SINTESIS AMIDA DARI ASAM ORGANIK ALAMI
DENGAN AMINA ALAMI
Jamaran Kaban
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara
Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan 20155
Abstrak
Senyawa N-Stearoil glutamida dapat dihasilkan dari asam stearat (asam organik alami) dan asam glutamat (asam amino alami) melalui amidasi turunan asam stearat yakni stearoil klorida dengan asam glutamat. Amidasi stearoil klorida dengan asam glutamat menghasilkan senyawa N-stearoil glutamida dengan rendemen sebesar 77, 13 % dan titik lebur 135 – 136 0C.
Hasil analisis produk N-stearoil glutamida didukung oleh data spektroskopi FT-IR dan 1H-NMR serta mempunyai harga HLB 3,39.
PENDAHULUAN
Turunan senyawa alpha asam amino sebagai amida maupun poliamida dengan berbagai asam lemak dapat dimanfaatkan sebagai bahan antimikroba dan surfaktan. Turunan asam lemak dengan asam amino tersebut telah banyak dikembangkan sebagai antimikroba yang memberikan efek yang positif dan efektif terhadap jenis mikroba seperti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas, aeruginosa, Microccus luteus, Bacillus cerceus, dan candida albicans (Sivasamy, A, et al., 2001).
Beberapa peneliti terdahulu telah melakukan amidasi langsung melalui pemanasan antara asam karbosilat dengan senyawa amin yaitu reaksi antara asam azelat dengan urea menghasilkan senyawa amida yang berguna sebagai surfaktan (Budijanto, 2002) dan reaksi antara dodekilamania dengan asam ß-hidroksi pelargonat yang merupakan turunan asam azelat menghasilkan dodekil ß-hidroksi pelargonamida yang berguna sebagai zat anti penuaan dan anti keriput dalam industri kosmetika (Silsia, D, 2000).
Asam stearat merupakan asam lemak yang banyak dijumpai dalam miyak nabati dan hewani. Asam stearat tersebut di Sumatera-Utara telah diproduksi dari minyak sawit melalui hidrogenasi asam oleat seperti dilakukan oleh PT. SOCI (Weni., H, 1997).
Asam glutamat merupakan senyawa asam alpha amino yang sumbernya banyak diperoleh dari protein kedelai melalui hdrolisis enzimatik yang selanjutnya difermentasikan (Fox, B.A,
et al., 1983). Dalam hal ini peneliti mengembangkan sintesis N-stearoil glutamida dari bahan dasar asam glutamat yang merupakan asam amino alami mengandung 2 gugus karboksilat
dan satu gugus amino dengan asam stearat yang merupakan asam organik alami.
BAHAN DAN METODA
Bahan
Asam stearat diperoleh dari PT.Sinar Mas Oleochemical Industry (SOCI), posfor triklorida, chloroform, asam glutamat, natrium hidrooksida, asam sulfat, petroleum benzine dan ethanol diperoleh dari E’merk
Pembuatan Stearoil Klorida.
Sebanyak 0, 025 mol (7,11 gr) asam stearat dimasukkan kedalam labu alas bulat 250 ml yang dilengkapi dengan magnetik stirrer, dilarutkan dengan 20 ml chloroform kemudian melalui corong penetes ditambahkan sebanyak
0,03 mol (2,63 ml) PCl3. Selanjutnya
dilakukan refluks pada suhu 60-70 oC
selama 3 jam lalu dilakukan penyaringan dan filtrat hasil saringan ditambah 0,03 mol (4,41 gr) asam glutamat dalam campuran air dan aceton (pada pH 12 dengan NaOH) lalu diaduk
pada suhu 0 0C selama 25 menit.
Setelah pengadukan berikutnya selama 30 menit, campuran diasamkan dengan asam sulfat untuk membentuk kristal N-Stearoil glutamida. Selanjutnya dicuci dengan petroleum benzine, kristal yang diperoleh dilakukan rekristalisasi menggunakan campuran etanol / petroleum benzine. Selanjutnya dikeringkan dalam desikator, dan hasil tersebut ditentukan titik leburnya, harga HLB dengan metode titrasi dan analisis
spektroskopi FT-IR beserta 1H-NMR.
