SINTESIS SENYAWA 4-ALIL-6-(METOKSIMETIL)-2- METOKSI FENOL DARI EUGENOL MELALUI REAKSI MANNICH DIIKUTI METILASI DAN SUBSTITUSI MENGGUNAKAN NaOMe

SINTESIS SENYAWA 4-ALIL-6-(METOKSIMETIL)-2- METOKSI FENOL DARI EUGENOL MELALUI

REAKSI MANNICH DIIKUTI METILASI DAN SUBSTITUSI MENGGUNAKAN NaOMe

SKRIPSI

STEVEN WINARDI 150802049

PROGRAM STUDI S1 KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

SINTESIS SENYAWA 4-ALIL-6-(METOKSIMETIL)-2- METOKSI FENOL DARI EUGENOL MELALUI

REAKSI MANNICH DIIKUTI METILASI DAN SUBSTITUSI MENGGUNAKAN NaOMe

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

STEVEN WINARDI 150802049

PROGRAM STUDI S1KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

PENGESAHAN SKRIPSI

Judul :Sintesis Senyawa 4-Alil-6-(MetoksiMetil)-2-Metoksi Fenol dari Eugenol Melalui Reaksi Mannich Diikuti Metilasi dan Substitusi Menggunakan NaOMe

Kategori : Skripsi

Nama : Steven Winardi

Nomor Induk Mahasiswa : 150802049 Program Studi : Sarjana Kimia

Fakultas : MIPA – Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, November 2019

Ketua Program Studi Pembimbing

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si Sabarmin Peranginangin, S.Si, M.Si NIP. 197404051999032001 NIP. 196912131997022001

PERNYATAAN ORISINALITAS

SINTESIS SENYAWA 4-ALIL-6-(METOKSIMETIL)-2-METOKSI FENOL DARI EUGENOL MELALUI REAKSI MANNICH

DIIKUTI METILASI DAN SUBSTITUSI MENGGUNAKAN NaOMe

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan dan masing masing disebutkan sumbernya.

Medan, November 2019

Steven Winardi 150802049

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas berkat kasih karunia dan pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana sains di FMIPA USU. Dalam pelaksanaan penelitian hingga menyelesaikan skripsi ini penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi dan dukungan dari berbagai pihak.

Terimakasih penulis sampaikan kepada Ibu Sabarmin Peranginangin, SSi, MSi selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan skripsi ini. Terimakasih kepada Bapak Prof. Dr.Kerista Sebayang, MS selaku Dekan FMIPA USU, Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, MSi dan Ibu Dr. Sovia Lenny, SSi, MSi selaku ketua dan sekretaris program studi Kimia FMIPA USU, Bapak Prof. Dr.

Jamaran Kaban, MSc selaku Ketua Bidang Kimia Organik, Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku Kepala Laboratorium Kimia Organik beserta Dosen dan seluruh staff Pegawai FMIPA USU.

Penulis juga mengucapkan banyak terimakasih kepada rekan-rekan asisten laboratorium Kimia Organik (angkatan 2013-2017), dan teman-teman IMK angkatan 2014-2019 yang telah banyak memberikan bantuan dan masukan kepada penulis.

Secara khusus penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak tercinta (Subianto Wijaya) dan Ibu tersayang (Susilawaty) yang telah banyak memberikan dukungan doa, moril, materil, dan kasih sayang yang tak terhingga hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan studi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan.

Medan , November 2019

Steven Winardi

SINTESIS SENYAWA 4-ALIL-6-(METOKSIMETIL)-2-METOKSI FENOL DARI EUGENOL MELALUI REAKSI MANNICH

DIIKUTI METILASI DAN SUBSTITUSI MENGGUNAKAN NaOMe

ABSTRAK

Senyawa turunan eugenol 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol telah disintesis melalui reaksi Mannich, metilasi, dan substitusi nukleofilik. Reaksi Mannich dilakukan dengan mereaksikan eugenol, formaldehid 37%, dan dimetilamin 40%

dalam kondisi refluks dengan pelarut etanol pada suhu 78°C selama 90 menit menghasilkan senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol sebesar 85,65%.

Terbentuknya gugus dimetilaminometil didukung dengan munculnya vibrasi ulur C- N pada bilangan gelombang 1234,44 cm^-1 dan puncak ion molekul 221 pada analisa GC-MS. Metilasi senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol dilakukan menggunakan metil iodida dalam pelarut etanol menghasilkan senyawa 6-[(N-iodo- N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol, dimana senyawa ini merupakan garam ammonium kuartener yang didukung munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang 1481,33 cm^-1menunjukkan karakteristik dari ⁺N-(CH₃) dan pergeseran kimia pada δ = 3.1 ppm menunjukkan proton-proton pada ⁺N-(CH3) dengan puncak singlet. Senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol diperoleh melalui rekasi substitusi nukleofilik 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino) metil]-4-alil-2-metoksi fenol dengan natrium metoksida pada kondisi refluks dengan pelarut akuades pada suhu 100°C selama 5 jam menghasilkan senyawa dengan hasil sebesar 41,35%, didukung dengan munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang 848,68 cm^-1 menunjukkan vibrasi ulur asimetrik dari C-O-C eter dan pergeseran kimia pada δ = 3.3 menunjukkan proton-proton pada H3C-O-CH2 dengan puncak singlet.

Kata Kunci :Eugenol, Metilasi, Reaksi Mannich, Substitusi nukleofilik, dan 4-alil-6- (metoksimetil)-2-metoksi fenol.

