BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
5. Metode Identifikasi Senyawa
Setelah didapatkan senyawa isolat, senyawa diidentifikasi dan ditentukan dengan instrumen. Keuntungannya, sampel yang digunakan sedikit, terkadang dalam ukuran ppm. Untuk elusidasi, dapat digunakan spektroskopi UV-Vis, IR, NMR dan NMR dua dimensi.
a. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri UV-Vis adalah pengukuran absorbsi radiasi elektromagnetik suatu senyawa di daerah UV yang terentang dalam range panjang gelombang 100 – 400 nm dan sinar visible dengan range 400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah). Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi electron dari ground state ke exited state yang berenergi lebih tinggi (Fessenden and Fessenden, 1986).
Prinsip dari spektrofotometri UV-Vis adalah adanya transisi elektronik suatu molekul yang disebabkan oleh peristiwa absorbs energi berupa radiasi elektromagnetik pada frekuensi yang sesuai oleh molekul yang sesuai oleh molekul tersebut (Rohman, 2007). Absorbansi radiasi oleh sampel diukur oleh detektor dan
17
diinformasikan ke perekam sehingga didapatkan spektrum. Dari spektrum tersebut adanya informasi yang dapat digunakan untuk ,mengetahui adanya gugus kromofor (Hendayana, 2004).
b. Spektrofotometri IR
Instrumen yang digunakan untuk mengukur resapan radiasi inframerah pada berbagai panjang gelombang disebut spektrofotometri inframerah. Spektrofotometri inframerah didasari adanya getaran atau osilasi. Keadaan vibrasi dari ikatan terjadi pada keadaan tetap, atau terkuantitas pada tingkat-tingkat energi. Panjang gelombang absorbs oleh suatu tipe ikatan tertentu bergantung pada macam getarannya. Oleh karena itu, tipe ikatan yang berlainan menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang yang khas. Banyaknya energi yang diabsorbsi oleh suatu ikatan bergantung pada perubahan dalam momen ikatan (Fessenden and Fessenden, 1986).
Frekuensi IR biasanya dinyatakan dalam satuan bilangan gelombang (wave number), yang didefinisikan sebagai banyaknya gelombang persentimeter. Daerah IR mempunyai daerah pengukuran dari 4000-625 cm-1. Spektrum IR yang berada di daerah di atas 1600-400 cm-1 menunjukkan pita spektrum yang disebabkan adanya vibrasi yang khas dari ikatan kimia gugus fungsi molekul yang ditentukan. Sedangkan pada daerah 1300-625 menunjukkan pita spektrum yang disebabkan oleh getaran seluruh molekul yang dikenal dengan sebutan daerah sidik jari (finger print)
(Carey,2000).
Tabel 1. Serapan khas gugus fungsi pada IR (Smith, 2006).
Gugus Daerah Serapan Intensitas
O-H 3600-3200 Kuat,lebar N-H 3500-3200 Medium C sp3-H 3000-2850 Kuat C sp2-H 3150-3000 Medium C sp-H 3300 Medium C=O 1800-1650 Kuat C C 2250 Medium C=C 1650 Medium 1600-1500 Medium
18
c. Spektrofotometri NMR
Spektrofotometri NMR merupakan jenias spektrofotometri absorbsi lainnya selain UV dan IR. Spektrofotometri NMR tergantung dari kondisi medan magnet. Sampel dapat menyerap radiasi elektromagnetik dalam daerah radio frekuensi pada frekuensi yang diatur oleh karakteristik sampel (Silverstein, 2005). Dasar dari metode spektroskopi resonansi magnetik inti (NMR) ini adalah kajian terhadap momen magnet dari 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 berbeda bergantung pada lingkungannya. Bila inti atom diletakkan diantara kutub-kutub magnet yang sangat kuat, maka inti akan mensejajarkan medan magnetiknya sejajar (paralel) atau melawan (antiparalel) dengan medan magnet (Hart, 2003).
1) 13C NMR.
Penelitian kerangka karbon pada suatu senyawa mulai dikembangkan pada awal tahun 1970-an. Spektrofotometri 13C NMR memberikan informasi tentang jumlah atom karbon dari struktur molekul. Pergeseran kimia 13C terjadi pada daerah yang lebih lebar dibandingkan daerah geseran kimia 1H. keduanya diukur terhadap senyawa standar yang sama, yaitu tetrametilsilen (TMS), yang semua karbon metilnya ekuivalen dan memberikan sinyal yang tajam (Achmadi, 2003). Posisi relatif absorbsi 13C ditunjukkan pada gambar 7.
C aldehid dan keton
C alkena dan aromatik
C-O dan C=N C ester,amida,dan karboksilat C alkunil C alkil
200 150 100 50 0 ppm Gambar 7. Posisi relatif absorbsi 13C NMR (Pudjaatmaka, 1982).
