Download - Laporan Kimia Organik Percobaan 2
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
1/14
Nama : Ayu Listiyani
NIM : 10514051
Kelompok : IV (Empat)
Asisten :
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
PERCOBAAN 2
KONDENSASI BENZOIN BENZALDEHID : Rute Multitahap Menuju Sintesis Obat
Antiepileptik Dilantin
I.
TUJUAN PERCOBAANTujuan dari percobaan ini adalah :
a. Menentukan titik leleh, persen rendemen dan karakteristik produk hasil
kondensasi benzoin dari benzaldehid dengan metode MAOS
b. Menentukan titik leleh, persen rendemen dan karakteristik produk hasil
sintesis benzil dari benzoin dengan metode MAOS
c. Menentukan titik leleh, persen rendemen dan karakteristik produk hasil reaksi
penataan ulang benzil menjadi asam benzilat
d. Menentukan titik leleh, persen rendemen dan karakteristik produk pembuatan
5,5-Difenilhidantoin (Dilantin)
II. DATA PENGAMATAN
a. Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid dengan Metode MAOS
Massa
Benzaldehid
(gram)
Massa
Benzoin
(gram)
Titik Leleh
Benzoin (oC)
Hasil KLT (eluen etil asetat :
heksana = 3 : 7)
Jarak
Tempuh
Noda (cm)
Jarak Tempuh
Pelarut (cm)
0,35 0,15 139141,8 2,3 3,90
Hasil Iradiasi dengan oven microwave domestik dengan daya 800 Watt:
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
2/14
Perlakuan ke- t (detik) T (oC)
1 10 49
2 8 59
3 5 63
b. Sintesis Benzil dari Benzoin dengan Metode MAOS
Massa Benzoin
(gram)
Massa
Benzil
(gram)
Titik Leleh
Benzil (oC)
Hasil KLT (eluen etil asetat :
heksana = 3 : 7)
Jarak
Tempuh
Noda (cm)
Jarak Tempuh
Pelarut (cm)
0,15 0,031 96 2,3;2,8 3,90
Hasil Iradiasi dengan Microwave Domestik dengan daya 800 Watt:
Perlakuan ke- t (detik) T (oC)
1 10 58
2 10 65
3 5 67,2
4 5 67,4
5 5 69
6 5 70,3
7 5 73
8 5 75
9 5 69
10 5 78,5
11 5 67
12 5 76,9
13 5 69
14 5 79,3
15 5 72,8
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
3/14
Ket : Pada perlakuan ke-15, warna larutan berubah dari biru menjadi warna
merah bata. Pada kondisi ini, reaksi dianggap selesai dan iradiasi dihentikan.
c. Penataan Ulang Benzil menjadi Asam Benzilat
Tidak diperoleh data
d. Pembuatan Dilantin dengan Metode MAOS
Tidak diperoleh data
III. PENGOLAHAN DATA
a. Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid dengan Metode MAOS
Massa teoritis dapat dihitung sebagai berikut.
Mol benzoin = 0,5 x mol benzaldehid
= 0,5 x 19 x 10-3mol
= 9,5 x 10-3mol
Massa benzoin = mol benzoin x Mr benzoin
= 9,5 x 10-3mol x 212,24 g.mol-1
= 2,01628 gram
% rendemen =
100 %
=,5
2,68 100 %
= 7,44 %
% galat titik leleh =| |
100 %
% galat atas =|4,8 37|
37 100 %
= 2,92 %
% galat bawah =|39 37|
37 100 %
= 1,46 %
Nilai Rf Benzoin =
=2,3
3,9
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
4/14
= 0,589
b. Sintesis Benzil dari Benzoin dengan Metode MAOS
Massa teoritis dapat dihitung sebagai berikut.