SYNTHESIS OF 4-ALLYL-6-(METHOXYMETHYL)-2-METHOXY PHENOL FROM EUGENOL THROUGH MANNICH

REACTION FOLLOWED BY METHYLATION AND SUBSTITUTION WITH NaOMe

ABSTRACT

Eugenol derivative compound 4-allyl-6-(methoxymethyl)-2-methoxy phenol was synthesized through Mannich reaction, methylation, and nucleophilic substitution.

Mannich reaction was carried out by reacting eugenol, formaldehyde 37%, and dimethylamine 40% in reflux condition with ethanol solvent at temperature 78°C for 90 minute produced 4-allyl-6-(dimethylamino)methyl-2-methoxy phenol with yield of 85,65%. The formation of dimethylaminomethyl group supported by C-N stretching vibration at 1234,44cm^-1 and ion molecule peak at 221 in GC-MS. Methylation of 4- allyl-6-(dimethylamino)methyl-2-methoxy phenol was carried out with methyl iodide in ethanol solvent produced 6-[(N-iodo-N-methyl-N-methyl-N-methylamino)methyl]- 4-allyl-2-methoxy phenol which this compound is a quartenary ammonium salt supported by the appearance of vibration 1481,33 cm^-1 show the characteristic of

+N-(CH₃) and chemical shift at δ = 3.1 ppm indicate protons at ⁺N-(CH₃) with singlet peaks. 4-allyl-6-(methoxymethyl)-2-methoxy phenol was synthesized by nucleophilic substitution reaction of 6-[(N-iodo-N-methyl-N-methyl-N-methylamino) methyl]-4-allyl-2-methoxy phenol with sodium methoxide in reflux condition with aquadest solvent at temperature 100°C for 5 hours produced with yield 41,35%, supported by the appearance of vibration 848,68 cm^-1 show the characteristic of asymmetric C-O-C ether and chemical shift at δ = 3.3 ppm indicate protons at H3C- O-CH₂ with singlet peak.

Keywords: Eugenol, Mannich Reaction, Methylation, Nucleophilic Substitution, 4- allyl-6-(methoxymethyl)-2-methoxy phenol.

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN SKRIPSI i

PERNYATAAN ORISINALITAS PENGHARGAAN

ii iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

DAFTAR SINGKATAN xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Pembatasan Masalah 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Metodologi Penelitian 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Eugenol 5

2.2 Formaldehid 6

2.3 Dimetilamin 6

2.4 Metil Iodida

2.5 Natrium Metoksida

6 7

2.6 Reaksi Substitusi Elektrofilik Aromatik 8

2.7 Reaksi Mannich

2.8 Kondisi Reaksi Mannich

9 11 2.9 Garam Amonium Kuartener dari Basa Mannich 12 2.10 Reaksi Basa Mannich Metil Iodida dengan Nukleofil 13 BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat 15

3.2 Alat dan Bahan 15

3.2.1 Alat 15

3.2.2 Bahan 16

3.3 Prosedur Penelitian 17

3.3.1 Pembuatan Larutan Na₂S₂O₃ 17

3.3.2 Pembuatan Larutan HCl 10%

3.3.3 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- Metoksi fenol

3.3.4 Pembuatan Metil Iodida

17 17 17

3.3.5 Sintesis Senyawa (6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

18 3.3.6 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi

fenol

18

3.4 Bagan Penelitian 19

3.4.1 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- metoksi fenol

19

3.4.2 Pembuatan Metil Iodida 20

3.4.3 Sintesis Senyawa (6-((N-iodo-N-metil-N-metil- N-metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

21 3.4.4 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-

2-metoksi fenol

22

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi Fenol

23 4.2 Sintesis Senyawa (6-((N-iodo-N-metil-N-metil-

N-metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

29 4.3 Sintesis Senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol 34 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 41

5.2 Saran 41

DAFTAR PUSTAKA 42

LAMPIRAN 44

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

4.1 Data Spektrum ¹H-NMR Senyawa 33

6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil) -4-alil-2-metoksi fenol

4.2 Data spektrum ¹H-NMR senyawa 39

4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Struktur eugenol 5

2.2 Reaksi umum substitusi elektrofilik aromatik 9

2.3 Reaksi antara keton dengan kation iminium 11

2.4 Contoh reaksi Mannich 11

4.1 Spektrum FT-IR senyawa eugenol komersil 23

4.2 Spektrum FT-IR senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metal-2- 24 metoksi fenol

4.3 Reaksi sintesis senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- 26 Metoksi fenol

4.4 Kromatogram senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- 27 metoksi fenol

4.5 Spektrum Massa senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- 27 Metoksi fenol

4.6 Pola fragmentasi dari senyawa 4-alil-6-(dimetilamino) 28 Metil-2-metoksi fenol

4.7 Spektrum FT-IR senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil- 30 N-metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

4.8 Reaksi sintesis senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N- 31 metilamino]metil-4-alil-2-metoksi fenol

4.9 Spektrum¹H-NMR senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil- 32 N-metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

4.10 Senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil) 32 -4-alil-2-metoksi fenol

4.11 Spektrum FT-IR senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2- 35 metoksi fenol

4.12 Reaksi pembentukan 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi 36 fenol

4.13 Perbandingan spektrum FT-IR dari tiga senyawa hasil 37 sintesis

4.14 Spektrum¹H-NMR senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2- 38 metoksi fenol

4.15 Senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol 38

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1 Foto rangkaian alat refluks 44