19
Pergeseran kimia untuk 13C dinyatakan dalam satuan δ, pada umumnya dituliskan dalam kisaran 0-200 ppm dibawah medan TMS (Achmadi,2003).
2) 1H NMR
Spektrofotometri proton atau 1H NMR memberikan informasi struktural mengenai atom-atom hidrogen dalam sebuah molekul organik. Tidak semua inti 1H membalikkan spinnya tepat sama dengan frekuensi radio karena inti-inti tersebut mungkin berbeda dalam lingkungan kimianya atah bahkan lingkungan elektroniknya. Kondisi ini menuyebabkan pergeseran kimia. Pergeseran kimia untuk beberapa jenis inti 1H ditunjukkan pada tabel 2 berikut.
Tabel 2.Pergeseran kimia proton 1H yang khas (Relatif terhadap TMS)
Jenis 1H δ (ppm) Jenis 1H δ (ppm) C – CH3 0,85 – 0,95 – CH2– CH3 4,3 – 4,4 C C – CH– C 1,40 – 1,65 – CH = C 5,2 – 5,7 CH3– C = C 1,6 – 1,9 Ar – H 0,5 – 5,5 CH3– Ar 2,2 – 2,5 6,6 – 8,0 O – C –OH 10 – 13 O – C – H 9,5 – 9,7 CH3– O – Ar – OH 4-8 Achmadi, 2003) 3) HSQC (Heteronuclear Single Quantum Correlation)
HSQC merupakan salah satu NMR dua dimensi. Teknik HSQC pada dasarnya sama dengan teknik HMQC yaitu memberikan informasi tentang korelasi antara proton dengan karbon dalam satu ikatan (Rumampuk, 2005). Data hasil HSQC adalah hubungan CH dua dimensi yang ditunjukkan sebagai sinyal δC vs δH. Pergeseran dari hubungan karbon proton berguna dalam elusidasi struktur karena memberikan jawaban inti 1H mana yang terikat pada inti 13C.
20
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).
5) 1H –1H COSY (Homonuclear Correlated Spectroscopy) 1
H-1H COSY merupakan salah satu jenis NMR dua dimensi. Spektrum 1H- 1H COSY dapat memberikan korelasi H dengan H tetangga melalui kontur yang muncul pada spektrum. Dari spektrum ini dapat diketahui proton-proton yang berdekatan pada suatu senyawa. Spektroskopi 1H- 1H COSY adalah metode yang paling mudah pada 2D NMR (Supratman, 2010).
B. Kerangka Pemikiran
Salah satu manfaat dari kulit batang C. soulattri yaitu sebagai insektisida (Syahputra et al., 2007). Pada penelitian sebelumnya, dilaporkan bahwa pada kulit batang C. soulattri yang tumbuh di Malaysia mengandung senyawa piranosanton terprenilasi, soulattrin, triterpene friedelin, dan steroid stigmasterol (Eeet al., 2011). Pada penelitian kulit batang C. soulattri yang diambil di daerah Magelang Jawa Tengah ini, diduga akan didapatkan senyawa–senyawa kimia yang berbeda dari penelitian – penelitian sebelumnya dikarenakan adanya perbedaan pelarut yang digunakan dalam proses maserasi dan eluen yang digunakan untuk proses kromatografi.
Beberapa senyawa santon, yaitu piranosanton, caloxanthone B, caloxanthone C (Eeet al., 2011), macluraxanthone dan brasixanthone (Ee et al,2012) telah berhasil diisolasi dari kulit batang tumbuhan C. soulattri dengah pelarut diklorometan. Akan tetapi, diharapkan masih ada senyawa aromatik lain yang belum teridentifikasi dengan adanya perbedaan pelarut saat proses maserasi dan eluen pada saat proses pemisahan. Senyawa aromatik yang terdapat dalam kulit batang C. soulattri masih sangat terbatas. Selain senyawa-senyawa turunan santon, diduga senyawa aromatik lain, seperti flavonoid dan kumarin dapat dipisahkan dari ekstrak kulit batang C.
21
soulatttri karena pelarut yang digunakan berbeda dengan penelitian sebelumnya. Penggunaan pelarut EtOAc yang cenderung lebih polar dari diklorometan diharapkan dapat memberikan informasi tentang senyawa-senyawa aromatik lain yang terkandung.
C. Hipotesis
Dari kerangka pemikiran di atas dapat ditarik hipotesis sebagai berikut :
Senyawa santon yang mungkin diisolasi dari kulit batang C. soulattri yang berasal dari Magelang Jawa Tengah antara lain senyawa turunan pyranosanton terprenilasi.
22