Indonesia Chimica Acta, Vol. 2 No. 2, Desember 2009

37

Sintesis 4-Hidroksisinamamida dari Asam 4-Hidroksinanamat melalui

Reaksi Esterifikasi dan Amonolisis

Firdaus, Nunuk Hariani S., and Abd. Karim

Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences

Hasanuddin University, Jl. Perintis Kemerdekaan Km 10 Makassar 90245

Phone/Fax. : +62411586498, email: firdaus_tdg@yahoo.co.id

Abstract. The 4-hydroxycinnamamide is a compound that has been isolated from the root bark of

Kleinhovia hospita Linn. The compound show high toxicity to Artemia salina Leach (IC 180,53 µg) so

it can be expected has cytostatic activity against P388 leukemic cells. However, the concentration of

the compound in the root bark of K. hospita Linn is very low (about 1.6 ppm), and commercially the

compound is not ready and has never been synthesized. Therefore, it is important to find out a

synthesis method to used in prepare the compound for further examination, in particular its cytostatic

activity. By this research, the 4-hydroxycinnamamide compound has been prepared from 4-

hydroxycinnamic acid via esterification reaction with excess ethanol and sulphate acid catalyst

followed ammonolysis reaction with concentrated ammonia. The esterification stage gave ethyl 4-

hidroxycinnamate as white crystall with melting point 133-134oC and 34.9% yield, and the

ammonolysis stage gave 4-hydroxycinnamamide as white crystall with merting point 140oC and 46.1%

yield. Identification of the reaction product was carried out by FTIR and NMR spectroscopy methods.

Keywords: 4-hydroxycinnamamide, 4-hydroxycinnamic acid, esterification, ammonolysis

PENDAHULUAN

Penelitian kimiawi tumbuhan sebagai

sumber metabolit sekunder adalah salah satu

alternatif yang dapat menjawab dan

memecahkan permasalahan kesehatan [1].

Penelitian ini didasarkan pada penyelidikan

etnobotani yang didukung sifat farmakologi

dan potensi kimia tumbuhan.

Suatu hasil survei etnobotani

memperlihatkan bahwa salah satu tumbuhan

yang potensial adalah tumbuhan tropika

Indonesia yang dikenal dengan nama kayu

katimahar. Tumbuhan tersebut banyak

ditemukan di daerah Sulawesi Selatan dengan

nama daerah paliasa (Makassar) atau aju pali

(Bugis) [2], dan nama latinnya Kleinhovia

hospita Linn (famili Sterculiaceae). Daun K.

hospita digunakan untuk pengobatan penyakit

hati, penyakit kuning, dan hepatitis yang

didukung dengan sifat farmakologis sebagai

anti radang hati [3]. Potensi kimia K. hospita

terlihat dari metabolit sekunder yang telah

diisolasi dari tumbuhan tersebut, di antaranya

adalah kaemferol dan quercetin yang diperoleh

dari daun [4] dengan aktivitas anti inflamasi

dan anti viral [5], scopoletin, dan beberapa

senyawa dari kulit batang yang belum diketahui

strukturnya namun bersifat toksik terhadap

udang Artemia salina Leach (korelasi positif

sebagai anti kanker) [6], yaitu turunan stilben

dengan LC50 198,67 µg/mL, turunan asam

karboksilat dengan LC50 128,99 µg/mL [7]; dua

senyawa fenilpropanoid bentuk ester dengan

LC50 86,62 dan 29,14 µg/mL, triterpenoid asam

karboksilat dengan LC50 42,97 µg/mL, dan

golongan alkaloid dengan LC50 5,07 µg/mL [8].

Ilyas [9] berhasil mengisolasi senyawa 4-

hidroksisinamamida dari kulit akar K. hospita

Linn. Senyawa ini memperlihatkan aktivitas

yang cukup tinggi terhadap udang A. salina

(180,53 µg/ml) sehingga dapat diduga potensil

bersifat anti tumor. Meskipun demikian, kulit

akar K. hospita Linn hanya mengandung ± 1,6

ppm senyawa 4-hidroksisinamamida, dan

berdasarkan penelusuran yang penulis lakukan

ternyata senyawa tersebut tidak tersedia di

pasaran dan belum pernah disintesis. Oleh

karena itu, perlu adanya suatu metode sintesis

untuk memproduksi senyawa tersebut sehingga

dapat dilakukan beberapa jenis pengujian lebih

Firdaus, et al.

38

lanjut, terutama aktivitasnya terhadap sel tumor

leukemia P388.

METODE PENELITIAN

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian

ini adalah asam 4-hidroksisinamat p.a

(Aldrich), larutan amoniak 32% p.a (Merck),

etanol absolut p.a (Merck), asam sulfat pekat

p.a (Merck), kloroform p.a (Merck), benzena

p.a (Merck), n-heksana p.a (Merck), pelat KLT

(Merck), natrium sulfat anhidrat (Merck), asam

klorida pekat (Merck), natrium bikarbonat p.a

(Merck), pipa kapiler, dan akuades.

