dapat digunakan karena tidak bereaksi.
9
Reaksi Friedel-Crafts tidak terjadi pada cincin aromatik yang telah disubstitusi
dengan gugus amin (–NH2, –NHR, –NR2) atau gugus penarik elektron yang
kuat (–+NR3, –NO2, –CN, –SO3H, –CHO, –COCH3, –CO2H, –CO2CH3).
Seringkali ditemukan kesulitan dalam proses penghentian reaksi setelah
substitusi pertama sehingga banyak dihasilkan produk polialkilasi.
Kadang terjadi rearrangement pada gugus alkil selama reaksi berlangsung,
terutama jika digunakan alkil halida primer (McMurry, 2004).
D. Reaksi Substitusi Nukleofilik 1 (SN 1)
Reaksi SN 1 merupakan reaksi subtitusi yang terjadi pada alkil halida
tersier yang memiliki rintangan sterik. Reaksi ini berlangsung secara bertahap
dengan pembentukan karbokation, karbokation merupakan zat antara reaktif yang
terbentuk dalam reaksi dan bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk (Fessenden
and Fessenden, 1986).
Contoh reaksi SN 1 adalah pada pembentukan t-butil bromida dari t-butil
alkohol dengan HBr. Reaksinya adalah sebagai berikut :
CH3
H3C
CH3
OH
t-butil alkohol
HBr H Br
H
CH3
H3C
CH3
O
H
H
ion butiloxonium
CH3
H3C
CH3
O
H
H
ion butiloxonium
H2O
karbokation t-butil
Br
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
karbokation t-butil
Br
H3C
H3C
H3C
t-butil bromida
Gambar 2. Contoh Mekanisme Reaksi SN 1 pada t-Butil Bromida
10
E. Tersier-Butil Klorida
Nama lain t-butil klorida adalah 2-kloro-2-metil propana dengan rumus
molekul C4H9Cl dan memiliki bobot molekul 92,567260 g/mol. Sifat fisika kimia
t-butil klorida yaitu berupa cairan jernih tidak berwarna pada suhu kamar; titik
didih : 50,9ºC; titik leleh : -26,0ºC; massa jenis : 0,8420 g/ml; sulit larut air,
campur dengan alkohol dan eter (Anonim, 2001).
Tersier-butil klorida merupakan suatu alkil halida yang terdiri dari suatu
atom klorida yang berikatan dengan gugus alkil tersier yaitu t-butil dalam
hibridisasi sp3. Atom klorida ini yang akan menjadi gugus pergi ketika diserang
oleh suatu nukleofil dalam reaksi pembentukan karbokation t-butil (Brown, 1999).
Dalam ikatan karbon pada gugus t-butil dengan atom klorida, atom
klorida mempunyai elektronegatifitas yang lebih besar daripada atom karbon.
Pada akhirnya, gugus fungsional ini akan terpolarisasi sehingga gugus alkil
berperan sebagai elektrofil dan atom klorida sebagai nukleofil (Anonim, 2008).
Keuntungan penggunaan t-butil klorida dalam sintesis t-butil eugenol
adalah menghasilkan karbokation yang lebih stabil dibanding gugus alkil sekunder
dan primer. Gugus alkil sekunder dan primer menghasilkan karbokation yang
bersifat tidak stabil karena akan mengalami rearragement melalui perpindahan
atom hidrogen menjadi gugus tersier (McMurry, 2004).
Gambar 3. Struktur Tersier-Butil Klorida
Cl
H3C
H3C
H3C
11
F. Katalis Alkilasi Friedel-Crafts
Katalis merupakan suatu substansi kimia yang dapat meningkatkan
kecepatan suatu reaksi tanpa diubah dalam reaksi keseluruhan, tetapi bukan berarti
katalis tidak terlibat dalam reaksi (Bruice, 1998). Pada saat reaksi berlangsung,
katalis akan berada dalam bentuk yang sama sebelum dan sesudah reaksi. Semua
reaksi kimia memerlukan energi aktivasi untuk memecah ikatan kimia dan
bereaksi. Katalis berfungsi untuk menurunkan energi aktivasi dalam reaksi
tersebut, sehingga energi yang diperlukan untuk mencapai terbentuknya produk
akan lebih rendah dan reaksi akan berjalan lebih cepat (Silverman, 1992).
Gambar 4. Hubungan Kenaikan Energi dan Kecepatan Reaksi Terhadap Penggunaan
Katalis (Purves et al., 2002)
Reaksi alkilasi Friedel-Crafts sangat bergantung pada penggunaan
katalis, suhu dan lama pengadukan. Katalis akan membantu mempercepat reaksi
dengan cara mempercepat terjadinya polarisasi pada gugus t-butil klorida yang
digunakan. Perbedaan katalis akan mengakibatkan perbedaan kecepatan polarisasi
12
pada t-butil klorida yang digunakan sehingga akan berpengaruh pada jumlah t-
butil eugenol yang dihasilkan (Carey and Sunberg, 2007).
Katalis yang digunakan dalam sintesis t-butil eugenol adalah asam Lewis
aluminium klorida (AlCl3) anhidrat. Aluminium klorida anhidrat mempunyai
bobot molekul 133,34 g/mol dan dibuat dari logam aluminium dengan pemanasan
gas HCl. Sifat fisika kimia AlCl3 anhidrat yaitu: berwarna putih, abu atau kuning
kehijauan; menguap dalam udara; memiliki bau menyegat HCl; larut dalam
pelarut organik contohnya benzophenone, benzena, nitrobenzena, karbon
tetraklorida dan kloroform; kelarutan 1 gram AlCl3 larut dalam 0,9 ml air; 4 ml
alkohol; larut dalam eter, gliserol dan polietilenglikol (Anonim, 2001).
Selain itu juga digunakan besi (III) klorida (FeCl3) anhidrat yang
mempunyai bobot molekul 162,22 g/mol; terdiri dari ion klorida 65,57% serta ion
Fe 34,43%; bersifat sangat higroskopis; titik leleh sekitar 37ºC; titik lebur 306ºC;
titik didih 315ºC; larut dalam air, alkohol, aseton, dietil eter, etilamin, anilin, tapi
tidak larut dalam gliserol dan pH 0,1M dalam pelarut air (Anonim, 2001).
Tabel I. Klasifikasi Katalis dalam Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts (Masahito et al., 1980)
13
Karakteristik dasar yang dapat dibedakan antara kedua katalis adalah
atom Al mempunyai kerapatan muatan yang lebih besar ketika berikatan dengan
atom Cl daripada atom Fe, sehingga kekuatan Al dalam ikatan dengan atom Cl
lebih kuat. Hal ini yang menyebabkan AlCl3 menjadi asam Lewis lebih kuat dan
lebih reaktif dari FeCl3 serta perbedaan dalam klasifikasi katalis yang dapat dilihat
pada Tabel I. Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan
polarisasi gugus alkil halida yaitu t-butil klorida dalam reaksi sintesis t-butil
eugenol.
G. Efek Pelarut
Secara umun, pelarut atau solvent terdiri dari 3 jenis, yang pertama
adalah protic yaitu pelarut yang mempunyai kemampuan untuk mendonorkan
proton pada gugus –OH atau gugus –NH–, yang termasuk di dalamnya adalah
alkohol, amin, asam karboksilat dan air yang memiliki momen dipol yang cukup
besar serta mempunyai kapasitas untuk mengikat hidrogen (Isaacs, 1995).
Jenis kedua adalah dipolar aprotic, dimana mempunyai momen dipol
yang besar dan sifat donor, tapi tidak mempunyai asam untuk mendonorkan
proton. Contohnya dimetil-sulfosida, alkil sianida, amida sekunder dan keton
(Isaacs, 1995).
Jenis ketiga adalah non-polar aprotic, dimana hanya mempunyai momen
dipol yang kecil, tidak memiliki asam proton atau sifat donor atau akseptor.
Sehingga dapat menyebabkan kekuatan ikatan intramolekuler yang lemah.
Contohnya yaitu hidrokarbon, halokarbon dan pelarut eter (Isaacs, 1995).
14
Pelarut yang digunakan dalam sintesis t-butil eugenol adalah dietil eter
mempunyai rumus molekul (C2H5)2O dengan bobot molekul 74,129 g/mol,
kemurnian sebesar lebih dari 99,7%; bobot jenis pada suhu 20ºC adalah 0,713-
0,715; titik didih sebesar 34-35ºC; produk stabil dengan 5-10 ppm 2,6 di-t-butil-4
metil fenol (BHT) (Anonim, 2001).
Menurut Dave et al. (2003), pelarut dietil eter mempunyai momen dipol
yang kecil yaitu sebesar 3,8 . 10-30
Cm, sehingga termasuk ke dalam pelarut
aprotik nonpolar yang tidak memiliki kemampuan untuk mensolvatasi nukleofil.
Sifat dietil eter yang stabil ini digunakan untuk melarutkan dan menghomogenkan
campuran antara starting material dan katalis tanpa mempengaruhi reaksi alkilasi
Friedel-Crafts yang terjadi pada proses sintesis.
Gambar 5. Struktur Dietil Eter
H. Analisis Hasil
1. Uji organoleptis
Uji ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dari senyawa hasil
sintesis meliputi bentuk, warna dan bau. Uji ini dilakukan dengan
membandingkan senyawa hasil sintesis dengan starting material yang
digunakan. Pengujian paling sederhana ini dilakukan dengan membandingkan
senyawa hasil sintesis dengan starting material yang digunakan.
