perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
(Iinuma, et al., 1994) dan senyawa brasisanton E (11) dan F (12) berhasil diisolasi dari kulit batang C. brasiliensis (Ito, et al., 2003).
O OCH3 H H OH H H H H O O H H H OH H OH OCH3 OCH3 O 7 8 O O O OH OH R O O O O H3CO HO OH HO H3CO OH O O 11 12
Gambar 2. Struktur senyawa santon yang diisolasi dari bagian kulit batang C.
apetalum, C. caledonicum, dan C. brasiliensis
Golongan kumarin juga banyak diisolasi dari tumbuhan genus
Calophyllum, antara lain dari kulit batang C. lanigerum berhasil diisolasi
calanolide A (13) (McKee, et al., 1996), dari kulit batang C. teysmannii berhasil diisolasi teysmanon A (14) (Cao, et al., 1997) dan senyawa brasimarin A (15) diisolasi dari C. brasiliensis (Ito, et al., 2003).
R 9 isoprenil 10 H
commit to user O O O O OH O O O O OH O O HO O O 13 14 15
Gambar 3. Struktur senyawa kumarin yang diisolasi dari bagian kulit batang spesies C. lanigerum, C. teysmanni dan C. brasiliensis
Senyawa yang termasuk kedalam golongan turunan kromanon adalah flavonoid, biflavonoid, dan turunan kromanon itu sendiri. Dari kulit batang C.
panciflorum berhasil diisolasi senyawa garcinianin (16), pancibiflavonol (17),
talbotaflavon (18) (Ito, et al., 1999).
O O OH HO OH R1 OH OH HO O O R2
Gambar 4. Struktur senyawa kromanon dari kulit batang C. panciflorum
Senyawa flavonoid yang berhasil diisolasi dari kulit akar spesies C.
inophyllum adalah senyawa flavanol (katechin) yaitu (-)-epicatechin (19) (Iinuma, et al., 1994). Senyawa flavonoid lain telah diisolasi dari bagian bunga C. inophyllum adalah myricetin (20) (Subramanian, et al., 1971). Senyawa
epicatechin (19) juga pernah diisolasi dari tumbuhan C. enervosum dan C.
austroindicum (Su, et al., 2008).
R1 R2
16 OH H
17 OH OH
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 24 O OH HO OH OH OH O OH OH OH OH OH O HO 19 20
Gambar 5. Struktur senyawa flavonoid dari kulit akar dan bunga C. inophyllum
Senyawa golongan triterpenoid yang telah berhasil diisolasi antara lain dari C. brasiliense diperoleh senyawa friedelin (21) (Pretto, et al., 2004), dari C.
gracilipes diperoleh oleanan (22) (Cao, et al., 1997). Senyawa canophillal (23)
dan canophillol (24) berhasil disolasi dari C. lankaensis (Dharmaratne, et al., 1986). Senyawa friedelin (21) dan canophillol (24) juga diisolasi dari dari daun spesies C. inophyllum (Ali, et al., 1999; Govindanchari, et al., 1967). Friedelin (21) juga diisolasi dari kulit akar C. inophyllum (Yimdjo, et al., 2004).
HO H H H O O H R H H 21 22
Gambar 6. Struktur senyawa triterpenoid dari C. brasiliense, C. gracilipes, C.
lankaensis dan C. Inophyllum
Dari C. inophyllum jenis sterol yang telah diisolasi adalah sitosterol (25). Sitosterol ini diisolasi dari bagian kayu (Kumar, et al., 1976; Goh, et al., 1991). Sedangkan kolesterol (26) diisolasi dari bagian daun C. inophyllum (Ali, et al., 1999). Sitosterol (25) juga pernah diisolasi dari bagian kulit batang C.
macrocarpum, bagian kulit C. apetalum, dari bagian daun C. gracilipes, dari
bagian daun dan kulit akar C. mooni (Su, et al., 2008).
R 23 CHO 24 CH2OH
commit to user HO H H H HO H H H 25 26
Gambar 7. Struktur senyawa steroid dari C. Inophyllum
Dari spesies C. enervosum telah berhasil diisolasi senyawa turunan asilploroglusinol yaitu dari bagian daun C. sundaicum berhasil diisolasi senyawa sundaicumone A (27) dan sundaicumone B (28) (Cao, et al., 2005).
