Mata Kuliah : PenentuanStruktur Secara Fisika Kimia

Tugas : Individu

PERKEMBANGAN METODE PENENTUAN STRUKTUR MOLEKUL

Diusulkan Oleh:

NAMA : RISNAWATI

NIM : 101314015

KELAS : KIMIA B

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2015

Molekul, Vol. 1. No. 1. Nopember, 2006 : 24-29

SINTESIS NATRIUM PENTAGAMAVUNONAT DAN UJI STABILITASNYA

MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER UV-Visible Ely Setiawan, Trisnowati dan

Dadan Hermawan Jurusan Kimia, Program Sarjana MIPA Unsoed Purwokerto

Identifikasi hasil dilakukan dengan spektrofotometer UV-Visible, IR, 1H-NMR dan 13 C-NMR.

Pemeriksaan Spektrum UV-Visible

Identifikasi struktur senyawa Na-PGV-0 secara spektroskopi UV-Visible dilakukan dengan mengukur panjang gelombang maksimum (λ maks) dari Na-PGV-0 pada pelarut air. Identifikasi menghasilkan data bahwa untuk Na-PGV-0 terdapat dua λ maks yaitu sebesar 285,0 dan 500 nm. Panjang gelombang 285,0 terletak pada daerah serapan UV yang diperkirakan merupakan serapan untuk sistem siklopentanon, sedangkan pergeseran pada serapan yang terletak pada daerah sinar tampak 500 nm dipengaruhi oleh substitusi dari natrium. Terdapatnya lebih dari satu data λ maks menunjukkan bahwa senyawa mengandung rantai panjang yang terkonjugasi. Spektrum UV-Visible Senyawa Na-PGV-0 tercantum pada gambar 1.

Gambar 1. Struktur senyawa PGV-0

Gambar 2. Spektrum UV-Visible Senyawa Na-PGV-0

Pemeriksaan Spektrum Infra Merah

Data spektrum Na-PGV-0 memunculkan serapan gugus hidroksi pada 3456,2 cm-1. Untuk serapan C-H alifatik ditunjukkan dengan adanya vibrasi ulur pada 2837,1 cm-1 yang diperkuat oleh serapan pada 1431,1 cm-1 sebagai vibrasi tekuk dari metilen. Serapan CH aromatik yang biasanya muncul pada 3100-3000 cm-1 tidak terlihat, hal ini mungkin disebabkan serapan tersebut tumpang tindih dengan serapan OH yang kuat dan melebar.

Serapan dari cincin aromatik ditunjukkan oleh vibrasi ulur C=C pada 1492,8 cm-1 dan vibrasi tekuk aromatik muncul pada 827,6 cm-1.

Hasil spektrum IR senyawa Na-PGV-0 diatas tidak dapat memberikan informasi yang pasti apakah OH fenolik sudah menjadi ONa karena jika OH sudah menjadi ONa maka peak tajam yang berada daerah 3456,2 cm-1 seharusnya tidak ada, sehingga ada kemungkinan peak tajam yang berada pada daerah itu menunjukkan adanya OH dari H2O. Hal ini besar kemungkinan untuk terjadi mengingat randemen yang dihasilkan lebih dari 100 % akibat adanya pengotor kristal H2O sebagai hasil samping penggaraman.

Gugus karbonil muncul pada daerah 1571,9 cm-1. Terjadinya pergeseran pita karbonil ke arah bilangan gelombang yang lebih kecil yaitu dari daerah 1820-1640 cm-1 ke daerah 1571,9 cm-1 disebabkan oleh adanya ketidakjenuhan α,β dan α’,β’ yang memungkinkan terjadinya tautomer keto-enol. dimana bentuk enol terjadi karena serah terima sebuah atom hidrogen dari karbon alfa ke oksigen karbonil. Spektrum IR senyawa Na-PGV-0 tercantum pada gambar 2.