O
H2C
H3C
H2C
CH3
15
Dari hasil pemeriksaan organoleptis dapat diketahui jika senyawa
hasil sintesis berbeda dengan senyawa awal (starting material) maka
disimpulkan telah dihasilkan senyawa yang baru (Anonim, 1995).
2. Kromatografi lapis tipis (KLT)
Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan metode pemisahan
fisikokimia. Lapisan pemisah terdiri atas fase diam yang ditempatkan pada
penyangga berupa lempeng gelas, logam atau lapisan yang cocok. Campuran
yang akan dipisahkan berupa larutan yang ditotolkan membentuk bercak atau
pita. Lempeng kemudian dimasukan ke dalam bejana tertutup rapat yang berisi
larutan pengembang (fase gerak) yang cocok. Pemisahan terjadi selama
perambatan kapiler (pengembangan). Senyawa yang tidak berwarna harus
ditampakkan atau dideteksi (Hostettmann et al., 1995).
Fase diam (lapisan penjerap) dibuat dari salah satu penjerap yang
khusus digunakan untuk KLT. Sedangkan fase gerak adalah medium yang
terdiri atas satu atau beberapa pelarut. Jarak pengembangan senyawa pada
kromatogram biasanya dinyatakan dengan angka Rf atau hRf. Harga Rf
didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak senyawa dari titik awal dan
jarak tepi pelarut dari awal.
Rf
Jarak titik pusat bercak dari titik awal elusi
Jarak elusi
16
Angka Rf berkisar antara 0,00-1,00 dan hanya dapat ditentukan
dengan dua desimal. Harga hRf adalah angka Rf dikalikan faktor 100 (h),
menghasilkan nilai berkisar antara 0-100 (Stahl, 1969).
Sistem KLT dapat digunakan untuk mengetahui kemurnian suatu
senyawa. Suatu senyawa dinyatakan murni secara KLT apabila pada beberapa
fase gerak dengan polaritas yang berbeda memberikan bercak tunggal setelah
dielusi. Sebaliknya untuk senyawa yang belum murni akan memberikan
bercak lebih dari satu jika dielusi (Gasparic and Churacek, 1978).
Dalam proses pengelusian bercak pada KLT, dapat terjadi peristiwa
tailing. Tailing terjadi jika volume totolan terlalu banyak, pemilihan fase
gerak yang kurang sesuai, ataupun chamber yang tidak jenuh sepenuhnya
(Stahl, 1969).
3. Kromatografi gas (GC)
Kromatografi merupakan teknik pemisahan campuran yang mudah
menguap (stabil terhadap panas) dimana senyawa yang dianalisis akan terelusi
berdasarkan pada peningkatan titik didihnya, kecuali jika ada interaksi khusus
antara senyawa solut dengan fase diam. Prinsip dasar pemisahan kromatografi
gas berdasarkan titik didih suatu senyawa, fase gerak yang berupa gas akan
mengelusi solut dari ujung kolom lalu dihantar ke detektor. Pada kromatografi
ini, fase diam yang digunakan adalah cairan sehingga solut akan terlarut dalam
fase diam sehingga mekanisme absorpinya adalah secara partisi (Rohman,
2007).
17
Detektor yang digunakan dalam kromatografi gas dapat dihubungkan
dengan detektor spektrometri massa, sepanjang senyawa yang terdiri dari
campuran dapat melewati kromatografi gas untuk diubah menjadi ion
sehingga terdeteksi pada detektor spektrometri massa (Willard et al., 1988).
I. Elusidasi Struktur
Spektrometri massa (MS)
Spektrometri massa (MS) adalah suatu metode analisis instrumentasi
yang dipakai untuk identifikasi penentuan struktur dari komponen sampel dengan
cara menunjukkan massa relatif dari molekul komponen dan massa relatif dari
pecahannya (Sastrohamidjojo, 2001).
Dasar spektrometri massa adalah penembakan elektron dengan molekul
berenergi tertentu yang cukup untuk mengalahkan potensial ionisasi pertama
senyawa tersebut, sehingga molekul akan terpecah sesuai dengan aturan, terjamin
keterulangannya dan teramalkan. Senyawa organik dalam keadaan gas dikenai
elektron yang berenergi tinggi, tabrakan antara sebuah molekul dan elektron
berenergi tinggi tersebut menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul
tersebut sehingga terbentuk ion. Ion molekul yang dihasilkan tidak stabil sehingga
pecah menjadi fragmen-fragmen kecil berupa radikal bebas maupun ion-ion lain,
selanjutnya fragmen yang bermuatan positif akan dideteksi (Sastrohamidjojo,
2001).
Oleh karena itu, metode Electron Impact – Mass Spectrometry (EI-MS)
ini sangat memungkinkan untuk menentukan ciri-ciri atau menggolongkan suatu
18
senyawa berdasarkan pola ion fragmen yang terbentuk dan untuk memperkirakan
mekanisme reaksi berdasarkan pola fragmentasi yang terjadi dalam usaha
penentuan struktur senyawa hasil sintesis.
J. Perhitungan Jumlah Senyawa Hasil Sintesis dengan Program Image J
Image J merupakan program yang didesain dengan teknik arsitektur yang
membantu proses penyajian data berupa gambar, editing, analisis dan pengolahan
data berupa gambar dengan komputerisasi. Penggunaannya sudah banyak ditemui
pada analisis three-dimensional live-cell imaging, radiological image processing,
serta analisis data KLT untuk mengetahui luas daerah bercak (Freykamp, 2009).
Prinsip kerja program image J adalah gambar berupa foto lempeng KLT
diubah ataupun diatur kekontrasannya supaya lebih jelas, kemudian dianalisis
kuantitatif luas daerah plot yang kita inginkan (Anonim, 2009). Setelah diproses
dan didapatkan luas daerah bercak senyawa hasil sintesis kemudian dihitung
jumlah senyawa hasil sintesis.
K. Landasan Teori
Telah dilakukan berbagai penelitian untuk mendapatkan senyawa-
senyawa antioksidan. Salah satu senyawa yang telah terbukti aktivitas antioksidan
adalah eugenol. Aktivitas antioksidan senyawa eugenol yang masih rendah
mendorong dilakukannya suatu penelitian untuk menghasilkan turunan eugenol
dengan aktivitas antioksidan yang lebih baik.
19
Peningkatan aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan memodifikasi
senyawa eugenol dengan menambahkan gugus t-butil pada eugenol. Penambahan
gugus t-butil ke dalam eugenol dapat dilakukan berdasarkan reaksi alkilasi
Friedel-Crafts sehingga dihasilkan t-butil eugenol. Reaksi alkilasi Friedel-Crafts
adalah reaksi antara alkil halida dan senyawa aromatis dengan katalis asam Lewis.
Gambar 6. Reaksi Sintesis Tersier-Butil Eugenol Melalui Reaksi Alkilasi Friedel-Crafts
Dalam sintesis t-butil eugenol ini, alkil halida yang digunakan adalah t-
butil klorida yang akan terpolarisasi menjadi karbokation t-butil yang bermuatan
positif, sehingga akan mempermudah reaksi dengan cincin benzena pada eugenol
yang bermuatan negatif. Gugus t-butil akan masuk ke posisi orto dari gugus
hidroksi fenolik. Sehingga dengan penambahan gugus t-butil akan menambah
gugus meruah pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik.
Dalam sintesis t-butil eugenol digunakan variasi katalis asam Lewis yaitu
AlCl3 dan FeCl3 yang telah banyak digunakan dalam reaksi alkilasi Friedel-Crafts.
Perbedaan katalis yang digunakan dapat mempengaruhi persentase jumlah
senyawa hasil sintesis. Hal ini disebabkan oleh kerapatan muatan antara atom Al
dengan atom Cl lebih tinggi daripada atom Fe, sehingga mengakibatkan adanya
perbedaan reaktifitas dimana AlCl3 lebih reaktif dari FeCl3. Perbedaan reaktifitas
H3CO
HO
Cl
H3C
H3C
H3C
H3CO
HO
H3C CH3
CH3
Eugenol
+
t-butil korida
AlCl3 atau FeCl3 + HCl
t-butil eugenol
20
dari kedua katalis yang mempengaruhi kemampuan dalam membentuk
karbokation t-butil yang akan masuk pada posisi orto dari hidroksi fenolik.
Adanya perbedaan kemampuan membentuk t-butil eugenol disebabkan oleh
aluminium klorida (AlCl3) yang lebih reaktif dari besi (III) klorida (FeCl3) akan
menghasilkan karbokation t-butil yang lebih banyak, sehingga t-butil eugenol
yang dihasilkan juga lebih banyak.
L. Hipotesis
Berdasarkan landasan teori di atas, hipotesis dari penelitian ini adalah:
1) Tersier-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan t-
butil klorida menggunakan katalis AlCl3.
2) Tersier-butil eugenol dapat dihasilkan dari reaksi antara eugenol dengan t-
butil klorida menggunakan katalis FeCl3.
3) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3
menghasilkan senyawa hasil sintesis lebih banyak dibandingkan hasil reaksi
antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3.
21
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan suatu penelitian eksperimental deskriptif.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
a. Starting material adalah senyawa awal yang digunakan dalam proses sintesis
dengan tujuan untuk mendapatkan senyawa yang kita inginkan. Starting
material dalam penelitian ini adalah eugenol dan t-butil klorida.
b. Molekul target adalah senyawa akhir yang dihasilkan melalui proses reaksi
starting material dengan katalis. Molekul target dalam penelitian ini adalah t-
butil eugenol.
c. Katalis adalah senyawa yang digunakan untuk mempercepat reaksi
pembentukan molekul target. Katalis yang digunakan dalam penelitian ini
adalah AlCl3 dan FeCl3.
