REPOSITORY
SINTESIS SENYAWA
5-(4-KLOROFENIL)-3-(NAFTALEN-2-IL)-1-FENIL-1H-PIRAZOL DARI PIRAZOLIN
OLEH:
GIRA FITRI DEWI
1603115547
PROGRAM STUDI S1 KIMIA JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU 2020
SINTESIS DAN UJI TOKSISITAS SENYAWA 5-(4-KLOROFENIL)-3-(NAFTALEN-2-IL)-1-FENIL-1H-PIRAZOL DARI PIRAZOLIN
Gira Fitri Dewi 1*, Jasril 2
1
Mahasiswa Program S1 Kimia
2
Dosen Bidang Kimia Organik Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Kampus Binawidya, Pekanbaru, 28293, Indonesia
*gira.fitri5547@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Pyrazole is a 5-ring heterocyclic compound which consist of 3 carbon atoms and 2 neighboring nitrogen atoms. This study was aimed to synthetized pyrazol compound and toxicity of the compound was determined by BSLT method. The pyrazole 5-(4-chlorophenyl)-3-(naphthalene-2-il)-phenyl-1H-pyrazole was synthesized through the oxidative aromatization reaction of pyrazolin compounds with glacial acetic acid. The synthesized compound was tested for purity using TLC, melting point and HPLC analysis. The structure of the synthesized compound was confirmed through UV spectroscopy and FTIR. The synthesis of pyrazole has the yield of 38,3%. Pyrazole was subjected to toxicity test through BSLT method using shrimp larvae (Artemia salina Leach). The pyrazole was toxic with LC50 value of 20,13 µg/mL.
Keywords: aromatization, pyrazole, synthesis. ABSTRAK
Pirazol adalah senyawa heterosiklik cincin 5 yang tersusun atas 3 atom karbon dan 2 atom nitrogen yang berdekatan. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan sintesis senyawa pirazol dan uji toksisitas dengan metode BSLT. senyawa pirazol 5-(4-klorofenil)-3-(naftalen-2-il)-1-fenil-1H-pirazol disintesis melalui reaksi aromatisasi oksidatif dari senyawa pirazolin dengan asam asetat glasial. Senyawa hasil sintesis diuji kemurnian menggunaan KLT, uji titik leleh dan analisis HPLC. Struktur senyawa hasil sintesis dikonfirmasi melalui analisis spektroskopi UV dan FTIR. Hasil sintesis senyawa pirazol murni didapatkan rendemen sebesar 38,3%. Uji toksisitas dari senyawa pirazol ditentukan dengan metode BSLT menggunakan larva udang (Artemia salina Leach). Pirazol bersifat toksik dengan nilai LC50 = 20,13 µg/mL.
Kata kunci: aromatisasi, pirazol, sintesis. PENDAHULUAN
Senyawa organik sangat dibutuhkan manusia, terutama dibidang kesehatan yang digunakan sebagai obat. Dalam mendapatkan senyawa organik dapat
dilakukan dengan dua metode. Pertama, mendapatkan senyawa organik dengan mengisolasi senyawa dari alam dan kedua dengan mesintesis senyawa. Salah satu senyawa organik yang
banyak menarik perhatian peneliti adalah senyawa heterosiklik diantaranya yaitu pirazol. Tingginya aktivitas
biologi yang dimiliki pirazol
menjadikan senyawa ini penting, namun ketersediaan senyawa ini di alam terbatas karena senyawa dengan ikatan N-N sangat sulit dibentuk oleh organisme hidup (Ahmad et al., 2016).
Senyawa heterosiklik adalah
senyawa siklik yang memiliki dua atau lebih atom yang berbeda. Senyawa pirazol merupakan senyawa organik heterosiklik cincin lima yang memiliki dua atom nitrogen dan dua ikatan
rangkap endosiklik. Hal ini
menyebabkan pirazol menjadi senyawa yang memiliki aktivitas biologis dan farmakologis yang luas (Cetin dan Bildrici, 2018). Senyawa pirazol merupakan golongan alkaloid sekunder yang banyak menarik perhatian para peneliti untuk melakukan sinesis pirazol dengan berbagai aktivitas.
Beberapa literatur telah melaporkan pirazol memiliki aktivitas yang beragam diantaranya, pirazol metil 3-((5-(2- hidroksi-4-metoksipenil)-1H-pirazol-3-il) amino) benzoate yang aktif sebagai antitumor pada sel kanker darah (K562), sel kanker payudara (MCF-7) dan sel kanker paru-paru (A549) dengan metode MTT assay. Selain itu, juga ada pirazol sebagai antibakteri (Nayak et
al., 2018), antioksidan (afifia, et al.,
2019) dan antineuroinflamasi (Yuan et
al., 2019). Hal ini menjadikan banyak
ilmuan yang terinspirasi untuk mensintesis sistem pirazol tersubstitusi untuk mengeksplorasi kegunaan dari senyawa pirazol.
