I. DASAR TEORI - PERCOBAAN 3 ISOLASI ETIL METOKSI KENCUR

PERCOBAAN III

Judul : Isolasi Etil p-metoksi Sinamat dari Rimpang Kencur

Tujuan : 1. Memahami prinsip dasar dan teknik isolasi dengan cara perkolasi. 2. Mengetahui cara pemisahan dan pemurnian hasil isolasi dari tumbuhan kencur.

Hari/tanggal : Selasa / 29 Maret 2011.

Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM Banjarmasin

I. DASAR TEORI 1. KENCUR

Kencur (Kaempferia galanga L.) adalah salah satu jenis empon-empon/tanaman obat yang tergolong dalam suku temu-temuan dengan Tata nama/ klasifikasi sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Kaempferia

Species : Kaempferia galanga L

Daun kencur Rimpang Kencur

2. KOMPOSISI KIMIA RIMPANG KENCUR

Komposisi kimia yang terkandung dalam rimpang kencur adalah sebagai berikut:

1. pati (4,14 %), 2. mineral (13,73 %),

3. minyak atsiri (0,02 %), berupa a. sineol,

b. asam metil kanil dan pentadekaan, c. asam sinamat,

d. etil ester, e. borneol, f. kamphene, g. paraeumarin, h. asam anisat, i. alkaloid dan j. gom

banyak air. Rimpang kencur mempunyai aroma yang spesifik. Daging buah kencur berwarna putih dan kulit luarnya berwarna coklat. Jumlah helaian daun kencur tidak lebih dari 2-3 lembar dengan susunan berhadapan. Bunganya tersusun setengah duduk dengan mahkota bunga berjumlah antara 4 sampai 12 buah, bibir bunga berwara lembayung dengan warna putih lebih dominan. Kencur tumbuh dan berkembang pada musim tertentu, yaitu pada musim penghujan. Kencur dapat ditanam dalam pot atau di kebun yang cukup sinar matahari, tidak terlalu basah dan di tempat terbuka.

Kencur adalah tumbuhan liar di tepi-tepi kebun, namun sekarang sudah banyak yang dibudidayakan, bahkan secara monokultur. Tumbuh subur di daerah tropis, di daerah yang banyak turun hujan, di dataran rendah sampai pegunungan. Tumbuh subur pada tanah yang berwarna hitam dan berpasir, ditempat yang sedikit terlindung. Banyak dibudidayakan di Indonesia, terutama di pulau Jawa. Selain itu juga banyak ditanam di India, Malaysia, Taiwan, dan Cina karena manfaatnya bagi kesehatan. Bagian yang sering digunakan adalah rimpang dan daunnya.

Rimpang digunakan sebagai obat gosok pada bengkak yang disebabkan oleh terkilir (keseleo) atau terpukul benda tumpul, serta untuk encok atau rematik. Selain itu juga digunakan untuk mengobati masuk angin (sebagai flatulens), radang lambung, kejang perut, mual, diare, penawar racun, serta sebagai obat batuk. Juga dipakai untuk mengobati infeksi telinga, sakit kulit, bisul, dan sebagai roboransia. Kencur kadang-kadang juga dipakai sebagai bioinsektisida.

Salah satu kandungan kimia dari rimpang kencur adalah Etil p-metoksi sinamat dari rimpang kencur. Senyawa tersebut banyak digunakan didalam industri kosmetika yaitu sebagai bahan dasar senyawa tabir surya (pelindung kulit dari sengatan sinar matahari)dan dimanfaatkan sebagai obat asma dan anti jamur.

Khusus untuk etil p-metoksi sinamat, kadar etil p-metoksi sinamat dalam kencur cukup tinggi (tergantung spesiesnya) bisa sampai 10%, karena itu bisa diisolasi dari bagian umbinya menggunakan pelarut petroleum eter atau etanol.

Biasanya, ekstraksi digunakan untuk memisahkan senyawa-senyawa organik dari campurannya. Ragam ekstraksi ini bergantung pada tekstur dan kandungan air bahan tumbuhan yang diekstraksi dan pada jenis senyawa yang diisolasi. Dalam etil-p-metoksi sinamat proses pemisahan dengan cara ekstraksi, zat-zat yang dipisahkan terbagi dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur. Air sering digunakan sebagai pelarut pertama, sedangkan pelarut kedua adalah pelarut organik yang tidak bercampur dengan air, maka senyawa organik tersebut terdapat dalam fase organik. Sedangkan senyawa lainnya akan berada dalam fase air.

