BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Dasar Teori
Sebagian besar zat warna yang digunakan dalam farmasi dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu kationik dan anionik. Orange II tergolong ke dalam zat warna asam (anionik). Zat warna asam biasanya terdiri atas gugus SO3H atau gugus COOH
Dalam larutan yang mengandung air ukuran partikel dr zat warna asam ini (Na+ R-) biasanya lebih kecil dari zat warna basa (R+ X-). Zat warna ini kurang larut dalam alkohol dibandingkan zat warna basa (kationik) dan zat warna ini tidak larut dalam minyak dan lemak. Orange II juga termasuk zat warna. Nama lain orange II adalah 1-p-sulfobenzeneas-2 naphtol sodium salt. Pembuatan orange II melalui 2 tahap yaitu :
a. Reaksi diazotasi Syarat :
Bahan dasar anilin aromatis primer
Suhu harus rendah 0 – 50 C, karena garam diazonium sangat reaktif.
Harus dalam larutan asam kuat ( HCl p/ H2SO4 p)
1
C16H11N2NaO4S
Pada reaksi diazotasi ini akan terbentuk garam diazonium dengan amina aromatis dengan asam nitrit, harus dibuat dr NaNO2 dan HCl karena HNO3 mudah terurai (tidak stabil).
Reaktifitas yang tinggi dari garam diazonium disebabkan oleh kemampuan pereaksi sangat bagus dari gugus N2, karena itu gugus diazonium dapat ditukar oleh berbagai nukleofil.
b. Reaksi coupling Syarat :
Suasana larutan alkalis, netral, asam lemah
Pada reaksi coupling tersebut tidak terjadi asam kuat karena anionnya akan terhidrolisa kembali menjadi senyawa asalnya. Produk coupling mengandung gugus azo (-N = N-) yang biasanya dgunakan sebagai zat warna..
Prinsip reaksi coupling adalah reaksi substitusi elektrofilik pada inti aromatis. Sebagai elektrofil adalah garam diazonium (merupakan elektrofil yang sangat lemah). Struktur resonansi ion diazonium menunjukkan bahwa kedua nitrogen mengemban muatan positif parsial. Jadi inti aromatisnya harus teraktivasi kuat oleh OH, -N.
1.2. Tujuan
a. Memahami prinsip reaksi pembentukan zat warna melalui reaksi diazotasi dan reaksi coupling.
b. Memahami kerja NaCl sebagai salting out
c. Mampu menghasilkan zat warna yang mengkilap
BAB II
PROSEDUR KERJA
1. Erlenmeyer 250 ml 2. Gelas ukur
3. Beker gelas 400 ml 4. Gelas arloji
5. Termometer 6. Corong
7. Corong buchner dan labu hisap 8. Kasa asbes
Orange II (1-p-Sulfobenzeneozo-2-naphthol Sodium Salt
In a 400 ml beaker dissolve 3,6 g of β-naphthol in 20 ml of cold 10 % sodium hydroxide solution and pour into this solution, with stirring, the suspension of diazotized sulfanilic acid (rinse). Coupling occurs very rapidly and the dye, being a sodium salt, separates easily from the solution onaccount of the presence of a considerable excess of sodium ion (from the soda, the nitrite, and the alkali added). Stir the crystalline paste throughly to effect good mixing and after 5-10 minutes heat the mixture untill the solid is dissolved. Add 10 g os sodum chloride to further decrease the solubility of the product, bring this all into solution by heating and stirring, set the beaker in a pan of ice and water, and let the solution cool undisturbed. Eventually cool throughly by stir, ring and collect the product on a Buchner funnel. Use
saturated sodium chloride solution rather than water for rinsing the material out of the beaker and for washing the filter cake free from the dark colored mother liquor. The filtration is somewhat slow.