Berdasarkan uraian diatas, maka perlu dilakukannya penelitian sintesis senyawa turunan pirazol. Pirazol penelitian ini menggunakan inti naftalen dan tersubstitusi kloro. Senyawa hasil sintesis diidentifikasi melalui analisis spektroskopi UV dan FTIR. Senyawa hasil sintesis pada penelitian ini dilakukan uji toksisitas dengan metode
Brine Shrimp Lethality Test (BSLT).
METODOLOGI PENELITIAN a. Alat dan bahan
Adapun alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah peralatan refluks, neraca analitik, pompa vakum,
corong buchner, chamber, alat
kromatografi kolom, pipet mikro, lampu UV 254 dan 365 nm (Cole-Parmer), spektrofotometer UV-Visible (Genesys 10S UV-VIS v4.002 2L9N175013), spektrofotometer FTIR (Shimadzu, IR Prestige-21), dan alat gelas yang umum digunakan di Laboratorium Kimia FMIPA Universitas Riau. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah senyawa pirazolin yang sudah disintesis, asam asetat glasial (Merck), dimetil sulfoksida (DMSO) (Merck), indikator universal, pelat KLT GF254
(Merck), metanol, n-heksana, etilasetat, kloroform, akua DM dan Telur Artemia
salina Leach diperoleh dari koleksi
Laboratorium Organik Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu
Ketahuan Alam Universitas Riau.
b. Sintesis senyawa pirazol
Senyawa pirazolin (0,383 g; 0,1 mmol) dimasukkan ke dalam labu refluk kemudian ditambahkan asam asetat glasial (5 mL). Campuran di refluks selama 48 jam di dalam
penangas minyak pada suhu 850C. Reaksi dikontrol setiap 6 jam
menggunakan KLT. Hasil reaksi
dituangkan pada erlenmeyer yang telah diisi akua DM dingin (10 mL) dan
kemudian dinetralkan dengan
menggunakan NaOH 3N serta dicek menggunakan indikator universal. Padatan yang diperoleh disaring menggunakan corong Buchner dan dicuci dengan akua DM dan n-heksana dingin. Senyawa pirazol yang belum murni, dimurnikan menggunakan kolom kromatografi dengan sistem elusi gradien. Selanjutnya senyawa yang diperoleh diuji kemurniannya dengan KLT dan pengukuran titik leleh.
c. Karakterisasi senyawa pirazol
Senyawa pirazol murni yang telah diperoleh dikarakterisasi melalui analisis spektroskopi FTIR dan UV yang dilakukan di Jurusan Kimia FMIPA UR.
d. Uji Toksisitas dengan Metode BSLT
Masing-masing vial uji dikalibrasi.
Sampel pirazol sebanyak 5 mg
dilarutkan dalam 5 mL etil asetat (larutan induk, konsentrasi 1000 µg/mL), kemudian dibuat konsentrasi
yaitu 100, 10, 1 dan 0,1µg/mL dengan pengenceran bertingkat. Larutan sampel dipipet ke dalam masing-masing vial sebanyak 0,5 mL, lalu pelarut diuapkan hingga kering. Selanjutnya, ke dalam masing-masing vial ditambahkan 50 µL DMSO, larva udang Artemia salina
Leach sebanyak 10 ekor dan
ditambahkan air laut sampai batas kalibrasi. Setelah 24 jam, larva udang yang masih hidup dihitung dan dicatat. Data yang diperoleh dianalisis untuk menentukan nilai LC50 dengan metode
kurva menggunakan tabel analisis probit.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini senyawa pirazol disintesis dengan mereaksikan senyawa pirazolin menggunakan pelarut asam asetat glasial melalui reaksi aromatisasi oksidatif. Pada reaksinya, senyawa pirazolin akan bereaksi dengan asam asetat glasial sehingga pada posisi C-4 akan teroksidasi membentuk senyawa pirazol. Senyawa pirazol didapatkan dengan rendemen sebesar 38,3%. Skema sintesis dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 1. Skema sintesis senyawa pirazol
Kemurnian senyawa pirazol
dilakukan uji KLT dan titik leleh. Uji
KLT menunjukkan bahwa senyawa pirazol murni dengan ditandai hanya satu
4 noda yang terlihat di bawah lampu UV
254 dan 366 nm. Uji KLT dilakukan menggunakan tiga sistem eluen dengan nilai Rf masing-masing adalah 0,25 heksana: kloroform = 9:1), 0,45 heksana: kloroform = 8:2 ), dan 0,75 (n-heksana: etil asetat = 9:1). Uji titik leleh juga menunjukkan bahwa senyawa ini murni dengan nilai titik leleh 132-1330C. Nilai titik leleh yang memiliki selisih angka ≤ 2oC menujukkan bahwa senyawa tersebut telah murni.
