LAPORAN PRAKTIKUM SINTESIS SENYAWA ORGANIK

Judul : Sintesis Orange II dengan Reaksi Kopling Diazo

Tujuan Percobaan : Mempelajari sintesis orange II dari asam p-aminobenzenasulfonat

(asam sulfanilat) dengan β-naftol melalui reaksi coupling diazo.

Pendahuluan

Senyawa pewarna orange II merupakan salah satu pewarna senyawa diazonium yang

dapat disintesis dari p-aminobenzenasulfonat (asam sulfanilat) dengan β-naftol. Senyawa ini

berupa padatan (kristal) dengan titik leleh sebesar 164oC. Uji titik leleh dapat digunakan

untuk mengidentifikasi kemurnian senyawa orange II, di mana titik lelehnya harus sama

dengan titik leleh senyawa murni di literatur. Bahan awal proses sintesis berupa amina

aromatik (Brown dan Iverson, 2013).

Senyawa azo memiliki formula umum R-N=N-R dimana senyawa azo dapat dengan

mudah dibentuk dengan mereaksikan garam diazonium ion dengan senyawa aromatik amina

dan turunan fenol dengan reaksi substitusi aromatik elektofilik ( SRE ). Reaksi akan terjadi

antara diazonium ion dengan senyawa amina bebas ataupun dengan ion phenoxida dan akan

memberikan zat warna yang memiliki warna yang bermacam – macam tergantung dari

turunannya. Sedangkan warna dari senyawa yang dihasilkan akan bervariasi tergantung dari

pH (Pasto, 1992).

Garam benzena diazonium misalnya adalah senyawa yang terbentuk dari reaksi asam

nitrat dengan amina dalam suasana asam. Asam nitrat tidak stabil, namun dibutuhkan dalam

reaksi, sehingga digunakan natrium nitrit yang direaksikan dengan asam kuat HCl pekat.

Reaksi ini dapat membentuk ion nitroso yang nantinya akan menyerang nitrogen dari amina

(Williamson dan Masters, 2011).

Amina adalah senyawa organik nitrogen yang terbentuk oleh penggantian satu atau

lebih atom hidrogen dari amonia (NH3) dengan gugus alkil atau aril. Amina dapat dibedakan

dalam 3 jenis, yaitu amina primer, sekunder dan tersier bergantung pada jumlah gugus alkil

yang terikat pada atom nitrogen. Amina juga ada yang berupa amina aromatik. Amina

aromatik ini adalah basa lemah dibandingkan amonia. Delokalisasi pasangan elektron bebas

yang ada pada nitrogen terjadi di dalam cincin aromatik, yang berarti elektron tidak dapat

digunakan bersama dengan suatu proton asam. Amina dengan massa molekul besar tidak

Paraf Asisten

dapat larut dalam air, namun larut dalam asam membentuk garam amina ionik (McMurry,

2010).

Reaksi dari amina dengan asam nitrit sangat bermanfaat untuk sintesis. Asam nitrit

dalam suasana asam seperti dijelaskan sebelumnya dapat memprotonasi dan menghilangkan

air untuk membentuk ion nitrosonium. Ion nitrosonium muncul sebagai senyawa intermediet

yang reaktif dalam kebanyakan reaksi amina dengan asam nitrit. Reaksi amina primer dengan

asam nitrit membentuk garam diazonium melalui ion nitrosonium disebut sebagai diazotisasi

amina. Amina sekunder bereaksi dengan asam nitrit membentuk N-nitrosoamina. Senyawa

ini lebih stabil dibanding garam diazonium, namun garam diazonium ini dapat diganti dengan

beberapa gugus fungsi meliputi –H, –OH, –CN dan halogen melalui reaksi substitusi (Wade,

2013).

Diazonium adalah garam dari reaksi amina primer dengan asam nitrit, sedangkan reaksi

antara amina aromatik primer dengan asam nitrit hasilnya adalah arendiazonium. Amina

aromatik primer biasanya dibuat dari nitrasi suatu cincin aromatik, kemudian mengalami

reduksi pada gugus nitro menjadi gugus amino (–NH2). Akibatnya oleh pembentukan dan

diazotisasi amina, posisi aromatik akan aktif dan dapat dikonversi menjadi berbagai gugus

fungsi. Sintesis orange II dapat dilakukan melalui reaksi coupling diazo. Reaksi ini di mana

garam diazonium bertindak sebagai elektrofil. Ion arendiazonium bertindak sebagai elektrofil

lemah dalam substitusi aromatik alektrofilik. Produk memiliki struktur Ar–N=N–Ar ’,

mengandung sambungan azo (–N=N–). Berdasarkan asalan ini, produknya disebut senyawa

azo dan reaksinya disebut diazo coupling (kopling diazo). Reaksi ini dapat membentuk suatu

metil orange yang merupakan suatu indikator warna (Wade, 2013).

