SINTESIS SENYAWA
2,2´-(1,4 FENILENA bis (METANILILIDENA)) DISIKLOHEKSADION
DARI 1,3-SIKLOHEKSANADION DAN TEREPHTHALALDEHID
DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Fandri Astika Maranantan NIM : 078114139
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
SINTESIS SENYAWA
2,2´-(1,4 FENILENA bis (METANILILIDENA)) DISIKLOHEKSADION
DARI 1,3-SIKLOHEKSANADION DAN TEREPHTHALALDEHID
DENGAN KATALIS KALIUM HIDROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Fandri Astika Maranantan NIM : 078114139
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
HALAMAN PERSEMBAHAN
There is one thing even more vital to science than intelligent methods and that
is, the sincere desire to find out the truth, whatever it may be
(Ada satu hal yang tetap lebih penting bagi ilmu pengetahuan daripada
metode-metode cemerlang, yakni kemauan keras untuk menemukan
kebenaran, apa pun itu)
Charles Sanders Pierce
Karya Ini Kupersembahkan Kepada :
Mama, Papa, dan Segenap Keluarga Tercinta
Teman
2, My Someone Special Fifi
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sintesis Senyawa 2,2´-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena)) Disikloheksadion dari
1,3-Sikloheksanadion dan Terephthalaldehid dengan Katalis Kalium
Hidroksida”. Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S. Farm.) di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Selama penelitian dan penyusunan skripsi ini penulis mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.
2. Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen pembimbing atas kesediaannya dalam memberikan arahan, dukungan, dan masukan dalam penelitian dan penyusunan sekripsi ini.
3. Prof. Dr. Sri Noegrohati. Apt. selaku dosen penguji atas masukan kritik dan saran kepada penulis dan masukan selama dalam penelitian.
4. Dra. M. M. Yetty Tjandrawati, M.Si. selaku dosen penguji atas masukan kritik dan saran kepada penulis.
6. Bu Phebe dan Pak Pudjono, atas masukan yang telah diberikan selama berjalannya penelitian.
7. Mas Parlan, Mas Kunto, Mas Bimo, dan segenap laboran fakultas Farmasi yang telah membantu selama bekerja di laboratorium.
8. Staf Laboratorium Kimia Organik fakultas MIPA Universitas Gajah Mada Yogyakarta, atas kesediaannya mengujikan GC-MS dan FT-IR.
9. Mama, Papa, dan segenap keluarga besar penulis atas dukungan, doa, dan semangat yang diberikan.
10.Wiwid, Ardi, Anin, dan Andy terima kasih atas bantuan, kerjasama, suka dan duka selama perjuangan di laboratorium.
11.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bgi semua pihak dan mendukung perkembangan ilmu pengetahuan.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN PERSEMBAHAN iv
HALAMAN PERNYATAAN PUBLIKASI v
B. Angiogenesis dan Antiangiogenesis 7
C. Kurkumin 9
D. Senyawa 2,2´-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena))
Disikloheksanadion 10
E. Sintesis Senyawa 2,2´-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena))
Disikloheksanadion 12
F. Uji Pendahuluan 15
1. Pemeriksaan Organoleptis 15
2. Pemeriksaan Kelarutan 15
3. Pemeriksaan Titik Lebur 16
4. Uji Kemurnian Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) 17
5. Kromatografi Gas 18
G. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis 19
1. Spektrofotometri Inframerah 19
2. Spektroskopi Massa 19
H. Landasan Teori 20
I. Hipotesis 20
BAB III METODE PENELITIAN 21
A. Jenis dan Rancangan Penelitian 21
B. Definisi Operasional 21
C. Bahan Penelitian 21
D. Alat Penelitian 22
1. Sintesis 2,2’-(1,4 Fenilena bis (Methanilidena)) Disikloheksanadion
dengan Katalis KOH 1,0 N 22
2. Uji Pendahuluan 23
a. Organoleptis 23
b. Uji Kelarutan Senyawa Hasil Sintesis 23
c. Uji Titik Lebur 23
d. Uji Kemurnian Menggunakan Kromatografi Lapis Tipis 23
e. Kromatografi Gas 24
3. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis 24
a. Spektrofotometri Inframerah 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27
A. Sintesis 2,2’-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena)) Disikloheksanadion
dengan Katalis KOH 1,0 N 27
B. Uji Pendahuluan 33
1.Uji Organoleptis 33
5.Kromatografi Gas 38 C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis 40
1. Pengujian Senyawa Hasil Sintesis dengan Spektroskopi
Massa 40 2. Pengujian Senyawa Hasil Sintesis dengan Spektroskopi
IR 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 48
A. Kesimpulan 48
B. Saran 48
DAFTAR PUSTAKA 49
LAMPIRAN 53
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Data Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis; 1,3-Sikloheksanadion;
dan Terephthalaldehid 33
Tabel 2. Data Kelarutan Senyawa Hasil Sintesis; 1,3-Sikloheksanadion;
dan Terephthalaldehid 35
Tabel 3. Data Titik Lebur Senyawa Hasil Sintesis; 1,3-Sikloheksanadion;
dan Terephthalaldehid 35
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur Kurkumin 9
Gambar 2. Tautomeri Keto-Enol Kurkumin 9
Gambar 3. Analisis Diskoneksi 2,2´-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena))
Disikloheksanadion 14
Gambar 4. Reaksi Umum Sintesis Senyawa 2,2´-(1,4 Fenilena bis
(Metanililidena)) Disikloheksanadion 20 Gambar 5. Enam Hidrogen Alfa pada 1,3-Sikloheksanadion 27 Gambar 6. Reaksi Pembentukan Ion Enolat dari 1,3-Sikloheksanadion 28 Gambar 7. Dua Gugus Aldehid pada Terephthalaldehid 29 Gambar 8. Reaksi Adisi 1,3-Sikloheksanadion Menghasilkan Produk
Aldol 29
Gambar 9. Reaksi Cannizaro pada terephthalaldehid 30 Gambar 10. Self Condensation dari 1,3-Sikloheksanadion 31
Gambar 11. Hasil Uji KLT 36
Gambar 12. Interaksi Senyawa Hasil Sintesis dengan Fase Diam
Silika Gel 37
Gambar 13. Uji KLT Hasil Replikasi dengan Fase Gerak n-Heksan:Etil
Asetat (1:1) 37
Gambar 14. Kromatogram Kromatografi Gas Senyawa Hasil
Sintesis 38
Gambar 16. Usulan Mekanisme Fragmentasi Senyawa Hasil
Sintesis Menjadi Fragmen C, E, dan F 41 Gambar 17. Usulan Mekanisme Fragmentasi Senyawa Hasil
Sintesis Menjadi Fragmen B dan D 42
Gambar 18. Spektra Massa Senyawa Hasil Reaksi Samping 42 Gambar 19. Kemungkinan Senyawa Hasil Reaksi Samping 43 Gambar 20. Spektra IR Senyawa Hasil Sintesis dalam KBr Pelet 43 Gambar 21. Spektra IR 1,3-Sikloheksanadion dengan KBr Pelet 45 Gambar 22. Spektra IR Terephthalaldehid dengan KBr Pelet 46
Gambar 23. Serbuk Kering Hasil Sintesis 55
Gambar 24. Senyawa Hasil Sintesis 55
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Penimbangan Bahan dan Perhitungan Bobot Teoritis
Senyawa Hasil Sintesis 53
Lampiran 1. Data Perhitungan Crude Product 54 Lampiran 2. Foto Senyawa Hasil Sintesis dan Rangkaian Alat 55 Lampiran 3. Perhitungan Kepolaran Fase Gerak 56 Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis 57
Lampiran 5. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Replikasi 58
INTISARI
Salah satu senyawa turunan kurkumin yang berpotensi sebagai inhibitor angiogenesis adalah senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion. Senyawa ini memiliki dua sisi aktif (dua gugus β diketon) dan sebuah cincin aromatik sehingga diharapkan memiliki aktivitas inhibitor angiogenesis yang lebih baik dibanding kurkumin. Penelitian ini termasuk penelitian non eksperimental deskriptif non analitik yang dilakukan dengan mereaksikan 7,46 mmol 1,3-sikloheksanadion dan 3,73 mmol terephthalaldehid berdasarkan reaksi kondensasi aldol silang dengan katalis kalium hidroksida. Senyawa hasil sintesis diuji organoleptis, kelarutan, serta analisis kemurnian dengan uji titik lebur, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gas. Dilakukan juga elusidasi struktur dengan cara spektrofotometri infra merah, dan spektrometri massa.