2 Foto rangkaian alat destilasi 44

3 Foto proses ekstraksi 44

4 Foto metil iodida 44

5 Foto zat hasil sintesis 45

6 Perhitungan massa 46

7 Data GC-MS 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol 49

8 ¹H-NMR Eugenol (data pembanding) 53

9 Spektrum dan perbesaran ¹H-NMR senyawa 6-((N-iodo 54

-N-metil-N-metil-Nmetilamino)metil-4-alil-2-metoksi fenol

10 Spektrum dan perbesaran ¹H-NMR senyawa 4-alil- 58

6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol

DAFTAR SINGKATAN

NaOMe = Natrium Metoksida

FT-IR = Fourier Transform-Infra Red

GC-MS = Gas Chromatography-Mass Spectrometry

1H-NMR = Proton Nuclear Magnetic Resonance

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Eugenol merupakan komponen utama yang terkandung dalam minyak cengkeh (Syzygium aromaticum) dengan kandungan 70-96% yang merupakan cairan bening hingga kuning pucat dengan aroma menyegarkan dan pedas seperti bunga cengkeh kering, memberikan aroma yang khas pada minyak cengkeh (Kardinan , 2005).

Eugenol merupakan senyawa fenolik yang memiliki beberapa gugus fungsi seperti alil, hidroksida dan metoksi. Dengan adanya gugus fungsi tersebut membuat senyawa eugenol dapat ditransformasikan menjadi beberapa senyawa turunan yang bermanfaat langsung atau menjadi bahan dasar untuk pembuatan senyawa lain.

Beberapa turunan eugenol yang telah dilakukan adalah alkilasi, adisi, isomerisasi, asetilasi, esterifikasi, polimerisasi, siklisasi monoeter dan sebagainya (Suryanto dan Anwar, 2008).

Penelitian dengan material eugenol telah banyak dilakukan , khususnya untuk senyawa turunan eugenol misalnya transformasi gugus alil pada eugenol menjadi gugus aldehida pada vanillin yang digunakan sebagai bahan aditif pada makanan, demikian juga transformasi gugus hidroksil menjadi alkil, asil ataupun asetil dari turunan eugenol seperti metil eugenol, eugenil benzoat, dan asetil eugenol yang dapat digunakan sebagai zat bioaditif pada bahan bakar solar (Sastrohamidjojo, 2004).

Aidira (2015) mensintesis metil eugenol melalui eterifikasi metil nitrat dengan eugenol hasil isolasi dari minyak cengkeh. Metil eugenol sendiri bersifat atraktan atau sebagai penarik lalat buah.

Triana (2017) melakukan sintesis senyawa 2-(4-alil-2-metoksi fenoksi)-N,N- bis (2-hidroksietil) asetamida dari eugenol melalui eterifikasi, esterifikasi dan amidasi.

Reaksi Mannich merupakan reaksi yang digunakan untuk memasukkan gugus dialkilaminometilen pada tipe-tipe senyawa enolat yang mempunyai atom hidrogen aktif. Reaksi ini terjadi melalui reaksi kondensasi pada gugus-gugus yang dapat mengalami enolisasi dengan ion imminium (basa Mannich) yang dihasilkan dari

reaksi formaldehid dengan amina sekunder. Pada senyawa eugenol atom hidrogen aktif terdapat pada atom hidrogen posisi orto dari gugus hidroksi fenol. Hasil reaksi Mannich berupa masuknya gugus dialkilaminometilen pada posisi orto. Gugus dialkilaminometilen ini dapat dirubah lebih lanjut menjadi gugus pergi yang baik sehingga atom karbon benziliknya dapat memungkinkan mengalami penyerangan dengan suatu nukleofil. Gugus pergi yang baik diperoleh dengan jalan merubah gugus dialkilamino menjadi suatu garam amina. Perubahan tersebut diperoleh dengan reaksi penggaraman amina oleh suatu sumber elektrofil seperti metil iodida.

Penggunaan garam ammonium kuartener pada reaksi substitusi nukleofilik telah dikenal. Atom karbon yang terikat pada garam ammonium kuartener akan bersifat elektrofil sehingga mudah diserang oleh suatu nukleofil. Prinsip ini telah digunakan untuk fungsionalisasi senyawa-senyawa heterosiklik melalui reaksi Mannich.

Dengan penyerangan nukleofil pada atom karbon benzilik memungkinkan memasukkan gugus-gugus penyerang nukleofil seperti ion metoksida, ion sianida, ion hidrid, dll (Purwono dan Daruningsih, 2006).

Barus (2019) melakukan sintesis senyawa (6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)Metil)-4-alil-2-metoksi fenol) dari eugenol melalui reaksi mannich diikuti metilasi dengan metil iodida serta uji aktivitas antibakteri.

Siahaan (2017) melakukan sintesis senyawa 4-alil-6-(hidroksimetil)-2- metoksi fenol dari eugenol melalui reaksi mannich diikuti metilasi dengan metil iodida dan substitusi menggunakan NaOH.

Berdasarkan uraian diatas peneliti tertarik untuk mensintesis senyawa 4-alil- 6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol dari eugenol melalui reaksi Mannich diikuti metilasi dan substitusi menggunakan NaOMe. Kemudian senyawa yang diperoleh dianalisa dengan menggunakan spektofotometer FT-IR dan ¹H-NMR.

1.2 Permasalahan

Bagaimana mensintesis senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol dari eugenol melalui reaksi Mannich diikuti metilasi dan substitusi menggunakan Natrium Metoksida (NaOMe)?

1.3 Tujuan Penelitian

Untuk mensintesis senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol dari eugenol melalui reaksi Mannich diikuti metilasi dan substitusi menggunakan Natrium Metoksida (NaOMe) ?