O COOH O O O HO HO O COOH O O O HO OH 27 28
Gambar 8. Struktur senyawa asilploroglusinol dari C. sundaicum dan C.
enervosum
2. Tumbuhan Calophyllum soulattri a. Deskripsi C. soulattri
Salah satu spesies dari genus Calophyllum adalah C. soulattri. Tumbuhan ini memiliki nama khas masing-masing untuk setiap daerah. Didaerah Bangka dikenal dengan sebutan bintangur bunut atau malang-malang, didaerah Belitung terkenal dengan sebutan membalung, didaerah Sunda terkenal dengan nama sulatri dan didaerah Jawa sering disebut dengan bintangur, slatri atau sletri. Tumbuhan ini tumbuh liar di daerah Jawa Tengah dan Jawa Barat dibawah ketinggian 300 m diatas permukaan laut. Pohon C. soulattri menjulang tinggi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
hingga 28 m dan berdiameter sampai 50 cm. Bentuk batang bundar lurus tanpa banir. Bunganya sangat harum dan buahnya terasa masam (gambar pohon dan kulit batang tumbuhan C. soulattri ditunjukkan pada gambar 9) (Heyne,1987). Klasifikasi dari tumbuhan C. soulattri :
Kingdom : Plantae (tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (berpembuluh) Superdivisio : Spermatophyta (menghasilkan biji) Divisio : Magnoliophyta (berbunga)
Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua/dikotil) Sub-kelas : Dilleniidae
Ordo : Theales
Familia : Clusiaceae/Gutiferae Genus : Calophyllum
Spesies : Calophyllum soulattri
a b
Gambar 9. Gambar pohon (a) dan kulit batang (b) C. soulattri
b. Manfaat C. soulattri
Tumbuhan C. soulattri merupakan salah satu tumbuhan yang dapat digunakan sebagai tumbuhan obat terutama dimanfaatkan sebagai pengobatan 11
commit to user
tradisional. Getah kayunya dapat dimanfaatkan sebagai jamu untuk kuda dan dapat digunakan untuk meracuni anjing. Seduhan daun dan akar-akarnya digunakan sebagai obat oles terhadap nyeri encok. Minyak dari bijinya dapat dimanfaatkan untuk plitur, minyak rambut, minyak urut, berkhasiat juga untuk obat urus-urus dan rematik (Heyne, 1987). Bagian bunga dari tumbuhan ini berbau harum sehingga sering dipergunakan sebagai pengharum lemari pakaian. Di daerah Jawa Tengah bagian benang sari yang berwarna kuning dipergunakan sebagai jamu bagi wanita habis melahirkan (Syahputra, dkk., 2004). Senyawa soulatron A (29) dari turunan terpenoid digunakan sebagai antiinflamasi (Nigam,
et al., 1988).
c. Kandungan Calophyllum soulattri
Dari penelitian yang pernah dilaporkan, belum banyak penelitian yang melaporkan tentang kandungan senyawa kimia didalam C. soulattri. Dari hasil penelitian yang pernah dilaporkan, telah berhasil diisolasi turunan terpenoid (Nigam, et. al., 1988; Putra, dkk., 2008).
Triterpenoid adalah golongan terpenoid yang terdiri dari 30 atom karbon atau 6 unit isopren. Dalam jaringan tumbuhan dapat dijumpai dalam bentuk bebasnya, tetapi juga banyak dijumpai dalam bentuk glikosidanya. Triterpenoid asiklik yang penting hanya skualen yang dianggap sebagai senyawa antara dalam biosintesis steroid. Terpenoid tidak ditemukan dalam bentuk struktur monosiklik atau bisiklik, juga jarang ditemukan dalam bentuk trisiklik, tetapi yang tetrasiklik cukup dikenal (Kristanti, dkk., 2008). Senyawa triterpenoid yang diisolasi dari genus Calophyllum dijumpai dalam bentuk pentasiklik. Kerangka dasar triterpenoid ditunjukkan pada gambar 1 no (4).
Senyawa turunan terpenoid yang berhasil diisolasi dari kulit tumbuhan C.
soulattri adalah soulattrone A (29) (Nigam, et. al., 1988) dan dari daunnya adalah
friedelin (21) (Putra, dkk., 2008). Friedelin (21) juga pernah diisolasi dari bagian daun C. cordato-oblongum, C. mooni, C. brasiliense, C. inophyllum, C. walkeri,
C. thwaitesii, C. calaba, C. lankaensis, C. gracilipes; dari bagian kulit batang C. walkeri, C. verticillatum, C. tomentosum; dari bagian kulit akar C. inophyllum, C.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
mooni, C. thwaitesii (Su, et. al., 2008). Struktur senyawa soulattrone A (29)
ditunjukkan pada gambar 10.