Hasil sintesis berupa serbuk putih berbau khas dari tiga kali replikasi sebesar 0,695 g; 0,735 g; dan 0,783 g. Senyawa hasil sintesis mudah larut dalam piridin; larut dalam dimetil sulfoksida; agak sukar larut dalam aseton; sukar larut dalam kloroform dan etanol; praktis tidak larut dalam air. Hasil uji KLT menunjukkan senyawa hasil sintesis memiliki bercak tunggal. Uji kemurnian senyawa hasil sintesis dengan kromatografi gas menunjukkan kemurnian 94,06 % dan mempunyai titik lebur 218-220°. Elusidasi struktur dengan spektrofotometri IR dan hasil MS menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis adalah 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
ABSTRACT
One of curcumin derivates having angiogenesis inhibitor potential is 2,2'-(1,4 phenylene bis (methanylylidene)) dicyclohexanedione. The activity of this compound due to is two β diketon’s attached to aromatic ring so that the activity of angiogenesis inhibitor are expected have a better than curcumin. This research included non experimental descriptive non analytic research. It is expected that this kind of compound can be synthesized based on cross aldol condensation reaction of 1,3-cyclohexanedione and terephthalaldehyde with potassium hydroxide as catalyst. The synthesis product tested by organoleptic, solubility, and also purity analysis with melting point test, thin layer chromatography, and gas chromatography. The structure of the compound synthesized determined by structure elucidation with infrared spectrophotometry and mass spectrometry. The calculated moles was 7,46 mmol and 3,73 mmol respectively.
The product resulting from this reaction was white powder with specific smell. It’s crude product was 0,695 g; 0,735 g; dan 0,783 g. The compound synthesized easily soluble in pyridine; soluble in dimethyl sulfoxide; rather difficult soluble in aceton; difficult soluble in chloroform and ethanol; practically not soluble in water. However, based on TLC analysis, there is no side product and reagent left was detect. It is narrow melting point support the purity of this resulted compound. Similarly, the chromatogram of GC showed 94,06% purity. Structure elucidation based on revealed infrared spectrophotometry and mass spectrometry that the compound was 2,2'-(1,4 phenylene bis (methanylylidene)) dicyclohexanedione.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kanker adalah salah satu penyakit penyebab kematian utama di dunia, terutama di negara berkembang. WHO melaporkan sekitar 7,4 juta (13%) orang meninggal pada tahun 2007 dikarenakan penyakit kanker (Anonim, 2009). Penyakit ini pada dasarnya disebabkan karena adanya mutasi pada DNA sel yang menyebabkan kemungkinan terjadinya neoplasma (tumor) sehingga terdapat gangguan pada proses regulasi homeostasis. Neoplasma ialah kumpulan sel abnormal yang terbentuk oleh sel-sel yang tumbuh terus menerus secara tidak terbatas, tidak berkoordinasi dengan jaringan sekitarnya dan tidak berguna bagi tubuh. Pertumbuhan yang tidak terkontrol dan terjadi dengan cepat dapat mengarah ke pertumbuhan jinak (benign) maupun ganas (malignant atau kanker). Tumor jinak biasanya tidak menginvasi dan tidak menyebar ke jaringan lain sekitarnya. Sedangkan tumor ganas atau kanker dapat menginvasi jaringan lain dan beranak sebar ke tempat jauh (metastasis) bahkan dapat menimbulkan kematian (Chrestella, 2009).
memperlihatkan bahwa sel tumor tidak dapat membesar lebih dari 1-2 mm kecuali tumor ini memiliki vaskularisasi yang baik. Pembentukan pembuluh darah baru merupakan jalur utama tumor primer untuk berkembang menjadi sel kanker (malignant cell) dan masuk ke dalam sirkulasi sistemik untuk beranak sebar ke tempat jauh (metastasis) (Bisacchi, Benelli, Vanzetto, Ferrari, Tosetti, Albini, 2003). Pada tahun 1976 Gullino memperlihatkan bahwa sel pre-malignant memperoleh faktor angiogenik dengan kapasitas yang besar sebagai bagian dari transformasi menjadi sel malignant (Gullino, 1978). Jadi pada dasarnya pertumbuhan tumor untuk berkembang menjadi sel kanker dan dapat beranak sebar (metastasis) dipengaruhi oleh keseimbangan faktor angiogenik dan faktor yang menghambat faktor angiogenik.
Gugus yang berperan dalam efek inhibitor angiogenesis pada kurkumin dan turunannya adalah gugus α,β tak jenuh diketon (Moos et al., 2004). Jika dilihat maka dalam strukturnya kurkumin memiliki dua gugus α,β tak jenuh diketon. Tetapi kedua gugus tersebut kemungkinan tidaklah aktif seluruhnya, hal ini karena kurkumin cenderung akan mengalami tautomerisasi keto-enol. Kurkumin memiliki bentuk enol yang dominan pada keseimbangan tautomerisasi keto-enol dibandingkan bentuk keto nya (sekitar 95%) dimana diketahui bahwa bentuk keto lah yang bertanggug jawab terhadap peningkatan aktivitas turunan kurkumin (Supardjan, 2005). Untuk meningkatkan aktifitas antiangiogenesis kurkumin diperlukan modifikasi pada strukturnya. Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion merupakan senyawa turunan kurkumin yang berpotensi sebagai inhibitor angiogenesis yang lebih poten. Hal ini karena pada strukturnya memiliki dua gugus α,β tak jenuh diketon yang mana keduanya diprediksi akan memiliki bentuk tautomerisasi keto yang lebih dominan. Adanya dua gugus α,β tak jenuh diketon yang memiliki bentuk tautomerisasi keto berarti memiiki dua sisi aktif yang dapat bekerja sebagai inhibitor angiogenesis. Sehingga diharapkan aktivitasnya sebagai inhibitor angiogenesis akan lebih baik dibanding kurkumin.
dalam strukturnya sudah tidak memiliki gugus metilen aktif sehingga diharapkan stabilitasnya juga meningkat dibandingkan dengan kurkumin.
Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dapat disintesis dari starting material 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid dengan katalis basa seperti kalium hidroksida (KOH). Reaksi yang digunakan dalam sintesis senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion adalah reaksi kondensasi aldol silang, di mana reaksi kondensasi aldol silang merupakan suatu reaksi antara sebuah aldehida tanpa hidrogen alfa dengan suatu keton atau aldehid yang memiliki hidrogen alfa. Prinsip reaksi kondensasi aldol silang adalah reaksi adisi dimana dua molekul atau lebih bergabung menjadi satu molekul yang lebih besar, dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul kecil. Produk reaksi kondensasi aldol silang adalah senyawa enon berkonjugasi alfa-beta (Fessenden dan Fessenden, 1994).
1. Permasalahan
Apakah senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dapat disintesis dari 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid dengan katalis kalium hidroksida (KOH) ?
2. Keaslian Penelitian
Sejauh penelusuran peneliti, senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion belum pernah disintesis sebelumnya.
3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat teoritis
Untuk memberikan informasi mengenai sintesis 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dari 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid dengan katalis kalium hiroksida (KOH).
b. Manfaat metodologi
Untuk memberikan pengetahuan tentang cara sintesis 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dengan menggunakan reaksi kondensasi aldol silang.
c. Manfaat praktis
Untuk memberikan informasi adanya senyawa yang berpotensi sebagai inhibitor angiogenesis.