Gambar 3. Spektrum IR Na-PGV-0 27

Pemeriksaan Spektrum 1H-NMR Spektrum 1H NMR untuk senyawa Na-PGV-0 menunjukkan adanya spektrum pergeseran kimia atom pada δ 1,172 ppm (triplet) menunjukkan dua proton simetris dari gugus –CH2-. Enam proton aromatik muncul pada δ 6,600- 7,061 ppm yang terdiri dua doblet dan satu singlet. Puncak pada δ 3,832 ppm (singlet) menunjukkan enam proton yang saling simetris pada gugus –CH3. Keberadaan proton gugus =CH-ditunjukkan oleh δ 3,075 ppm. Munculnya puncak triplet pada δ 4,782 ppm dan multiplet pada δ 3,3-3,7 ppm diduga berasal dari pelarut CD3OD-d4 dan pengotor senyawa hasil sintesis. Tidak munculnya pergeseran pada daerah δ 9,4 ppm menunjukkan bahwa dua atom oksigen fenolik pada senyawa hasil sintesis tidak lagi mengikat proton melainkan ion natrium.

Pemeriksaan Spektrum 13C NMR

Identifikasi struktur senyawa hasil sintesis menggunakan spektrometer 13C-NMR menunjukkan beberapa pergeseran dari atom C yang sesuai dengan spektrum PGV-0 hasil sintesis Sardjiman (2000) sebagai pembanding. Pergeseran kimia atom C gugus metoksi muncul pada δ 55,827 ppm. Pergeseran kimia atom C nomor 2 dan 5 siklopentanon muncul pada δ 137,082 ppm, sedangkan nomor 3 dan 4 muncul pada δ 27,837 ppm. Pergeseran kimia atom C nomor 2’ pada δ 114,520 ppm, nomor 4’ pada δ 163,000 ppm, nomor 5’ pada δ 122,645 ppm, nomor 6’ pada 119,962 ppm dan atom C nomor 7’ muncul pada δ 131,853 ppm. Beberapa pergeseran kimia atom C senyawa hasil sintesis tidak muncul (terlalu lemah) sedangkan pada spektrum PGV-0 hasil sintesis Sardjiman (2000) muncul. Pergeseran kimia tersebut adalah pergeseran kimia atom C nomor 1 (karbonil) pada siklopentanon, atom C nomor 1’ dan nomor 3’ (cincin benzena tersubstitusi gugus metoksi).

Gambar 5. Identifikasi Struktur Na-PGV- 0 secara 13C-NMR

Pemeriksaan Spektrum 1H-NMR Spektrum 1H NMR untuk senyawa Na-PGV-0 menunjukkan adanya spektrum pergeseran kimia atom pada δ 1,172 ppm (triplet) menunjukkan dua proton simetris dari gugus –CH2-. Enam proton aromatik muncul pada δ 6,600- 7,061 ppm yang terdiri dua doblet dan satu singlet. Puncak pada δ 3,832 ppm (singlet) menunjukkan enam proton yang saling simetris pada gugus –CH3. Keberadaan proton gugus =CH-ditunjukkan oleh δ 3,075 ppm. Munculnya puncak triplet pada δ 4,782 ppm dan multiplet pada δ 3,3-3,7 ppm diduga berasal dari pelarut CD3OD-d4 dan pengotor senyawa hasil sintesis. Tidak munculnya pergeseran pada daerah δ 9,4 ppm menunjukkan bahwa dua atom oksigen fenolik pada senyawa hasil sintesis tidak lagi mengikat proton melainkan ion natrium.

Gambar 4. Identifikasi Struktur Na- PGV-0 secara 1H-NMR

Pemeriksaan Spektrum 13C NMR

Identifikasi struktur senyawa hasil sintesis menggunakan spektrometer 13C-NMR menunjukkan beberapa pergeseran dari atom C yang sesuai dengan spektrum PGV-0 hasil sintesis Sardjiman (2000) sebagai pembanding. Pergeseran kimia atom C gugus metoksi muncul pada δ 55,827 ppm. Pergeseran kimia atom C nomor 2 dan 5 siklopentanon muncul pada δ 137,082 ppm, sedangkan nomor 3 dan 4 muncul pada δ 27,837 ppm. Pergeseran kimia atom C nomor 2’ pada δ 114,520 ppm, nomor 4’ pada δ 163,000 ppm, nomor 5’ pada δ 122,645 ppm, nomor 6’ pada 119,962 ppm dan atom C nomor 7’ muncul pada δ 131,853 ppm. Beberapa pergeseran kimia atom C senyawa hasil sintesis tidak muncul (terlalu lemah) sedangkan pada spektrum PGV-0 hasil sintesis Sardjiman (2000) muncul. Pergeseran kimia tersebut adalah pergeseran kimia atom C nomor 1 (karbonil) pada siklopentanon, atom C nomor 1’ dan nomor 3’ (cincin benzena tersubstitusi gugus metoksi).