Peralatan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini

adalah peralatan refluks, Deans Stark trap,

heating mantle magnetic stirrer, rotary

evaporator, kolom kromatografi, lampu UV,

spektrofotometer FTIR merek Simadzu di

Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM

Yogyakarta, spektrometer NMR merek (JEOL

JNM-MY60) di LIPI Serpong Banten, dan

peralatan lain yang lazim digunakan dalam

laboratorium kimia organik.

Prosedur Kerja

Sintesis etil 4-hidroksisinamat

Sebanyak 0,50 g (3,0 mmol) asam 4-

hidroksisinamat dimasukkan ke dalam labu alas

bulat leher tiga, ditambah 0,5 mL H2SO4, 5,5

mL etanol, dan 30 mL benzena. Campuran

direfluks dalam alat Dean Stark trap pada suhu

64,5oC selama 12 jam, kemudian didinginkan

sampai suhu kamar dan lapisan airnya

dipisahkan. Lapisan organik dipindahkan ke

dalam corong pisah, dinetralkan dengan larutan

K2CO3, dicuci dengan air, dikeringkan dengan

Na2SO4 anhidrat, kemudian dievaporasi sampai

kering. Padatan yang diperoleh direkristalisasi

dari pelarut benzena-heksan (1:2) sampai

diperoleh kristal murni berwarna putih dengan

tl. 133-134oC dengan rendemen 0,2010 g

(34,89%). Kristal murni selanjutnya dianalisis

dengan spektrofotometer FTIR dan

Spektrometer NMR.

Amonolisis etil 4-hidroksisinamat

Sebanyak 0,3024 g etil 4-hidroksisinamat

dimasukkan ke dalam labu alas bulat leher tiga,

ditambah 30 mL aseton kering, diaduk dan

didinginkan sampai suhu 0-5oC. Larutan dingin

tersebut ditambah 0,75 mL larutan dingin

amoniak 32% secara bertahap selama 30 menit

(suhu dijaga di bawah 5oC). Pengadukan pada

suhu 0-5oC dilakukan selama 6-7 jam,

kemudian dilanjutkan pada suhu kamar selama

1 jam. Campuran hasil reaksi dinetralkan

dengan HCl encer lalu diekstraksi dengan

kloroform 2 x 30 mL. Lapisan organik

dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrat lalu

dievaporasi sampai kering. Padatan

direkristalisasi dengan menggunakan

kloroform-heksan sehingga diperoleh kristal

berwarna putih dengan tl. 140oC sebanyak

0,1128 g (rendemen 46,1%).

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Sintesis 4-

Hidroksisinamamida Melalui Reaksi

Esterikasi dan Amidasi

Pada umumnya, reaksi esterifikasi adalah

reaksi kesetimbangan yang melibatkan air

sehingga perlu adanya upaya untuk

memindahkan air dari campuran reaksi sesaat

setelah terbentuk. Pada reaksi esterifikasi asam

4-hidroksisinamat yang telah dilakukan,

pemindahan air dari sistem reaksi dilakukan

dengan metode distilasi azeotropik dengan

benzena menggunakan Dean Stark trap.

Campuran azeotrop air-benzena menguap pada

suhu 64oC, dan pembentukan air berhenti

setelah 12 jam refluks dilakukan. Hal ini

mengindikasikan bahwa reaksi telah selesai.

Dari campuran hasil reaksi ini berhasil diisolasi

senyawa murni berupa kristal putih dengan titik

leleh 133-134oC dan rendamen 34,6 %.

Spektrum hasil analisis produk dengan

spektrofotometer FTIR (Gambar 1)

memperlihatkan adanya serapan kuat pada

1680,00 cm-1

yang berasal dari karbonil ester

terkonjugasi. Serapan kuat pada 1452,40 dan

sekitar 1370,0 cm-1

masing-masing berasal dari

gugus metilen dan metil. Keberadaan gugus

olefin ditandai dengan serapan pada 1631,78

cm-1

. Keberadaan serapan pada 1598,99 dan

1516,05 cm-1

bersesuaian dengan gugus

aromatis, dan gugus fenol ditunjukkan dengan

serapan pada 3385,07 cm-1

.