C. Bahan atau Materi Penelitian
Eugenol (p.a., Sigma), t-butil alkohol (p.a., Merck), asam klorida (p.a.,
Merck), natrium klorida (p.a., Merck), natrium bikarbonat, aluminium klorida
anhidrat (p.a., Merck), besi (III) klorida anhidrat (p.a., Merck), aquadest, etanol
(p.a., Merck), dietil eter (p.a., Merck), etil asetat (p.a., Merck), toluena (p.a.,
Merck), es batu dan silika gel GF254 (Merck).
22
D. Alat
Labu alas bulat 500 ml (Iwaki pyrex), Allihn condensor (Brand, West
Germany), statif dan klem, Erlenmeyer bertutup (Duran schott mainz),
termometer raksa, corong kaca, gelas ukur (Iwaki pyrex), labu ukur (Iwaki pyrex),
pipet ukur (Brand), gelas arloji, gelas pengaduk, corong pisah, kompor listrik
(Herdolph MR 2002), timbangan elektrik (Mextler PM 100), thermopan
(electrothermal 9100), oven (Memmert oven model 400), kromatografi gas-
spektrometer massa (Shimadzu QP2010S), micropipette (Socorex, Swiss), lampu
UV254 nm (Desaga, Germany), beaker glass (Duran schott mainz), pipet gondok,
baskom, pompa air 2400L (Kyodo, Indonesia) dan alat gelas lainnya.
E. Tata Cara Penelitian
1. Sintesis tersier-butil klorida
Tersier-butil alkohol sebanyak 5 ml dicampur dengan 13 ml larutan asam
klorida (HCl) 10 N dalam Erlenmeyer. Campuran kemudian di-stirer selama 15
menit dengan kecepatan 400 rpm. Selanjutnya dipindahkan ke dalam corong pisah
dan larutan akan memisah menjadi 2 lapisan. Dipisahkan lapisan bawah yang
merupakan fase polar dan diambil lapisan atas yang merupakan lapisan organik
(non polar). Lapisan atas dicuci secara berturut-turut dengan 6 ml larutan natrium
klorida (NaCl) jenuh, 6 ml larutan natrium bikarbonat jenuh dan 6 ml larutan
NaCl jenuh. Kemudian akan terdapat 2 lapisan dan diambil lapisan atas yang
merupakan lapisan organik.
23
2. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis aluminium klorida (AlCl3)
Aluminium klorida anhidrat sebanyak 4,333 g dilarutkan dalam 100 ml
dietil eter, kemudian dimasukkan dalam labu alas bulat yang memiliki penutup
kaca. Tersier butil klorida sebanyak 3,6 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat
yang berisi campuran katalis aluminium klorida dan pelarut dietil eter, didiamkan
semalam.
Eugenol 1 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat yang telah berisi
campuran t-butil klorida, aluminium klorida dan pelarut dietil eter yang telah
didiamkan semalam, dipanaskan pada suhu 600C selama 3 jam. Senyawa hasil
sintesis diisolasi.
3. Sintesis tersier-butil eugenol dengan katalis besi (III) klorida (FeCl3)
Besi (III) klorida anhidrat sebanyak 5,347 g dilarutkan dalam 100 ml
dietil eter, kemudian dimasukkan dalam labu alas bulat yang memiliki penutup
kaca. Tersier butil klorida 3,6 ml ditambahkan ke dalam labu alat bulat yang berisi
campuran besi (III) klorida dan pelarut dietil eter, didiamkan semalam.
Eugenol 1 ml ditambahkan ke dalam labu alas bulat yang telah berisi
campuran t-butil klorida, besi (III) klorida dan pelarut dietil eter yang telah
didiamkan semalam, dipanaskan pada suhu 600C selama 3 jam. Senyawa hasil
sintesis diisolasi.
24
F. Analisis Hasil
1. Uji organoleptis
Uji organoleptis dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dari senyawa
hasil sintesis. Adanya perbedaan sifat fisis antara eugenol yang digunakan sebagai
starting material dengan senyawa hasil sintesis merupakan suatu tanda yang
menunjukkan telah terbentuk suatu senyawa baru yang berbeda dengan eugenol.
Senyawa hasil sintesis diamati warna, bau dan bentuk serta dibandingkan
dengan eugenol. Adanya perbedaan sifat fisis senyawa hasil sintesis dengan
eugenol menunjukkan telah terbentuknya senyawa baru yang berbeda dengan
eugenol.
2. Kromatografi lapis tipis (KLT)
Larutan senyawa hasil sintesis sebanyak 5 l ditotolkan pada lempeng
silika gel 60 GF254, kemudian dielusi dengan fase gerak toluena : etil asetat (93:7)
dengan jarak elusi 15 cm dan deteksi dengan sinar UV254 nm. Amati jumlah
bercak yang terdapat pada lempeng kromatografi lapis tipis (KLT) jika senyawa
hasil sintesis memberikan bercak tunggal pada sistem fase gerak diatas maka
menunjukkan senyawa hasil sintesis telah murni. Bandingkan bercak yang
dihasilkan dari senyawa hasil sintesis dan dengan bercak eugenol standar.
Kemudian dilakukan pengambilan foto dan dianalisis jumlah senyawa hasil
sintesis menggunakan program image J.
25
3. Kromatografi gas (GC)
Senyawa hasil sintesis dianalisis menggunakan instrumen kromatografi
gas dengan kondisi alat: jenis kolom HP-5MS; panjang kolom 30 m; diameter
internal 0,25 mm; gas pembawa helium; suhu oven kolom 100oC; suhu injektor
300oC; tekanan 22,0 kPa; dan aliran kolom 0,5 mL/min yang dilakukan oleh
petugas laboratorium kimia organik, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta.
Cuplikan senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam aseton, kemudian
diinjeksikan kedalam injektor kromatografi gas. Aliran gas dari gas pengangkut
helium akan membawa cuplikan yang telah diuapkan masuk ke dalam kolom yang
dilapisi fase cair dimethylpolysilosane. Selanjutnya cuplikan diukur oleh detektor
dan diperoleh suatu kromatogram.
4. Elusidasi struktur dengan spektrometri massa (MS)
Senyawa hasil sintesis dimasukkan ke dalam kamar pengion pada
spektrometer massa untuk ditembak dengan seberkas elektron sehingga
terfragmentasi. Fragmen-fragmen tersebut melewati lempeng pemercepat ion dan
didorong menuju tabung analisator, dimana partikel-partikel akan dibelokkan ke
dalam medan magnet dan menimbulkan arus pada kolektor yang sebanding
dengan kelimpahan relatif setiap fragmennya. Kelimpahan relatif setiap fragmen
akan dicatat dan menghasilkan data spektrum massa. Data spektrum yang
dihasilkan kemudian dilakukan interpretasi sehingga dapat diperoleh struktur
senyawa hasil sintesis.
26
5. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis menggunakan program
Image J
Perhitungan ini dilakukan untuk mengetahui jumlah senyawa hasil
sintesis. Setiap proses sintesis dihitung jumlahnya dan dibandingkan sehingga
dapat diperoleh suatu proses sintesis yang menghasilkan jumlah senyawa hasil
sintesis yang optimal menggunakan program Image J.
Program Image J dioperasikan dengan membuka gambar berupa foto
lempeng KLT yang akan dianalisis, kemudian dipilih toolbar adjust yang
digunakan untuk mengatur kekontrasan, brightness, maupun keseimbangan
intensitas warna hingga tercapai bercak yang terlihat kontras dan berbeda
signifikan dengan latar lempeng KLT. Langkah selanjutnya adalah memilih
toolbar process dan binary, maka akan dihasilkan gambar hitam putih yang akan
memperlihatkan bercak senyawa berwarna hitam dengan latar putih yaitu lempeng
KLT. Langkah terakhir adalah menandai bercak yang akan dihitung luas areanya,
kemudian secara otomatis akan diketahui luas area pada bercak.
27
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis Tersier-Butil Klorida
Tesier-butil klorida disintesis berdasarkan prinsip reaksi substitusi
nukleofilik 1 (SN 1) yang berlangsung dengan cepat dengan mekanisme reaksi
sebagai berikut :
CH3
H3C
CH3
OH
t-butil alkohol
HCl H Cl
H
CH3
H3C
CH3
O
H
H
ion butiloxonium
CH3
H3C
CH3
O
H
H
ion butiloxonium
H2O
karbokation t-butil
Cl
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
karbokation t-butil
Cl
H3C
H3C
H3C
t-butil klorida
Gambar 7. Mekanisme Pembentukan Tersier-Butil Klorida
28
Dalam mekanisme di atas (Gambar 7), pembentukan t-butil klorida
terdiri dari 3 tahap. Tahap pertama adalah atom O pada t-butil alkohol yang
bertindak sebagai basa menerima proton dari atom hidrogen pada HCl, sehingga
membentuk ion butil oxonium. Kemudian tahap kedua adalah pemutusan ikatan
antara atom karbon dan atom oksigen pada ion butil oxonium yang menghasilkan
karbokation t-butil. Pada tahap terakhir adalah karbokation t-butil sebagai asam
Lewis menerima pasangan elektron bebas dari ion klorida dan membentuk t-butil
klorida.
