170214 Sholekhah Arviyanti 10512076 V

(1)

LaporanPraktikum KI2251 Senyawa Organik Polifungsi

Percobaan 02

Kondensasi Benzoin Benzaldehid:

Rute Menuju Sintesis Obat Antiepileptik Dilantin Nama : Sholekhah Arviyanti

NIM : 10512076

Kelompok : V

Tanggal Percobaan : 17 Februari 2014 Tanggal Pengumpulan : 24 Februari 2014

Asisten : RK

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

(2)

I. Tujuan Percobaan

1. Menentukan rendemen Benzoin, Bibenzoil, dan Dilantin.

2. Menentukan karakterisasi Benzoin, Bibenzoil, dan Dilantin berdasarkan pengukuran titik leleh, spektrum IR, NMR dan UV-Vis.

II. Data Percobaan

A. Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid Massa Benzoin : 1,50 g Titik leleh Benzoin : 137-138oC

Daya Microwave : 300 W Lama pemanasan : 3 menit Suhu Microwave : 60oC

B.Oksidasi Benzoin dengan Tembaga (II) Asetat Massa Bibenzoil : 0,36 g

Titik leleh Bibenzoil : 93-95oC Daya Microwave : 300 W Lama pemanasan : 3 menit Suhu Microwave : 60oC C.Pembuatan 5,5-difenilhidantoin (dilantin)

Massa Dilantin : 0,13 g Titik leleh Dilantin : 235oC Daya Microwave : 300 W Lama pemanasan : 3 menit Suhu Microwave : 60oC

III. Pengolahan Data

A. Kondensasi Benzoin dari Benzaldehid

% galat titik leleh= | | 100%

% galat titik leleh benzoin=| |

100%

(3)

Benzaldehid + NaOH → benzoin Mol= Mol= = , , / =0,019 mol = , / =0,17mol

Benzaldehid bertindak sebagai pereaksi pembatas, maka mol benzoin = mol benzaldehid Massa benzoin= mol benzoin x Mr Benzoin

= 0,019mol x 106,12 g/mol = 2,02 g

% rendemen= x 100%

= ,

, x100% = 74,25 %

B. Oksidasi Benzoin dengan Tembaga (II) Asetat

% galat titik lelehbibenzoil=| |

100%

% galat titik leleh benzoin=| | 100% = 0,01%

Benzoin + tembaga (II) asetat → bibenzoil Mol= Mol= ( ) ( ) = , , / =7,073x10 -3 mol = , , / =0,013mol Benzoin bertindak sebagai pereaksi pembatas, maka mol bibenzoil = benzoin Massa bibenzoil= mol bibenzoil x Mr Bibenzoil

= 7,073x10-3 mol x 210,23 g/mol = 1,48 g

% rendemen= x 100%

= ,

(4)

C.Pembuatan 5,5-difenilhidantoin (dilantin)

% galat titik leleh benzoin=| |

100%

% galat titik leleh benzoin=| | 100% = 0

Benzil + urea → dilantin Mol= Mol= = , , / =9,51x10 -4 mol = , , / =1,66x10 -3 mol Benzil bertindak sebagai pereaksi pembatas, maka mol dilantin = mol benzil Massa dilantin= mol dilantin x Mr dilantin

= 9,51x10-4 mol x 252,27 g/mol = 0,24 g % rendemen= x 100% = , , x100% = 54,61 % IV.PEMBAHASAN

Tiamin adalah molekukl yang tersusun dari pirimidin tersubsitusi yang dihubungkan oleh jembatan metilen dengan tiazol tersubsitusi. Bentuk aktif dari tiamin adalah tiamin difosfat, yang berfungsi sebagai koenzim dalam sejumlah reaksi enzimatik dengan mengalihkan unit aldehid yang telah diaktifkan.

