laporan kimia organik percobaan 2

Author: ayu-listiyani-ii

Post on 23-Feb-2018

556 views

Category:

Documents


51 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 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