O
O O
O
29
Gambar 10. Struktur senyawa turunan terpenoid yang diisolasi dari C. soulattri
3. Metode Isolasi dan Pemurnian Tumbuhan a. Ekstraksi
Ekstraksi merupakan salah satu metode pemisahan kimia berdasarkan atas kelarutan komponen dengan pelarut yang digunakan. Metode ekstraksi tergantung dari tekstur, kandungan air dari bahan tumbuhan yang akan diekstraksi dan jenis senyawa yang akan diisolasi (Padmawinata, 1996). Ekstraksi biasanya dimulai dengan menggunakan pelarut organik secara berurutan dengan kepolaran yang semakin meningkat. Pelarut heksan, eter, petroleum eter dan kloroform digunakan untuk mengambil senyawa dengan kepolaran rendah. Pelarut yang lebih polar seperti alkohol dan etil asetat dapat digunakan untuk mengambil senyawa yang lebih polar (Rusdi, 1990). Pemilihan pelarut berdasarkan like
dissolved like yang berarti suatu senyawa polar akan larut dalam pelarut polar dan
senyawa nonpolar akan larut dalam pelarut non polar (Sastrohamidjojo, 1991). Maserasi merupakan contoh metode ekstraksi padat-cair bertahap yang dilakukan dengan jalan membiarkan padatan terendam dalam suatu pelarut. Proses perendaman dalam usaha mengekstraksi dari bahan alam bisa dilakukan tanpa pemanasan (temperatur kamar), dengan pemanasan atau bahkan pada suhu pendidihan. Salah satu keuntungan metode maserasi adalah cepat, waktu rendam bahan bervariasi antara 15-30 menit tetapi terkadang bisa sampai 24 jam, jumlah
commit to user
pelarut yang digunakan cukup besar, berkisar antara 10-20 kali jumlah sampel (Kristanti dkk, 2008). Pada maserasi perlu dilakukan pengadukan. Pengadukan diperlukan untuk meratakan konsentrasi larutan di luar butir serbuk simplisia, sehingga tetap terjaga konsentrasi antara larutan didalam sel dengan larutan diluar sel. Pada proses maserasi, jika dilakukan dengan pelarut air, maka diperlukan proses ekstraksi lebih lanjut, yaitu ekstraksi fasa air yang diperoleh dengan pelarut organik (Padmawinata, 1987). Jika maserasi dilakukan dengan pelarut organik, maka filtrat hasil ekstraksi dikumpulkan menjadi satu, kemudian dievaporasi atau didestilasi. Selanjutnya, dapat langsung dilakukan proses pemisahan dengan kromatografi atau rekristalisasi (Kristanti dkk, 2008).
Metode maserasi lebih banyak digunakan untuk isolasi bahan alam. Penelitian yang pernah dilakukan dengan metode maserasi, diantaranya isolasi dari C. soulattri yaitu senyawa friedelin dengan menggunakan pelarut MeOH dari bagian daun (Putra, dkk., 2008) dan isolasi senyawa soulattron A dengan menggunakan pelarut C6H6 dari bagian kulit C. soulattri (Nigam, et. al., 1988).
b. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
Kromatografi lapis tipis didasarkan pada distribusi fase cair-padat. Sebagai fase diam atau adsorbennya berupa lapisan tipis alumina atau silika gel yang menempel pada permukaan lempengan kaca atau plastik, sedang sebagai fase gerak adalah eluen yang digunakan untuk membawa zat yang dianalisa bergerak melalui fase diam padat. Fase diam harus mempunyai sifat tidak larut dalam fase gerak maupun dalam komponen sampel. Fase diam dalam KLT berupa padatan penyerap yang dihasilkan pada sebuah plat datar dari gelas, plastik atau alumina sehingga membentuk lapisan tipis dengan ketebalan tertentu. Fase diam atau penyerap yang bisa digunakan sebagai pelapis plat adalah silika gel (SiO2), selulosa, alumina (Al2O3) dan kieselgur (tanah diatome). Kebanyakan penyerap yang digunakan adalah silika gel, dimana telah tersedia plat yang siap pakai (Gritter, 1991). Salah satu jenis silika gel yang banyak digunakan untuk KLT adalah silika gel 60 GF254. Identifikasi senyawa pada hasil analisis KLT dengan fasa diam silika gel 60 GF254 dapat dilkakukan dengan melihat warna noda di
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
bawah sinar UV. Senyawa akan tampak berupa spot gelap (tidak berfluoresence) dengan background yang berpendar saat disinari dengan lampu UV λ254. Identifikasi senyawa juga dapat dilakukan dengan menyemprotkan pereaksi warna yang bersifat universal seperti Ce(SO4)2 (Kristanti dkk, 2008). Kromatografi jenis ini sering dilakukan secara preparatif dengan berbagai tujuan, antara lain untuk mencari sistem eluen saat dilakukan kromatografi kolom, mengatahui pola pemisahan dari hasil kromatografi kolom atau untuk mengecek apakah senyawa tersebut telah murni atau belum.
Prinsip dari KLT adalah adanya adsorbsi dan partisi, yang ditentukan oleh fase diam (adsorben) dan fase gerak (eluen), komponen kimia akan bergerak naik mengikuti fase gerak karena daya serap adsorben terhadap komponen-komponen kimia tidak sama sehingga komponen kimia dapat bergerak dengan kecepatan yang berbeda berdasarkan tingkat kepolarannya, hal inilah yang menyebabkan terjadinya pemisahan (Rohman, 2007). Setelah sampel ditotolkan diatas fase diam, senyawa-senyawa dalam sampel akan terelusi dengan kecepatan yang sangat bergantung pada sifat senyawa-senyawa tersebut (kemampuan terikat pada fasa diam dan kemampuan larut dalam fasa gerak), sifat fasa diam (kekuatan yang menarik senyawa di atas fasa diam), dan sifat fasa gerak (kemampuan melarutkan senyawa). Pada KLT, secara umum senyawa-senyawa yang memiliki kepolaran rendah akan terelusi lebih cepat dari pada senyawa-senyawa yang lebih polar (Padmawinata, 1986).
Pelarut sebagai fasa gerak atau eluen merupakan faktor yang menentukan gerakan komponen-komponen dalam campuran. Pemilihan pelarut tergantung pada sifat kelarutan komponen tersebut terhadap pelarut yang digunakan. Trappe dalam Sastrohamidjojo (1991) mengatakan bahwa kekuatan elusi dari deret-deret pelarut untuk senyawa-senyawa dalam KLT dengan menggunakan silika gel akan turun dengan urutan sebagai berikut : air murni > metanol > etanol > propanol > aseton > etilasetat > kloroform > metilklorida > benzen > toluen > trikloroetilen > tetraklorida > sikloheksan > heksan. Fasa gerak yang bersifat lebih polar digunakan untuk mengelusi senyawa-senyawa yang adsorbsinya kuat, sedangkan fasa gerak yang kurang polar digunakan untuk mengelusi senyawa yang
commit to user adsorbsinya lemah (Sastrohamidjojo, 1992).
Analisis suatu senyawa dalam KLT biasanya dilakukan dengan dibandingkan terhadap senyawa standarnya, yaitu berdasar pada kedudukan noda relatif terhadap batas pelarut yang dikenal sebagai Rf (Retardation factor) yang didefinisikan sebagai berikut :
Rf = Jarak komponen yang bergerak Jarak pelarut yang bergerak
c. Kromatografi Vakum Cair (KVC)
Kromatografi vakum cair merupakan salah satu kromatografi kolom khusus yang biasanya menggunakan silika gel sebagai adsorben (biasanya silika gel 60 G) dan pompa vakum. Teknik kromatografi vakum cair menggunakan sistem pengisapan (suction) untuk mempercepat proses elusi menggantikan sistem penekanan dengan gas. Alat yang digunakan adalah corong Buchner berkaca masir atau kolom pendek dengan diameter yang cukup besar.