Indonesia Chimica Acta, Vol. 2 No. 2, Desember 2009

39

Gambar 1 Spektrum IR produk esterifikasi asam 4-hidroksisinamat

Spektrum 1H-NMR produk esterifikasi

tidak memperlihatkan lagi adanya puncak pada

daerah di atas δ 10. Hal ini mendukung telah

terjadinya reaksi konversi asam. Keberadaan

puncak triplet di dekat δ 1,3367 dan puncak

tetraplet di dekat δ 4,2700 ppm yang masing-

masing berasal dari proton gugus metil dan

proton gugus metilen menunjukkan bahwa

konversi tersebut menghasilkan ester. Puncak

ini tidak akan ditemukan dalam spektrum 1H-

NMR senyawa asam 4-hidroksisinamat sebagai

senyawa induk. Puncak lain yang bersesuaian

dengan senyawa target adalah puncak doublet

pada δ 7.6436 ppm (J 15,9 Hz) dan δ 6,3027

ppm (J 15,9 Hz) yang masing-masing berasal

dari proton olefin posisi β dan α, serta puncak

doublet pada δ 7,4236 ppm (J 8,6 Hz) dan δ

6,8589 ppm (J 8,6 Hz) berasal dari proton

gugus aromatis fenol posisi meta dan orto.

Gambar 2 Spektrum

1H-HNR produk esterifikasi asam 4-hidroksisinamat

Firdaus, et al.

40

Gambar 3 Spektrum

13C-NMR produk esterifikasi asam 4-hidroksisinamat

Terbentuknya ester juga didukung oleh

data spektrum 13

C-NMR (Gambar 3) produk

tersebut dengan adanya puncak pada

pergeseran δ 51,9435 dan 14,5056 ppm yang

mana puncak ini masing-masing berasal dari

karbon metilen dan metil. Puncak yang lain

berasal dari karbonil (δ 168,3874), C-OH (δ

158,0956 ppm), karbon-β gugus ester (δ

145,0376 ppm), C-orto (130,2055 ppm), C-

terminal fenil (δ 127,2486 ppm), dan C-meta

(115,6882 ppm).

Berdasarkan spektrum FTIR, 1H-NMR

dan 13

C-NMR produk reaksi esterifikasi asam

4-hidroksisinnamat dengan etanol dan katalis

asam sulfat pekat dapat disimpulkan bahwa

produk tersebut adalah ester etil 4-

hidroksisinamat dengan struktur senyawa

seperti dalam Gambar 4.

Reaksi sintesis 4-hidroksinnamida dari

ester etil-4-hidroksisinnamat dengan amoniak

telah dilakukan melalui pengadukan dengan

amoniak pada suhu 0-5oC selama 8 jam. Reaksi

ini memberikan 0,1128 g kristal berwana putih

(rendemen sebesar 46,1%) dengan tl. 140oC.

Upaya untuk meningkatkan rendemen reaksi

melalui penggunaan larutan amoniak yang

berlebih juga telah dilakukan. Akan tetapi

dengan cara tersebut rendemen reaksi tetap

hanya berkisar 40,0%.

Gambar 4 Struktur senyawa etil-4-

hidroksisinnamat

Analisis dengan spektrofotometer FTIR

terhadap produk amonolisis ester etil-4-

hidroksisinnamat memberikan spektrum seperti

yang dipaparkan dalam Gambar 5.

Indonesia Chimica Acta, Vol. 2 No. 2, Desember 2009

41

Gambar 5 Spektrum IR produk amolisis etil 4-hidroksisinamat

Keberadaan serapan kuat pada 1685,79

cm-1

di dalam Gambar 5 menyatakan bahwa

senyawa mengandung gugus karbonil yang

berasal dari amida. Hal ini diperkuat dengan

adanya serapan pada daerah 3379,29 cm-1

yang

disebabkan oleh vibrasi rentangan N-H.

Serapan gugus NH2 pada daerah tersebut

overlap dengan seranpan O-H gugus fenol

sehingga profilnya tidak jelas sebagai serapan

rangkap. Serapan lain yang mengindikasikan

keberada-an gugus –CONH2 dalam senyawa

tersebut adalah puncak 1585,47 dan 1328,95

cm-1

yang masing-masing berasal dari

bengokakan N-H dan rentangan C-N. Serapan

lain yang bersesuaian dengan gugus-gugus

yang terdapat dalam senyawa 4-

hidroksisinamamida adalah serapan dengan

intensitas sedang pada 1598,99 dan 1514,12

cm-1

yang berasal dari C=C aromatik, dan

serapan pada 1631,78 cm-1

yang berasal dari

ikatan C=C posisi α,β. Serapan pada 985,62

cm-1

menyatakan bahwa olefin tersebut berada

dalam konformasi trans.

Puncak doublet pada δ 7,6411 (J 15,9 Hz)

dan 6,3046 ppm (J 15,9 Hz) yang terdapat

dalam Gambar 6 masing-masing berasal dari

proton α,β-olefin, dan puncak doublet pada

7,4309 (J 8,6 Hz) dan 6,8516 ppm (J 8,6 Hz)

masing-masing berasal dari proton meta dan

orto gugus fenol. Puncak singlet pada δ 5,4581

ppm berasal dari gugus proton OH fenol. Satu

puncak pada δ 1,6496 ppm diduga dari proton

air.