The product dries only slowly and it contains about 20% of sodium chloride. The crude yield is thus not significant and the material need to be dried before being purified. This azo dye is too soluble to be crystallized from water; it can be obtained in a fairly satisfactory form by adding saturated sodium chloride solution to ahot, filtered solution in water and cooling, but the best crystals are obtained from aqueous ethanol. Transfer the filter cake to a beaker, wash the material from the paper and funnel with water, and bting the substance into solution at the boilling point. Avoid a large excess of water, but use enough to prevent separation of solid during filtration (volume : about 50 ml). Filter by suction through a Buchner funnel that has been preheated on the steam bath. Pour the filtrate into an erlenmeyer flask (wash), estimate the volume. And if this is greater than 60 ml, evaporate by boiling. Cool to 800, add 100-125 ml of alcohol and allow crystallization to
proceed. Cool well before collecting. Rinse the beaker with mother liquor and wash finally with a little alcohol. The yield of pure, crystalline material is 6-8 g. Orange II separates from aqueous alcohol with two molecules of water of crystallization and allowance for this should be made in calculation of the yield. When the water of hydration is eliminated by driving at 1200
the material becomes fiery red.
2.3. Cara Kerja
a. Dilarutkan 4,8 g asam sulfanilat dalam 50 ml laruta Na2CO3 2,5%
dengan pendidihan dalam labu erlenmeyer 125 ml ( gunakan 1,33 Na2CO3 anhidrat dan 50 ml aquadest)
b. Larutan tersebut didinginkan dengan air kran , ditambahkan 1,9 g NaNO2, diaduk sampai larut.
c. Larutan tersebut dituangkan ke dalam beker gelas yang berisi 25 g es dan 5 ml HCl pekat. Dalam 1-2 menit akan terbentuk endapan putih dari garam diazonium yang akan memisah (suspensi I) II. Coupling
a. Dalam beker 400 ml, dilarutkan 3,6 g β-naftol dalam 20 ml larutan NaOH 10%. Lalu tuangkan suspensi I ke dalam larutan ini sambil diaduk-aduk.
b. Pasta yang terbentuk diaduk dengan rata untuk mendapatkan campuran yang baik.
c. Setelah 5-10 menit, campuran tersebut dipanaskan sampai bagian yang padat larut, ditambahkan 10 g NaCl untuk mengurangi kelarutan dari hasil yang diperoleh, dipanaskan sambil diaduk. Kemudian dimasukkan beker gelas tersebut ke dalam wadah yang berisi es adan air, lalu dibiarkan larutn mendingin seluruhnya sambil diaduk rata.
d. Hasilnya dipisahkan dengan corong Buchner. Cuci sisanya dengan larutan jenuh NaCl sedikit.
III. Rekristalisasi
a. Hasil yang diperoleh ditambah air mendidih, dipanaskan sampai larut, disaring panas.
b. Bila volume zat lebih besar dari 60 ml, diuapkan dulu, kemudian dinginkan sampai temperatur 800 C, lalu ditambah etanol 100-125
ml.
c. Didinginkan pelan-pelan sampai terbentuk zat warna, disaring dengan corong Buchner. Cuci dengan sedikit etanol.
d. Dikeringkan hasilnya, kemudian ditimbang.
2.4. Skema Kerja
Dilarutkan 4,8 g asam sulfanilat+ 1,33 g Na2CO3 dalam 50 ml air
Dipanaskan ad larut, didinginkan + 1,9 g NaNO2
Dituang ke dalam beker gelas yang berisi 25 g es batu +5 ml HCl pekat,( aduk )
Ditambahkan 3,6 g β naftol+ 20 ml NaOH 10 % dingin, diaduk,dipanaskan ad larut
2.5. Pemasangan Alat
7 Disaring dengan corong Buhner, dicuci dengan NaCl jenuh
Dilakukan rekristaliasi dengan pelarut air
Disaring panas,diuapkan ad 15 ml, didinginkan 800
Ditambahkan etanol 100-125 ml, didinginkan
Disaring dengan corong Buchner, dicuci dengan etanol
Dikeringkan di dalam eksikator
Ditimbang hasilnya
Saring dan cuci dg larutan NaCl jenuh sedikit