Tahap pemisahan menggunakan KVC biasanya dilakukan pada awal pemisahan (pemisahan terhadap ekstrak kasar yang diperoleh langsung dari proses ekstraksi). Berbeda halnya dengan kromatografi kolom yang menggunakan tekanan pada bagian atas kolom untuk meningkatkan laju alir, pada kromatografi vakum cair, bagian atasnya terbuka sehingga untuk optimasi kolom atau untuk penggantian pelarut mudah dilakukan. Cara pemisahan kolom adalah sebagai berikut: pada kromatografi vakum cair, kolom dikemas kering dalam keadaan vakum agar diperoleh kerapatan adsorben maksimum. Vakum dihentikan, pelarut yang paling non polar yang akan dipakai dituang ke permukaan adsorben kemudian divakum lagi. Kolom dihisap sampai kering dan siap dipakai jika kolom tidak retak atau turunnya eluen sudah rata dengan kolom. Sampel dilarutkan dalam pelarut yang sesuai atau sampel dibuat serbuk bersama adsorben (impregnasi) dan dimasukkan ke dalam bagian atas kolom, kemudian dihisap perlahan-lahan. Selanjutnya, kolom dielusi dengan pelarut yang sesuai, dimulai dengan derajat polaritas yang paling rendah. Kolom dihisap sampai kering pada setiap pengumpulan fraksi. Pada kromatografi vakum cair, fraksi-fraksi yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
ditampung biasanya bervolume jauh lebih besar dibandingkan dengan fraksi-fraksi yang diperoleh dengan kolom biasa (Kristanti, dkk., 2008).
d. Kromatografi Flash
Kromatografi flash merupakan kromatografi dengan tekanan rendah (pada umumnya <20 psi) yang digunakan sebagai kekuatan bagi elusi bahan pelarut melalui suatu kolom yang lebih cepat. Kualitas pemisahan sedang, tetapi dapat berlangsung cepat (10-15 menit). Pemilihan kolom disesuaikan dengan jumlah cuplikan yang akan dipisahkan. Adsorben yang paling sering digunakan adalah silika gel 60 ukuran 63-200 μm dan silika gel G60 ukuran 40-43 μm (Kristanti dkk, 2008). Pelarut yang digunakan pada umumnya merupakan variasi dua pelarut dimana salah satu pelarut memiliki kepolaran yang lebih tinggi dari pelarut lainnya.
Pemilihan sistem eluen untuk kromatografi flash disesuaikan dengan Rf senyawa yang akan dipisahkan. Rf dari senyawa dianjurkan berada pada daerah 0,15-0,2. Sistem pelarut biner dengan salah satu pelarut menpunyai kepolaran yang lebih tinggi, sering digunakan dalam kromatografi ini. Sistem pelarut biner yang sering digunakan diantaranya n-heksana/EtOAc, eter/n-heksana, CH2Cl2/EtOAc dan CH2Cl2/MeOH. Jika Rf senyawa 0,2, jumlah eluen yang akan digunakan 5x dari berat silika gel dalam kolom (Still, 1978).
4. Spektroskopi
Setelah diperoleh hasil dari isolasi dan pemurnian senyawa, selanjutnya dilakukan analisa dengan spektroskopi. Metode spektroskopi mempunyai banyak keuntungan. Biasanya hanya diperlukan sejumlah kecil untuk analisis, dan kadang-kadang jumlah itu pun dapat diperoleh kembali (tidak musnah atau rusak). Proses identifikasi untuk menentukan jenis senyawa kimia hasil isolasi dan pemurnian dilakukan dengan elusidasi struktur menggunakan spektroskopi UV-Vis, IR maupun NMR.
commit to user a. Spektroskopi UV-Vis
Spektroskopi UV-Vis adalah pengukuran absorpi radiasi elektromagnetik suatu senyawa di daerah ultraviolet yang terentang dari panjang gelombang 100-400 nm dan sinar tampak yang terentang dari 100-400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah). Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi elektron – elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi yang berenergi lebih tinggi. Panjang gelombang cahaya UV bergantung pada mudahnya promosi elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek, sedangkan molekul yang memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang (Fessenden and Fessenden, 1986).