Puncak-puncak pada spektrum 13

C-NMR

(Gambar 7) juga bersesuaian dengan struktur 4-

hidroksisinamamida. Puncak pada δ 168,1786

ppm berasal dari C=O, sedangkan puncak pada

δ 157,8676; 130,1779; 127,4118; dan

116,0612 ppm masing-masing berasal dari C-

OH, C-meta, C-para, dan C-orto gugus fenol.

Puncak dari C-α dan C-β gugus amida masing-

masing muncul pada δ 144,8192 dan 115,4030

ppm.

Firdaus, et al.

42

Gambar 6 Spektrum

1H-NMR produk sintesis 4-hidroksisinamamida dari asam 4-

hidroksisinamamida melalui esterifikasi dan amidasi

Gambar 7 Spektrum

13C-NMR produk sintesis 4-hidroksisinamamida dari asam 4-

hidroksisinamamida melalui esterifikasi dan amidasi

Berdasarkan data analisis spektroskopi

produk yang diperoleh di atas maka dapat

disimpulkan bahwa senyawa tersebut adalah 4-

hidroksisinamamida dengan struktur seperti

yang dipaparkan dalam Gambar 8.

Gambar 8 Struktur senyawa 4-

hidroksisinnamamida hasil sintesis

KESIMPULAN

Senyawa 4-hidroksisinamida dapat

disintesis dari asam 4-hidroksisinamat melalui

reaksi esterifikasi dengan etanol dan katalis

asam sulfat pekat menghasilkan etil 4-

hidroksisinamat yang berupa kristal putih

dengan tl. 133-134oC dan rendemen 34,89%,

dilanjutkan dengan amonolisi dengan amoniak

pekat menghasilkan 4-hidroksisinamida berupa

kristal putih dengan tl. 140oC dan rendemen

46,1%.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ersam, T., 2004, Keunggulan Biodiversitas

Hutan Tropika Indonesia dalam

Merekayasa Model Molekul Alami.

Indonesia Chimica Acta, Vol. 2 No. 2, Desember 2009

43

Makalah disajikan dalam Seminar

Nasional Kimia VI, Jurusan Kimia FMIPA

ITS, Surabaya.

2. Heyne, K., 1987, Tumbuhan Berguna

Indonesia, Jilid 3, Departemen Kehutanan,

Jakarta.

3. Raflizar, Adimunca, C., dan Tuminah, S.,

2006, Dekok Daun Paliasa (Kleinhovia

hospita Linn.) sebagai Obat Radang Hati

Akut, Cermin Dunia Kedokteran 50:10–

14.

4. Latiff. 1997; dalam Hanum, I.F. and van

der Maesen, L.J.G. 2007, Plant Resources

of South-East Asia No. 11. Auxiliary

Plants, LIPI Press, Jakarta (Online),

(http://www.worldagroforestrycentre.org/s

ea/products/afdbases/af/asp/SpeciesInfo.as

p?SpID=18130, diakses 29 oktober 2007).

5. Lyu, Berenguer, B., Trabadela, C.,

Sánchez-Fidalgo, S., Quílez, A., Miño, P.,

De la Puerta, R. and Martín-Calero, M.J.,

2005, The Aerial Parts Of Guazuma

Ulmifolia Lam. Protect Against NSAID-

Induced Gastric Lesions. Journal of

Ethnopharmacology, 114(2):153-160.

6. Anderson, J.E., Goetz, C.M., and

McLaughlin, J. L., 1990, A Blind

Comparison of Simple Bench-top

Bioassays and Human Tumour Cell

Cytotoxicities as Antitumor Prescreen, J.

Phytochemical analysis, 6:107 - 111.

7. Dini, I. 2005. Penelusuran Metabolit

Sekunder Ekstrak Kulit Batang Tumbuhan

Paliasa (Kleinhovia hospita Linn.) dan

Bioaktivitasnya terhadap Artemia salina

Leach., Tesis tidak dipublikasikan,

Program Pascasarjana Universitas

Hasanuddin, Makassar.

8. Ulfa, M. 2006. Isolasi, Karakterisasi, dan

Uji Bioaktivitas Metabolit Sekunder

Ekstrak Kulit Batang Tumbuhan Paliasa

(Kleinhovia hospita L.), Tesis tidak

diterbitkan, Program Pascasarjana

Universitas Hasanuddin, Makassar.

9. Ilyas, A., 2008, Isolasi dan Idenfikasi

Metabolit Sekunder dari Ekstrat Etilasetat

Kulit Akar Tumbuhan Kleinhovia hospita

Linn. (Paliasa) dan Uji Toksitasnya

Terhadap Artemia salina Leach, Tesis,

non-publikasi, Program Pascasarjana

Universitas Hasanuddin, Makassar.