% rendemen =
100 %
=,3
,5 100 %
= 20,6 %
% galat titik leleh =| |
100 %
=|96 95|
95 100 %
= 1,052 %
Nilai Rf Benzil (2,3 cm) =
=2,3
3,9
= 0,589
Nilai Rf Benzil (2,8 cm) =
=2,8
3,9
= 0,72
c. Penataan Ulang Benzil menjadi Asam Benzilat
Tidak diperoleh data
d. Pembuatan Dilantin dengan Metode MAOS
Tidak diperoleh data
IV. PEMBAHASAN
a. Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid denga Metode MAOS
Kondensasi benzoin merupakan suatu reaksi yang terjadi antara dua
aromatik aldehid, biasanya yang digunakan adalah benzaldehid, yang
memungkinkan terbentuknya -hidroksiketon atau asiloin aromatik dengan
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
5/14
produk senyawa utama berupa benzoin. Reaksi ini dapat dikatalisasi oleh suatu
nukleofil seperti anion CN-atau suatu karbena N-heterosiklik. Karbena-karbena
N-heterosiklik merupakan suatu karbena yang lebih stabil dibandingkan
dengan karbena yang lainnya baik dari faktor sterik maupun faktor elektronink.
Dari segi faktor elektronik, karbena ini memiliki kestabilan yang berasal
dari donasi sepasang elektron pada ikatan pi yang berasal dari suatu
heteroatom ke suatu orbital p yang kosong pada atom C. Selain itu, karbena ini
distabilkan pula oleh suatu sigma-withdrawl yang berarti atom-atom
elektronegatif yang berdekatan akan menarik kerapatan elektron kepada
karbena.
Diunduh dari http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-
f2.jpg
Berikut adalah contoh senyawa karbena N-heterosiklik.
http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpg -
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
6/14
Diunduh dari http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-
f2.jpg
Pada percobaan ini, kondensasi benzoin dilakukan dengan
menggunakan katalis berupa salah satu thiazol yaitu thiamin (Vitamin B1). CN-
tidak digunakan mengingat faktor keselamatan praktikan di mana gas
CN-sangat berbahaya apabila digunakan tanpa disertai perlakuan yang tepat.
Berikut adalah struktur dari thiamin.
Diunduh darihttp://www2.warwick.ac.uk/fac/med/research/tsm/mvhealth/structure_thiamin.gif
Keseluruhan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
Sedangkan mekanisme reaksi kondensasi benzoin dari benzaldehid
dengan katalis thiamin adalah sebagai berikut.
benzaldehid benzoin
Thiamin
http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www2.warwick.ac.uk/fac/med/research/tsm/mvhealth/structure_thiamine.gifhttp://www2.warwick.ac.uk/fac/med/research/tsm/mvhealth/structure_thiamine.gifhttp://www2.warwick.ac.uk/fac/med/research/tsm/mvhealth/structure_thiamine.gifhttp://www2.warwick.ac.uk/fac/med/research/tsm/mvhealth/structure_thiamine.gifhttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpghttp://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/images/nature13384-f2.jpg -
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
7/14
Fungsi dari etanol 95% yang digunakan pada percobaan ini adalah untuk
melarutkan thiamin. Setelah itu dilakukan penambahan basa. Basa yang
digunakan dalam percobaan ini adalah NaOH 3 M. OH- pada NaOH akan
memprotonasi thiamin dan menjadikan thiamin nukleofil yang lebih kuat yang
akan menyerang atom C karbonil pada benzaldehid. Dengan kata lain, fungsi
basa ini adalah untuk mengaktivasi thiamin sebagai katalis. Pada percobaan ini,
tidak digunakan basa seperti amoniak. Hal ini dikarenakan apabila amoniak
bereaksi dengan air akan membentuk suatu hidroksida. Apabila hidroksida ini
bereaksi dengan benzaldehid, akan terbentuk suatu tetrahedral intermediet
yang nantinya akan menghasilkan suatu sumber hidrida yang mampu
mereduksi molekul benzaldehid menjadi turunan alkohol, sehingga benzoin
tidak terbentuk.