Berdasarkan analisis senyawa hasil sintesis, di anataranya adalah adanya natrium yang ditunjukkan oleh reaksi kering dan uji reagensia uranil zink asetat, dilanjutkan dengan uji kemurnian dan uji kelarutan yang menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis merupakan garam organic dan sangat larut dalam air, dan hasil elusidasi struktur yang menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis sudah tidak memiliki gugus OH fenolik yang sudah tergantikan dengan gugus ONa (spektrum 1H-NMR) dan masih memiliki gugus C=O (spektrum IR), maka struktur senyawa hasil sintesis dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 6. Struktur Senyawa Hasil Sintesis (Na-PGV-0)

Jurnal ke-2

Isolasi dan Identifikasi Senyawa Flavonoid dalam Rimpang TemuIreng (Curcuma aeruginosa Roxb.)

KHOIRINA DWI NUGRAHANINGTYAS♥, SABIRIN MATSJEH, TUTIK DWI WAHYUNI

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta 57126

Alat yang digunakan untuk penelitian lampu UV (Camac UV-cabinet II), spektrofotometer UV-Vis (UV, Milton Roy-Spectronic-300-Array), spektrofotometer infra merah (IR, Shimadzhu FTIR-8201 PC) dan kromatografi gas-spektrometer massa (GC-MS, Shimadzu QP-5000).

Identifikasi struktur flavonoid

Identifikasi struktur flavonoid yang terkandung dalam ekstrak PE dilakukan dengan alat spektrofotometer UV-Vis, IR dan GC-MS. Analisis dengan spektrofotometer UV-VIS berguna dalam menentukan golongan senyawa flavanoid. Analisis penting lainnya adalah menggunakan spektrofotometer IR untuk menentukan gugus fungsional dalam suatu senyawa, dilanjutkan analisis spektra GC-MS untuk menentukan struktur senyawa tersebut. Hasil analisis dengan spektrofotometer UV dan IR menunjukkan bahwa hanya f2, f4 dan f9 yang merupakan isoflavon. Karena diduga bahwa senyawa aktif dalam rimpang temu ireng adalah isoflavon, maka identifikasi struktur lebih lanjut hanya dilakukan pada fraksi f2, f4 dan f9.Identifikasi struktur flavonoid fraksi f2Spektrum UV-VIS fraksi f2 seperti pada Gambar 2 bentuknya sama dengan bentuk spektrumisoflavon (Markham, 1988). Gambar spektrum UVVis ini memperlihatkan adanya panjang gelombang maksimum pada 207 nm dan bahu pada 250 nm-300 nm. Adanya satu puncak serapan maksimum dan bahu memberi petunjuk bahwa fraksi f2 mengandung senyawa isoflavon

Analisis selanjutnya menggunakan spektrofotometer IR untuk menentukan gugusgugusfungsional senyawa yang berada pada fraksi f2 ditunjukkan oleh Gambar 3.

Gambar 3. Spektrum infra merah fraksi f2

Berdasarkan Gambar 3 tersebut dapat dilihat adanya pita kuat pada 1714,6 cm-1 yang spesifik untuk gugus karbonil. Serapan tajam pada 1261,4 cm-1 dan 1217,0 muncul dari vibrasi gugus C-O yang terkonjugasi. Pita pada 1091,6 dan 1029,9 cm-1 merupakan serapan dari gugus metoksi. Pita pada 3020,3 cm-1 berasal dari =C-H str dengan didukung oleh pita-pita antara 1600 cm-1 dan 1500 cm-1 menunjukkan keberadaan inti aromatis. Pita kecil lemah yaitu pada 1652,9 cm-1 berasal dari gugus vinyl. Pita-pita pada daerah dibawah 3000 cm-1 dan diperkuat oleh pita-pita disekitar 1450 cm-1 menyatakan adanya alkyl yaitu metilen. Berdasarkan analisis terhadap spektrum pada Gambar 3, dapat disimpulkan bahwa f2 mengandung senyawa aromatis, gugus C=O, C-O, vinyl, -CH2- dan gugus metoksi.