Terhadap etil-p-metoksi sinamat yang merupakan komponen utama memiliki pusat-pusat reaktif yang potensial untuk reaksi kimia, antara lain ikatan rangkap terkonjugasi, cincin aromatik yang diaktifkan oleh gugus metoksi dan gugus fungsi ester. Karenanya dapat dilakukan beberapa reaksi antara lain hidrolisa ester, demetilasi, transformasi ester menjadi gugus lain. Khusus untuk hidrolisa etil-p-metoksi sinamat ini menghasilkan asam-p-etil-p-metoksi sinamat.

Struktur p-metoksi sinamat (C12H14O3)dan asam p-metoksi sinamat sebagai

berikut.

C

O

O CH

₂

CH

₃

H

₃

CO

aril dapat disintesis melalui halida asam yang direaksikan dengan fenol mengikuti mekanisme reaksi adisi-eliminasi nukleofilik, membuat fenil sinamat dengan cara mereaksikan sinamoll klorida dengan fenol. Transformasi gugus ester menjadi amida antara lain dapat dilakukan melalui amolisis, yakni mereaksikan langsung ester dengan amonia atau amina.

II. ALAT DAN BAHAN

A. Alat-alat yang digunakan:

1. Seperangkat alat refluks 1 set 2. Gelas kimia 50 mL 1 buah 3. Gelas kimia 250 mL 1 buah 4. Erlenmeyer 250 mL 1 buah 5. Neraca analitik 1 buah 6. Statif dan klem 1 buah 7. Pipet tetes 2 buah 8. Corong biasa 1 buah 9. Corong biasa 1 buah 10. Labu bulat 100 mL 1 buah 11. Gelas ukur 10 mL 1 buah 12. Gelas ukur 250 mL 1 buah 13. Kaki tiga dan kasa 1 buah 14. Thermometer 1 buah 15. Evavorator 1 buah 16. Corong Buchner 1 buah 17. Penangas air 1 buah 18. Desikator 1 buah

19. pH meter 1 buah

22. Spiritus 1 buah 23. Kaca arloji 1 buah B. Bahan-bahan yang digunakan: 1. Serbuk kencur kerin

2. Petroleum eter fraksi 60-80°C 3. Akuades

A. Isolasi etil p-metoksi sinamat

1. Memasukkan ± 25 gr serbuk kencur ke dalam erlenmeyer 250 mL.

2. Merendam dengan 100 mL petroleum benzin fraksi 40-60 o_{C hingga selapis}

petroleum benzin terdapat di atasnya.

3. Mendidihkan selama beberapa menit dalam penangas air sambil menggoyang-goyang.

4. Membiarkan selama setengah jam dalam temperatur kamar kemudian menyaring.

5. Memisahkan residu kencur dan mengulangi perkolasi sekali lagi menggunakan pelarut dengan jumlah yang sama.

7. Mendinginkan larutan pekat dalam air es, menyaring padatan yang terbentuk dengan corong Buchner.

8. Memekatkan filtrat sekali lagi dan padatan yang kedua setelah menyaring digabung kemudian menimbang.

9. Menghitung rendemennya.

10. Merekristalisasi dalam petroleum eter.

11. Mengukur titik lelehnya dan membandingkan dengan literatur. B. Hidrolisa etil-p-metoksi sinamat

1. Melarutkan 0,2559 gram etil-p-metoksi sinamat dalam 0,5 mL etanol dalam labu bulat 100 mL.

2. Menambahkan 0,1274 gram NaOH dan 6,4 gram aquadest.

3. Merefluks campuran reaksi selama 30 menit kemudian mendinginkan dalam temperatur kamar.

4. Mengukur pH larutan dan menetralkan dengan HCl encer 0,1 M.

5. Mendinginkan dalam wadah berisi air es untuk menghasilkan kristal putih kemudian menyaring dengan corong buchner.

6. Mencuci kristal dengan etanol dan mengeringkannya. 7. Menimbang kristal kering.

8. Mengukur titk lelehnya dan membandingkan dengan literatur.

IV. HASIL PERCOBAAN

No Variabel yang diamati Hasil Pengamatan

50,0250 g serbuk kencur + 140 ml petroleum eter dalam labu erlenmeyer

o Menutup rapat

Mendiamkan hingga terbentuk lapisan Menghangatkan selama ± 5 menit didalam pemanas air sambil digoyang Mendiamkan selama 30 menit

o Menyaring

Mengulangi Perkolasi

Filtrat I + Filtrat II Mengevaporasi

mendinginkan dalam wadah yang berisi es

Menyaring dengan corong buchner + petroleum eter

Serbuk kencur m = 50,0250 g Membentuk lapisan

Membentuk lapisan ± 20 menit Campuran mendidih

Ekstrak kencur kering

o Filtrat I : Larutan kuning bening

o Filtrat I : Ampas kencur o Filtrat II : Larutan kuning

bening

o Residu II : Ampas kencur Larutan kuning bening

o Larutan berwarna kuning bening V = 42 ml

Larutan + endapan berwarna kuning

Tidak terbentuk endapan massa =

---2. Hidrolisis Etil-p-Sinamat dari Rimpang Kencur N

1

0,2559 g etil-p-metoksi sinamat + 0.5 ml etanol + 0.1274 g NaOH + 2 ml akuades

Merefluks selama 30 menit Mengukur pH larutan

Menambahkan HCL sampai pH netral Mendinginkan endapan dengan es Menyaring dengan corong buchner dan mencuci dengan etanol