Pengontrolan pH pada percobaan ini dilakukan karena thiamin (vitamin
B1) merupakan suatu senyawa yang tidak stabil. Tidak stabil dalam hal ini
adalah mudah rusak pada suasana asam maupun netral. Oleh karena itu,
kondisi larutan harus pada suasana basa (basa lemah). Pensuasana basa dalam
larutan ini berasal dari larutan NaOH 3 M.
Pemanasan dan iradiasi dengan menggunakan oven microwave
domestik pada daya 800 Watt bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi
antara campuran etanol 95%, benzaldehid dan thiamin. Setelah dilakukan
pendinginan, terbentuk suatu endapan putih kekuningan yang merupakan
campuran antara benzoin dengan pengotor seperti NaOH, thiamin dan lain-
lain. Pengotor ini dihilangkan dengan melakukan rekristalisasi produk / kristal
yang terbentuk. Reksristalisasi ini menggunakan etanol 95 %. Hal ini
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
8/14
dikarenakan kelarutan benzoin dalam etanol 95% kecil, sementara zat-zat
pengotonya mudah larut dalam etanol. Selain itu, etanol merupakan suatu zat
yang mudah menguap, sehingga zat pengotor tadi dapat menguap bersama
etanol.
Hasil dari percobaan ini adalah produk benzoin sebanyak 0,15 gram.
Dengan demikian, diperoleh persen rendemen sebesar 7,44 %. Rendemen yang
kecil dibandingkan dengan perhitungan teoritis (~2 gram) ini dapat dikarenakan
oleh terlalu lamanya pemanasan pada saat rekristalisasi yang menyebabkan
benzoin ikut menguap bersama pelarut (etanol 95%). Selain itu, dapat
disebabkan pula oleh reaksi yang tidak sempurna ketika dilakukan
pemanasan/iradiasi pada oven microwave domestik mengingat suhu yang
terukur tidak pernah mencapai 90oC.
Pada pengujian titik leleh, diperoleh data bahwa titik leleh produk
benzoin dari percobaan ini adalah 139 141,8oC, dengan galat sebesar 1,46
2,92 %. Adanya perbedaan seperti ini bisa dikarenakan masih terdapatnya zat
pengotor atau air dalam produk.
b. Sintesis Benzil dari Benzoin dengan Metode MAOS
Produk benzoin yang dihasilkan pada percobaan a, kemudian dioksidasi
dengan Tembaga (II) asetat. Benzoin memiliki gugus fungsi baik alkohol
sekunder maupun keton yang dapat dioksidasi menjadi diketon benzil.
Oksidator yang dapat digunakan adalah tembaga (II) asetat. Mekanisme reaksi
yang terjadi dalam oksidasi benzoin membentuk benzil adalah sebagai berikut.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
9/14
Dari mekanisme tersebut, dapat dijelaskan sebagai berikut. Pertama-
tama, benzoin memberikan sebuah elektron kepada Cu2+membentuk Cu+dan
sebuah kation radikal benzoin A. Kemudian anion asetat mengambil atom H
pada kation radikal benzoin A, menghasilkan asam asetat dan sebuah radikal
terstabilisasi oleh resonansi seperti yang ditunjukan pada B dan C. Kemudian,
kation Cu2+ diserang oleh radikal membentuk Cu+ yang kedua dan sebuah
kation D. Anion asetat kemudian mengambil atom H pada kation D dan
terbentuklah diketon benzil dan asam asetat. Dapat disimpulkan bahwa pada
percobaan ini terjadi reaksi oksidasi dan reduksi. Benzoin dioksidasi menjadi
benzil dan Cu2+direduksi menjadi Cu+. Dengan kata lain, benzoin adalah sebagai
reduktor dan Cu2+sebagai oksidator.