Untuk penentuan struktur senyawa pada fraksi f2, maka dilakukan analisis dengan alatkromatografi gas dilanjutkan dengan spectra massa. Analisis flavonoid dengan MS fraksi f2 ini dilakukan terhadap 1 puncak utama dan didapat hasil seperti disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Spektra massa puncak fraksi f2.Spektra fraksi f2 menunjukkan adanya puncak dasar pada m/z = 158 dan puncak-

puncak lain pda m/z = 295, 186 dan 128. Puncak dengan limpahan kecil pada m/z = 295 berasal dari ion molekul yang melepaskan metal (M+- 15). Ion molekulnya sendiri yaitu pada m/z = 310 tidak terlihat sebagai puncak, karena ion molekulnya kurang stabil.

Lepasnya radikal C7H7O2 diikuti oleh penatan ulang 2H dan lepasnya H2 dari ion molekul ditunjukkan oleh limpahan pada m/z = 186 (M+- 125). Isoflavon ini mengalami pemecahan karakteristik menjadi 2 bagian yaitu pada m/z =160 dan pada m/z = 150. Puncak-puncak ini tidak terlihat karena tidak stabil. Keberadaan m/z = 150 dapat dilihat dari adanya limpahan pada m/z = 149 yang berasal dari lepasnya 1H dari puncak karakteristik (M+- 150).Puncak dasar yaitu puncak dengan limpahan terbesar mempunyai m/z = 159 berasal daripecahan karakteristik untuk isoflavon dari ion molekulnya yang telah melepaskan H2. Puncak pada m/z = 158 ini juga dapat terjadi dari puncak m/z =186 yang melepaskan gugus karbon monoksida (CO) yang diikuti oleh penataan ulang dari 1 H.

Lepasnya gugus CH2O dari puncak dasar terlihat pada limpahan yang cukup besar pada m/z = 128. Berdasarkan analisis tersebut, serta didukung oleh analisis dengan uji warna, spektrofotometer UV-Vis, dan IR, maka dapat dibuat fragmentasi dari fraksi f2 seperti disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Fragmentasi spektra massa fraksi f2.Identifikasi struktur flavonoid fraksi f4

Identifikasi struktur flavonoid fraksi f4 pertama kali dengan spektrofotometer UV-Vis disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Spektrum UV-VIS fraksi f4.Hal yang menarik adalah bahwa spektrum UVVIS fraksi f4 juga sesuai dengan

spektrum UV-VIS untuk isoflavon, hanya ada sedikit perbedaan bentuk spektrum dan panjang gelombangnya. Hal ini dimungkinkan karena perbedaan gugus substituennya. Berdasarkan keterangan ini, maka disimpulkan bahwa fraksi f4 mengandung isoflavon dengan sustituen gugus yang menyebabkan terjadinya pergeseran hipsokromik, dengan perbedaan jenis ataupun jumlah gugus hipsokromiknya. Analisis selanjutnya adalah menggunakan spektrofotometer IR untuk menentukan gugus-gugus fungsional yang ada padafraksi f4 seperti disajikan Gambar 7.