Penentuan Harga HLB dengan Metode Titrasi.
a) Penentuan Bilangan Penyabunan.
selanjutnya di didihkan sampai N-Steroil Glutamida larut. Setelah didinginkan, dititrasi dengan HCl 0,5 N dengan menggunakan indikator phenolptalein hingga warna merah hilang. Kemudian dicatat volume HCl 0,5 N yang digunakan.
b) Penentuan Bilangan Asam.
Sebanyak 10 gr N-Steroil Glutamida dimasukkan kedalam Erlenmeyer kemudian ditambahkan 50 ml alkohol 95%. Selanjutnya dipanaskan selama 10 menit sambil diaduk. Setelah didinginkan dititrasi dengan KOH 0,0463 N
menggunakan indicator phenolphthalein sampai terbentuk
warna merah jambu, lalu dicatat volume KOH 0,0634 N yang di gunakan.
Untuk menentukan harga HLB digunakan rumus sebagai berikut: HLB = 20 (1 - P/A)
P = Bilangan Penyabunan A = Bilangan Asam
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Senyawa N-stearoil glutamida yang diperoleh dari reaksi antara 0,025 mol (7,56 ml) stearoil klorida dengan 0,03 mol (4,41 gr) asam glutamat diperoleh rendemen sebesar 77,13 % (7,96 gr)
dengan titik lebur 135 – 136 o C dan
harga HLB sebesar 3,39. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari dari N-stearoil glutamida memberikan spektrum dengan puncak serapan kimia pada daerah bilangan gelombang 3415, 2918, 2848, 1701, 1471, 463, 1186, 1055, dan
719 cm-1 (lampiran 1) sedangkan
analisis spektroskopi 1H-NMR
memberikan spektrum sebanyak 4 lingkungan proton pada daerah
pergeseran kimia ( δ ) 0,9 ppm; 1,3
ppm; 1,8 ppm dan 2,3 ppm (lampiran 2).
Dari Penentuan Bilangan Penyabunan (P) dan Bilangan asam (A) dengan menggunakan metode titrasi diperoleh harga P dan A untuk stearoil glutamida sebesar 11,22 dan 13,24. Dengan menggunakan rumus diatas diperoleh harga HLB sebesar 3,39. Selanjutnya dengan menngunakan tabel skala keseimbangan hidrofil lifofil maka senyawa N-stearoil glutamida dapat digunakan sebagai pengemulsi W/O.
Diskusi
Amidasi N-stearoil klorida dengan asam glutamat dapat menghasilkan N-stearoil glutamida berdasarkan prinsip
Hard Soft Acid Base (HSAB). H+ dari
NH2 merupakan asam keras (Hard Acid)
yang mudah bereaksi dengan Cl- dari
stearoil klorida yang merupakan basa
keras (Hard Base) dan NH- dari asam
glutamat merupakan basa lunak (Soft Base) yang mudah mudah bereaksi
dengan gugus asil R-C+ =O yang
80
Gambar 1. Spektrum FT-IR N-Stearoil Glutamida dari Reaksi antara Stearoil Klorida dengan Asam Glutamat
Senyawa N-stearoil glutamida dimurnikan dari campuran pelarut petroleum benzine: etanol (1:1 v/v). Kristal yang diperoleh dianalisis dengan spektroskopi FT-IR (lampiran 1) memberikan serapan pada daerah
bilangan gelombang 3415 cm-1
menunjukkan adanya gugus O-H. Hal ini didukung oleh adanya vibrasi bending pada daerah bilangan
gelombang 1616 cm-1 untuk gugus N-H,
bilangan gelombang pada daerah
2918-2848 cm-1 adalah merupakan vibrasi
streching pada –(CH2)16 yang didukung
adanya serapan pada daerah bilangan
gelombang 1471-1463 cm-1
menunjukkan adanya vibrasi bending
dari –C-H sp3 dan serapan pada daerah
bilangan gelombang 719 cm-1
menunjukkan adanya vibrasi bending
dari CH2, sedangkan serapan pada
daerah bilangan gelombang 1701 dan
1055 cm-1 menunjukkan vibrasi dari
gugus C=O amida dan vibrasi strching dari gugus C-N.