Dalam percobaan kondensasi benzoin ini digunakan Tiamin hidroklorida agar mengurangi bahaya lingkungan. Jika digunakan ion sianida, sianida akan berbahaya jika direaksikan dengan asam, akan membentuk HCN yang bersifat reaktif dan berbahaya bagi pernafasan. Pelarut yang digunakan dalam percobaan ini adalah etanol 95%, selain itu diperlukan larutan NaOH sebagai pemberi suasana basa, hal ini dikarenakan pH optimum untuk reaksi ini adalah sekitar 9-11, jika pH terlalu tinggi maka benzoin tidak akan terbentuk karena akan muncul reaksi lain yaitu reaksi cannizzaro yang menghasilkan benzil alkohol dan asam benzoat. Selain itu, jika pH melebihi 11, maka campuran reaktan akan hangus saat dipanaskan di

(5)

microwave. Namun apabila pH kurang dari 11, reaksi tidak akan berlangsung optimal. Pada saat penambahan NaOH larutan yang semula kuning terang menjadi berwarna kuning pekat. Endapan yang dihasilkan berwarna putih.

Pada saat sebelum rekristalisasi massa kristal yang didapat adalah 2,53 gram, setelah direkristalisasi massa kristal yang didapat adalah 1,50 gram dengan rendemen 74,25%. Berkurangnya massa produk setelah rekristalisasi dan tidak tercapainya 100% rendemen disebabkan karena banyaknya zat pengotor pada produk. Proses rekristalisasi dilakukan agar kristal yang didapat akan menjadi semakin murni dan mengurangi adanya zat pengotor yang nantinya akan mengganggu pada proses pengidentifikasian senyawa yang terbentuk. Titik leleh yang didapat dari reaksi ini adalah 137-138℃ dengan galat titik leleh 0. Hal ini menunjukkan bahwa produk merupakan benzoin.

Mekanisme reaksi kondensasi benzoin adalah sebagai berikut.

Benzaldehida tidak memiliki hidrogen α. Oleh karena itu benzaldehida tidak mengalami Kondensasi aldol. Ketika benzaldehid direaksikan dengan katalis seperti Tiamin, benzaldehida mengalami reaksi kondensasi yang unik, yang disebut kondensasi benzoin. Produk hasil reaksi ini adalah keton hidroksi atau disebut juga benzoin. Reaksi ini dimulai dengan menambahan nukleofilik dua molekul karbonil benzaldehida kemudian dikatalisis oleh Ilida Tiamin hidroklorida dalam suasana basa. Pembentukan Iida ion ini digambarkan di bawah ini.

S N R CH₃ CH2CH2OH H NaOH Cl -S N R CH₃ CH₂CH₂OH _N N H₃C NH2 CH2 -+ ₊ NaCl / H2O Ylide

R=

Ilida bertindak sebagai nukleofil dan menyerang karbon elektropositif C = O dari benzaldehida. Reaksi ini menghasilkan intermediet I.

OH -OH X X OH C (I) C-H H O H-O-H O O- X H O -X C-H X -O OH H O + H2O Benzoin

(6)

Hidrogen benzilat intermediet I cukup asam untuk digeser oleh basa dalam reaksi. Berikutnya, konjugat intermediet I bertindak sebagai nukleofil dan menyerang karbon elektropositif C = O lain dari benzaldehida. Akhirnya, pergantian proton dan pergeseran anion ilida menghasilkan benzoin.

Reaksi kedua adalah oksidasi benzoin dengan tembaga (II) asetat. Tembaga (II) merupakan oksidator yang sangat kuat, maka akan mengalami reduksi menjadi Cu +. Tembaga (II) berfungsi untuk mengoksidasi gugus C-OH pada benzoin. Reaksi oksidasi ini melibatkan reaksi radikal seperti mekanisme yang ditunjukkan oleh gambar berikut

.