Senyawa azo membawa dua cincin aromatik tersubstitusi ke dalam konjugasinya

dengan gugus azo. Kebanyakan senyawa azo merupakan senyawa dengan warna yang kuat

(terang) dan disintesis karena sangat baik untuk digunakan sebagai bahan pewarna yang

dikenal dengan pewarna azo (Sethi, 2006).

Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi yang terjadi pada sintesis orange II dengan reaksi kopling diazo

sebagai berikut:

[1] Reaksi diazotisasi (kopling diazo)

[2] Pembentukan ion nitrosonium (reaksi NaNO2 dan HCl)

[3] Pembentukan ion diazonium

[4] Pembentukan orange II

Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah Pipet mohr 25 mL, beaker gelas 150

mL dan 250 mL, Erlenmeyer 100 mL, batang pengaduk, kertas saring, corong Buchner,

penangas air, oven, cawan (panci panas), desikator, botol semprot, neraca analitik, corong

biasa dan alat penentu titik leleh.

Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini adala Asam sulfanilat, β-naftol, Na2CO3,

NaNO2, HCl pekat, NaOH 10%, NaCl, etanol 70%, NaCl jenuh dan aquades.

Prosedur Kerja

Prosedur kerja dari praktikum sintesis orange II dengan reaksi kopling diazo ini

meliputi:

- Skema kerja

dilarutkan 2,4 g dalam 25 mL larutan Na2CO3 25% (0,65 g Na2CO3 anhidrat dan

25 mL air) dengan cara dipanaskan.

didinginkan larutan tersebut dengan air kran, ditambahkan 0,95 g NaNO2 dan

diaduk sampai larut.

dituangkan larutan dalam beaker yang berisi 12,5 g es dan 2,5 mL HCl pekat,

kemudian dimasukkan dalam ice bath.

dilarutkan 1,8 g β-naftol dalam 10 mL larutan NaOH 10% dingin dan dituangkan

dalam suspensi asam sulfanilat hasil langkah 3 sambil diaduk.

diaduk pasta kristal selama 5-10 menit, kemudian dipanaskan sampai larut.

ditambahkan 5 g NaCl dan dipanaskan semuanya agar larut sambil diaduk.

dimasukkan gelas beaker ke dalam cawan yang berisi air dan es dan dibiarkan

larutan menjadi dingin hingga suhu kamar.

disaring dengan corong Buchner dan dicuci endapan orange II dengan NaCl jenuh.

direkristalisasi dengan 50 mL larutan etanol 70% panas.

disaring dengan corong biasa dan dilakukan dalam ice bath.

dikeringkan kristal yang diperoleh dalam desikator

ditimbang massa kristal dan ditentukan titik lelehnya.

- Prosedur kerja

Masukkan 2,4 g kristal asam sulfanilat (monohidrat) dalam beaker gelas,

tambahkan 25 mL larutan Na2CO3 25% (0,65 g Na2CO3 anhidrat dalam 25 mL air)

dengan pendidihan. Dinginkan larutan dengan air kran. Tambahkan 0,95 g NaNO2 dan

aduk hingga larut, lalu tuang larutan dalam beaker yang berisi12,5 g es dan 2,5 mL HCl

Asam sulfanilat

Hasil

pekat hingga terbentuk endapan putih (suspensi) yang akan memisah. Larutkan 1,8 g β-

naftol dalam 10 mL larutan NaOH 10% dingin, tuang dalam larutan suspensi dan aduk.

Pengadukan dilakukan selama 5-10 menit, kemudian panaskan hingga larut. Tambahkan

5 g NaCl dan larutkan dengan pemanasan dan pengadukan. Masukkan gelas beaker

dalam ice bath hingga mencapai suhu kamar.

Saring hasilnya dengan corong Buchner dan cuci endapan orange II dengan NaCl

jenuh. Rekristalisasi dengan larutan etanol panas (50 mL etanol 70%). Saring dengan

corong biasa dan lakukan dalam ice bath. Cuci beaker dengan sedikit etanol, keringkan

kristal dalam desikator, timbang dan tentukan titik leburnya.

Waktu yang dibutuhkan

Waktu yang dibutuhkan untuk percobaan sintesis orange II dengan reaksi coupling

diazo ini adalah ± 2,5 jam. Rincian waktunya sebagai berikut:

No. Prosedur Waktu Alokasi waktu

1 Preparasi 07.00 – 07.10 10 menit

2Pendidihan campuran dan pembentukan

suspensi asam sulfanilat07.10 – 07.30 20 menit

3 Pembuatan pasta kristal dan kristalisasi 07.30 – 08.00 30 menit

4 Pendinginan kristal 08.00 – 08.10 10 menit

5 Penyaringan dengan Buchner 08.10 – 08.20 10 menit

6 Rekristalisasi 08.20 – 08.40 20 menit

7 Penyaringan dengan corong biasa 08.40 – 09.00 20 menit

7 Pengeringan kristal 09.00 – 09.10 10 menit

8 Penentuan massa dan titik leleh 09.10 – 09.30 20 menit

Total waktu yang dibutuhkan150 menit

(2,5 jam)

Nama Praktikan

NOVIN MIROTIN (121810301079)