B. Tujuan Penelitian
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Kanker dan Tumor
Kanker adalah salah satu penyakit penyebab kematian utama di dunia, terutama di negara berkembang. WHO melaporkan sekitar 7,4 juta (13%) orang meninggal pada tahun 2007 dikarenakan penyakit kanker (Anonim, 2009). Penyakit ini pada dasarnya disebabkan karena adanya mutasi pada DNA sel yang menyebabkan kemungkinan terjadinya neoplasma (tumor) sehingga terdapat gangguan pada proses regulasi homeostasis. Neoplasma ialah kumpulan sel abnormal yang terbentuk oleh sel-sel yang tumbuh terus menerus secara tidak terbatas, tidak berkoordinasi dengan jaringan sekitarnya dan tidak berguna bagi tubuh. Pertumbuhan tak terkontrol yang seringnya terjadi dengan cepat itu dapat mengarah ke pertumbuhan jinak (benign) maupun ganas (malignant atau kanker). Tumor jinak biasanya tidak menginvasi dan tidak menyebar ke jaringan lain sekitarnya. Sedangkan tumor ganas dapat menginvasi jaringan lain dan menyebar ke tempat jauh (metastasis) bahkan dapat menimbulkan kematian (Chrestella, 2009).
Sel-sel kanker dapat melepaskan molekul untuk mengaktifkan proses angiogenesis (Chrestella, 2009). Hal ini barguna untuk mensuplai nutrisi dan
(malignant cell) dan masuk ke dalam sirkulasi sistemik untuk beranak sebar ke tempat jauh (metastasis) (Bisacchi et al., 2003). Pada tahun 1976 Gullino memperlihatkan bahwa sel pre-malignant memperoleh faktor angiogenik dengan kapasitas yang besar sebagai bagian dari transformasi menjadi sel malignant (Gullino, 1978).
B. Angiogenesis dan Antiangiogenesis
Angiogenesis adalah proses pembentukan pembuluh darah baru, yang berperan penting dalam kelangsungan hidup, pertumbuhan, dan penyebaran sel kanker (Folkman, 1990). Sel tumor memerlukan pembentukan pembuluh darah baru ini untuk mensuplai nutrisi dan oksigen, serta mengeluarkan sisa metabolisme agar dapat tumbuh lebih dari 2-3 mm (Carmeliet, 2001). Dari hasil penelitian memperlihatkan bahwa sel tumor tidak dapat membesar lebih dari 1-2 mm kecuali tumor ini memiliki vaskularisasi yang baik. Zona 1-2 mm merupakan jarak maksimal nutrisi dan oksigen yang berasal dari pembuluh darah dapat berdifusi ke jaringan sekitarnya. Oleh karena itu, untuk dapat mencapai ukuran yang lebih besar, maka diperlukan neovaskularisasi guna mendukung nutrisi jaringan tumor baru, yaitu dengan menstimulus sekresi polipeptida seperti Insulin like Growth Factor (IGF), Platelet Derived Growth Factor (PDGF), Granulosit
Macrophage Colony Stimulating Factor (GM-CSF) dan Interleukin-1 (IL-I)
(Chrestella, 2009).
endothelial growth factor (VEGF) yang paling poten (Sledge and Miller, 2003).
Ketika angiogenic growth factor (AGF) dihasilkan lebih banyak daripada angiogenik inhibitor maka akan cenderung mengalami pembentukan pembuluh darah baru. Sedangkan ketika angiogenesis inhibitor lebih dominan maka proses angiogenesis akan terhenti (Zetter, 1998).
Menurut National Cancer Institute, dua protein yang memainkan peran dalam pembentukan pembuluh darah yang paling penting dalam mempertahankan pertumbuhan tumor adalah vascular endothelial growth factor (VEGF) dan basic
fibroblast growth factor (bFGF). VEGF dan bFGF diproduksi oleh beberapa jenis
sel kanker serta sel-sel normal (Anonim, 2003).
C. Kurkumin
Gambar 1. Struktur Kurkumin
Kurkumin (1,7-bis (4’-hidroksi-3’-metoksifenil)-1,6-heptadiena-3,5-dion) yang merupakan komponen aktif dari rhizoma Curcuma longa L. Senyawa ini dapat menghambat inisiasi, promosi, dan metastasis tumor. Senyawa ini juga telah diteliti dan berpotensi sebagai antiangiogenesis (Gururaj et al., 2002). Gugus β diketon dan ikatan rangkap telah dibuktikan berperan pada aktivitas antikanker dan antimutagenik kurkumin (Majeed et al., 1995).
Gambar 2. Tautomeri Keto-Enol Kurkumin
angiogenesis dan dapat pula menekan proses apoptosis pada berbagai sel tumor (Aggarwal et al., 2003). Dalam larutan, kurkumin diketahui ada dalam kesetimbangan tautomeri keto-enol tetapi lebih dari 95% nya adalah bentuk enol (Stankovic, 2004). Bentuk tautomeri tersebut berpengaruh terhadap sebaran muatan positif struktur kurkumin dan turunannya. Semakin bertambah sebaran muatan positif, menunjukkan aktivitas yang semakin meningkat. Stabilisasi struktur keto bertanggung jawab terhadap peningkatan aktivitas turunan kurkumin (Supardjan, 2005).
Robinson et.al. (2003) merancang senyawa-senyawa enon aromatik dan dienon aromatik yang merupakan analog kurkumin sebagai inhibitor angiogenesis. Senyawa-senyawa tersebut dilaporkan aktif sebagai inhibitor angiogenesis dengan penghambatan antara 87,1-98,2% pada konsentrasi 3 µg/mL
dan antara 90,4-98,1% pada konsentrasi 6 µg/mL. Dua cincin aromatis baik simetris maupun tidak simetris menentukan potensi ikatan antara senyawa obat dengan reseptor.
D. Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion
cenderung akan mengalami tautomerisasi keto-enol. Kurkumin memiliki bentuk enol yang dominan pada keseimbangan tautomerisasi keto-enol dibandingkan bentuk keto nya (sekitar 95%) dimana diketahui bahwa bentuk keto lah yang bertanggug jawab terhadap peningkatan aktivitas turunan kurkumin (Supardjan, 2005).
Dalam modifikasi molekul untuk meningkatkan aktivitas suatu senyawa dikenal istilah duplikasi dimana dilakukan penggabungan gugus atau molekul yang identik melalui pembentukan ikatan kovalen atau jembatan gugus tertentu (Siswandono & Soekarjo, 1998). Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion merupakan senyawa turunan kurkumin yang berpotensi sebagai inhibitor angiogenesis yang lebih poten. Hal ini karena pada strukturnya memiliki dua gugus α,β tak jenuh diketon yang mana keduanya diprediksi akan memiliki bentuk tautomerisasi keto yang lebih dominan. Adanya dua gugus α,β tak jenuh diketon yang memiliki bentuk tautomerisasi keto berarti memiiki dua sisi aktif yang dapat bekerja sebagai inhibitor angiogenesis. Sehingga diharapkan aktivitasnya sebagai inhibitor angiogenesis akan lebih baik dibanding kurkumin.
E. Sintesis Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena))
disikloheksanadion
Senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dapat disintesis dari starting material 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid dengan katalis basa seperti kalium hidroksida (KOH). Terephthalaldehid merupakan senyawa berbentuk kristal putih, dengan rumus molekul C8H6O2 dan
berat molekul 134,13 g/mol. Senyawa ini memiliki titik lebur 114-116°C dan titik didih 245-248°C. Terephthalaldehid larut dalam air panas, alkohol, dan eter (Lide, 2004). Sedangkan 1,3-sikloheksanadion atau biasa disebut dihidroresorsinol berbentuk kristal berwarna abu-abu kecoklatan dengan rumus molekul C6H8O2
dan berat molekul 112,12 g/mol dan titik didih 235,1°C. Senyawa ini memiliki titik lebur 103-105°C. 1,3-sikloheksanadion larut dalam air, alkohol dan kloroform (Lide, 2004).
Dalam suasana basa, hidrogen alfa pada 1,3-sikloheksanadion akan terdeprotonasi membentuk ion enolat yang berperan sebagai nukleofil. Pembentukan ion enolat akan meningkatkan nukleofilisitas dari C alfa 1,3-sikloheksanadion yang kemudian akan menyerang atom C karbonil dari terephthalaldehid. Dari reaksi tersebut akan terbentuk produk senyawa β-hidroksi keton. Senyawa ini mudah mengalami dehidrasi sehingga menghasilkan senyawa ikatan rangkap dua antara atom karbon α dan karbon β yaitu 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
Analisis diskoneksi senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion
F. Uji Pendahuluan
Uji pendahuluan dilakukan dengan tujuan mengetahui karakteristik dari senyawa hasil reaksi, biasanya meliputi pemeriksaan organoleptis, pemeriksaan kelarutan, pemeriksaan titik lebur, dan uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT).
