HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
C. Data Identifikasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
4. Analisis Data Spektra 1 H-NMR Produk Sintesis
Identifikasi dengan menggunakan spektrofotometer 1H-NMR bertujuan untuk mengetahui jumlah proton dan jenis proton yang terdapat pada suatu struktur senyawa. Tetapan penggabungan (J) untuk proton (H) pada ikatan rangkap (C=C) aromatik dengan posisi trans yaitu 12-18 Hz, sedangkan posisi cis yaitu 6-12 Hz (Silverstein, R.M., et. al, 2005: 127-128). Pada penelitian ini, terdapat tetapan penggabungan untuk proton pada berbagai variasi waktu 6, dan 8 jam.
43
a. Hasil analisis data spektrum 1H-NMR hasil sintesis 4 jam percobaan I Spektrum hasil analisis spektrofotometer 1H-NMR pada hasil sintesis 4 jam percobaan I ditunjukkan pada Gambar 30 berikut ini.
Gambar 30. Spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 4 jam percobaan I Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 4 jam percobaan I ditunjukkan pada Tabel 10 berikut ini.
5' 6'
1' 2' 3' 4'
B r H
C
H
B
H
C
H
B
O CH3
A
44
Tabel 10. Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 4 jam percobaan I
No. Kode δ ppm (∑H, m, J Hz) Jenis Proton
1 A 2,57 ppm (1H, s) -CH3
2 B 7,60 ppm (2H, d, J= 8,3 Hz) Ar 3’, 5’-H
3 C 7,80 ppm (2H, d, J= 8,3 Hz) Ar 2’, 6’-H
Spektra 1H-NMR hasil sintesis 4 jam percobaan I muncul 3 jenis proton yaitu -CH3, Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H. Jenis proton pada Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H merupakan penyusun dari cincin aromatik A. Substituen pada cincin aromatik A pada posisi 4’ yaitu gugus Br menyebabkan proton pada posisi 3’ dan 5’ muncul sebagai satu sinyal karena memiliki lingkungan elektronik yang sama, demikian juga yang terjadi pada proton posisi 2’ dan 6’. Sinyal pada daerah 2,57 (3H, s) ppm merupakan sinyal proton dari -CH3 terletak pada gugus karbonil.
Hasil analisis pada hasil sintesis 4 jam percobaan I tidak muncul sinyal proton dari gugus –OH dan cincin aromatik B pada posisi 5, 2, dan 6. Sinyal proton dari gugus –OH dan cincin aromatik B tidak muncul karena pelarut CDCl3 pada daerah 7,26 ppm ikut terbaca dan ada pelarut HDO pada daerah sekitar 1,5-1,6 ppm merupakan pelarut air yang mengandung atom hidrogen yang dapat mengganggu analisa spektrum 1H-NMR pada sampel hasil sintesis. Hasil penelitian sebelumnya, sinyal pada daerah 7,259 (7,26) ppm terbaca pada spektrum 1H-NMR (Cahya Rotama, 2010). Sinyal tersebut diduga merupakan dari CHCl3 yang menjadi pengotor dalam CDCl3 yang digunakan sebagai pelarut
45
dalam analisis. Pengotor dari hasil sintesis 4 jam percobaan I sebesar 37,69 % juga dapat mengganggu analisa spektrum 1H-NMR pada senyawa hasil sintesis.
Hasil identifikasi data spektra UV-Vis, IR, dan 1H-NMR hasil sintesis 4 jam percobaan I dapat disimpulkan struktur senyawanya cocok dengan Gambar 31 berikut ini.
Gambar 31. Struktur senyawa hasil sintesis 4 jam percobaan I
Struktur senyawa hasil identifikasi pada hasil sintesis 4 jam percobaan I tidak sama dengan produk yang diinginkan yaitu 4'-bromo-4-hidroksi-3-metoksikalkon. Nama produk yang dihasilkan pada hasil sintesis 4 jam percobaan I adalah p-bromoasetofenon merupakan bahan dasar untuk sintesis produk.
Perbedaan produk yang diinginkan dapat disebabkan oleh waktu pengadukan reaksi, kecepatan pengadukan, aliran gas HCl, kemurnian, dan senyawa pengotor.
b. Hasil analisis data spektrum 1H-NMR hasil sintesis 6 jam percobaan III Spektrum hasil analisis spektrofotometer 1H-NMR pada hasil sintesis 6 jam percobaan III ditunjukkan pada Gambar 32 berikut ini.