Reaksi oksidasi ini dapat terjadi pada suasana asam. Pensuasana asam
pada percobaan ini adalah asam asetat. Campuran reaksi antara benzoin,
tembaga asetat monohidrat, asam asetat dan air ini berupa campuran yang
tidak larut 100% dan berwarna biru kehijauan (tosca). Campuran ini kemudian
diiradiasi dengan oven microwave domestik pada daya 800 Watt. Tujuan dari
pemanasan dan iradiasi ini adalah untuk menguapkan asam asetat yang ada
dalam campuran sehingga diperoleh benzil. Reaksi ini usai ditandai dengan
berubahnya warna larutan dari biru kehijauan (tosca) menjadi agak merah
bata. Warna biru kehijauan (tosca) ini berasal dari larutan Cu2+dalam asam
asetat. Setelah asam asetat menguap, larutan berubah menjadi agak merah
bata.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
10/14
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
11/14
adalah etil asetat : heksana 3:7 yang cenderung non polar. Senyawa non polar
akan memiliki nilai Rf yang lebih besar karena senyawa ini tidak akan terikat
oleh pelat KLT yang bersifat polar sehingga akan melewati KLT bersama dengan
eluen yang bersifat non polar. Hal ini berlaku sebaliknya untuk molekul polar.
Pada hasil uji KLT dalam percobaan ini terdapat anomali, di mana Rf
benzoin lebih kecil dibandingkan dengan Rf benzil. Hal ini bisa terjadi akibat
masih terdapatnya zat pengotor atau senyawa lain pada produk benzil.
Pengotor atau senyawa lain ini dapat berupa benzoin yang belum bereaksi.
c. Penataan Ulang Benzil menjadi Asam Benzilat
Reaksi penataan ulang merupakan suatu reaksi kimia di mana sebuah
atom atau ikatan berpindah atau bermigrasi, dari satu posisi senyawa pereaksi
ke posisi lain dalam senyawa produk.
Mekanisme reaksi penataan ulang benzil menjadi asam benzilat adalah
sebagai berikut.
Diunduh dari http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-
acid/
http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-acid/http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-acid/http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-acid/http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-acid/http://www.odinity.com/multistep-reaction-sequence-benzaldehyde-benzilic-acid/ -
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
12/14
Dari mekanisme tersebut, OH- berperan sebagai nukleofil yang akan
menyerang atom C karbonil dan menyebabkan terbentuknya karbokation yang
akan mendorong terjadinya reaksi penataan ulang.
Pada percobaan ini, KOH dan air dipanaskan dengan tujuan agar KOH
larut sempurna dalam air. Refluks terhadap benzil dan methanol juga berujuan
untuk membuat benzil larut sempurna dalam metanol. Larutan ini kemudian
didinginkan untuk menekan laju reaksi. Fungsi KOH dalam percobaan ini adalah
untuk menghasilkan OH-yang akan menyerang atom C pada karbonil.
Setelah penambahan KOH, terjadi perubahan warna larutan. Kemudian
direfluks kembali untuk menyempurnakan reaksi, lalu didinginkan dan
terbentuk kristal. Kristal ini berupa garam kalium benzilat yang kemudian
dilarutkan dalam HCL pekat agar terbentuk asam benzilat. Rekristalisasi
dilakukan untuk menghilangkan zat pengotor pada produk yaitu asam benzilat
Pada percobaan ini tidak diperoleh data karena percobaan bagian ini
tidak sempat dilakukan praktikan akibat managemen waktu yang kurang baik
selama praktikum berlangsung.
d. Pembuatan 5,5-Difenilhidantoin (Dilantin) dengan Metode MAOS
Produk benzil yang diperoleh digunakan untuk pembuatan dilantin.