1. Pemeriksaan organoleptis
Uji ini merupakan uji yang paling sederhana dan memuat paparan mengenai suatu zat secara umum meliputi bentuk, warna, dan bau. Pernyataan dalam pemeriksaan organoleptis tidak cukup kuat dijadikan syarat baku. Namun secara tidak langsung dapat membantu dalam penilaian pendahuluan terhadap zat yang bersangkutan (Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan, 1995).
2. Pemeriksaan Kelarutan
Pemeriksaan kelarutan dilakukan untuk mengidentifikasi atau mengetahui sifat fisik suatu zat. Pemeriksaan kelarutan zat padat dalam cairan dilakukan dengan melarutkan suatu zat hingga larutan tepat jenuh pada suhu yang terkontrol, kemudian hasilnya dibandingkan dengan standar. Hasil pemeriksaan kelarutan diharapkan sesuai dengan yang tercantum dalam standar. Dalam setiap pemeriksaan kelarutan, kemurnian zat dan pelarut harus terjamin karena adanya sedikit pengotor dapat menyebabkan terjadinya variasi hasil (Jenkins, 1965)
terlarut ionik dan zat polar lain. Pelarut semipolar seperti alkohol dapat dapat menginduksi suatu derajat polaritas tertentu dalam molekul non polar, sehingga menjadi dapat larut dalam alkohol. Maka pelarut semipolar ini dapat bertindak sebagai pelarut perantara yang dapat menyebabkan bercampurnya cairan polar dan nonpolar. Pelarut nonpolar dapat melarutkan zat terlarut non polar melalui interaksi dipol induksi. Selain momen dipol, faktor lain yang berpengaruh terhadap kelarutan zat antara lain tetapan dielektrik, asosiasi, solvasi, tekanan dalam, reaksi asam-basa dan faktor-faktor lainnya (Martin dan Bustamante, 1993).
3. Pemeriksaan titik lebur
Titik lebur adalah proses perubahan fisika pada suhu tertentu yang mengakibatkan padatan mulai berubah menjadi cair pada tekanan atsmosfer. Jika suhu dinaikkan, terjadi penyerapan energi oleh molekul senyawa sehingga bila energi yang diserap cukup besar maka akan terjadi vibrasi dan rotasi dari molekul tersebut. Bila suhu tetap dinaikkan terus maka molekul akan rusak dan berubah menjadi cairan. Pada keadaan cair, molekul masih terikat satu dengan lainnya tetapi sudah tidak teratur lagi (Bradstatter, 1971).
4. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
Kromatografi lapis tipis dapat digunakan untuk mengidentifikasi komponen tertentu. Teknik ini sering dilakukan dengan lempeng kaca atau plastik yang dilapisi dengan fase diam. Senyawa yang akan dianalisis ditotolkan pada dasar lempengan yang dilapisi fase diam dan dielusi dengan fase gerak yang akan bergerak naik oleh karena gaya kapilaritas (Bresnick, 1996).
Jika fase diam bersifat polar maka senyawa yang bersifat polar akan melekat lebih kuat pada lempeng daripada senyawa non polar akibat interaksi tarik-menarik dipol-dipol. Senyawa non polar kurang melekat pada fase diam polar sehingga terelusi lebih cepat. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa jarak rambat senyawa pada lempengan dapat digunakan sebagai cerminan polaritas suatu senyawa (Bresnick, 1996).
Identifikasi adalah suatu proses mendapatkan identitas dari senyawa yang dianalisis. Identifikasi dari komponen yang dianalisis memiliki prinsip bahwa setiap komponen memiliki kondisi dan karakteristik pada kromatogram yang disebut sebagai harga Rf. Variasi harga Rf dapat
dibandingkan antara senyawa yang dicari dengan senyawa standarnya dalam kromatogram yang sama (Gasparic dan Churacek, 1978).
kromatografi lapis tipis (KLT) dapat digunakan untuk menguji kemurnian secara kualitatif dari campuran suatu senyawa. Hal ini berkaitan untuk pembuktian ada atau tidaknya komponen yang dicari dan apakah komponen tersebut murni atau tidak. (Gasparic dan Churacek, 1978).
5. Kromatografi Gas
Kromatografi gas merupakan instrumen analitis yang memberikan informasi baik kualitatif maupun kuantitatif mengenai komponen suatu sampel. Sampel akan mengalami proses pemisahan dalam kolom, kemudian dideteksi dan direkam sebagai pita elusi (Day and Underwood, 1996).
Data kromatografi gas biasanya terdiri atas waktu tambat atau retensi berbagai komponen campuran. Waktu retensi diukur mulai dari titik penyuntikan sampai titik maksimum puncak dan sangat khas untuk senyawa tertentu pada kondisi tertentu (kolom, suhu, gas pembawa, laju aliran) (Gritter, 1991).
Metode kromatografi gas dan spektrometri massa memberikan keuntungan saat keduanya digunakan secara bersamaan. Proses pemisahan dilakukan oleh kromatografi gas, sedangkan proses identifikasi dan kuantitatif dilakukan oleh spektrometri massa. Keuntungan dari kromatografi gas-spektrometri massa antara lain metode ini dapat digunakan untuk hampir semua jenis analit, memiliki batas deteksi yang rendah, dan memberi informasi penting tentang spektra massa dari suatu senyawa organik (Dean, 1995).
G. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Spektrofotometri Inframerah
Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk mengetahui gugus fungsional yang terdapat dari suatu senyawa. Namun demikian, spektrofotometri ini tidak memberikan informasi mengenai struktur sebanyak yang diberikan spektroskopi Nuclear Magnetic Resonance (spektroskopi NMR).
Semua ikatan kimia memiliki frekuensi khas yang dapat membuat ikatan mengulir (stretch) atau menekuk (blend). Bila frekuensi energi elektromagnetik inframerah yang dilewatkan pada suatu molekul sama dengan frekuensi mengulur atau menekuknya ikatan maka energi tersebut akan diserap. Serapan inilah yang dapat direkam oleh detektor pada spektrofotometer inframerah (Bresnick, 1996).
2. Spektroskopi Massa
Prinsip dalam spektroskopi massa adalah terjadinya tabrakan antara sebuah molekul organik dengan salah satu elektron berenergi tinggi yang menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul tersebut dan membentuk ion positif organik. Ion positif organik yang dihasilkan dari penembakan elektron berenergi tinggi ini tidak stabil dan pecah menjadi fragmen kecil, baik berbentuk radikal bebas maupun ion-ion lain. Dalam sebuah spektrometer massa, hanya fragmen bermuatan positif yang akan terdeteksi.
dari partikel yang terdeteksi dalam spektra massa adalah +1. Nilai m/z ion semacam ini sama dengan massanya. Dari segi praktis, spektra massa adalah rekaman dari massa partikel terhadap kelimpahan relatif partikel tersebut.
Pecahnya suatu molekul atau ion menjadi fragmen-fragmen bergantung pada kerangka karbon dan gugus fungsional yang ada. Oleh karena itu, struktur dan massa fragmen memberikan petunjuk mengenai struktur molekul induknya. Selain itu, spektra massa digunakan juga untuk menentukan bobot molekul suatu senyawa (Fessenden and Fessenden, 1994).
H. Landasan Teori
Reaksi kondensasi aldol silang adalah reaksi antara suatu senyawa karbonil dengan sedikitnya satu hidrogen α dengan senyawa karbonil lain yang tidak memiliki hidrogen α dalam suasana basa. Oleh karena itu dengan mereaksikan 1,3-sikloheksanadion yang memiliki hidrogen α yang diapit oleh dua gugus keton dan terephthalaldehid yang merupakan karbonil tanpa hidrogen α dengan katalis basa kuat yaitu KOH akan menghasilkan senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
Gambar 4. Reaksi Umum Sintesis Senyawa 2,2´-(1,4 Fenilena bis (Metanililidena)) Disikloheksanadion
I. Hipotesis
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimental deskriptif non-analitik. Pada penelitian ini tidak ada perlakuan pada subjek uji dan hanya dipaparkan fenomena yang terjadi yang tidak terdapat hubungan sebab akibat.