46
Gambar 32. Spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 6 jam percobaan III
Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 6 jam percobaan III ditunjukkan pada Tabel 11 berikut ini.
6 '
47
Tabel 11. Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 6 jam percobaan III
No. Kode δ ppm (∑H, m, J Hz) ppm Jenis Proton
1 I 3,96 ppm (3H, s) -OCH3
2 H 5,92 ppm (1H, s) -OH
3 G 6,96 ppm (1H, d, J= 8,4 Hz) Ar 5-H
4 F 7,12 ppm (1H, d, J= 2,4 Hz) Ar 2-H
5 E 7,22 ppm (1H, dd, J= 8,4; 2,4 Hz) Ar 6-H
6 D 7,30 ppm (1H, d, J= 13,2 Hz) =CHα
7 C 7,64 ppm (2H, d, J= 8,7 Hz) Ar 3’, 5’-H
8 B 7,74 ppm (1H, d, J= 13,2 Hz) =CHβ
9 A 7,86 ppm (2H, d, J= 8,7 Hz) Ar 2’, 6’-H
Spektra 1H-NMR hasil sintesis 6 jam percobaan III muncul 9 jenis proton yaitu -OCH3, -OH, Ar 5-H, Ar 2-H, Ar 6-H, =CHα, =CHβ, Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H. Sinyal proton pada daerah 7,30 ppm dan 7,74 ppm merupakan proton dari C=C aromatik pada posisi trans, yang ditunjukkan dengan besarnya tetapan penggabungan (J). Jenis proton pada -OCH3, -OH, Ar 5-H, Ar 2-H, dan Ar 6-H merupakan penyusun dari cincin aromatik B. Proton pada cincin aromatik B pada posisi 5, 2, dan 6 muncul sebanyak tiga sinyal dikarenakan adanya substituen pada posisi 3 yaitu proton dari -OCH3 dan posisi 4 yaitu proton dari –OH. Proton pada cincin aromatik B posisi 6 selain berinteraksi dengan proton pada posisi 5, juga berinteraksi dengan proton pada posisi 2 sehingga muncul sebagai double doublet.
Jenis proton pada Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H merupakan penyusun dari cincin
48
aromatik A. Substituen pada cincin aromatik A pada posisi 4’ yaitu gugus Br menyebabkan proton pada posisi 3’ dan 5’ muncul sebagai satu sinyal karena memiliki lingkungan elektronik yang sama, demikian juga yang terjadi pada proton posisi 2’ dan 6’. Hasil sintesis 6 jam percobaan III terdapat pelarut HDO pada daerah sekitar 1,5-1,6 ppm merupakan pelarut air yang mengandung atom hidrogen yang dapat mengganggu analisa spektrum 1H-NMR pada senyawa hasil sintesis. Hasil sintesis 6 jam percobaan III analisa spektrum 1H-NMR lebih bagus dari hasil sintesis 4 jam percobaan I yaitu terbacanya semua jenis proton yang diinginkan dan tidak terbacanya pelarut CDCl3 dalam analisa spektrum 1H-NMR pada sampel hasil sintesis.
Hasil identifikasi data spektra UV-Vis, IR, dan 1H-NMR hasil sintesis 6 jam percobaan III dapat disimpulkan struktur senyawanya cocok dengan Gambar 33 berikut ini.
Gambar 33. Struktur senyawa hasil sintesis 6 jam percobaan III
Struktur senyawa hasil identifikasi pada hasil sintesis 6 jam percobaan III sesuai dengan produk yang diinginkan yaitu trans-4'-bromo-4-hidroksi-3-metoksikalkon.
49
c. Hasil analisis data spektrum 1H-NMR hasil sintesis 8 jam percobaan II Spektrum hasil analisis spektrofotometer 1H-NMR dari hasil sintesis 8 jam percobaan II ditunjukkan pada Gambar 34 berikut ini.
Gambar 34. Spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 8 jam percobaan II Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 8 jam percobaan II ditunjukkan pada Tabel 12 berikut ini.