Menimbang

Mengukur titik didih

Larutan bening dan ada gumpalan

Larutan Homogen pH = 12.72 pH = 5.72

Endapan kekuning-kuningan Endapan kuning

m. kertas saring = 0.5029 g

m. kristal + kertas kuning = 0,6973 g T = 53O _C

V. ANALISIS DATA

1. Isolasi Etil-p-Metoksi Sinamat dari Rimpang Kencur

Pada percobaan isolasi etil-p-metoksi sinamat, perlakuan awal yang dilakukan adalah mencampurkan serbuk kencur dengan suatu pelarut (pada percobaan digunakan petroleum eter fraksi 60-80O_{C sebagai pelarut) kemudian mendiamkannya.}

H3CO

O

O - CH2CH3 C

Perkolasi termasuk jenis ekstraksi. dalam ekstraksi suatu senyawa yang harus diperhatikan tidak hanya suhu, melainkan juga kepolaran antara pelarut dengan senyawa yang diekstrak, keduanya harus harus memiliki kepolaran yang sama atau hampir sama. Etil-p-metoksi sinamat merupakan suatu ester yang mengandung cincin benzena dan gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan mengandung gugus karbonil yang mengikat etil yang bersifat agak polar menyebabkan senyawa ini mampu larut dalam beberapa pelarut dengan kepolaran yang bervariasi. adapun pelarut yang digunakan dalam percobaan ini adalah petroleum eter , karena memiliki kesamaan polaritas dengan etil-p-metoksi sinamat sehingga petroleum eter dapat dengan mudah melarutkan etil-p-metoksi sinamat yang kedua-duanya sama-sama bersifat semi polar. Selain itu penggunaan pelarut ini dapat membuat proses mendapatkan etil-p-metoksi sinamat menjadi lebih mudah karena petroleum eter ini memiliki sifat mudah menguap pada suhu kamar.

Struktur dari etil-p-metoksi sinamat :

kemudian dicampurkan dan selanjutnya dievaporasi untuk memekatkan atau memisahkan pelarut dari ekstrak kencur sehingga diperoleh larutan yang berwarna kuning lebih gelap dan lebih kental daripada sebelum dievaporasi.

Pada percobaan yang dilakukan, tidak didapatkan kristal (endapan) etil-p-metoksi sinamat yang merupakan senyawa eter dari asam sinamat yang terkandung didalam rimpang kencur. Kristal ini berwarna putih. Tidak terbentuknya kristal dikeranakan proses proses pengisolasian yang dilakukan belum sempurna atau disebabkan jenis kencur yang diisolasi (sampel) memang memiliki kadar etil-p-metoksi sinamat sangat rendah. Selain itu, juga dapat disebabkan proses evaporasi yang kurang maksimal.

Secara teoritis, kristal yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi jika harga maksimalnya 10 % atau sekitar 5 gram berat maksimal yang dapat diperoleh dari 50 gram serbuk kencur. Kristal yang benar-benar kering dapat ditentukan titik lelehnya (berdasarkan literatur, titik leleh untuk etil-p-metoksi sinamat adalah kisaran 48-49O_{C jika titik lelehnya lebih rendah, berarti kristal yang dihasilkan masih}

mengandung impuritres atau zat pengotor).

2. Hidrolisasi Etil-p-Metoksi sinamat dari rimpang kencur

Pada percobaan ini, sekitar ¼ % etil-p-metoksi sinamat yang dicampurkan dengan etanol,NaOH dan H2O menghasilkan larutan yang berwarna kuning pekat

kemudian larytan tersebut direfluks salama beberapa menit. Tujuan dari refluks ini adalah agar semua senyawa larut dengan sempurna dan tercampur merata (Homogen). Pada labu bundar yang berisi sampel juga dimasukkan batu didih untuk menjaga agar suhu dan tekanannya tetap sehingga tidak terjadi letupan.