B. Definisi Operasional
1. Reaktan adalah bahan yang digunakan untuk penelitian. Reaktan yang digunakan dalam penelitian ini adalah terephthalaldehid dan 1,3-sikloheksandion.
2. Katalis adalah suatu senyawa yang digunakan dalam reaksi untuk meningkatkan laju reaksi kimia. Dalam penelitian ini digunakan katalis kalium hidroksida.
3. Senyawa target adalah senyawa yang diharapkan terbentuk dari reaksi. Senyawa target yang diharapkan terbentuk adalah senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
C. Bahan Penelitian
D. Alat Penelitian
Pengaduk magnetik, pengering (Memmert Oven Model 400), neraca analitik (Mextler PM 100), thermophan (Electrothermal 9100), Seperangkat alat gelas, klem, statif, termometer, corong Buchner, spektrofotometer IR (IR Shimadzu Prestige-21), kromatografi gas-spektrometer massa (Shimadzu QP
2010S), lampu UV254 nm, mikropipet, baskom, chamber, kertas saring, dropple
plate.
E. Tata Cara Penelitian
1. Sintesis 2,2’-(1,4 fenilena bis (methanilidena)) disikloheksanadion dengan katalis KOH 1,0 N
2. Uji Pendahuluan a. Organoleptis
Uji organoleptis meliputi bentuk, warna, dan bau senyawa hasil sintesis. Kemudian hasil pengamatan dibandingkan dengan reaktan yang digunakan dalam penelitian yaitu 1,3-sikloheksanadion, dan terephthalaldehid.
b. Uji kelarutan senyawa hasil sintesis
Senyawa hasil sintesis sebanyak 10 mg dimasukkan ke dalam beberapa tabung reaksi, kemudian ditambahkan dengan akuades tetes demi tetes, amati kelarutannya. Pelarut lain yaitu aseton, dimetil sulfoksida, etanol, piridin dan kloroform dilakukan dengan prosedur yang sama. Kemudian dibandingkan dengan reaktan yang digunakan dalam penelitian yaitu 1,3-sikloheksanadion, dan terephthalaldehid.
c. Uji titik lebur
Sejumlah kristal hasil sintesis dimasukkan ke dalam electrothermal capillary tubes, kemudian dimasukkan ke dalam alat
pengukur titik lebur (thermophan). Amati peleburan kristalnya dan catat suhu waktu pertama kali melebur hingga kristal melebur seluruhnya dengan kenaikan suhu 0,2°C tiap menitnya.
d. Uji kemurnian menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT)
sudah diaktifkan pada suhu 1000C selama 30 menit. Pengembangan dilakukan dengan jarak rambat 10 cm. Fase gerak yang digunakan yaitu kloroform:etil asetat (1:9); dan n-heksan:etil asetat (1:1).
e. Kromatografi gas
Pemisahan dan pemeriksaan kemurnian senyawa hasil sintesis dilakukan menggunakan instrumen kromatografi gas dengan kondisi alat: suhu injektor 310°C, jenis kolom Rastek RXi-5MS, panjang kolom 30 meter, suhu kolom diprogram 100-305°C, gas pembawa helium, tekanan 22,0 kPa, kecepatan alir fase gerak 0,50 mL/menit, dan detektor TCD. Cuplikan senyawa hasil sintesis dilarutkan dalam dimetil sulfoksida, kemudian diinjeksikan kedalam injektor pada alat kromatografi gas. Aliran gas dari gas pengangkut helium akan membawa cuplikan yang sudah diuapkan masuk kedalam kolom RXi-5MS yang dilapisi fase cair dimethylpolysiloxane. Selanjutnya cuplikan diukur oleh detektor hingga
diperoleh suatu kromatogram. 3. Elusidasi struktur senyawa hasil sintesis
a. Spektrofotometri inframerah
oleh detektor hingga didapat spektra inframerah dari senyawa yang bersangkutan. Bilangan gelombang yang digunakan 400-4000 nm.
b. Spektrometri massa
Uap cuplikan senyawa hasil sintesis yang keluar dari kolom kromatografi gas dialirkan ke dalam kamar pengion pada spektromoter massa untuk ditembak dengan seberkas elektron hingga terfragmentasi. Jenis pengionan yang digunakan adalah EI (Electron Impact) 70 eV. Fragmen-fragmen akan melewati lempeng mempercepat ion dan didorong menuju tabung analisator, dimana partikel-partikel akan dibelokkan dalam medan magnet dan menimbulkan arus pada kolektor yang sebanding dengan kelimpahan relatif setiap fragmennya. Kelimpahan relatif setiap fragmen akan dicatat dan menghasilkan data spektra massa.
F. Analisis Hasil
1. Crude Product
Perhitungan crude product ini dilakukan setelah didapatkan serbuk kering hasil sintesis. Berat serbuk kering hasil sintesis ditimbang dan ditetapkan sebagai crude product.
2. Analisis Pendahuluan
3. Elusidasi Struktur
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion
Sintesis senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dilakukan dengan mereaksikan 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid dalam pelarut etanol melalui reaksi kondensasi aldol silang. Terephthalaldehid memiliki dua gugus aldehid aromatik sedangkan 1,3-siklokeksanadion memiliki 2 gugus keton dengan enam hidrogen alfa, kedua senyawa tersebut memungkinkan untuk bereaksi melalui reaksi kondensasi aldol silang membantuk 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion. Hal ini karena reaksi kondensasi aldol silang adalah reaksi antara suatu senyawa karbonil dengan sedikitnya satu hidrogen α (1,3-sikloheksanadion) dengan senyawa karbonil lain yang tidak memiliki hidrogen α (terephthalaldehid) dalam suasana basa (kalium hidroksida).
Gambar 5. Enam Hidrogen Alfa pada 1,3-Sikloheksanadion
(ion enolat) yang distabilkan oleh resonansi. Hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugusan karbonil pada 1,3-sikloheksanadion memiliki kasaman yang lebih tinggi dibandingkan hidrogen alfa yang tidak diapit oleh gugusan karbonil, sehingga hidrogen alfa diapit oleh dua gugus karbonil akan lebih mudah dilepas dengan adanya katalis basa. Walaupun hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugus karbonil tersebut memiliki keasaman yang tinggi, tetapi hidrogen ini cukup terintangi (halangan sterik) karena adanya dua gugus karbonil yang mengapitnya. Sehingga pada penelitian ini digunakan katalis basa kuat yaitu kalium hidroksida (KOH) dengan tujuan agar hidrogen alfa tersebut dapat diambil dan terbentuk ion enolat. Hal ini akan menyebabkan 1,3-sikloheksanadion bertindak sebagai nuklofil.
Pembentukan ion enolat ini mula-mula diawali dengan penyerangan ion hidroksi yang berasal dari ionisasi kalium hidroksida (KOH) terhadap hidrogen alfa 1,3-sikloheksanadion. Kemudian terbentuk ion enolat 1,3-sikloheksanadion yang terstabilkan oleh adanya resonansi yang akan bertindak sebagai nukleofil terhadap terephthalaldehid.
Gambar 7. Dua Gugus Aldehid pada Terephthalaldehid
Terephthalaldehid memiliki dua gugus aldehid pada strukturnya, hal ini menyebabkan ion enolat dari 1,3-sikloheksanadion yang bersifat nukleofil akan menyerang karbon karbonil pada terephthalaldehid yang bertindak sebagai elektrofil. Hal ini karena adanya induksi dari atom oksigen yang lebih elektronegatif daripada atom karbon menyebabkan atom karbon pada gugus karbonil aldehid menjadi bermuatan parsial positif. Dua gugus karbonil pada terephthalaldehid memiliki muatan parsial positif yang sama, sehingga ion enolat pada 1,3-sikloheksanadion akan menyerang kedua gugus karbonil tersebut.