Tersier-butil klorida disintesis dari tersier-butil alkohol yang dicampur
dengan HCl dengan di-stirrer selama 15 menit, tujuan stirrer adalah untuk
mengoptimalkan pencampuran yang terjadi sehingga t-butil klorida dapat
terbentuk dengan optimal. Kemudian dipindahkan ke corong pisah yang
dihasilkan 2 lapisan, dimana lapisan yang atas merupakan lapisan non polar
(organik) yang memiliki bobot molekul lebih rendah daripada lapisan polar yang
berada di lapisan bawah. Lapisan yang dibuang adalah lapisan bawah karena t-
butil klorida bersifat lebih nonpolar dan larut dalam pelarut organik, sehingga
akan berada pada fase organik di lapisan atas.
Selanjutnya lapisan organik dicuci berturut-turut dengan 6 ml NaCl
jenuh, 6 ml NaHCO3 jenuh, dan 6 ml NaCl jenuh. Tujuan pencucian NaCl adalah
untuk menarik molekul air yang terbentuk. Penetralan sisa HCl dilakukan dengan
penambahan NaHCO3 yang akan membebaskan gas CO2. Reaksinya adalah :
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
29
Kemudian hasil dari sintesis t-butil klorida ini yang digunakan sebagai starting
material dalam sintesis t-butil eugenol.
B. Sintesis Tersier-Butil Eugenol
Sintesis t-butil eugenol merupakan reaksi alkilasi Friedel-Crafts yang
dilakukan dengan mereaksikan eugenol dan t-butil klorida sebagai starting
material menggunakan variasi katalis aluminium klorida (AlCl3) dan besi (III)
klorida (FeCl3). Tersier-butil klorida merupakan suatu alkil halida yang akan
terpolarisasi dengan perantaraan katalis AlCl3 atau FeCl3 menjadi karbokation t-
butil. Karbokation t-butil yang bermuatan positif akan mempermudah reaksi
dengan cincin benzena eugenol yang bermuatan negatif. Gugus hidroksi pada
cincin benzena eugenol memiliki sifat sebagai aktivator serta pengarah orto-para
karena memberikan efek resonansi pendorong elektron kuat dan efek induksi
terhadap gugus penarik elektron. Dalam hal ini gugus t-butil akan masuk ke posisi
orto dari gugus hidroksi fenolik dan tidak masuk pada posisi para karena posisi
para sudah diduduki gugus propenil, sehingga dengan adanya gugus t-butil akan
menambah gugus meruah didekat gugus hidroksi fenolik eugenol.
Gugus t-butil dikatakan sebagai gugus yang meruah karena ukuran
molekul yang besar, dimana atom karbon mengikat 3 buah gugus metil. Halangan
akibat terdapat kumpulan molekul berukuran besar inilah yang disebut dengan
halangan sterik untuk gugus lain yang akan berikatan dengan cincin benzena
eugenol.
30
Mekanisme reaksi sintesis t-butil eugenol yang terjadi jika menggunakan
katalis AlCl3 sebagai berikut :
Secara umum mekanisme reaksi alkilasi eugenol terdiri dari tiga tahap.
Tahap pertama sintesis t-butil eugenol diawali dengan pembentukan karbokation
t-butil (Gambar 8) yang bersifat elektrofil dengan bantuan katalis AlCl3. Katalis
ini akan membantu ionisasi t-butil klorida untuk membentuk karbokation
AlCl3 Cl
H3C
H3C
H3C
Cl
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
H3C
AlCl4
Gambar 8. Tahap Pembentukan Karbokation Tersier-Butil Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
t-butil klorida Aluminum klorida
AlCl3
H3CO
HO CH3
CH3
CH3 H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
HEugenol karbokation t-butil
Gambar 9. Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-Butil
H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
H
AlCl4
H3CO
HO
H3C CH3
CH3
t-butil eugenol
HCl AlCl3
Gambar 10. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi)
31
bermuatan positif karena kehilangan ion Cl- yang akan ditangkap oleh AlCl3
menjadi AlCl4-.
Eugenol berperan sebagai nukleofil yang menyerang atom karbon
bermuatan positif pada karbokation t-butil (Gambar 9). Atom hidrogen pada
cincin benzena akan lepas dan ditangkap oleh AlCl4-, kemudian akibat kehilangan
proton pada cincin benzena menghasilkan sebuah produk substitusi teralkilasi
yang netral yaitu t-butil eugenol (Gambar 10).
Gugus t-butil akan masuk pada posisi orto dari gugus hidroksi fenolik,
hal ini dikarenakan gugus hidroksi (–OH) fenolik pada eugenol merupakan gugus
pengaktivasi cincin benzena yang kuat dan pengarah orto-para terhadap substitusi
gugus alkil ke dalam cincin benzena. Posisi para pada cincin benzena eugenol
telah diduduki propenil, maka gugus alkil akan masuk ke dalam posisi orto.
Gugus metoksi yang terdapat di eugenol merupakan pengarah orto-para sehingga
gugus t-butil akan dipastikan menempati posisi para dari gugus –OH fenolik yang
kosong. Gugus t-butil tidak masuk ke posisi orto karena halangan sterik lebih
besar pada posisi tersebut, hal ini disebabkan karena t-butil yang diserang oleh
cincin benzena eugenol akan berada pada posisi dimana halangan steriknya kecil.
Penambahan gugus t-butil akan membuat senyawa hasil reaksi semakin meruah di
dekat gugus hidroksi fenolik.
Sintesis t-butil eugenol dengan katalis FeCl3 pada prinsipnya sama
dengan sintesis t-butil dengan katalis AlCl3. Berikut ini adalah mekanisme reaksi
sintesis t-butil eugenol dengan katalis FeCl3 :
32
FeCl3 Cl
H3C
H3C
H3C
Cl
H3C
H3C
H3C
FeCl3
H3C
H3C
H3C
FeCl4
Gambar 11. Tahap Pembentukan Karbokation Tesier-Butil Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)
t-butil klorida Besi (III) klorida
H3CO
HOCH3
CH3
CH3 H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
H
Eugenol
karbokation t-butil
Gambar 12.Tahap Penyerangan Eugenol Terhadap Karbokation Tersier-Butil
H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
H
FeCl4
H3CO
HO
H3C CH3
CH3
t-butil eugenol
HCl FeCl3
Gambar 13. Pembentukan Tersier-Butil Eugenol (Rearomatisasi)
Katalis AlCl3 dan FeCl3 yang digunakan dalam sintesis ini adalah bentuk
anhidrat, tujuannya agar dapat meningkatkan kelarutan dari katalis AlCl3 dan
FeCl3. Jika menggunakan AlCl3 dan FeCl3 dalam bentuk hidrat maka sudah
mengikat air dalam kisi kristalnya, hal ini akan menurunkan kelarutan dari katalis
tersebut dibandingkan dalam bentuk anhidrat. Dalam bentuk anhidrat memiliki
33
kisi kristal kosong dalam strukturnya sehingga akan lebih cepat menarik pelarut
dietil eter pada luar sistem. Hal ini menyebabkan terjadinya kontak lebih banyak
antara AlCl3 atau FeCl3 dengan dietil eter sehingga proses pelarutan akan
berlangsung lebih cepat.
Pengaruh pemilihan pelarut terhadap jalannya reaksi substitusi terdapat
pada kemampuan mensolvatasi ion-ion, karbokation, nukleofil dan gugus-gugus
pergi. Penggunaan dietil eter pada sintesis t-butil eugenol selain
mempertimbangkan sifat kelarutan semua bahan juga sifat momen dipol yang
kecil, sehingga termasuk ke dalam pelarut aprotik nonpolar yang tidak memiliki
kemampuan untuk mensolvatasi nukleofil. Hal ini menyebabkan pelarut dietil eter
tidak akan mempengaruhi sifat nukleofilitas eugenol sebagai anion dalam
menyerang karbokation yang bersifat elektrofil dan juga tidak bereaksi dengan
karbokation t-butil yang digunakan.
Berdasarkan hasil orientasi yang dilakukan, perbandingan jumlah mol
AlCl3 atau FeCl3 : t-butil klorida : eugenol adalah 5:5:1. Jumlah AlCl3 atau FeCl3
dan t-butil klorida dalam jumlah berlebih supaya karbokation yang terbentuk juga
berlebih. Hal ini akan memastikan semua eugenol dapat teralkilasi, sehingga
didapatkan senyawa hasil sintesis yang maksimal.
Sebelum dilakukan proses sintesis, terlebih dahulu dilakukan pendiaman
campuran yang terdiri dari t-butil klorida dan katalis (AlCl3 atau FeCl3).
Berdasarkan hasil orientasi, pendiaman bertujuan agar reaksi pembentukan
karbokation berjalan dengan maksimal sehingga t-butil eugenol yang terbentuk
juga maksimal. Waktu pendiaman selama semalam yang merupakan waktu yang
34
optimal untuk bereaksi sehingga seluruh t-butil klorida dapat bereaksi dengan
AlCl3 atau FeCl3 menghasilkan karbokation t-butil.
Sintesis t-butil eugenol menggunakan pemanasan pada suhu 60ºC selama
3 jam. Hal ini didasarkan pada proses alkilasi Friedel-Crafts antara t-butil klorida
dan etilen benzena yang dilakukan dengan pemanasan pada suhu 60ºC selama 3
jam, dimana pada suhu 60ºC kecepatan terjadinya reaksi alkilasi telah optimal.