Gambar 7. Spektrum infra merah fraksi f4.Spektrum infra merah f4, seperti ditunjukkan oleh Gambar 7 dapat diterangkan

sebagai berikut: Pita kuat tajam pada 1712,7 cm-1 adalah karakteristikuntuk gugus karbonil. Pita pada 3020,3 cm-1 dari =C-H str diperkuat oleh pita-pita pada 1558,4 cm-1 memberi petunjuk adanya gugus aromatis, sedangkan serapan tajam pada 1652,9 cm-1 berasal dari gugus vinyl. Serapan berupa pita pada 2927,7 cm-1 dan 2871,8 cm-1 diperkuat oleh pita pada 1458 cm-1 dan 1363,6 cm-1 yang berasal dari gugus alkyl yaitu metal. Pita yang paling kuatyaitu pada 1215,1 cm-1 memberi keterangan yang jelas tentang adanya gugus C-O. Dari seluruh keterangan yang diperoleh dalam analisis spektrum infra merah f4 dapat disimpulkanbahwa senyawa mempunyai gugus aromatis, C=O, - C-O dan paling sedikit satu gugus –CH3. Analisis struktur lebih lanjut dilakukan dengan alat GC-MS, diperoleh kromatogram fraksi f4.

Identifikasi struktur dilakukan terhadap 1 puncak utama yang diperkirakan berasal dari flavonoid. Hasil spektra massa fraksi f4 disajikan pada Gambar8.

Gambar 8. Spektra massa fraksi f4.Dari spektra Gambar 8 terlihat bahwa m/z terbesar adalah 281, yang berarti bukan ion

molekul, karena m/z-nya ganjil. Berdasarkan hasil analisis sebelumnya, maka spektra ini berasal dari isaoflavon dengan subtituen 2 gugus metoksi. Ion molekul tidak terdeteksi karena tidak stabil. Spektra mempunyai puncak dasar pada m/z = 163, dengan puncak-puncak lain pada m/z 281, 232, 149, 133, dan lain-lain.Identifikasi struktur flavonoid fraksi f9Analisis terhadap spektrum UV-Vis fraksi f9 memperlihatkan serapan maksimum dan bahuseperti disajikan Gambar 10, sehingga diduga fraksi f9 adalah isoflavon.

Gambar 10. Spektrum UV-Vis fraksi f9.Analisis lebih lanjut dilakukan dengan spectra infra merah ditunjukkan Gambar 11.

Berdasarkan spektrum tersebut diperoleh keterangan sebagai berikut: Pita kuat dan tajam pada 1710,7 cm-1 karakteristik gugus karbonil. Serapan berupa pita melebar pada 3415,7 cm-1 menyatakan adanya gugus hidroksi (-OH) diperkuat oleh anya gugus –CO pada 1300 cm -1 – 1000 cm-1, yang juga berasal dari gugus eter.

Gambar 11. Spektrum infra merah fraksi f9.Pita pada 3155,3 cm-1 berasal dari Csp2-H str aromatic, yang didukung oleh pita-pita

antara 1600 cm-1 dan 1500 cm-1. Sedangkan pita-pita antara 3000 cm-1 dan 2800 cm-1 adalah berasal dari gugus alkyl. Adanya pita-pita pada 1467,7 cm-1 dan 1382,9 cm-1 menyatakan bahwa gugus tersebut adalah metal. Hal ini dapat disimpulkan bahwa fraksi f9 mempunyai gugus aromatik, -OH, eter dan –CH3.

Hasil kromatogram GC-MS fraksi f9 menunjukkan adanya 20 puncak, dengan puncakutama no. 20. Spektra GC-MS untuk puncak no. 20 seperti disajikan pada Gambar 12.

Gambar 12. Spektra massa fraksi f9.

Spektra GC-MS fraksi f9 memberi petunjuk adanya limpahan sebagai puncak dasar pada m/z =149 dan puncak-puncak lain pada m/z = 167, 132, 123 dan 104. Berdasarkan analisis dengan uji warna dan terhadap spektra UV-Vis, IR dan GC-MS, dapat disimpulkan bahwa fraksi f9 mengandung isoflavon dengan subtituen 2 gugus metoksi dan 1 gugus hidroksi. Keseluruhan fragmentasi spektra GC-MS untuk fraksi f9 disajikan pada Gambar 13.