Prinsip dari spektroskopi UV-Vis adalah adanya transisi elektronik suatu molekul yang disebabkan oleh peristiwa absorpsi (penyerapan) energi berupa radiasi elektromagnetik pada frekuensi yang sesuai oleh molekul tersebut (Rohman, 2007). Absorbansi radiasi oleh sampel diukur oleh detektor pada berbagai dan diinformasikan ke perekam untuk menghasilkan spektrum. Spektrum ini akan memberikan informasi penting untuk identifikasi adanya gugus kromofor (Hendayana, 2004).
b. Spektroskopi Inframerah (IR)
Spektroskopi inframerah adalah teknik yang didasarkan adanya vibrasi dari atom pada suatu molekul. Spektrumnya diperoleh dari sinar radiasi inframerah yang diserap oleh sampel pada energi tertentu. Frekuensi inframerah biasanya dinyatakan dalam satuan bilangan gelombang (wave number), yang didefinisikan sebagai banyaknya gelombang persentimeter. Daerah IR mempunyai jarak pengukuran dari 4000 cm-1- 625 cm-1. Spektrum IR yang berada pada daerah di atas 1600-4000 cm-1 menunjukkan pita spektrum yang disebabkan adanya vibrasi yang khas dari ikatan kimia gugus fungsi molekul yang ditentukan, sedangkan spektrum IR yang berada pada daerah 1300-625 cm-1 menunjukkan pita spektrum yang disebabkan oleh getaran seluruh molekul dan dikenal dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
nama sidik jari (finger print) (Carey, 2000). Kisaran frekuensi pada bilangan gelombang ini sama dengan energi sekitar 2 sampai 12 kkal/mol. Jumlah energi ini cukup mempengaruhi vibrasi ikatan (gerakan uluran atau pembengkokan ikatan) tetapi sangat kurang untuk memutus ikatan. Jenis ikatan tertentu biasanya meregang pada kisaran sempit dengan frekuensi tertentu. Spektroskopi infra merah terutama bermanfaat untuk menetapkan jenis ikatan yang ada dalam molekul (dengan menggunakan daerah gugus fungsi) (Hart, 1983).
Tabel 1. Serapan khas beberapa gugus fungsi pada IR (Smith, 2006) Gugus Daerah Serapan (cm-1) Intensitas
O-H 3600 - 3200 kuat, lebar
N-H 3500 - 3200 medium Csp3-H 3000 - 2850 kuat Csp2-H 3150 -3000 medium Csp-H 3300 medium C=O 1800 - 1650 kuat C C 2250 medium C=C 1650 medium 1600 - 1500 medium
Dari penelitian yang pernah dilaporkan, daerah serapan IR dari senyawa yang berhasil diisolasi dari tumbuhan C. soulattri antaralain :
Senyawa IR v (cm-1)
Soulattrone A (29) 2930 (C-H alkana), 1670 (C=O keton),1130 (C-O eter) Friedelin (21) 1777 (C=O keton), 2927 (C-H alkana)
c. Spektroskopi NMR
Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (NMR) merupakan salah satu metode spekoskopi yang bermanfaat dalam penentuan struktur senyawa organik. Dasar dari metode spektroskopi ini adalah kajian terhadap momen magnet dari inti atom. Inti atom dalam molekul yang timbul akibat perputaran inti tersebut. Momen magnet dari suatu inti atom dipengaruhi oleh atom-atom yang ada di dekatnya, sehingga atom yang sama dapat mempunyai momen magnet yang 19
commit to user
berbeda bergantung pada lingkungannya. Bila inti atom diletakkan diantara kutub –kutub magnet yang sangat kuat, inti akan mensejajarkan medan magnetiknya sejajar (pararel) atau mmelawan (antipararel) dengan medan magnet (Achmadi, 2003). Sifat inilah yang digunakan untuk menentukan struktur suatu molekul. Inti yang paling penting dalam penetapan struktur senyawa organik yaitu 1H dan 13C. 1) 13C NMR
Spektroskopi 13C NMR memberikan informasi tentang jumlah atom karbon dari suatu struktur molekul. Pergeseran kimia 13C terjadi pada daerah yang lebih lebar dibandingkan daerah pergeseran kimia inti 1H. Keduanya diukur terhadap senyawa standar yang sama, yaitu tetrametilsilen (TMS), yang semua karbon metilnya ekuivalen dan memberikan sinyal yang tajam. Pergeseran kimia untuk 13C dinyatakan dalam satuan δ, tetapi pada umumnya dituliskan dengan kisaran sekitar 0 sampai 200 ppm di bawah medan TMS (bukan kisaran yang lebih kecil, yaitu dari 0 sampai 10 ppm untuk 1H). Kisaran kimia yang lebar cenderung menyederhanakan spektrum 13C relatif terhadap spektrum 1H (Achmadi, 2003). Daerah pergeseran kimia untuk 13C ditunjukkan dari pada tabel dibawah ini.