Penyerangan dua gugus karbonil terephthalaldehid oleh ion enolat 1,3-sikloheksanadion ini akan menghasilkan ion alkoksida. Ion alkoksida yang terbentuk akan terprotonasi membentuk senyawa intermediet β-hidroksi karbonil, yang kemudian mengalami dehidrasi membentuk senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
Dalam pelaksanaan sintesis, katalis dibuat dengan melarutkan KOH dalam aquadest, hal ini dikarenakan KOH agak sukar larut dalam etanol. Katalis dibuat berupa larutan KOH encer, hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya reaksi Cannizaro yaitu reaksi oksidasi-reduksi dari terephthalaldehid. Katalis ditambahkan terakhir dengan tujuan untuk mencegah terjadinya self condensation antara 1,3-sikloheksanadion sendiri, hal ini karena 1,3-sikloheksanadion juga memiliki gugus karbonil yang bermuatan parsial positif yang dapat diserang oleh ion enolat yang bersifat nukleofil.
Gambar 10. Self Condensation dari 1,3-Sikloheksanadion
Pada penelitian ini digunakan etanol sebagai pelarut hal ini karena etanol dapat melarutkan kedua starting material. Selain itu karena, etanol cenderung untuk tidak bereaksi dengan gugus karbonil. Walaupun dapat membentuk asetal, hemiasetal, ketal ataupun hemiketal dengan gugusan karbonil hal ini dapat dihindari karena reaksi ini dikatalisis oleh asam kuat sedangkan dalam penelitian ini digunakan katalis basa kuat.
Dipilih aquadest sebagai kosolven KOH, hal ini karena aquadest cenderung untuk tidak bereaksi dengan gugus karbonil. Walaupun dapat membentuk hidrat dengan gugusan karbonil tetapi kemungkinannya sangat kecil untuk dapat membentuk hidrat yang stabil dan reaksi ini bersifat reversibel sehingga akan kembali ke bentuk karbonilnya.
senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion, hal ini karena krisal baru muncul sesaat setelah dimasukkan ke dalam wadah berisi es.
Pada sintesis ini, dilakukan pengadukan dengan kecepatan 500 rpm. Fungsi dari pengadukan adalah untuk mempermudah terjadinya reaksi antar starting material. Adanya pengadukan akan meningkatkan pergerakan molekul starting material sehingga kemungkinan terjadi tumbukan antar starting material semakin besar. Dengan demikian kemungkinan terjadi reaksi antar starting material semakin besar. Pengadukan dilakukan selama 60 menit, diharapkan semua starting material telah bereaksi membentuk senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion.
Hasil yang didapat berupa cairan kental berwarna putih seperti susu, kemudian ke dalam erlenmeyer ditambahkan sebanyak 400 mL aquadest. Penambahan aquadest ini bertujuan untuk mendesak kristal yang telah terbentuk yang masih terlarut dalam etanol. Hal ini karena senyawa hasil sintesis jika dilihat dari strukturnya memiliki banyak bagian hidrokarbon sehingga diperkirakan akan bersifat hidrofob. Kristal yang ada kemudian disaring menggunakan kertas saring dengan corong buchner. Setelah itu serbuk kristal yang didapat dipanaskan dalam oven pada suhu 100°C selama 1 jam untuk menghilangkan air yang masih ada dalam serbuk tersebut sehingga didapatkan serbuk kering hasil sintesis.
hal ini masih perlu analisis lebih lanjut untuk memastikan apakah kristal yang didapat merupakan senyawa target yaitu 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion. Hal ini disebabkan pada 1,3-sikloheksanadion terdapat enam hidrogen alfa sehingga memungkinkan untuk terjadinya reaksi samping, yaitu hidrogen alfa yang mengalami reaksi kondensasi bukan yang diapit oleh dua gugusan karbonil. Selain itu juga tidak melepas kemungkinan terjadinya reaksi samping dimana hanya satu gugus aldehid dari terephthalaldehid yang diserang atau adanya reaksi staring material dengan pelarut yang digunakan.
B. Uji Pendahuluan
1. Uji organoleptis
Uji organoleptis dilakukan terhadap serbuk hasil sintesis. Dari uji organoleptis yang dilakukan diperoleh data sebagai berikut:
Tabel I. Data Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis; 1,3-Sikloheksanadion; dan Terephthalaldehid
Pengamatan Senyawa Hasil Sintesis
Terephthalaldehid 1,3-sikloheksanadion
Bentuk serbuk kristal Serbuk
Warna putih putih putih kekuningan
Bau khas khas Khas
Gambar
serbuk bukan kristal. Sedangkan 1,3-sikloheksanadion berbentuk serbuk tetapi memiliki warna yang berbeda yaitu putih kekuningan. Sedangkan masing-masing senyawa baik hasil sintesis maupun starting material memiliki bau yang khas. Berdasarkan data organoleptis yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis bukan merupakan starting material.
2. Uji kelarutan Senyawa Hasil Sintesis
Uji kelarutan dilakukan pada suhu kamar. Data kelarutan memperlihatkan bahwa senyawa hasil sintesis mempunyai sifat relatif asam karena dapat larut dalam piridin yang merupakan basa lemah. Sifat asam ini disebabkan adanya empat gugus keton dalam strukturnya. Selain itu dapat dilihat bahwa senyawa yang terbentuk bersifat kurang polar hal ini terlihat dari kelarutan senyawa yang lebih baik pada pelarut-pelarut yang kurang polar. Dari tabel terlihat bahwa senyawa hasil sintesis dan starting material memiliki kelarutan yang berbeda. Hal ini semakin memperkuat bahwa serbuk hasil sintesis adalah bukan starting material. Uji kelarutan ini juga dilakukan untuk memilih pelarut yang sesuai untuk uji selanjutnya yaitu GC-MS. Pelarut yang dipilih adalah dimetil sulfoksida (DMSO), hal ini karena senyawa hasil sintesis memiliki kelarutan yang baik dan memiliki kemungkinan untuk bereaksi yang lebih kecil dibandingkan piridin yang merupakan basa.
Pelarut Kelarutan Senyawa
Hasil Sintesis Terephthalaldehid
1,3-Sikloheksanadion Aquadest praktis tidak larut agak sukar larut Larut
Dimetil sulfoksida
larut larut Larut
Etanol sukar larut larut mudah larut
Aseton agak sukar larut larut Larut Piridin mudah larut larut mudah larut
Kloroform sukar larut larut Larut
3. Uji Titik Lebur Senyawa Hasil Sintesis
Dari pengujian titik lebur diketahui bahwa jarak lebur senyawa hasil sintesis adalah 218-220°C. Jarak titik lebur sebesar 2°C menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis merupakan senyawa murni. Selain itu, dari data ini dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis sudah bukan merupakan terephthalaldehid atau 1,3-sikloheksanadion karena memiliki titik lebur yang berbeda. Titik lebur senyawa hasil sintesis yang jauh lebih besar dibandingkan terephthalaldehid atau 1,3-sikloheksanadion disebabkan karena ukuran molekul senyawa hasil sintesis yang jauh lebih besar dibandingkan starting material. Hal ini karena semakin besar ukuran molekul, titik lebur semakin tinggi.
Tabel III. Data titik lebur senyawa hasil sintesis; 1,3-sikloheksanadion; dan terephthalaldehid
Senyawa Jarak Lebur (°C)
Senyawa Hasil Sintesis 218-220
Terephthalaldehid 114-116 1,3-sikloheksanadion 103-105
Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT) terhadap senyawa hasil sintesis dapat digunakan untuk mengetahui apakah senyawa hasil sintesis berbeda dengan starting material (sudah terbentuk senyawa baru). Uji KLT pada penelitian ini menggunakan fase diam silika gel GF254 dengan fase
gerak n-heksan:etil asetat (1:1) dan fase gerak kloroform : etil asetat (9:1). Dari hasil penelitian diperoleh hasil sebagai berikut:
I II
Gambar 11. Hasil Uji KLT dengan Fase Gerak n-Heksan:Etil Asetat (1:1) pada gambar I dan Fase Gerak Etil Asetat:Kloroform (9:1) pada gambar II,
dimana A (1,3-sikloheksanadion standar); B (terephthalaldehid standar); dan C (senyawa hasil sintesis)
1,3-sikloheksanadion standar, bercak B adalah terephthalaldehid standar, dan bercak C adalah senyawa hasil sintesis.