1.4 Pembatasan Masalah

1. Eugenol yang digunakan adalah eugenol p.a Merck yang memiliki kemurnian sebesar 97%.

2. Senyawa metil iodida diperoleh dari hasil destilasi campuran yang diperoleh dari reaksi antara metanol, kalium iodida, dan asam fosfat.

1.5 Manfaat Penelitian

Sebagai sumber informasi dalam reaksi sintesis dan pengembangan dari reaksi-reaksi organik dalam reaksi mannich , metilasi dengan metil iodida dan substitusi untuk menghasilkan senyawa turunan eugenol .

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium yang terdiri dari 3 tahap.

Tahap pertama yaitu sintesis senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol melalui reaksi Mannich dengan menggunakan eugenol, formaldehid dan dimetilamin. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisa dengan menggunakan alat

spektrofotometer FT-IR dan GC-MS. Dan tahap kedua, senyawa 4-alil-6- (dimetilamino)metil-2-metoksi fenol direaksikan dengan metil iodida dalam pelarut etanol sehingga menghasilkan senyawa garam amonium kuartener yaitu 6-[(N-iodo- N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol yang mana dimurnikan melalui rekristalisasi dengan pelarut etanol. Hasil yang diperoleh dianalisa menggunakan spektrofotometer FT-IR dan ¹H-NMR. Tahap ketiga adalah pembuatan senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol dengan natrium metoksida pada kondisi refluks selama 5 jam pada suhu 100°C. Hasil yang diperoleh dianalisa menggunakan sprektrofotometer FT-IR dan ¹H-NMR.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Eugenol

Eugenol merupakan cairan tidak berwarna atau berwarna kuning-pucat, dapat larut dalam alkohol, eter dan kloroform. Mempunyai rumus molekul C₁₀H₁₂O₂ bobot molekulnya adalah 164,20 dan titik didih 250-255°C. Senyawa eugenol merupakan komponen utama yang terkandung dalam minyak cengkeh (Syzygium aromaticum), dengan kandungan dapat mencapai 70-96%, dan walaupun minyak cengkeh mengandung beberapa komponen lain seperti eugenol asetat dan β caryophyllene (Alma et al., 2007).

Eugenol secara luas digunakan dalam kedokteran gigi, anastesi, analgesik, agen anti pembengkakan, dan agen perasa. Farmakodinamik dari eugenol telah dikembangkan untuk fungsi imunilogikal, regulasi sistem saraf pusat, efek reproduksi, sistem kardiovaskular, sistem pencernaan, biokimia darah dan saluran urinal (Kong et al., 2014).

Eugenol merupakan senyawa fenolik yang memiliki beberapa gugus fungsi seperti alil, hidroksida dan metoksi. Dengan adanya gugus fungsi tersebut membuat senyawa eugenol dapat ditransformasikan menjadi beberapa senyawa turunan yang bermanfaat langsung atau menjadi bahan dasar untuk pembuatan senyawa lain.

Beberapa turunan eugenol yang telah dilakukan adalah alkilasi, adisi, isomerisasi, asetilasi, esterifikasi, polimerisasi, siklisasi monoeter dan sebagainya (Suryanto dan Anwar, 2008).

OH

H₂C

OCH₃

CH CH₂

Cambar 2.1. Struktur eugenol (Sastrohamidjojo, 2004).

2.2 Formaldehid

Formaldehid adalah bahan yang sangat penting dalam industri dimana menunjukkan sifat yang sama dengan aldehida lainnya namun lebih reaktif sebagai contoh lebih mudah dioksidasi oleh oksigen atmosfer menjadi asam formiat.

Formaldehid adalah elektrofil yang baik pada reaksi substitusi elektrofilik senyawa aromatis dan mengalami adisi elektrofilik pada alkena dan aromatik (Morrison, 2002).

Larutan formaldehid disebut juga dengan formalin. Dapat larut sebanyak 37% (w/w) gas formaldehid dalam air . Tidak memiliki warna dan berbau tajam pedas. Dapat larut dalam air, aseton dan alkohol. Uapnya dapat menyebabkan iritasi sampai membran lendir dan kulit, gangguan pencernaan seperti sakit perut, hematuria, protenuria, manuria, asidosis, vertigo, koma, dan kematian (Anonim, 1976).

2.3 Dimetilamin

Dimetilamin merupakan senyawa organik dengan rumus kimia (CH3)2NH.

Amina sekunder ini berupa gas mudah terbakar tidak berwarna dan berbau seperti amonia. Dimetilamin memiliki titik leleh –96°C dan titik didih 7,5°C, sangat larut dalam air dan harga kb 5,4 × 10^-4 (Morrison, 2002).

Dimetilamin secara komersial sebagai larutan dalam air hingga 40%.

Dimetilamin adalah basa yang lemah dan pka dari garam amoniumnya (10,73) lebih besar daripada Metilamin (10,64) dan Trimetilamin (9,79). Dimetilamina bereaksi dengan asam membentuk garam seperti dimetilamin hidroklorida, suatu padatan putih tidak berbau dengan titik lebur 171,5°C. Dimetilamin diproduksi melalui reaksi katalitik methanol dan ammonia pada suhu dan tekanan tinggi.