Tabel 2. Pergeseran kimia beberapa jenis inti 13C (Smith, 2006)
Jenis Karbon δ (ppm) R─CH3 0 - 35 R2─CH2 15 - 20 R3─CH 25 - 50 R4─C 30 - 40 RC CR 65-90 R2C CR2 100-150 110-175 C R O OH R C O OR 160-185 C R O H R C O R 190-220
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
2) 1H NMR
Spektroskopi 1H NMR memberikan informasi mengenai banyaknya sinyal dan pergeseran kimianya dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis inti 1
H yang secara kimia berbeda di dalam molekul, luas puncak menginformasikan banyaknya inti 1H dari setiap jenis yang ada, pola pembelahan spin-spin menginformasikan tentang jumlah 1H tetangga terdekat yang dimiliki oleh inti 1H tertentu. Pergeseran kimianya dapat dilihat dari tabel 2 berikut:
Tabel 3. Pergeseran kimia beberapa jenis inti 1H (Achmadi, 2003).
Jenis 1H δ (ppm) Jenis 1H δ (ppm) C ─CH3 0,85-0,95 CH2 C 4,6-5,0 C─CH2─C 1,20-1,35 ─CH C 5,2-5,7 HC C C C 1,40-1,65 Ar─H 6,6-8,0 CH3─CH C 1,6-1,9 ─C C─H 2,4-2,7 CH3─Ar 2,2-2,5
C
O
H
9,5-9,7 C O CH3 2,1-2,6 C O OH 10-13 O─CH3 3,5-3,8 R─OH 0,5-5,5Spektrum NMR 1H biasanya diperoleh dengan cara melarutkan sampel senyawa yang sedang dikaji (biasanya hanya beberapa miligram) dalam sejenis pelarut yang tidak memiliki inti 1H. Contoh pelarut seperti ini adalah CCl4 atau pelarut dengan hidrogen yang digantikan oleh deuterium, seperti CDCl3 (deuteriokloroform) dan CD3COCD3 (heksadeutioaseton). Salah satu cara untuk untuk menetapkan puncak dari spektra 1H NMR adalah dengan mengintegrasikan luas di bawah setiap puncak. Luas puncak (peak area) berbanding lurus dengan jumlah inti 1H yang menyebabkan terjadinya puncak tersebut. Cara yang lebih umum untuk menetapkan puncak adalah dengan membandingkan pergeseran kimia dengan proton yang serupa dengan senyawa rujukan yang diketahui.
Inti 1H yang membelah sinyal lain dikatakan terkopling (coupled). Besarnya kopling atau hertz yang membelah sinyal disebut tetapan kopling 21
commit to user
(coupling constant), disingkat dengan J. Sementara proton pada karbon yang bersebelahan dapat menunjukkan pembelahan yang cukup besar (J=6-8 Hz), proton yang berjauhan dapat dikatakan tidak merasakan adanya proton satu sama lain (J=0-1 Hz). Tetapan kopling dapat digunakan untuk membedakan antara posisi substituen pada cincin benzen. Inti 1H yang ekuivalen secara kimia tidak saling membelah. Tabel 3 berikut memuat tetapan kopling untuk beberapa jenis inti 1H yang lazim (Achmadi, 2003).
Tabel 4. Tetapan kopling untuk beberapa jenis inti 1H
Gugus J(Hz) Gugus J(Hz) C C H H 6-8 H H Orto : 6-10 Meta: 1-3 Para : 0-1 C C C H H 0-1 C C R1 R2 H H 0-3 C C R2 H H R1 12-18 C C H R2 H R1 6-12
3) HMQC (Heteronuclear multiple quantum coherence)
HMQC merupakan salah satu jenis NMR dua dimensi yang dapat digunakan untuk mengetahui jenis proton dalam satu ikatan, sehingga dari data ini dapat ditentukan pula karbon yang mengikat proton dan mana karbon yang kuartener. Dari data ini juga diketahui nilai geseran kimia dari karbon yang memiliki proton (Breitmaier, 2002).
4) HMBC (Heteronuclear multiple bond correlation)
HMBC merupakan salah satu jenis NMR dua dimensi yang dapat digunakan untuk mengetahui hubungan antara proton dengan karbon yang berjarak 2 sampai 3 ikatan sehingga dapat diketahui atom karbon tetangga (Breitmaier, 2002).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38