Pada langkah ini, benzil akan diperoleh melalui oksidasi -hidroksiketon, benzoin. Konversi dari benzoin ke benzil adalah reaksi oksidasi katalitik. Benzoin teroksidasi menjadi benzil oleh ion tembaga (II), yang terreduksi menjadi ion tembaga (I) dan kation radikal benzoin A. kation radikal benzoin menyumbangkan proton ke ion asetat(AcO-) sehingga terbentuk asam asetat dan resonansi radikal stabil seperti pada gambar B dan C. Elektron radikal dari atom C menyerang Cu2+, sehingga terbentuk Cu+ dan kation D. Kemudian ion asetat lain menyerang hidrogen sehingga benzoin kehilangan proton dan membentuk Benzil.

Massa kristal yang didapat dari percobaan kedua adalah 0,36 gram, dengan rendemen 24,32%. Tidak tercapainya 100% rendemen disebabkan karena banyaknya zat pengotor pada produk atau belum semua reaktan bereaksi sempurna. Titik leleh yang didapat dari reaksi ini adalah 93-95℃ dengan galat titik leleh 0,01%. Hal ini menunjukkan bahwa produk merupakan benzil murni.

(7)

Percobaan selanjutnya yaitu sintesis dilantin, pada percobaan ini direaksikan antara benzil, urea, dan NaOH sebagai pemberi suasana basa. Pembentukan dilantin lebih optimum pada suasana basa. Setelah itu dilakukan rekristalisasi dengan pelarut etanol karena pelarut ini memiliki nilai kepolaran yang sesuai untuk reaksi pada percobaan ini.

Massa kristal yang didapat dari percobaan ketiga adalah 0,13 gram, dengan rendemen 54,61%. Tidak tercapainya 100% rendemen disebabkan karena banyaknya zat pengotor pada produk atau belum semua reaktan bereaksi sempurna. Titik leleh yang didapat dari reaksi ini adalah 35℃ dengan galat titik leleh 0,01%. Hal ini menunjukkan bahwa produk merupakan dilantin murni. O O H H OH -O O -N-C-NH2 O O -N-C-NH2 O O H Ph Ph _Ph _Ph Ph Ph H2N NH2 O O H H2O O N-C-NH2 -O Ph H2N NH O O Ph Ph OH H2N NH O O Ph Ph O-Ph HN NH O O Ph Ph 5,5-diphenylhydantoin (Dilantin) + Benzylic acid Rearrangement

=

Dehydration

Mekanisme reaksi ini dimulai dengan serangan nukleofilik atom nitrogen urea pada salah satu karbonil benzil. Hilangnya proton dari atom nitrogen kuarter menghasilkan intermediet yang mengandung keton dan oksianion. Kemudian, intermediet ini mengalami penataan ulang asam benzilat klasik yang ditemukan oleh von Liebig. Dalam reaksi ini,

(8)

penataan ulang asam benzilat melalui melalui migrasi 1,2-fenil untuk menghasilkan sebuah tautomer amida dan alkoksida tersier di intermediet yang dihasilkan. Kemudian terjadi reaksi dehidrasi yang pada akhirnya menghasilkan produk 5,5-diphenylhydantoin(dilantin).

V. KESIMPULAN

1. Rendemen benzoin = 74,25% Rendemen benzil = 24,32% Rendemen dilantin = 54,61%

2. Benzoin hasil reaksi murni karena galat titik lelehnya 0. Benzil hasil reaksi murni karena galat titik lelehnya 0,01%. Dilantin hasil reaksi murni karena galat titik lelehnya 0.

Hasil pengukuran spektrum IR, NMR, dan UV-Vis sampel belum diperoleh.

VI. DAFTAR PUSTAKA

http://csma31.csm.jmu.edu/chemistry/.../Dilantin_lab.do. diakses pada tanggal 21 Februari 2014

Mayo, D.W., Pike, R.M., Forbes, D.C. (2011), Microscale Organic Laboratory: with

Multistep and Multiscale Synthesis , 5 th edition, John Wiley & Sons, New York, p.429-432. Mohrig, J.R., Morrill, T.C., Hammond, C.N., Neckers, D.C. (1997), Experimental Organic Chemistry ; Freeman: New York, NY; pp 419-434.