Gambar 13. Fragmentasi spektra massa fraksi f9.Ekstrak petroleum eter, kloroform dan n-butanol rimpang temu ireng mengandung

flavonoid, sedangkan ekstrak metanol tidak mengandung flavonoid. Ekstrak petroleum eter mengandung senyawa flavonoid golongan isoflavon yang diperkirakan mempunyai struktur:

JURNAL KIMIA 4 (1), JANUARI 2010 : 27-34

SINTESIS SENYAWA orto-FENILAZO-2-NAFTOL SEBAGAI INDIKATOR DALAM TITRASI

I W. Suirta

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran

Alat penelitian yang digunakan : spectrometer IR, H-NMR, MS dan UV-Vis.

1. Analisis senyawa hasil sintesis dengan infra merah

Analisis IR dilakukan dengan kristal senyawa hasil sintesis dicampur dengan KBr sampai homogen, kemudian campuran tersebut ditekan dengan tekanan tinggi sampai menjadi bentuk pellet. Kemudian dikarakterisasi dengan alat inframerah.

Hasil analisis IR menunjukkan adanya serapan pada daerah 3035,7cm-1 yang menunjukkan adanya gugus C-H aromatic. Hal ini didukung oleh adanya serapan pada 1620,1 untuk C=C. Adanya cincin aromatic juga ditunjukkan oleh serapan 1500,5 cm-1. Adanya serapan pada 3514,1 cm-1 menunjukkan adanya gugus OH, hal ini dikuatkan dengan adanya serapan 1141,8 cm-1 menunjukkan adanya gugus C-O. Serapan pada 1207,4cm-1 menunjukkan gugus CN ,sedangkan serapan 752,2 cm-1 menunjukkan substitusi aromatic pada posisi orto. Adanya serapan pada 1450,4 cm-1 menunjukkan adanya ikatan N=N dari azo. Dari hasil diatas disimpulkan senyawa mengandung gugus OH, ada senyawa aromatic yang mengandung substituent posisi orto, adanya gugus azo.

Gambar 1. Spektrum infra merah senyawa hasil sintesis

2. Analisis senyawa hasil sintesis dengan HNMR

Analisis HNMR dilakukan dengan senyawa hasil sintesis dibuat dalam bentuk cairan dengan konsentrasi 2-15% dan digunakan CDCl3 sebagai pelarut. Kemudian dikarakterisasi menggunakan alat spectrometer resonansi inti.

Dari hasil pengukuran terlihat bahwa senyawa memberikan tiga buah signal yang terpisah. Hal ini disebabkan adanya tiga jenis proton yang memiliki tiga lingkungan elektronik yang berbeda dengan perbandingan 1 : 10 : 1. Perbandingan ini dapat diinterpretasikan sebagai perbandingan jumlah proton yang terdapat dalam senyawa tersebut. Adanya puncak multiple pada kisaran _ = 6-8 merupakan ciri khas proton aromatic. Munculnya doblet pada _ = 8-9 merupakan proton yang berasal dari gugus OH fenol.

Gambar 2. Spektrum H-NMR senyawa hasil sintesis

3. Analisis senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi massa

Analisis dilakukan dengan ditimbang senyawa hasil sintesis sekitar 1 mg, kemudian dikarakterisasi menggunakan spectrometer massa.

Hasil pengukuran pada spektroskopi massa memberi petunjuk terhadap fragmenfragmen yang terjadi dari ion molekulnya sehingga dapat ditentukan struktur yang mungkin dan besar massa relative dari senyawa hasil sintesis. Hasil fragmentasi spectrum massa dengan waktu retensi 2,667 menit dan 3,008 menit dari senyawa hasil sintesis memberikan ion molekul M+ pada m/z 248 , dengan puncak dasar pada m/z 143 yang mengindikasikan berat molekul hasil sintesis sama dengan berat molekul senyawa o-fenilazo-2-naftol.

Gambar 3. Spektrum massa senyawa hasil sintesis

4. Penentuan panjang gelombang maksimum dengan ultra violet

Analisis dilakukan dengan sebanyak 0,005 gram senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam pelarut methanol : air (2:3) dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 450 – 520 nm.

Senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam pelarut etanol : air ( 3 : 2), kemudian diukur absorbansinya pada panjang gelombang 450 – 520 nm. Pada panjang gelombang maksimum 486,5 nm mempunyai absorbansi maksimum 0,408.

Gambar 4. Panjang gelombang maksimum senyawa hasil sintesis