6 '
50
Tabel 12. Data spektrum 1H-NMR senyawa hasil sintesis 8 jam percobaan II
No. Kode δ ppm (∑H, m, J Hz) Jenis Proton
1 I 3,97 ppm (3H, s) -OCH3
2 H 5,91 ppm (1H, s) -OH
3 G 6,96 ppm (1H, d, J= 8,2 Hz) Ar 5-H
4 F 7,12 ppm (1H, d, J= 1,9 Hz) Ar 2-H
5 E 7,23 ppm (1H, dd, J= 8,2; 1,9 Hz) Ar 6-H
6 D 7,32 ppm (1H, d, J= 15,6 Hz) =CHα
7 C 7,64 ppm (2H, d, J= 8,5 Hz) Ar 3’, 5’-H
8 B 7,75 ppm (1H, d, J= 15,6 Hz) =CHβ
9 A 7,87 ppm (2H, d, J= 8,5 Hz) Ar 2’, 6’-H
Spektra 1H-NMR hasil sintesis 8 jam percobaan II muncul 9 jenis proton yaitu -OCH3, -OH, Ar 5-H, Ar 2-H, Ar 6-H, =CHα, =CHβ, Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H. Sinyal proton pada daerah 7,32 ppm dan 7,75 ppm merupakan proton dari C=C aromatik pada posisi trans, yang ditunjukkan dengan besarnya tetapan penggabungan (J). Jenis proton pada -OCH3, -OH, Ar 5-H, Ar 2-H, dan Ar 6-H merupakan penyusun dari cincin aromatik B. Proton pada cincin aromatik B pada posisi 5, 2, dan 6 muncul sebanyak tiga sinyal dikarenakan adanya substituen pada posisi 3 yaitu proton dari -OCH3 dan posisi 4 yaitu proton dari –OH. Proton pada cincin aromatik B posisi 6 pada sinyal 7,23 ppm selain berinteraksi dengan proton pada posisi 5 pada sinyal 6,96 ppm, juga berinteraksi dengan proton pada posisi 2 pada sinyal 7,12 ppm sehingga muncul sebagai double doublet. Jenis proton pada
51
Ar 3’, 5’-H, dan Ar 2’, 6’-H merupakan penyusun dari cincin aromatik A.
Substituen pada cincin aromatik A pada posisi 4’ yaitu gugus Br menyebabkan proton pada posisi 3’ dan 5’ pada sinyal 7,64 ppm muncul sebagai satu sinyal karena memiliki lingkungan elektronik yang sama, demikian juga yang terjadi pada proton posisi 2’ dan 6’ pada sinyal 7,87 ppm. Hasil sintesis 8 jam percobaan II terdapat pelarut HDO pada daerah sekitar 1,5-1,6 ppm merupakan pelarut air yang mengandung atom hidrogen yang dapat mengganggu analisa spektrum 1 H-NMR pada senyawa hasil sintesis. Hasil sintesis 8 jam percobaan II sama dengan 6 jam percobaan III analisa spektrum 1H-NMR lebih bagus dari hasil sintesis 4 jam percobaan I yaitu terbacanya semua jenis proton yang diinginkan dan tidak terbacanya pelarut CDCl3 dalam analisa spektrum 1H-NMR pada sampel hasil sintesis.
Hasil identifikasi data spektra UV-Vis, IR, dan 1H-NMR hasil sintesis 8 jam percobaan II dapat disimpulkan struktur senyawanya cocok dengan Gambar 35 berikut ini.
Gambar 35. Struktur senyawa hasil sintesis 8 jam percobaan II
Struktur senyawa hasil identifikasi pada hasil sintesis 8 jam percobaan II sesuai dengan produk yang diinginkan yaitu trans-4'-bromo-4-hidroksi-3-metoksikalkon.
52
Dalam hal kestabilan termodinamika, isomer trans lebih stabil daripada isomer cis. Hal ini disebabkan pada isomer trans, posisi atom yang memiliki nomor atom besar tidak pada posisi yang sama dan membentuk posisi diagonal/silang, sehingga ruangnya tidak terlalu berdesakkan dibandingkan posisi cis. Posisi cis yang terletak pada posisi yang sama menyebabkan efek desakan
ruangan yang besar (Riswiyanto S, 2009: 64). Hasil sintesis pada berbagai variasi waktu yang memiliki kestabilan termodinamika yang baik adalah variasi waktu 6, dan 8 jam, sedangkan variasi waktu 4 jam kurang stabil.