dinginkan
Saring dan cuci dgn alkohol Keringkan dalam
eksikator Didapat hasil sebanyak
2.6
Mekanisme Reaksi
a. Diazotasi
b. Coupling
Orange II
= I – P – Sulfobenzena azo – 2 – naftol
sodium salt
BAB III
PEMBAHASAN
Percobaan pembuatan Orange II dilakukan dengan beberapa tahap yaitu diazotasi, coupling dan kristalisasi. Tahapan diazotasi dimulai dengan melarutkan kristal asam sulfanilat (monohidrat) dalam 50 ml laruran 25% natrium karbonat (1,33 g Na2CO3 anhidrat dan 50 ml air) dididihkan sampai larut. Asam sulfanilat
disini sukar larut air, sehingga dilarutkan dalam larutan garam supaya larut. Setelah proses pemanasan dilakukan proses pendinginan larutan. Setelah larutan dingin tambahkan 1,9 g NaNO2 dan diaduk sampai larut yang kemudian larutan
dituangkan dalam beker yang berisi 25 g es aquadest dan 5 ml HCl pekat. HCl pekat fungsinya untuk memberikan suasana asam kuat sehingga reaksi diazotasi dapat berlangsung secara otomatis. HCl pekat akan menetralkan penambahan Na2CO3 dan bereaksi dengan NaNO2 membentuk asam nitrit. Asam nitrit dengan
adanya ion H3O+ akan membentuk ion nitrosonium ( N = O) yang bersifat
elektrofil. Adanya ion nitrosonium akan bereaksi dengan asam sulfanilat membentuk garam benzena diazonium. Pada saat melarutkan asam sulfanilat pemanasan tidak boleh terlalu lama karena dapat menyebabkan asam sulfanilat terurai menjadi anilin dan benzena sulfonat.
Tahapan berikutnya adalah tahapan coupling dalam suasana basa yang dimulai dengan melarutkan 3,6 g β-naftol dalam 20 ml larutan NaOH 10% untuk membuat larutan dalam suasana basa. Aduk kemudian tambahkan NaCl, NaCl ini berfungsi untuk salting out.
Orange II harus disimpan di eksikator karena orange II bersifat efflorescent yakni tidak stabil dalam pemanasan, bisa berubah jadi amorf orange II belum sampai titik leburnya sudah lebur.
Senyawa azo yang terbentuk dari hasil reaksi coupling yang terletak pada nomor 2 disebut Orange II.
Bahan- bahan yang digunakan telah memenuhi syarat untuk membentuk garam diazonium, yang terdiri dari : - Amina aromatis primer (dengan menggunakan asam sulfinat atau asam p amino benzena sulfonat) - Suasana asam kuat (menggunakan NaNO2 dan HCl pekat untuk membentuk HNO2 yang dibuat baru karena mudah terurai) - Suhu dingin 0-50C.
Selain golongan fenol senyawa yang dapat mengalami reaksi coupling dengan garam diazonium adalah senyawa aromatis yang teraktivasi kuat oleh OH atau NH-R, misal salah satu contohnya α naftil amina.Orange II tidak dapat ditetapkan titik leburnya karena sebelum mencapai suhu melebur, zat ini sudah terurai.
Jika β naftol diganti dengan α naftol maka akan terbentuk orange I.
BAB IV
KESIMPULAN
Dari tugas presentasi yang telah dikerjakan ini dapat disimpulkan bahwa :
- Pewarna orange II merupakan salah satu pewarna senyawa diazonium yang disintesis dari asam sulfanilat dan β-naftol.
- Pembuatan Orange II melalui 3 tahap, yaitu diazotasi, coupling dan rekristalisasi.
- Titik lebur orange II tidak dapat ditetapkan karena sebelum mencapai suhu melebur, zat ini sudah terurai.
- Reaksi coupling berlangsung dalam suasana basa, sehingga diperlukan penambahan NaOH.
- Pencucian dengan NaCl untuk memberikan efek salting out.
TANDA TANGAN PRAKTIKAN
Intan Wulandari (1130408)
Fieser LF, 1957, Experiments in Organik Chemistry, 3rd ed. D.C Health and Company. Boston, p 192-193
Fessenden RJ & Fessenden JS, 1994, Organic Chemistry, 5th edition, Brooks / Cole Publishing Company Pasific Grove, California, p 515-516, 873-878 Mc Murry J, 2000, Organic Chemistry, 5th edition, Brooks / Cole Publishing
Company Pasific Grove, USA, 1006-1007