Dari hasil uji KLT terlihat senyawa hasil sintesis lebih terbawa oleh fase gerak n-heksan:etil asetat (1:1) dibanding fase gerak kloroform:etil asetat (1:9). Hal ini kemungkinan karena interaksi senyawa hasil sintesis dengan fase gerak kloroform:etil asetat (1:9) lebih lemah dibandingkan interaksi dengan n-heksan:etil asetat (1:1). Hal ini karena banyaknya bagian hidrokarbon pada senyawa hasil sintesis yang memungkinkan terjadinya interaksi van der wall’s dengan n-heksan lebih kuat dibanding kloroform. Sedangkan empat gugusan keton pada senyawa hasil sintesis memungkinkan interaksi berupa ikatan hidrogen dengan gugus hidroksil pada fase diam pada kedua jenis fase gerak.
Gambar 12. Interaksi Senyawa Hasil Sintesis dengan Fase Diam Silika Gel
Dari hasil tersebut terlihat Rf yang berbeda antara senyawa hasil
kecil yaitu 0,2 (Harga Rf kurang ideal), sehingga untuk analisis pada
replikasi selanjutnya digunakan fase gerak n-heksan:etil asetat (1:1).
Gambar 13. Uji KLT Hasil Replikasi dengan Fase Gerak n-Heksan:Etil Asetat (1:1)
Dari hasil uji KLT pada tiga kali replikasi diperoleh harga Rf yang
sama. Sehingga dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis merupakan senyawa yang sama dengan senyawa pada sintesis sebelumnya dan metode yang digunakan reproduksibel.
5. Kromatografi Gas
C. Elusidasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis
1. Pengujian Senyawa hasil Sintesis dengan spektroskopi Massa
Gambar 15. Spektra Massa Senyawa Hasil Sintesis pada Waktu Retensi 27,932 Menit
Dari gambar di atas dapat dilihat profil fragmentasi senyawa hasil sintesis peak dengan waktu retensi 27,932 menit. Peak A yang merupakan ion molekuler dari senyawa hasil sintesis muncul pada m/z=322. Peak ini sesuai dengan berat molekul senyawa hasil sintesis. Hal ini semakin mendukung bahwa senyawa hasil sintesis adalah 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion karena berat molekul senyawa ini adalah 322 g/mol sesuai dengan rumus kimianya C20H18O4. Di sebelah
O
Gambar 16. Usulan Mekanisme Fragmentasi Senyawa Hasil Sintesis Menjadi Fragmen C, E, dan F
Ion C20H18O4+ mengalami fragmetasi dengan melepaskan molekul
C3H3O yaitu peak F pada m/z=55. Ion molekuler juga dapat terfragmentasi
melalui jalur lain yaitu dengan dengan melepaskan C2H4 menghasilkan
Gambar 17. Usulan mekanisme fragmentasi Senyawa Hasil Sintesis
Menjadi Fragmen B dan D
Data-data tersebut mendukung bahwa senyawa hasil sintesis merupakan senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion. Tetapi hal ini perlu didukung IR untuk melihat gugus-gugus fungsional yang terdapat dalam senyawa tersebut.
Gambar 18. Spektra Massa Senyawa Hasil Reaksi Samping
Gambar 19. Kemungkinan Senyawa Hasil Reaksi Samping
2. Pengujian Senyawa hasil Sintesis dengan spektroskopi IR
Pengujian senyawa hasil sintesis dengan spektroskopi FT-IR dilakukan di laboratorium Farmasi UGM. Dari pengujian tersebut didapatkan spektra IR yang menunjukkan gugus fungsi yang terdapat pada senyawa hasil sintesis.
Tabel IV. Interpretasi Pita Vibrasi Senyawa Hasil Sintesis
Peak Literatur Intensitas Gugus
1720,50 (Pretsch, 2009) Kuat (C=O streching) β diketon bentuk keto 1720,50 (Mistry, 2009) Kuat (C=O streching)
keton 6 cincin 1604,77 (Mistry, 2009) Kuat (C=C streching)
Alkena terkonjugasi dengan C=O 1604,77 (Mistry, 2009) Kuat (C=C in plane bending)
Aromatik homosiklik 3086,11 (Mistry, 2009) Medium (=C-H) C-H streching Aromatik homosiklik 833,25 (Mistry, 2009) Sedang (C-H out of plane bending)
Alkena trisubstitusi
yang melebar pada bilangan gelombang 2550 cm-1 (Pretsch, 2009). Sedangkan pada spektra IR senyawa hasil sintesis tidak terlihat serapan yang melebar di area tersebut. Dari kedua hal tersebut maka dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil sintesis tidak memiliki hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugusan keton. Dimana reaksi kondensasi yang terjadi yakni pada hidrogen alfa yang diapit oleh dua gugusan keton. Pada terephthalaldehid tidak memiliki gugusan beta diketon, tetapi pada spektra terlihat pita pada bilangan gelombang 1696 cm-1 dimana spektra tersebut merupakan pita serapan karbonil aromatik dari aldehid yaitu pada 1685-1710 cm-1 (Pretsch, 2009).
1570 cm-1 dari spektra 1,3-sikloheksanadion merupakan pita serapan dari C=O bentuk enolnya. Adanya pita pada 833,25 cm-1 juga memperkuat hasil kondensasi yang terjadi yaitu adanya C-H dari alkena dengan tiga substitusi. Trisubstitusi alkena seharusnya terlihat juga pada bilangan gelombang 3040-3010 cm-1 dengan intensitas medium, tetapi kemungkinan terjadi overlap dengan serapan gugus aromatik sehingga kurang dapat terlihat.
samping yang sangat rendah yaitu 4,35 % dan sensitifitas spektrometer IR yang rendah jika dibandingkan dengan GC-MS.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan data hasil penelitian disimpulkan bahwa senyawa 2,2´-(1,4 fenilena bis (metanililidena)) disikloheksanadion dapat disintesis dari 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid menggunakan katalis kalium hidroksida (KOH) dengan besarnya crude product dari tiga replikasi sebesar 0,695 g; 0,735 g; dan 0,783 g dan kemurnian 94,06 % berdasarkan hasil kromatografi gas.
B. Saran
Daftar Pustaka
Aggarawal, BB., Kumar, A. Aggarawal, MS., and Shishodia, S., 2003, Curcumin derived from Turmeric (Curcuma longa): A Spice for All Seasons, Phytochemical in cancer chemoprevention, 8 (28), 1-9.
Anonim, 2003, Fight Blood Cancer: Angiogenesis, The Leukemia & Lymphoma Society, New York.
Anonim, 2009, Cancer, http://www.who.int/cancer/en/, diakses tanggal 23 November 2010
Anonim, 2011 a, 1,3-cyclohexanedione, http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_frame_disp.cgi?spectrum_type=ir&sdbsno=10165, diakses tanggal 12 Januari 2011
Anonim, 2011 b, terephthalaldehyde, http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_frame_disp.cgi?spectrum_type=ir&sdbsno=3580, diakses tanggal 12 Januari 2011
Anwar, C., Pranowo, H. D., dan Wahyuni, T. D., 1994, Pengantar Praktikum Kimia Organik, UGM Press, Yogyakarta, pp. 73, 189.
Bisacchi, D., Benelli, R., Vanzetto, C., Ferrari, N., Tosetti, F., Albini, A., 2003, Anti-angiogenesis and angioprevention: mechanisms, problems and perspectives, Cancer Detection and Prevention, 27, 229–238.
Bradstatter, M. K., 1971, Thermomicroscopy’s Analysis of Pharmaceutical, Pergamon Press, London, pp. 1-10.
Bresnick, S. D., 1996, Intisari Kimia Organik, Hipokrates Jakarta, pp. 96-97, 101-107.
Bruno, T.J. and Svoronos, P.D.N., 2006, CRC Hanbook of Fundamental Spectroscopic corelation Chart, CRC Press, New York, pp. 29.
Carmeliet, P., 2001, Cardiovascular biology, Creating unique blood vessel, Nature 412, 868-869.
Chrestella, J., 2009, Neoplasma, Departemen Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Medan, pp. 2-6.