Analisis spektroskopi UV senyawa
pirazol menunjukkan adanya dua
serapan maksimum pada panjang
gelombang (λ) 251 dan 294 nm. Pada λmaks 251 nm transisi elektronik π → π* pada cincin fenil dengan p-kloro dan pada panjang gelombang 294 nm, menandakan adanya transisi π → π* pada sistem naftalen. Perbedaan nilai ini diakibatkan karena pada sistem naftalen, ikatan rangkap terkonjugasinya lebih banyak dibandingkan pada sistem p -klorofenil, sehingga energi yang diperlukan untuk terjadinya transisi pada sistem naftalen lebih kecil dibandingkan pada sistem p-klorofenil. Oleh karena
itu, panjang gelombang serapan
maksimum sistem naftalen lebih besar dibandingkan sistem p-klorofenil.
Analisis spektroskopi
FTIR senyawa pirazol menunjukan beberapa puncak yang khas pada bilangan gelombang dan vibrasi ikatan dari senyawa pirazol. Pada spektrum FTIR senyawa pirazol vibrasi ikatan C-H aromatik secara jelas muncul pada bilangan gelombang 3050 cm-1. Vibrasi C=N muncul pada bilangan gelombang 1596 cm-1. Pada panjang gelombang 1491 cm-1 merupakan vibrasi dari ikatan C=C. serapan pada bilangan gelombang 1373 cm-1 menunjukan adanya vibrasi C-N dan terdapat serapan pada bilangan gelombang 766 cm-1 mengindikasikan adanya vibrasi ikatan C-Cl. Berdasarkan uraian data tersebut, senyawa pirazol dapat dikonfirmasi sesuai struktur senyawa target.
Pengujian BSLT merupakan uji toksisitas akut yang dilakukan untuk
menentukan efek toksik setelah
pemberian dosis dalam waktu 24 jam. Hasil uji BSLT senyawa PZL-2N-4Cl adalah 20,13 μg/mL. Dilihat dari nilai LC50 yang didapatkan maka dapat
dikatakan bahwa senyawa ini bersifat toksik.
KESIMPULAN
Senyawa 5-(4-klorofenil)-3-(naftalen-2-il)-1-fenil-1H-pirazol telah berhasil disentesis dari senyawa
pirazolin dengan asam asetat
menggunakan peralatan refluks
menghasilkan rendemen sebesar 38,3%. Hasil uji BSLT senyawa pirazol menunjukkan nilai LC50 = 20,13 μg/mL
yang berarti senyawa bersifat toksik.
DAFTAR PUSTAKA
Afifia, O.A., Omaima G. S., Heba A. A. R., Shams A., dan Shams. 2019.
Synthesis and biological
evaluation of purine-pyrazole hybrids incorporating thiazole, thiazolidinone or rhodanine moiety as 15-LOX inhibitors endowed with anticancer and antioxidant potential. Bioorganic
5
Chemistry. 87(1):821-837.
Ahmad, A., Husain, A., Khan, S.A., Mujeeb. dan M., Bhandari, A. 2016. Synthesis, antimicrobial and antitubercular activities of some novel pirazoline derivative.
Journal of Saudi Chemical
Society. 20(1): 577–584.
Bandgar, B.P., Gawande, S.S., Bodade,
R.G., Gawande, N.M. dan
Khobragade, C.N. 2009.
Synthesis and biological
evaluation of a novel series of pyrazole chalcones as anti-inflamatory, antioxidant and antimicrobial agents. Bioorganic
Medicinal Chemistry. 17:
8168-8173.
Cetin, A. dan Bildirici, I. 2018. A study on synthesis and antimicrobial activity of 4-acyl-pyrazoles’,
Journal of Saudi Chemical
Society. 22(1): 279–296.
Cui, Y. J., Long, Q. T., Cheng, M. Z. dan Zhao, P. L., 2019. Synthesis of novel pyrazole derivatives and their tumor cell growth inhibitory activity. Molecules, 24(1):1–9. Nayak, N., Ramprasad, J. dan Dalimba,
U. 2015. New INH – pyrazole analogs : Design , synthesis and evaluation of antitubercular and
antibacterial activity’,
Bioorganic & Medicinal
Chemistry Letters. 25(23):
5540–5545.
Parasuraman P. 2011. Toxicological screening. Jurnal Pharmacol Pharmacother. 2(2):74-79
Yuan, Y., Subedi, L., Lim, D., Jung, J., dan Yeou, S. 2019. Synthesis and anti-neuroinflammatory activity of N-heterocyclic analogs based on natural biphenyl-neolignan honokiol.
Bioorganic & Medicinal
Chemistry Letters. 29(2): 329–
333.
Zamri, A., Teruna, H.Y. dan Ikhtiarudin, I. 2016. Pengaruh variasi daya terhadap selektivitas reaksi sintesis analog 2-hidroksicalkon
menggunakan iradiasi
gelombang mikro. Molekul