Terbentuknmya senyawa N-stearoil glutamida ini ditandai dengan meunculnya gugus N-H pada bilangan
gelombang 3753 cm-1 dan gugus
karbonil (C=O) amida pada bilangan
gelombang 1701 cm-1.
Analisis spekktroskopi 1H NMR
(lampiran 2) memberikan spektrum dengan lingkungan proton pada
pergeseran kimia (δ) 0,9 ppm
menunjukkan 3 buah proton pada CH3
dan pada daerah pergeseran kimia 1,3 ppm menunjukkan 30 buah proton pada –(CH2)15-. Pada daerah pergeseran kimia
1,8 ppm menunjukkan 4 buah proton masing-masing 2 proton pada gugus –
CH2 yang terikat pada gugus karbonil
dan 2 buah proton pada gugus –CH2
yang terikat pada posisi dari gugus karbosilat pada asam glutamat. Sedangkan pergeseran kimia pada 2,3 ppm menunjukkan 3 buah proton yang
terikat pada posisi β dari gugus
karbosilat dari asam glutamat seperti yang digambarkan pada struktur berikut :
H 3 C ( C H 3 ) 1 5 C
O
C
N H
C H
C H 2
C H 2
C
O
H O
O
O H
C H 2
1 , 8 p p m 1 , 3 p p m
Tidak munculnya puncak proton dari gugus N-H karena terjadi coupling antara hidrogen dengan oksigen dari karbonil sehingga membentuk jembatan hidrogen, sedangkan tidak terdapatnya puncak proton dari gugus karbosilat karena pergeseran kimia 11-12 ppm sedangkan spektrum hanya menunjukkan pergeseran kimia sampai 10 ppm
Gambar 2. Spektrum 1H-NMR N-Stearoil Glutamida
Tidak munculnya puncak proton dari gugus N-H karena terjadi coupling antara hidrogen dengan oksigen dari karbonil sehingga membentuk jembatan hidrogen, sedangkan tidak terdapatnya puncak proton dari gugus karbosilat karena pergeseran kimia 11-12 ppm sedangkan spektrum hanya menunjukkan pergeseran kimia sampai 10 ppm
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Senyawa N-stearoil glutamida dapat
dihasilkan melalui amidasi stearoil klorida dengan asam glutamat.
2. Rendemen yang dipoeroleh bessarnya
77,13 %
3. Senyawa N-stearoil glutamida yang
diperoleh berdasarkan ppenentuan harga HLB dapat digunakan sebagai bahan pengemulsi W/O
Saran
Disarankan untuk melakukan amidasi terhadap asam alpha amino lainnya sekaligus melakukan uji aktivitasnya sebagai anti mikroba.
DAFTAR PUSTAKA
Budijanto, (2002),” Sintesis Senyawa Surfaktan 1,9-Dilaktosil Nonanadiamin Melalui Reaksi Amidasi Antara asam Laktat Dengan 1,9- Nonanadiamin Yang Diturunkan dari Asam Oleat”, Program Pasca Sarjana USU, Medan.
Fox, B.A., Allan G. Cameron (1983), “Foof Science: a chemical approach “, 4th Ed., Hodder and Stoughton, London.
Gabriel, R, (1984), Selective Amidation of Fatty Methyl Esters with N-
(2- Aminoethyl) - Ethenolamine under Base Catalysis.
Silsia, D, (2000) “Sintesis Dedokil - Pelargonamida Melalui Reaksi Amidasi Dodekilamina dengan asam -Hidroksi Pelargonat yang Diturunkan dari asam Risinoleat”.
Sivasamy, A.M.Krishnaveni, and P.G. Rao (2001), “Preparation, Characterization, and Surface and Biological Properties of N - Stearoyl Amino Acids” J.Am.Oil.Chem.Soc, 78 (9).