C

sedangkan reaksi pengasamannya, yaitu :

C

C

Setelah ditambahkan HCL, terbentuklah endapan berupa hablur putih yang merupakan asam-p-metoksi sinamat. endapan putih ini kemudian disaring dengan corong buchner dan dicuci dengan etanol tetes demi tetes . Pencucian dengan etanol ini untuk melarutkan garam yang terbentuk kemudian menentukan titik lelehnya, yaitu diperoleh sekitar 53o_{C. titik leleh yang didapat ini sangat jauh berbeda dengan}

titik leleh pada literatur yaitu berkisar 174o_{C. Hal ini bersrti hablur yang diperoleh}

belum murni (masih mengandung zat pengotor) meskipun rendemen yang dihasilkan menunjukkan harga 75.79 % atau sekitar 0.1944 gram.

VI. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan:

1. Isolasi etil-p-metoksi sinamat dari rimpang kencur dapat dilakukan dengan metode perkolasi menggunakan pelarut petroleum eter.

2. Jika titik leleh kristal yang diperoleh lebih rendah dari titik leleh seharusnya (48-50o_{C),berarti masih terdapat pengotor dengan kata lain bahwa kristal yang}

didapat belum murni.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Anwar.C. dkk.1996.Pengantar Praktikum Kimia Organik. Jakarta : Depdikbud. Day.YR.RA dan Al Underwood.2002. Analisis Kuantitatif Edisi Ke Enam. Jakarta :

Erlangga.

Fessenden and Fessenden.1992.Kimia Organik Jilid II. Jakarta : Erlangga. Kusuma.HW,1997.Hidup Sehat Cara Hembing Buku II. Jakarta : Elek Media

Kompetendo.

LAMPIRAN I PERHITUNGAN

1. Hidrolisis Etil-p-Metoksi Sinamat dari rimpang kencur Diketahui: m.kristal = 0.1944 g

m. etil-p-metoksi sinamat = 0.2559 g Ditanya : % rendemen hasil = ...?

Penyelesaian :

Berat Kristal

% rendemen hasil = --- x 100 % Berat etil-p-metoksi sinamat

0.1944 g

= --- x 100 % 0.2559 g

LAMPIRAN II

JAWABAN PERTANYAAN

1. Dua cara untuk mengisolasi etil-p-metoksi sinamat, yaitu : 1) Soxhletasi

 Kelebihan

Dapat menghasikan minyak yang lebih maksimal karena dapat dilakukan dalam beberapa siklus hingga ekstrak benar-benar maksimal.

 Kekurangan

Harus memperhatikan suhu dari pemanasan karena jika melebihi dari titik didih pelarut, maka akan memungkinkan ekstrak yang dihasilkan kurang maksimal.

2) Masera  Kelebihan

Kerusakan bahan organik oleh pemanasan diminimalisir

 Kekurangan

Memerlukan waktu dan tenaga yang relatif lama agar diperoleh hasil ekstra yang maksimal

Serbuk kencur + 100 mL petroleum benzen fraksi 60-80oC

Memasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL hingga selapis eter terdapat di atas. Menghangatkan beberapa menit dalam penangas air sambil digoyang-goyang. Mendiamkan selama setengah jam dalam temperatur kamar.

Larutan + Ampas kencur

Menyaring

Filtrat I Residu I

(Ampas Kencur) LAMPIRAN III

Residu I + 100 mL petroleum benzen fraksi 60-80oC

Memasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL hingga selapis eter terdapat di atas. Menghangatkan beberapa menit dalam penangas air sambil menggoyang-goyang. Mendiamkan selama setengah jam dalam temperatur kamar.

Larutan + Ampas kencur

Menyaring

Filtrat I + Filtrat II

Memekatkan di bawah tekanan rendah (Mengevaporasi) sampai volume menjadi setengahnya. temperatur kamar.

Larutan pekat

Menyaring

Filtrat A Residu (Padatan) A

- Mendinginkan di dalam air es

Filtrat A

Memekatkan di bawh tekanan rendah

Mengevaporasi sampai volume menjadi setengahnya.

Larutan pekat

- Mendinginkan di dalam air es

Larutan + endapan (Padatan)

Menyaring

Filtrat B Residu (Padatan) B

Padatan A + Padatan B

Mencampurkan Menimbang

Padatan Total*

2, 5 g Etil p-metoksi sinamat + 5 mL etanol + 1,25 g NaOH + 20 mL air

Mencampurkan

Merefluks selama 30 menit

Larutan homogen

Mendinginkan dalam temperatur kamar

Larutan (Basa)

- Mencampurkan

Menyaring

Kristal Filtrat

Larutan + Endapan Kristal Larutan (Basa) + HCl

Mencuci dengan air

Merekristalisasi dengan pelarut metanol Kristal*

LAMPIRAN IV

FOTO-FOTO PRAKTIKUM

Pemanasan Kencur _{Filtrat Kencur}