Suhu pemanasan yang lebih rendah dari 60ºC akan menurunkan kecepatan reaksi
dalam proses sintesis. Selain itu, suhu 60ºC digunakan karena mempertimbangkan
titik didih dari masing-masing starting material, katalis dan pelarut yang
digunakan serta dipertimbangkan pula suhu dimana reaksi alkilasi Friedel-Crafts
dapat terjadi dengan optimal. Dimana eugenol memiliki titik didih di atas 250-
255°C, AlCl3 sebesar 262ºC, FeCl3 sebesar 315ºC dan dietil eter sebesar 34-35ºC.
Berdasarkan penelitian Bidart et al. (2006), pada reaksi alkilasi Friedel-
Crafts, pemanasan selama 3 jam akan meningkatkan selektivitas karbokation t-
butil yang masuk ke dalam cincin benzena pada eugenol untuk menghasilkan
produk monoalkilasi yaitu sebesar 93%. Hal ini yang menjadi dasar penentuan
lama pemanasan supaya dapat menghasilkan produk monoalkilasi yaitu t-butil
eugenol. Pemanasan berfungsi untuk mempercepat reaksi antar starting material
dengan cara meningkatkan energi kinetiknya, sehingga pergerakan molekul
eugenol dan karbokation t-butil semakin meningkat dan kemungkinan terjadi
tumbukan semakin besar. Proses pemanasan dilakukan dengan pemasangan
refluks yang bertujuan untuk mempertahankan kondisi sistem secara
termodinamik sehingga dapat menyempurnakan reaksi.
35
Dalam proses sintesis, digunakan refluks dengan pendingin Allihn
condensor sebanyak 2 buah yaitu six bulb condensor dengan panjang efektif 30
cm disertai dengan pemanasan. Digunakan sebanyak 2 buah supaya
meminimalisasi uap yang tidak sempat terembunkan oleh Allihn condensor.
Semakin panjang dan luas kontak uap dengan pendingin dapat memaksimalkan
uap hasil sintesis yang terbentuk dan langsung terkondensasi menjadi cairan.
Setelah itu, hasil sintesis dalam labu alas bulat dilanjutkan dengan serangkaian
pengujian.
C. Analisis Senyawa Hasil Sintesis
1. Uji organoleptis
Uji organoleptis merupakan identifikasi awal senyawa hasil sintesis
dengan pengamatan berdasarkan panca indera. Uji ini dilakukan dengan
membandingkan senyawa hasil sintesis dengan eugenol dan AlCl3 atau FeCl3
(Tabel II). Tujuannya adalah untuk mengetahui sifat fisik dari senyawa hasil
sintesis yang meliputi bentuk, warna dan bau.
Tabel II. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium
Klorida (AlCl3)
Pengamatan Senyawa Hasil
Sintesis Eugenol t-Butil Klorida Katalis AlCl3
Bentuk Cair Cair Cair Serbuk
Warna Ungu Tidak berwarna Tidak berwarna Kuning
Bau Berbau khas
menyengat
Berbau khas
cengkeh Berbau khas
Berbau
menyengat
36
Dari data hasil uji organoleptis di atas, menunjukkan bahwa terdapat
perbedaan dari bau dan warna, sehingga dapat disimpulkan bahwa telah terbentuk
senyawa baru yang berbeda dari eugenol. Sehingga dapat diperkirakan bahwa
senyawa baru hasil sintesis menggunakan katalis AlCl3 ini memiliki struktur
molekul yang berbeda dengan eugenol.
Tabel III. Hasil Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III)
Klorida (FeCl3)
Pengamatan Senyawa Hasil
Sintesis Eugenol t-butil klorida
Katalis
FeCl3
Bentuk Cair Cair Cair Serbuk
Warna Hitam kehijauan Tidak berwarna Tidak berwarna Hitam
Bau Berbau khas
menyengat
Berbau khas
cengkeh Berbau khas Berbau khas
Hasil uji organoleptis senyawa hasil sintesis menggunakan katalis FeCl3
juga menunjukkan bahwa terbentuk senyawa baru karena terlihat perbedaan warna
larutan dan bau dengan eugenol. Maka hasil dari uji ini dapat dijadikan sebagai
data awal untuk dilanjutkan ke uji lainnya.
2. Kromatografi lapis tipis (KLT)
Analisis hasil sintesis menggunakan KLT bertujuan sebagai pemeriksaan
awal senyawa hasil sintesis yang terbentuk. Parameter yang digunakan adalah
nilai Rf dari masing-masing bercak yang muncul pada lempeng KLT. Nilai Rf
untuk masing-masing senyawa pada pelarut yang sama adalah spesifik sesuai
dengan tingkat kepolarannya.
37
Sebelum dilakukan elusi menggunakan fase gerak, terlebih dahulu
dilakukan orientasi volume penotolan pada plate KLT. Berdasarkan hasil
orientasi, volume yang digunakan agar tidak terjadi tailing adalah sebesar 5µl.
Pencegahan terjadinya tailing supaya hasil foto KLT senyawa hasil sintesis dapat
berupa bercak tunggal yang tidak mengekor, sehingga dapat dianalisis jumlah
senyawa hasil sintesis secara optimal yang dihasilkan menggunakan program
Image J.
Sistem kromatografi yang digunakan termasuk fase normal karena fase
diam yang digunakan lebih bersifat polar dibandingkan fase geraknya. Fase diam
yang digunakan adalah silika gel GF254, Gips (CaSO4) berfungsi melekatkan silika
gel pada lempeng, selain itu mengandung indikator yang dapat berfluoresensi
pada panjang gelombang 254 nm. Adanya indikator akan menyebabkan kedua
bercak senyawa mudah terdeteksi akibat adanya peredaman pada bercak dengan
latar belakang berfluoresensi hijau terang. Peredaman ini terjadi karena senyawa
hasil sintesis dan eugenol memiliki ikatan rangkap terkonjugasi pada cincin
benzena sehingga pada waktu disinari dengan sinar UV 254 nm, sinar UV akan
diabsorbsi oleh ikatan rangkap terkonjugasi pada cincin benzena. Sehingga akan
terjadi peredaman bercak sebab sinar UV 254 nm yang mengenai senyawa tidak
dapat mencapai indikator fluoresensi dan tidak ada cahaya yang dapat
dipancarkan oleh bercak tersebut.
Fase diam bersifat polar karena mengandung gugus hidroksi dan adanya
atom oksigen yang berselang-seling dengan atom silika (Si), sehingga silika gel
ini akan mengikat senyawa yang sifatnya polar juga. Sedangkan fase gerak yang
38
digunakan adalah etil asetat : toluena dengan komposisi perbandingan 7 : 93.
Komposisi campuran fase gerak yang dipilih adalah fase gerak yang relatif non
polar daripada fase diam. Pemilihan fase gerak ini berdasarkan hasil orientasi
yang memperlihatkan hasil elusi totolan hasil sintesis dan pembanding yang
digunakan lebih optimal dalam proses elusi dengan fase gerak etil asetat : toluena
(7:93). Pemeriksaan senyawa hasil sintesis dengan KLT diamati dibawah sinar
UV 254 nm dengan menggunakan pembanding eugenol sebagai standar.
Ket :
A = eugenol standar
B dan D = senyawa hasil sintesis dengan katalis AlCl3
C dan E = senyawa hasil sintesis dengan katalis FeCl3
Fase diam = silika gel GF254
Deteksi = sinar UV254 nm
Jarak elusi = 15 cm
Gambar 14. Gambar Kromatogram Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil Sintesis
A
D
B
E
C
39
Berdasarkan hasil kromatogram KLT (Gambar 14) memperlihatkan
bahwa senyawa hasil sintesis memiliki bercak yang hampir sejajar dengan
eugenol dan bercak di atas eugenol, tetapi dari hasil dapat diketahui senyawa hasil
sintesis belum murni karena dari bercak yang dihasilkan masih terdapat 2 bercak.
Hasil KLT ini digunakan sebagai pemeriksaan bahwa telah dihasilkan senyawa
baru yang berbeda dengan eugenol. Di bawah ini merupakan hasil perhitungan
nilai Rf dari masing-masing bercak :
Tabel IV. Harga Rf Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan
Fase Gerak Etil Asetat : Toluena (7:93)
Senyawa Nilai Rf
Eugenol standar Bercak A = 0,50
Hasil sintesis dengan katalis AlCl3 Bercak B = 0,47
Bercak D = 0,69
Hasil sintesis dengan katalis FeCl3 Bercak C = 0,48
Bercak E = 0,70
Dari harga Rf pada Tabel IV, senyawa hasil sintesis menggunakan katalis
AlCl3 dan FeCl3 memiliki harga Rf yang berbeda dengan harga Rf eugenol standar
yang digunakan sebagai pembanding. Digunakan pembanding eugenol standar
karena senyawa yang diharapkan terbentuk yaitu t-butil eugenol belum
mempunyai standar yang dapat digunakan sebagai pembanding, sehingga hanya
digunakan eugenol yang sudah ada senyawa standarnya.
Berdasarkan data (Tabel IV), dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil
sintesis yang menggunakan katalis AlCl3 maupun FeCl3 merupakan senyawa yang
berbeda dari eugenol. Hal ini dipertegas dengan harga Rf yang lebih besar atau
bercak elusi lebih tinggi dari eugenol, menandakan lebih bersifat nonpolar sebab
40
interaksi dengan fase gerak yang digunakan bersifat lebih nonpolar lebih kuat
daripada interaksi dengan fase diam yang lebih polar. Dilihat dari struktur
senyawa yang diharapkan, senyawa t-butil eugenol lebih bersifat nonpolar dari
eugenol karena adanya penambahan gugus t-butil sehingga diperkirakan bahwa
bercak baru yang berbeda dengan Rf standar eugenol mengandung t-butil eugenol
yang akan dianalisis lebih lanjut menggunakan GC-MS.
3. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa hasil
sintesis pada penggunaan katalis AlCl3
Dalam penelitian ini, analisis senyawa hasil sintesis dilakukan dengan
menggunakan kromatografi gas yang dihubungkan dengan spektrometri massa.
Digunakan kombinasi GC-MS karena senyawa hasil sintesis yang masih belum
murni dan tercampur senyawa lain dapat dipisahkan terlebih dahulu dengan
kromatografi gas, kemudian selanjutnya akan dideteksi lebih lanjut dengan
spektrometri massa.
Gambar 15. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Eugenol
41
Gambar 16. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan
Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
Dari hasil kromatogram tersebut, dapat diketahui bahwa senyawa hasil
sintesis menggunakan katalis AlCl3 belum merupakan senyawa yang murni. Jika
dibandingkan kromatogram starting material-nya yaitu eugenol (Gambar 15)
dapat dilihat bahwa tidak ada puncak yang sama dengan eugenol pada
kromatogram senyawa hasil sintesis di atas (Gambar 16), hal ini menunjukkan
bahwa eugenol tidak berada pada senyawa hasil sintesis. Kromatogram pada
gambar 16 memperlihatkan bahwa puncak atau peak yang muncul sangat banyak,
selain menunjukkan senyawa hasil sintesis yang belum murni atau mengandung
senyawa lain. Setelah terjadi pemisahan komponen senyawa hasil sintesis dengan
menggunakan kromatografi gas, maka selanjutnya komponen senyawa hasil
sintesis dielusidasi dengan spektrometri massa.
Spektrum massa digunakan untuk menentukan bobot molekul senyawa
hasil sintesis. Selain itu digunakan juga sebagai petunjuk untuk menyelidiki
42
kerangka molekul senyawa hasil sintesis melalui interpretasi fragmennya. Dalam
MS akan dihasilkan ion molekul berupa ion radikal positif akibat dari
penembakan molekul senyawa hasil sintesis dengan elektron berenergi tinggi
(Electron Impact 70 eV). Berdasarkan elusidasi struktur dengan MS ini, senyawa
t-butil eugenol yang diharapkan mempunyai bobot molekul yang sesuai dengan
m/z 220.
Gambar 17. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-23 pada Waktu Retensi
12,292 Menit Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
Data puncak yang menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis terdapat
pecahan fragmen dari t-butil eugenol adalah puncak ke-23 pada hasil GC. Tetapi
yang dapat dianalisis hanya 5 puncak karena keterbatasan data, dimana salah
satunya merupakan puncak t-butil eugenol. Berdasarkan hasil pemecahan fragmen
pada gambar 17, puncak A yang tampak merupakan puncak yang menunjukkan
bobot molekul fragmen senyawa yang diidentifikasi yaitu m/z 355. Jika dianalisis,
m/z = 355 sesuai dengan BM t-butil eugenol yang berikatan kovalen koordinasi
dengan katalis AlCl3.
Ikatan ini terjadi pada atom oksigen di gugus hidroksi fenolik yang
memiliki elektron bebas untuk mengisi orbital kosong pada atom Al. Secara
umum konfigurasi atom Al3+
adalah 1s2 2s
2 2p
6 dimana 3 elektron pada kulit
A
B
C
43
terluarnya telah diberikan kepada atom khlor untuk berikatan. Kulit ketiga pada
atom Al ini akan diisi oleh pasangan elektron bebas pada atom oksigen fenolik t-
butil eugenol.
Tiga buah atom khlor pada AlCl3 mengandung isotop 37
Cl yang
menghasilkan puncak-puncak dengan pola fragmentasi M + 2, M + 4, dan M + 6.
Oleh karena itu, jumlah bobot molekul t-butil klorida yang berikatan kovalen
koordinasi dengan katalis AlCl3 sesuai dengan jumlah kelimpahan relatif isotop
atom Cl = m/z 353, sehingga M + 2 = m/z 355 yang merupakan puncak A.
Kemudian puncak lainnya yang dapat diidentifikasi pecahan fragmennya
adalah puncak B yaitu dengan m/z 57 yang merupakan fragmen gugus t-butil
(+C4H9). Puncak C merupakan fragmen gugus propenil (
+CH2-CH=CH2) dengan
m/z 41.
H3CO
O
H3CCH3
CH3
H
Cl3Al
H3CO
O
H3CCH3
CH3
Cl3Al
H
H3CO
O
H3CCH3
CH3
Cl3Al
H
m/z = 57m/z = 41
H3CO
O
H3CCH3
CH3
Cl3Al
H
H3CO
O
H3CCH3
CH3
Cl3Al
H
m/z 355m/z 355
t-butil eugenol
Gambar 18. Mekanisme Fragmentasi Tersier-Butil Eugenol Menggunakan Katalis
Aluminium Klorida (AlCl3)
44
Fragmen-fragmen lainnya belum bisa teridentifikasi mekanisme
pemecahan fragmen yang terbentuk. Tetapi berdasarkan penyelidikan kerangka
molekul (Gambar 18), sudah dapat diidentifikasi bahwa terdapat pecahan
fragmen-fragmen dalam spektrum massa merupakan gugus yang terdapat pada t-
butil eugenol. Sehingga dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis adalah t-
butil eugenol.
4. Kromatografi gas (GC) dan spektrometri massa (MS) senyawa hasil
sintesis pada penggunaan katalis FeCl3
Berikut ini merupakan kromatogram senyawa hasil sintesis menggunakan
katalis FeCl3 yang dibandingkan dengan kromatogram eugenol:
45
Gambar 19. Kromatogram Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan
Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)
Jika dibandingkan kromatogram eugenol (Gambar 15) dengan
kromatogram di atas, dimana tidak ada puncak yang sama dengan eugenol pada
kromatogram senyawa hasil sintesis (Gambar 19), hal ini menunjukkan bahwa
eugenol tidak berada pada senyawa hasil sintesis.
Berdasarkan kromatogram GC yang dihasilkan, menunjukkan jumlah
peak yang muncul sangat banyak. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa hasil
sintesis menggunakan katalis FeCl3 belum murni karena banyak puncak senyawa
lain yang ikut terdeteksi. Setelah terjadi pemisahan komponen senyawa hasil
sintesis, maka selanjutnya dideteksi dengan spektrometer massa.
Pada kedua hasil GC pada penggunaan katalis AlCl3 maupun FeCl3
memiliki banyak puncak senyawa yang terdeteksi, hal ini dapat diperkirakan telah
terjadi degradasi yang menghasilkan produk degradasi, dimana produk samping
tersebut juga ikut terdeteksi pada GC. Degradasi dapat terjadi akibat dari
penyimpanan larutan sampel pada jangka waktu cukup lama sekitar 1 bulan,
46
sehingga senyawa hasil sintesis menjadi tidak stabil dan menghasilkan produk
degradasinya.
Pada penggunaan katalis FeCl3, hasil puncak yang dapat diidentifikasi
adalah puncak ke 40 berdasarkan hasil GC yang merupakan puncak dari senyawa
di-t-butil eugenol. Mekanisme pemecahan fragmen ada 5 puncak, yaitu puncak A,
B, C, D dan E.
Gambar 20. Spektrum Massa Senyawa Hasil Sintesis Puncak ke-40 pada Waktu Retensi
17,706 Menit Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)
Berdasarkan hasil pemecahan fragmen pada Gambar 20, puncak A
merupakan bobot molekul di-t-butil eugenol yang merupakan bentuk di-alkilasi,
yaitu masuknya gugus alkil t-butil ke dalam cincin benzena pada t-butil eugenol.
Terjadinya di-alkilasi ini merupakan salah satu kelemahan dari reaksi Friedel-
Crafts karena reaksi alkilasi sulit dikendalikan. Hal ini dapat disebabkan karena
pada reaksi digunakan perbandingan mol antara eugenol : t-butil klorida : FeCl3
adalah 1:5:5. Jumlah mol t-butil klorida yang berlebih dibanding jumlah mol
eugenol dapat mengakibatkan karbokation t-butil yang terbentuk juga berlimpah,
sehingga dapat terus diserang oleh atom karbon cincin benzena eugenol. Gugus
hidroksi pada eugenol merupakan pengarah orto-para yang posisinya sudah terisi
A B
D
E
C
47
semua, jadi yang berpengaruh lebih dominan adalah metoksi sebagai gugus
pengaktivasi cincin benzena dan merupakan pengarah orto-para. Posisi orto lebih
sedikit halangan steriknya daripada posisi para, akibatnya gugus t-butil yang
kedua akan masuk pada posisi orto dari gugus metoksi (Gambar 21). Terjadinya
di-alkilasi juga tidak dapat dihindari akibat kestabilan dari karbokation t-butil
sehingga kecepatan reaksi akan berjalan lebih cepat dibanding gugus alkil lainnya.
Kecepatan reaksi yang meningkat akan mengakibatkan tumbukan antara molekul
eugenol dan karbokation t-butil lebih banyak, sehingga terbentuk produk di-
alkilasi yaitu di-t-butil eugenol.