Benzil direaksikan dengan NaOH terlebih dulu dengan tujuan untuk terjadinya
reaksi penataan ulang. Kemudian, direaksikan dengan urea. Mekanisme
reaksinya adalah sebagai berikut.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
13/14
Diunduh darihttp://www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%205.pdf
Mekanisme tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Urea akan
terdeprotonasi oleh OH- yang berasal dari NaOH. Kemudian, urea
terdeprotonasi ini akan bereaksi dengan benzil, di mana urea terdeprotonasi
ini akan menyerang salah satu atom C karbonil. Reaksi ini merupakan reaksi
campuran Aldol. Kemudian, oksigen akan terprotonasi oleh H+dan amina akan
terdeprotonasi. Selanjutnya, reaksi Aldol internal akan terjadi dan membentuk
cincin lingkar lima dari dilantin. Setelah itu, terjadi reaksi penataan ulang
terhadap asam benzilat. Penambahan asam dalam hal ini akan menyelesaikan
reaksi pembentukan dilantin.
Reaksi ini hanya dapat terjadi pada suasana basa, karena jika dilakukan
pada suasana asam, ini akan memprotonasi OH -membentuk air. Oleh karena
itu, sebagai reagen pensuasana basa digunakan NaOH. Iradiasi atau pemanasan
dilakukan agar energi aktivasi dari reaksi dapat tercapai. Produk dilarutkan
dalam HCl dengan tujuan untuk mengurangi kelarutannya dalam air, sehingga
http://www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%205.pdfhttp://www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%205.pdfhttp://www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%205.pdfhttp://www.umich.edu/~chem216/216%20S11-Expt%205.pdf -
7/24/2019 Laporan Kimia Organik Percobaan 2
14/14
dapat dipisahkan dan diperoleh produk yang diinginkan yaitu dilantin. Untuk
mencegah kemungkinan masih terdapatnya pengotor, dilakukan rekristalisasi
dengan etanol 95%.
Pada percobaan ini tidak diperoleh data karena percobaan bagian ini
tidak sempat dilakukan praktikan akibat managemen waktu yang kurang baik
selama praktikum berlangsung.
V. KESIMPULAN
a. Titik leleh benzoin yang diperoleh adalah 139-141,8 oC dengan persen
rendemen sebesar 7,44 %.
b. Titik leleh benzil yang diperoleh adalah 96oC dengan persen rendemen sebesar
20,6 %.
c. Hasil uji KLT menunjukan ketidaksesuaian data kepolaran pada benzoin dan benzil,
yaitu benzoin lebih polar dibandingkan dengan benzil.
VI. DAFTAR PUSTAKA
1)http://www.accessscience.com/content/rearrangement-reaction/757361 diunduh
pada hari Senin, 08 Februari 2016 pukul 11.23 WIB
2)http://www.chem.umass.edu/~samal/268/benzoin.pdf diunduh pada hari Senin, 08
Februari 2016 pukul 10.05 WIB
3)http://www.chm.uri.edu/mlevine/chm521/Lecture%205%20Notes.pdf diunduh pada
hari Senin, 08 Februari 2016 pukul 07.23 WIB
4)http://www.organic-chemistry.org/namedreactions/benzoin-condensation.shtm
diunduh pada hari Senin, 08 Februari 2016 pukul 07.40 WIB
5)https://www.researchgate.net/publication/225937586_Benzoin_condensation
diunduh pada hari Senin, 08 Februari 2016 pukul 07.25 WIB
Pasto, D.J., Johnson, C.R., Miller, M.J. (1992), Experimental Organic Chemistry, Prentice
Hall, Engelwood Cliffs, New Jersey, p.501
http://www.accessscience.com/content/rearrangement-reaction/757361http://www.chem.umass.edu/~samal/268/benzoin.pdfhttp://www.chm.uri.edu/mlevine/chm521/Lecture%205%20Notes.pdfhttp://www.organic-chemistry.org/namedreactions/benzoin-condensation.shtmhttps://www.researchgate.net/publication/225937586_Benzoin_condensationhttps://www.researchgate.net/publication/225937586_Benzoin_condensationhttp://www.organic-chemistry.org/namedreactions/benzoin-condensation.shtmhttp://www.chm.uri.edu/mlevine/chm521/Lecture%205%20Notes.pdfhttp://www.chem.umass.edu/~samal/268/benzoin.pdfhttp://www.accessscience.com/content/rearrangement-reaction/757361