2 CH₃OH+NH₃→ (CH₃)₂NH + 2H₂O (Gysel dan Musin, 2000).

2.4 Metil Iodida

Alkil iodida adalah alkil halida yang paling mudah terbentuk. Destilasi dengan pemanasan konstan dari alkohol dengan asam hidriodat adalah sebuah metode umum untuk pembentukan alkil iodida. Seperti yang terjadi pada klorida dan bromida, hasil dari alkil iodida dalam reaksi ini mungkin mengalami penyusutan dalam kasus alkohol sekunder dan tersier sebagai hasil penyusutan kerangka. Sebuah alternatif yang paling efektif secara partikular untuk perubahan dari di-ol menjadi di- iodo adalah sebuah campuran dari KI dan H₃PO₄ 85%. Reagen tersebut memecah tetrahidrofuran dan tetrahidrofiran untuk hasil dari senyawa iodo (Vogel, 1989).

Iodo metana atau metil iodida adalah suatu senyawa kimia dengan rumus molekul CH3I. Senyawa ini merupakan cairan dengan densitas dan tekanan uap yang tinggi. Senyawa ini meupakan turunan dari metana dengan salah satu atom hidrogen digantikan oleh atom iodin. Senyawa ini dapat bercampur sempurna dengan pelarut- pelarut organik. Sifat- sifat dari metil iodida adalah sebagai berikut:

Formula :CH3I

Massa molar : 141,94 gram/mol

Warna : Bening

Aroma : Seperti eter

Densitas : 2,28gram/ml Titik lebur : -66,5^OC Titik didih : 42,4^OC

Kelarutan dalam air : 14gr/liter (Sulikowski, 2005).

2.5 Natrium Metoksida

Natrium metoksida adalah senyawa kimia dengan rumus CH3ONa. Padatan tak berwarna ini, yang dibentuk oleh deprotonasi metanol, adalah pereaksi yang banyak digunakan di industri dan laboratorium. Ini juga merupakan basa kaustik (El-Kattan dan McAtee, 2006).

Natrium metoksida dibuat dengan memperlakukan hati-hati metanol dengan logam Na:

2Na+2 CH3OH →2 CH3ONa + H

Reaksinya sangat eksotermik sehingga pengapian bisa terjadi. Larutan yang dihasilkan, tidak berwarna, sering digunakan sebagai sumber natrium metoksida, tetapi bahan murni dapat diisolasi dengan penguapan diikuti dengan pemanasan untuk menghilangkan sisa metanol. Padatan dihidrolisis dalam air untuk menghasilkan metanol dan natrium hidroksida; produk komersial dapat terkontaminasi dengan hidroksida. Padatan dan larutan menyerap karbon dioksida (dan uap air) dari udara, sehingga mengurangi alkalinitas basa

2CH₃ONa + CO₂ + H₂O → 2CH₃OH + Na₂CO₃

Dalam bentuk padat, natrium metoksida adalah polimer, dengan susunan atom pusat Na +, masing-masing terikat pada empat oksigen.Struktur, dan karena kebasaannya, natrium metoksida dalam larutan tergantung pada pelarut. Ini adalah basa yang jauh lebih kuat di DMSO di mana ia lebih terionisasi dan bebas dari ikatan hidrogen (Chandran et al., 2006).

Kristal putih, bubuk mengalir bebas. Peka terhadap udara dan kelembapan.

Larut dalam metanol, etanol. Juga ada dalam bentuk larutan, CH3ONa.2CH3OH, bubuk putih. Dipakai pada reaksi Sintesis Organik (Anonim, 1976).

2.6. Reaksi Substitusi Elektrofilik Aromatik

Reaksi yang paling umum terjadi pada senyawa aromatik adalah substitusi atom atau gugus lain terhadap hidrogen pada cincin aromatik. Benzena dan sistem aromatic lainnya adalah pusat kerapatan electron tinggi dan mudah diserang oleh spesies yang elektrofil dan umumnya bukan oleh nukleofil (Hart, 1990).

Tahap pertama elektrofil beradisi pada cincin aromatik dengan menggunakan dua electron dari awan aromatik dan membentuk sebuah ikatan sigma dengan salah satu atom atom karbon cincin, dan menghasilkan suatu macam karbokation yang

terstabilkan oleh resonansi yang disebut suatu ion benzenonium.Ion yang terbentuk pada tahap ini merupakan tahap antara.

H

H

H H H

H

+ E⁺

lambat

H H

H

H H

H E +

Benzena ion benzenium

-H⁺ cepat

H

E

H H H

H

+ H⁺

produk

Gambar 2.2. Reaksi umum substitusi elektrofilik aromatik (Fessenden dan Fessenden, 1986).

Tahap kedua, ion benzenonium bereaksi lebih lanjut, dalam hal ini sebuah hidrogen dibuang dari dalam zat antara (misalnya ditarik oleh ion yang sebelumnya berikatan dengan E+) untuk menghasilkan produk substitusi (Fessenden dan Fessenden, 1986).

2.7 Reaksi Mannich

Reaksi Mannich telah banyak digunakan untuk mengubah senyawa aminometi lentersubstitusi menjadi berbagai senyawa organik lain yang lebih bermanfaat. Reaksi Mannich terdiri atas pembentukan basa Mannich yang terjadi dari kondensasi formaldehida, suatu amina dengan suatu senyawa yang memiliki atom hydrogen aktif. Reaksi Mannich telah mengalami perkembangan yang sangat pesat dan telah banyak digunakan untuk memperoleh bahan-bahan yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari, misalnya antibiotik, obat penahan rasa sakit, pembuatan polimer, dan sintesis antioksidan yang dewasa ini sedang menjadi pusat perhatian. Senyawa fenol merupakan senyawa yang memiliki atom hidrogen aktif sehingga dimungkinkan berkondensasi dengan formaldehida dan suatu amina untuk membentuk basa Mannich.