Mekanisme reaksi terbentuknya di-t-butil eugenol adalah :
FeCl3 Cl
H3C
H3C
H3C
Cl
H3C
H3C
H3C
FeCl3
H3C
H3C
H3C
FeCl4
t-butil klorida >>>
Besi (III)klorida>>>
karbokation >>>
H3CO
HO CH3
CH3
CH3 H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
HEugenol karbokation>>
48
H3CO
HO
H3C
CH3
CH3
H
FeCl4
H3CO
HO
H3C CH3CH3
t-butil eugenol
HCl FeCl3
H3CO
HO
H3C CH3CH3
CH3
CH3
CH3
H3CO
HO
H3CCH3
CH3
CH3H3CH
CH3
H3CO
HO
H3CCH3
CH3
CH3H3CH
FeCl4H3CO
HO
H3CCH3
CH3
CH3H3CCH3
CH3
di-t-butil eugenol
HCl
Gambar 21. Mekanisme Reaksi Terbentuknya di-Tersier-Butil Eugenol pada Katalis Besi
(III) Klorida (FeCl3)
Pada hasil dan pembahasan sebelumnya, alkilasi yang kedua tidak terjadi
pada sintesis t-butil eugenol menggunakan katalis AlCl3. Hal ini disebabkan
karena pada senyawa t-butil eugenol berikatan kovalen koordinasi dengan katalis
AlCl3, sehingga gugus AlCl3 akan mendeaktivasi cincin benzena pada t-butil
eugenol. Gugus AlCl3 mendeaktivasi cincin benzena karena merupakan penarik
elektron, sehingga mengurangi kerapatan elektron pada cincin benzena. Hal ini
yang menyebabkan kemungkinan terjadinya alkilasi kedua menjadi kecil akibat
cincin benzena yang kurang negatif.
49
δ- >>
δ -<<
H3CO
O
H3C CH3
CH3
Cl3Al
H
Gambar 22. Pendeaktivasi Cincin Benzena Oleh Aluminium Klorida (AlCl3)
Berikut ini (Gambar 23) merupakan mekanisme pemecahan fragmen
senyawa hasil sintesis:
C
CH3
CH3
CH3
di-t-butil eugenol
O
CH3
CH2
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3CH3
EI
70 eV
EI
EI
70 eV70 eV
O
CH3
CH2
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3CH3
+.
O
CH3
CH2
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3
+
.
+
CH3
m/z = 261
O
CH3
CH2
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3CH3
+
.
O
CH3
CH
OH
CH3CH3CH3
.
O
CH3
CH2
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3CH3
. +
O
CH3
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3CH3
.
CH2 CH2
m/z = 57
m/z= 41
m/z = 276
m/z = 276
m/z = 276
O
CH3
OH
CH3
CH3CH3
CH3CH3
.CH3
O
CH3
OH
CH3
CH3CH3
C
CH3
.CH3
m/z 205
Gambar 23. Mekanisme Fragmentasi di-Tersier-Butil Eugenol Menggunakan Katalis Besi
(III) Klorida (FeCl3)
50
Hanya ada 5 puncak yang dapat dianalisis mekanisme pemecahan
fragmennya, tetapi berdasarkan penyelidikan sudah dapat diidentifikasi bahwa
terdapat pecahan fragmen-fragmen dalam spektrum massa merupakan gugus yang
terdapat pada di-t-butil eugenol. Pada hasil MS penggunaan katalis AlCl3 sudah
dianalisis bahwa hasil MS pada puncak ke-23 merupakan pola fragmentasi dari
senyawa t-butil eugenol dengan waktu retensi 12,292 menit.
Jika dibandingkan dengan hasil MS penggunaan katalis FeCl3 pada
waktu retensi yang mendekati 12,292 menit yaitu pada puncak ke-26 yaitu 12,010
menit, puncak ke-27 yaitu 12,487 menit puncak ke-28 yaitu 12,566 menit, dan
puncak ke-29 yaitu 12,719 menit tidak memiliki base peak maupun pola
fragmentasi yang sama dengan puncak t-butil eugenol pada penggunaan katalis
AlCl3. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak dihasilkan senyawa t-butil
eugenol, tetapi di-t-butil eugenol yang merupakan bentuk di-alkiasi dari t-butil
eugenol.
5. Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis menggunakan program
Image J
Perhitungan jumlah senyawa hasil sintesis dilakukan dengan cara
mengolah data hasil uji KLT menggunakan program komputer Image J. Dengan
foto yang diambil dengan kamera digital yang memiliki tingkat resolusi yang
tinggi, maka dapat dihasilkan foto dengan bercak elusi di bawah UV yang jelas.
Hasil foto inilah yang diolah dengan cara diatur kekontrasan ataupun brightness
supaya perhitungan luas area bercak senyawa hasil sintesis dapat akurat.
51
Setelah dilakukan perhitungan luas area puncak (AUC) menggunakan
program Image J, maka didapatkan data sebagai berikut:
Tabel V. Area Under Curve (AUC) Senyawa Hasil Sintesis
Katalis Luas Area Bercak Senyawa Hasil Sintesis
AlCl3 10341,024
FeCl3 6766,924
Berdasarkan hasil perhitungan AUC dari KLT, dapat disimpulkan bahwa
AUC senyawa hasil sintesis tidak dapat dibandingkan. Hal ini disebabkan karena
dari hasil GC-MS senyawa hasil sintesis reaksi alkilasi Friedel-Craft
menggunakan katalis FeCl3 tidak menghasilkan senyawa t-butil eugenol
melainkan produk dialkilasinya yaitu di-t-butil eugenol. Sedangkan pada sintesis
reaksi alkilasi Friedel-Craft menggunakan katalis AlCl3 menghasilkan t-butil
eugenol.
Area Under Curve (AUC) senyawa hasil sintesis menggunakan AlCl3
cukup banyak yaitu 10341,024, hasil ini menunjukkan bahwa AlCl3 memiliki
reaktifitas tinggi. Hal ini menyebabkan pembentukan karbokation t-butil lebih
banyak dan senyawa hasil sintesis juga meningkat, sebaliknya penggunaan FeCl3
mendapatkan AUC senyawa hasil sintesis sebesar 6766,924. Luas AUC yang
dihasilkan tidak cukup banyak dibanding produk hasil sintesis pada penggunaan
AlCl3, hal ini disebabkan karena katalis FeCl3 lebih kecil kereaktifannya dalam
membentuk karbokation t-butil.
Perbedaan kereaktifan tersebut akan mempengaruhi kecepatan reaksi
yang terjadi, dimana AlCl3 memiliki kereaktifan lebih tinggi karena atom Al
memiliki jari-jari atom yang lebih kecil daripada atom Fe pada FeCl3. Ukuran jari-
jari atom yang lebih kecil pada Al mengakibatkan kerapatan muatan yang lebih
52
besar, sehingga ikatan atom Al dengan atom Cl lebih kuat dibanding FeCl3 yang
kerapatan muatannya lebih kecil.
Dari hasil AUC berdasarkan pemisahan secara KLT, tidak dapat
diketahui senyawa apa yang terdapat dalam campuran senyawa hasil sintesis.
Hasil pemeriksaan selanjutnya pada GC-MS dapat diketahui bahwa penggunaan
AlCl3 menghasilkan 33 macam senyawa hasil sintesis dan dari 5 puncak yang
dianalisis salah satunya adalah t-butil eugenol, sedangkan pada penggunaan FeCl3
menghasilkan 42 macam senyawa hasil sintesis yang salah satunya adalah di-t-
butil eugenol.
53
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis AlCl3
menghasilkan 33 macam senyawa dimana dari 5 puncak yang dianalisis salah
satunya adalah t-butil eugenol dan berdasarkan analisis KLT menggunakan
Image J menghasilkan Area Under Curve (AUC) sebesar 10341,024.
2) Reaksi antara eugenol dengan t-butil klorida menggunakan katalis FeCl3
menghasilkan 42 macam senyawa yang salah satunya adalah di-t-butil eugenol
dan berdasarkan analisis KLT menggunakan program Image J menghasilkan
Area Under Curve (AUC) sebesar 6766,924.
B. Saran
Setelah t-butil eugenol berhasil disintesis menggunakan katalis AlCl3,
maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai : (1) Optimasi
menggunakan katalis yang dapat meningkatkan jumlah senyawa hasil sintesis
yaitu t-butil eugenol. (2) Senyawa hasil sintesis dianalisis secara KLT preparatif
dan dilakukan elusidasi struktur.
54
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 12, Departemen Kesehatan
Republik Indonesia, Jakarta.
Anonim, 2001, Merck Index 13th
ed.: An Encyclopedia of chemicals, drugs and
biological, Merck & Co., Inc., USA.
Anonim, 2008, Tertier Butyl Chloride,
http://chemicalland21.com/industrialchem/organic/TERT-
BUTYL%20CHLORIDE.htm, diakses tanggal 9 November 2009.
Anonim, 2009, Using Image J to Quantify Gel Images,
http://rsbweb.nih.gov/ij/docs/intro.html, diakses tanggal 20 Oktober
2009.
Ardiansyah, 2007, Antioksidan dan Peranannya Bagi Kesehatan,
http://www.iptek.com, diakses pada tanggal 13 Mei 2009.
Bidart, A. M. F., Borges, A. P. S., Chagas, H. C., Nogueira, L., Lachter, E. R. and
Mota, C. J. A., 2006, Mechanistic Aspects of Friedel-Crafts
Alkylation over FeY Zeolite,
http://www.scielo.br/pdf/jbchs/v17n4/30549.pdf, diakses tanggal 17
September 2009
Brown, W. H., 1999, The Kinetics of Solvolysis of 2-Chloro-2-methylpropane,
http://www.cerlabs.com/experiments/10875407331.pdf, 1-8, diakses
tanggal 10 November 2009.