Dean, J. A., 1995, Analytical Chemistry Handbook, McGraw-Hill, Inc., New York, pp. 13, 26.
Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1979, Farmakope Indonesia, jilid III, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, pp. 689.
Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan RI, 1995, Farmakope Indonesia, jilid IV, Departemen Kesehatan Republik Indonesia, Jakarta, pp. 589.
Fessenden, R.J, Fessenden, J.S., 1994, Kimia Organik, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta, pp. 179-183.
Folkman, J., 1990, What is the envidence that tumor are angiogenesis dependent?, J. Natl Cancer Inst. 82, 4-6.
Gasparic, J., and Churacek J., 1978, Laboratory Handbook of Paper and Thin Layer Chromatography, Ellis Horwood Limited, England, pp. 63.
Gritter, R.J., Robbitt, J.M., Schwarting, A.E., 1985, Inrtoduction to Chromatography, diterjemahkan oleh Kosasih Padmawinata, Penerbit ITB, Bandung, hal. 151-157.
Gullino, P.M., 1978, Angiogenesis and Oncogenesis, J.Natl Cancer Inst.,61, 43-639.
Gururaj, A. E., Belakavadi M., Venkatesh, D. A., Marm, D., and Salimatha, B. P., 2002, Molecular mechanisms of anti-angiogenic efect of curcumin, Biochem. Biophys. Res. Commun., 297, 934–942.
Ireson, C. R., Orr, S., Jones, D. J. L., Verschoyle, R., Lim, C., Luo, J., Howells, L., Plummer, S., Jukes, R., Williams, M., Farmer, P. B., Steward, W. P., and Gescher, A., 2001, Characterization of metabolites of the chemopreventive agent curcumin in human and rat hepatocytes and in the rat in vivo, and evaluation of their ability to inhibit phorbol ester-induced prostaglandin E2 production, Cancer Research, 61, 1058-1064.
Jenkins, G.L., Knevel, A. M., Digangi, F. E., 1965, Quantitative Pharmaceutical Chemistry, Sixth Edition, McGraw-Hill Book Company, New York.
Lide, D.R., 2004, Handbook of Chemistry and Physics, 84th edition, CRC Press, pp. 38, 138.
Majeed, M., Badmaev, V., Shirakumar U., and Rajendran, R., 1995, Curcuminoids antioxidant phytonutrients, NutriScience Publisher Inc., PisCataway, New Jersey, pp. 3-80.
Martin, A., and Bustamante, P., 1993, Physical Pharmacy Chemical Principles in the Pharmaceutical Sciences, 4th Edition, Lea and Febriger, Philadelphia. Mistry, B.D., 2009, A Handbook of Spectroscopy Data Chemistry, Oxford Book
Company, Jaipur, pp. 38, 40, 41, 46.
Moos, PJ., Edes, K., Mullally, J.E., and Fitzpatrick, FA., 2004, Curcumin impairs tumor suppressor p53 function in colon cancer cells, Carcinogenesis,
25(9), 1611-1617.
Putri, W. D. R., 2009, Kontrol Optimal Pada Model Tumor Anti Angiogenesis,
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-6932-1205100019-Bab1.pdf, diakses tanggal 19 Agustus 2010.
Pretsch, E., Buhlmann, P., Badertscher, M., 2009, Structure Determination of Organic Compound, 4th Edition, Springer, Verlag Berlin Heidelberg, pp. 310, 312.
Robinson, T. P., Ehlers, T., Hubbard IV, R. B., Bai, Xianhe, Arbiser, J. L., Goldsmith, D. J, and Bowen, J.P., 2003, Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Angiogenesis Inhibitors: Aromatic Enone and Dienone Analogues of Curcumin, Bioorg. Med. Chem. Lett., 13, 115-117.
Sastrohamidjodjo, H., 2001, Spektroskopi, Penerbit Liberty, Yogyakarta, pp. 11, 99-100, 163-164.
Siswandono, Soekarjo, B., 1998, Prinsip-Prinsip Rancangan Obat, Airlangga University Press, Surabaya, pp. 145-147.
Sledge Jr., G.W. and Miller, K.D., 2003, Review exploiting the hallmarks of cancer: the future conquest of breast cancer, Eur. J. Cancer, 39, 1668– 1675.
Stankovic, I., 2004, Curcumin, The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, 61 (8), 4.
Tonnesenn H.H., and Karlsen, J., 1985, Studies on curcumin and curcuminoids, VI: Kinetics of Curcumin Degradation in Aqueous Solution, Original Paper, Z. Lebensm. Unters. Fosch, 402-404.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Penimbangan Bahan dan Perhitungan Bobot Teoritis Senyawa Hasil Sintesis
Awal :7,46 mmol 3,73 mmol
Reaksi :7,46 mmol 3,73 mmol 3,73 mmol
Sisa : - - 3,73 mmol
Bobot Teoritis : 3,73 mmol x 322 = 1201,06 mg = 1,2010 gram
Data Penimbangan 1,3-sikloheksanadion
Replikasi I Replikasi II Replikasi III Berat Kertas 0,244 gram 0,432 gram 0,427 gram
Replikasi I Replikasi II Replikasi III Berat Kertas 0,261 gram 0,432 gram 0,431 gram
Lampiran 2. Data Perhitungan Crude Product
Replikasi I
Penimbangan Crude Product :
Berat Kertas + Zat : 1,125 gram Berat Kertas : 0,430 gram Berat Zat : 0,695 gram
Replikasi II
Penimbangan Crude Product :
Berat Kertas + Zat : 1,247 gram Berat Kertas : 0,512 gram Berat Zat : 0,735 gram
Replikasi III
Penimbangan Crude Product :
Lampiran 2. Foto Senyawa Hasil Sintesis dan Rangkaian Alat
Gambar 23. Serbuk Kering Hasil Sintesis
Gambar 24. Senyawa Hasil Sintesis
Lampiran 3. Perhitungan Kepolaran Fase Gerak
Fase Gerak Kode Indeks Polaritas
n-heksan:Etil Asetat (1:1) F1 2,2
Kloroform:Etil Asetat (1:9) F2 4,3
Rumus perhitungan kepolaran senyawa :
P′AB = ΦAPA + ΦBPB
Keterangan : ΦA = fraksi pelarut A
ΦB = fraksi pelarut B
P = polaritas fraksi
P′ = polaritas campuran pelarut
Dimana : n-heksan : 0,0
Etil asetat : 4,4
Kloroform : 4,1
1. Perhitungan Polaritas n-heksan:Etil Asetat (1:1) : Polaritas = 0,5 x 0,0 + 0,5 x 4,4
= 2,2
2. Perhitungan Polaritas Kloroform:Etil Asetat (1:9) : Polaritas = 0,1 x 4,1 + 0,9 x 4,4
Lampiran 4. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Sintesis
Pada lempeng silika gel GF254 ditotolkan senyawa hasil sintesis dan
starting material yaitu 1,3-sikloheksanadion dan terephthalaldehid. Setelah dielusi dengan jarak pengembangan 10 cm diperoleh semua bercak berwarna ungu. Dengan menggunakan rumus perhitungan Rf, didapat nilai Rf masing-masing
bercak:
Rf =
1,3-sikloheksanadion
Terephthalald ehid
Senyawa Hasil Sintesis
F1 F2 F1 F2 F1 F2
Jarak Bercak
Hasil Elusi (cm) 1,5 5,8 1,0 6,3 6,3 2,0
Jarak Elusi (cm) 10 10 10 10 10 10
Lampiran 5. Perhitungan Rf Senyawa Hasil Replikasi
Pada lempeng silika gel GF254 ditotolkan senyawa hasil sintesis pertama
dan senyawa hasil replikasi. Setelah dielusi dengan jarak pengembangan 10 cm diperoleh semua bercak berwarna ungu.
Senyawa Hasil Sintesis
Replikasi I Replikasi II Replikasi III Jarak Bercak Hasil
Elusi (cm) 6,3 6,3 6,3
Jarak Elusi (cm) 10 10 10
Lampiran 9. Spektra Massa Senyawa Hasil Reaksi Samping
BIOGRAFI PENULIS
Fandri Astika Maranantan, penulis skripsi berjudul