Tahap awal pada reaksi Mannich diyakini sebagai tahap pembentukan suatu kation iminium dari amina dan formaldehida. Kation iminium menyerupai suatu imina, tetapi memiliki muatan positif. Kation iminium merupakan elektrofil yang sangat reaktif. Bentuk enol dari keton, meskipun biasanya ada dalam konsentrasi rendah merupakan elektrofil karbon potensial. Reaksi antara dua komponen menghasilkan produk basa Mannich. Reaksi Mannich sangat potensial dipakai untuk mensintesis suatu senyawa. Pemilihan secara luas dari amina primer dan amina sekunder, macam aldehida, dan nukleofil akan menghasilkan senyawa yang beragam (Budimarwanti, 2009).

Reaksi Mannich adalah reaksi yang berdasarkan kondensasi dari amonia, atau suatu amina primer dans ekunder dengan aldehid, biasanya formaldehid, dan suatu senyawa yang mengandung paling sedikit satu atom hidrogen yang reaktif. Ciri utama dari reaksi ini adalah pergantian suatu atom hidrogen aktif dengan suatu gugus amino metal atau gugus amino metal tersubtitusi. Reaksi dapat diilustrasikan sebagai persamaan berikut:

R₂NH + HCHO+R'H R₂N — CH₂ — R′ + H₂O

Senyawa dengan hidrogen aktif R’H kebanyakan adalah suatu keton, suatu aldehid, suatu asam, suatu asetilen, suatu ester, suatu fenol, dan juga dengan nitroalkana.

Tahap awal dari reaksi Mannich adalah pembentukan dari suatu kation iminium dari amina dan formaldehid. Suatu kation iminium berdasarkan imine tetapi memiliki muatan positif.

(CH₃)₂NH + HCHO ^H

+ (CH₃)₂N ⁺ _CH2

+ H₂O

kation iminium

Kation iminium adalah elektrofilik yang sangat reaktif.Enol yang terbentuk dari keton secara normal ada pada konsentrasi rendah adalah suatu karbon elektrofil yang potensial. Reaksi dari kedua komponen mengarah pada produk.

H₂C C CH₃ H

:O :

Keton

H₂C C O

CH₃ H

Enol

H⁺

(CH₃)₂N ⁺ CH₂ C O + H₂C CH₃

: H . .

(CH₃)₂NCH₂CH₂CCH₃ : O :

+ H ⁺

Gambar 2.3. Reaksi antara keton dengan kation iminium (Patel, 1979, dalam Siahaan, 2017).

Pada kebanyakan bentuk, reaksi Mannich menyangkut suatu keton, formaldehid, dan suatu amin sekunder (sebagai contoh dimetilamin), sebagai berikut ini :

CH₃COCH₃ + NH + CH₂O CH₃COCH₂CH₂N

+ Et₂NH + CH₂O

O O

CH₂NEt₂

Gambar 2.4. Contoh reaksi Mannich (Geissman, 1977).

2.8 Kondisi Reaksi Mannich

Reaksi biasanya dilakukan pada larutan alkohol dengan amina sekunder dalam bentuk klorida. Karena amin (sebagai contoh, dimetilamin ) adalah suatu basa dengan kekuatan sedang, didalam garamnya berdisosiasi kedalam bentuk terprotonasi (Me2NH2+

) dan spesi tidak terprotonasi (Me2NH). Hal ini menyediakan suatu medium dimana, kesetimbangan transfer proton dibutuhkan untuk reaksi dapat terjadi. Jika amina bebas digunakan sebagai reagen, sejumlah kecil asam ditambahkan pada larutan (Geissman,1977).

2.9 Garam Ammonium Kuartener

Garam ammonium kuarterner adalah garam amin yang memiliki atom nitrogen terikat pada empat atom karbon (Latin quaterni, ―tiap empat)‖. Oleh karena pasangan elektron sunyi pada atom nitrogen digunakan dalam pembentukan ikatan nitrogen mempunyai muatan ion positif. Ikatan sekitar nitrogen dari garam ammonium kuarterner sama dengan yang ada disekitar karbon hibrida sp³ dalam suatu alkana atau alkena yang tersubtitusi. Jika atom nitrogen terikat pada empat gugus yang berbeda, kationnya kiral dan garam ammonium kuarterner berada sebagai sepasang enantiomer yang dapat dipisahkan.

N CH₃

H₃C

CH₃ CH₃

+

Cl^-

Tetrametilamonium klorida garam amonium kuartener

N R₁

R₂

R₃ R₄

+

Cl^-

Garam amonium kuartener kiral

(Fessenden dan Fessenden, 2010).

Sangat berkaitan dengan garam ammonium dimana senyawanya memiliki empat atom hidrogen NH4+

diganti dengan gugus akil atau aril.Senyawa seperti ini disebut garam ammonium kuartener.Berikut contoh beberapa senyawanya:

(CH₃)₄N⁺Cl^-

tetra metil amonium klorida PhN⁺Et₃Br^-

N,N,N-trietilanillum bromida PhCH₂N⁺(CH₃)₃OH^-

Benziltrimetilamonium hidroksida

CH₃(CH₂)₁₅ N⁺ CH₃

CH₃ H₂

C Ph Cl^-

Benzalkonium Klorida

Surfaktan Kationik

Amina dapat dikonversi menjadi garam amonium kuartener dengan alkil halida berlebih dalam kondisi tertentu.Dalam proses ini disebut kuartenerisasi adalah satu dari aplikasi penting dalam sintesis alkilasi amina.Reaksi sangat berguna ketika terutama alkil halida yang reaktif seperti metil iodida atau benzil halida digunakan.

PhCH₂N(CH₃)₂

. .