Bruice, P.Y., 1998, Organic Chemistry, 2nd
ed., 675-679, Prentice-Hall, Inc.,
USA.
Busroni, 2000, Sintesis 1-(3,4 Dimetoksi Fenil)-2-Propanon Turunan Eugenol
Melalui Pembentukan Senyawa 1-(3,4 Dimetoksi Fenil)-2-Propanil
Format pada Suhu 250-3000C,
www.mipa.unej.ac.id/data/vol1no1/busroni.pdf, diakses pada tanggal
10 September 2009.
Carey, F. A. and Sunberg, R. J., 2007, Advanced Organic Chemistry Part A:
Structure and Mechanisms, 5th
ed., Springer, USA.
Carey, F. A. and Sunberg, R. J., 2007, Advanced Organic Chemistry Part B:
Reactions and Synthesis, 5th
ed., Springer, USA.
55
Dave J. A., Paul J. D. and Stewart J. T., 2003, Chemistry In Alternative Reaction
Media, 16-20, John Wiley and Sons Ltd, Inggris.
Fessenden, R. J. and Fessenden, J. S., 1986, Kimia Organik, diterjemahkan oleh
Pudjaatmaka, A.H., Jilid 2, Edisi III, 471, Erlangga, Jakarta.
Freykamp, F., 2009, Online Image Editor Java, http://www.nabble.com, diakses
pada tanggal 20 Oktober 2009.
Gasparic, J. and Churacek, J., 1978, Laboratory Handbook of Paper and Thin-
Layer Chromatography, 63, Ellis Horwood Limited, Inggris.
Gordon, M. H., 1990, The Mechanism of Antioxidants Action In Vitro, Elsivier
Applied Science, London.
Guenther, E., 1950, The Essential Oils, Individual Essential Oil of the Plant
Families, Vol. IV., Van Nostrand Company, Inc., New York
Hostettmann, K., Hostettmann, M. and Marston, A., 1995, Preparative
Chromatography Techniques, diterjemahkan oleh Kosasih
Padmawinata, 33-35, ITB-Press, Bandung.
Isaacs, N., 1995, Physical Organic Chemistry, 2nd
ed., 193, 194, Longman Group
Limited, UK Curtis.
Masahito, S., Tadashi, N. and Sohei, S., 1980, Comparison of Lewis Acids as
Catalyst for the Alkylation of Benzenae with t-Butyl Chloride,
Department of Industrial Chemistry, Kanazawa, Jepang.
McMurry, J., 2004, Organic Chemistry, Internasional Student 6th
ed., 535-537,
Thomson Learning, Inc., USA.
Niki, E., and Noguchi, N., 2000, Evaluation of Antioxidant Capacity : “What
Capacity is Being Measured by Which Method?”, 50, 323-329,
IUBMB Life.
Ogata, M., Hoshi, M., Urano, S. and Endo, T., 2000, Antioxidant Activity of
Eugenol dan Related Monomeric and Dimeric Compounds, Vol 48,
No.10, 1467-1469, Tokyo, Japan.
Purves et al., 2002, Life: The Science of Biology, 4th
ed., www.sinauer.com,
diakses pada tanggal 12 November 2009.
Rohman, A., 2007, Kimia Farmasi Analisis, 419-420, Pustaka Pelajar,
Yogyakarta.
56
Sastrohamidjojo, H., 2001, Spektroskopi, Edisi Kedua, Liberty, Yogyakarta.
Silverman, R. B., 1992, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action,
100-102, Academic Press, USA.
Stahl, L., 1969, Thin Layer Chromatography: A Laboratory Hand Book, 2nd
ed.,
127-129, Springer, Berlin.
Willard, H. H., Merritt, L. L. Jr., Dean, J. A. and Settle, F. A. Jr., 1988,
Instrumental Methods of Analysis, 569, Wadsworth Publishing
Company, California.
Yao, H., 1998, Synthesis of Benzenaepolythiols and Their Reactions with
Elemental Sulfur, Department of Chemistry, Canada.
Zang, L. Y., Cosma, G., Gardner, H., Shi, X., Castranova, V. and Vallyathan, V.,
2000, Effect of Antioxidant Protection by P-Coumaric Acid on Low-
Density Lipoprotein Cholesterol Oxidation, 954-960, American
Physiological Society, USA.
57
LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan Jumlah Tersier-Butil Klorida, Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
yang Diperlukan Dalam Reaksi
a. Volume eugenol yang digunakan adalah 1 ml.
Mol eugenol = 0,0065 mol
b. Perbandingan mol eugenol : t-butil klorida : katalis AlCl3 = 1 : 5 : 5
n t-butil klorida = 5 x n eugenol
= 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol
m = n x BM
= 0,0325 mol x 92,57 g/mol = 3,0085 g
H3CO
HO
Cl
H3C
H3C
H3C
H3CO
HO
H3C CH3
CH3
Eugenol
+
t-butil korida
AlCl3 atau FeCl3 + HCl
t-butil eugenol
1,067 /1
1,067
1,0670,0065
164,20 /
m
v
mg ml
ml
m g
m n BM
m gn mol
BM g mol
58
3,00853,5520
0,847 /
m
v
m gv ml
g ml
Volume t-butil klorida yang diperlukan = 3,5520 ml
c. n katalis AlCl3 anhidrat = 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol
m = n x BM = 0,0325 mol x 133,34 g/mol = 4,3336 g
AlCl3 anhidrat yang diperlukan = 4,3336 g
Penimbangan :
Bobot wadah = 48,730 gram
Bobot wadah + zat = 53,063 gram
Bobot wadah + sisa = 48,730 gram -
Bobot zat = 4,333 gram
d. n katalis FeCl3 anhidrat = 5 x 0,0065 mol = 0,0325 mol
m = n x BM = 0,0325 mol x 162,22 g/mol = 5,2722 g
FeCl3 anhidrat yang diperlukan = 5,2722 g
Penimbangan :
Bobot wadah = 47,987 gram
Bobot wadah + zat = 53,514 gram
Bobot wadah + sisa = 48,167 gram -
Bobot zat = 5,347 gram
59
Lampiran 2. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
Lampiran 3. Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)
Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis
Perhitungan nilai Rf menggunakan rumus sebagai berikut :
Rf
Keterangan : Fase Gerak = toluena : etil asetat = 93 : 7
Senyawa Jarak titik pusat bercak
dari titik awal elusi
Jarak
elusi
Nilai
Rf
Eugenol Bercak A = 7,5 cm 15 cm 0,50
Hasil sintesis dengan katalis AlCl3 Bercak B = 7,0 cm 15 cm 0,47
Bercak C = 10,3 cm 15 cm 0,69
Hasil sintesis dengan katalis FeCl3 Bercak D = 7,2 cm 15 cm 0,48
Bercak E = 10,5 cm 15 cm 0,70
Jarak titik pusat bercak dari titik awal elusi
Jarak elusi
60
Lampiran 5. Rangkaian Alat Dalam Sintesis Tersier-Butil Eugenol
61
Lampiran 6. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Eugenol
Lampiran 7. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Eugenol
62
Lampiran 8. Hasil Spektrometri Massa (MS) Eugenol
63
Lampiran 9. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Dalam Analisis
Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida
64
Lampiran 10. Hasil Kromatografi Gas (GC) Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida
65
Lampiran 11. Hasil Spektrometri Massa (MS) Hasil Sintesis Tersier-Butil Klorida
66
Lampiran 12. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Dalam Analisis
Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan Katalis Aluminium Klorida (AlCl3)
67
Lampiran 13. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis
Aluminium Klorida (AlCl3)
68
Lampiran 14. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis
Aluminium Klorida (AlCl3)
69
70
71
72
73
Lampiran 15. Spesifikasi Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Dalam Analisis
Senyawa Hasil Sintesis yang Menggunakan Katalis Besi (III) Klorida (FeCl3)
74
Lampiran 16. Hasil Kromatografi Gas (GC) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis
Besi (III) Klorida (FeCl3)
75
Lampiran 17. Hasil Spektrometri Massa (MS) Senyawa Hasil Sintesis Menggunakan Katalis
Besi (III) Klorida (FeCl3)
76
77
78
79
80
81
82
BIOGRAFI PENULIS
Handayani, anak kelima dari pasangan Lau Kim Sia /
Hamid dan Bie Tju Luhur ini lahir di Pontianak pada
tanggal 23 Agustus 1988. Pendidikan awal dimulai di
TK Suster Pontianak tahun 1993-1994, kemudian
dilanjutkan dengan SD Suster Pontianak tahun 1994-
2000. Pendidikan Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama
(SLTP) ditempuhnya di SLTP Santo Petrus Pontianak
tahun 2000-2003, dilanjutkan dengan pendidikan
Sekolah Menengah Umum (SMU) di SMU Santo Petrus
Pontianak tahun 2003-2006. Pada tahun yang sama yaitu 2006 melanjutkan studi
S1 di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan
menyelesaikannya pada tahun 2009. Penulis cukup aktif dalam kegiatan
kemahasiswaan, dimana kegiatan yang sudah pernah diikuti diantaranya adalah
menjabat sebagai wakil ketua DPMF periode 2009-2010, ikut berpartisipasi dalam
Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) 2009, menjadi panitia Pelepasan Wisuda
sebagai Master of Ceremony (MC) 2009 dan panitia pelaksana pelantikan
apoteker angkatan XVI Februari 2009. Penulis pernah menjadi asisten dosen pada
praktikum Biokimia, Kromatografi, Analisis Sediaan Obat Tradisional (ASOT)
dan Kimia Analisis.