+ CH₃I EtOH PhCH₂N⁺(CH₃)₃ I^-

Benzildimetilamine Benziltrimetilamonium iodida

Yield 94-99%

CH₃(CH₂)₁₅N(CH₃)₂ + PhCH₂Cl Acetone CH3(CH2)15N⁺(CH3)3 Cl^- N,N-dimetil-1-hexadekanamin Benzil Klorida

Benzilheksadekildimetilamonium klorida CH2Ph

CH₃CHNHCH₃ C₂H₅

Sek-butilmetilamine

+ CH₃I (berlebih) Eter Panas

CH₃CHN⁺(CH₃)₃ + HI

sek-butiltrimetil-amonium klorida

(Loudon, 1995).

2.10 Reaksi basa Mannich metil iodida dengan nukleofil

Substitusi nukelofilik terjadi dengan dua jalur utama, yaitu SN₁ dan SN₂. Tanpa memperhatikan mekanisme reaksi, keseluruhan perubahan semua reaksi substitusi nukleofilik adalah sama. Suatu nukelofil (Nu : atau Nu: ^-)bereaksi dengan suatu substrat R-X dan substitusi untuk X: ^-(gugus pergi) untuk menghasilkan produk R-Nu. Jika nukelofil adalah netral (Nu:) , kemudian produk adalah bermuatan positif

untuk menjaga muatan ; jika muatan negatif ( Nu: ^-) produk adalah netral (McMurry, 1994 )

Pergantian dari atom nitrogen tersier dan kuartener oleh reagen nukleofilik adalah reaksi yang cukup dikenal. Banyak turunan benzilamin, sebagai contoh telah mengalami reaksi sebagai amina atau garam ammonium kuartener dengan nukelofilik seperti ion sianida, alkoksida dan fenoksi, ion asetat dan ion malonat.

Meskipun reaksi ini sangat umum dan berguna dalam sintesis, hal ini berjalan mudah pada sistem yang relatif sedikit. Contoh berikut kemampuan alkilasi menjaga untuk tetap bermuatan positif mengindikasikan bahwa reaksi difasilitasi dengan pelepasanelektron pada atom karbon ketika pergantian terjadi. Hal ini diilustrasikan dengan reaksi turunan azulen dimana intermediet memiliki keberadaan terbatas yang mungkin terbentuk namun juga dapat terbentuk keadaan transisi adalah bimolekular.

Reaksi dengan turunan fenol sebagai jalur intermediet sangat berguna dalam sintesis quinone methida dan turunannya

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Proses penelitian dilaksanakan dari bulan November 2018 hingga September 2019. Proses penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan. Analisis spektrofotometer (FT-IR), Analisis (GC-MS) dilakukan di Laboratorium Kimia Organik Universitas Gajah Mada (UGM) dan analisa ¹H-NMR dilakukan di Laboratorium Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB).

3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat

 Spektrofotometer FT-IR Shimadzu

 GC-MS Shimadzu

 Spektrofotometer ¹H-NMR JOEL JNMECA 500

 Rotary evaporator Heidolph

 Labu rotary 100 mL Heidolph

 Labu Takar 100 mL Pyrex

 Labu Takar 1000 mL Pyrex

 Gelas Ukur 50 mL Pyrex

 Labu Leher Tiga 250 ml Pyrex

 Hotplate Stirrer Fishons

 Magnetic Bar

 Neraca Analitis RADWAG AS 220/6/2

 Termometer 110 Pyrex

 Gelas Erlenmeyer 50 mL Pyrex

 Beaker Glass 100 ml Pyrex

 Kondensor Pyrex

 Panci Jawa

 Oven Memmert

 Plastik dan Karet

 Corong Penetes

 Kertas saring Whatman No.42

 Spatula

 Botol Aquadest

 Cawan Petri

 Pipet Tetes

 Sample Cup

 Botol Vial

 Desikator

 Indikator pH Universal Sartorius

3.2.2. Bahan

 Eugenol p.a E’Merck

 Dimetilamin 40% p.a E’Merck

 Ethanol 96% p.a E’Merck

 Formaldehid 37% p.a E’Merck

 KI p.a E’Merck

 Asam fosfat 85% p.a E’Merck

 Na₂S₂O₃ p.a E’Merck

 HCl 37% p.a E’Merck

 NaOMe p.a E’Merck

 Aquadest

 Na2SO4 anhidrat p.a E’Merck

 Dietileter p.a E’Merck

 Kloroform p.a E’Merck

 AgNO3 0,1N

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. PembuatanLarutan Na₂S₂O₃ 5%

Sebanyak 5 g serbuk Na2S2O3 dilarutkan dengan aquadest didalam labu takar 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

3.3.2. Pembuatan larutan HCl 10%

Sebanyak 270,27 ml HCL 37% dilarutkan dengan aquadest didalam labu takar 1000 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

3.3.3. Sintesis Senyawa 4-Alil-6-(Dimetilamino)Metil-2-Metoksi Fenol (Karanov et al., 1995)

Ke dalam labu leher tiga berkapasitas 100 mL yang telah dilengkapi pengaduk magnet dimasukkan sebanyak 28 mL etanol dan 4,8 g (0,03 mol) eugenol.

Setelah larut ditambahkan campuran formaldehid 37% sebanyak 3,8 g (3,48 mL ; 0,04 mol) dan 5,6 g (6,3 mL ; 0,05 mol) dimetilamin 40% dilanjutkan refluks pada suhu 78⁰C selama 90 menit. Campuran didinginkan dan diaduk dengan pengaduk magnet selama 24 jam. Selanjutnya kelebihan etanol diuapkan dengan rotary evaporator. Hasil yang diperoleh dianalisis dengan spektofotometer FT-IR dan GC- MS.

3.3.4. Pembuatan Metil Iodida (Suarez et al., 2001)

Sebanyak 66,4 g (0,4 mol) kalium iodida dilarutkan dengan 175 mL (3 mol) asam fosfat 85% di dalam labu leher tiga kemudian ditambahkan 120 mL (3 mol) metanol. Kemudian dirangkai alat destilasi, dan diaduk menggunakan pengaduk magnet sambil dipanaskan secara perlahan-lahan. Dikumpulkan destilat pada labu yang telah didinginkan dan dihentikan setelah suhu destilat mencapai 65⁰C.

Dimasukkan kedalam corong pisah dan diekstraksi dengan larutan Na₂S₂O₃ 5% yang akan membentuk dua lapisan. Lapisan bawah diambil dan dicuci kembali dengan aquades yang akan membentuk dua lapisan juga. Lapisan bawah dikeringkan dengan menggunakan Na₂SO₄ anhidrat. Hasil metil iodida yang diperoleh diuji secara

kualitatif menggunakan pereaksi AgNO3 dalam tabung reaksi menghasilkan padatan AgI berwarna kuning.

3.3.5. Sintesis Senyawa 6-[(N-Iodo-N-Metil-N-Metil-N-Metilamino)Metil]4- Alil-2-Metoksi Fenol

(Popovici et al., 1999)

Sebanyak 4,404 g (0,2 mol) Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol dimasukkan kedalam wadah Erlenmeyer. Ditambahkan sebanyak 35 ml etanol dan ditambahkan metil iodida sebanyak 2,84 g (0,2 mol) dan wadah ditutup rapat.

Campuran reaksi diaduk pada suhu kamar dengan magnetik stirrer selama 2 jam dan didiamkan dalam lemari pendingin selama semalam. Endapan yang terbentuk disaring menggunakan kertas saring dan dicuci dengan dietil eter. Hasil yang diperoleh dimurnikan dengan rekristalisasi dengan menggunakan etanol dan hasil diperoleh dianalisa dengan alat spektrofotometer FT-IR dan analisa ¹H-NMR.

3.3.6. Sintesis senyawa 4-alil-6-(metoksimetil)-2-metoksi fenol

Ke dalam labu leher tiga berkapasitas 250 mL yang telah dilengkapi pengaduk magnet dimasukkan sebanyak 50 mL akuades dan 3,621 g (0,01 mol) (6- ((N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)Metil)-4-allil-2-metoksi fenol) . Setelah larut ditambahkan NaOMe 2,16 g (0,04 mol) yang telah dilarutkan dengan 50 mL akuades dilanjutkan refluks pada suhu 100⁰C selama 5 jam. Campuran didinginkan dan diasamkan hingga pH 3 dengan HCl 10% .Selanjutnya diekstraksi dengan 60 mL kloroform , kelebihan metanol diuapkan dengan rotary evaporator. Hasil yang diperoleh dianalisis dengan spektofotometer FT-IR dan ¹H-NMR

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Sintesis Senyawa 4-Alil-6-(Dimetilamino)Metil-2-Metoksi Fenol

3.4.2. Pembuatan Metil Iodida

3.4.3 Sintesis Senyawa 6-[(N-Iodo-N-Metil-N-Metil-N-Metilamino)Metil]-4- Alil-2-Metoksi Fenol

3.4.4. Sintesis Senyawa 4-Alil-6-(MetoksiMetil)-2-Metoksi Fenol

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Sintesis Senyawa 4-Alil-6-(Dimetilamino)Metil-2-Metoksi Fenol

Sintesis senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol diperoleh melaui reaksi Mannich dari eugenol dengan formaldehid dan dimetilamin. Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol yang diperoleh berupa cairan berwarna coklat kehitaman sebanyak 5,35 gram (88,3%).

Eugenol yang digunakan dalam penelitian ini adalah eugenol p.a E’Merck dengan tingkat kemurnian 97%. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari senyawa eugenol komersilmemberikan spektrum dengan puncak-puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 3518,16 cm^-1 ; 2908,65 cm^-1 ; 2839,22 cm^-1 ; 1604,77 cm^-1 ; 1512,19 cm^-1 ; 1435,04 cm^-1 ; 1365,60 cm^-1 ; 1265,30 cm^-1 ; 918,12 cm^-1. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari senyawa eugenol komersil (Gambar 4.1.) adalah sebagai berikut :

Gambar 4.1. Spektrum FT-IR senyawa eugenol komersil

Spektrum yang ditunjukkan dari data FT-IR eugenol menunjukkan adanya serapan pada bilangan gelombang 3518,16 cm^-1menunjukkan vibrasi O-H. Pita serapan pada daerah bilangan gelombang 2908,65 cm^-1 dan 2839,22 cm^-

1menunjukkan rentangan C-H dari alkil yang diperkuat adanya pita pada 1435,04 cm^-

1untuk gugus metilen (―CH2―) dan pada 1365,60 cm^-1 untuk gugus metil (―CH3) serta C=C aromatis ditunjukkan pada bilangan gelombang 1604,77 cm^-1 dan 1512,19 cm^-1. Gugus vinil ditunjukkan pada 918,12 cm^-1. Pita pada 1265,30 cm^-1 menunjukkan rentangan C-O-C dari eter.

Data spektroskopi FT-IR senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol memberikan spektrum dengan puncak-puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 3417,86 cm^-1 ; 3070,68 cm^-1 ; 2947,23 cm^-1 ; 1604,77 cm^-1 ; 1458,18 cm^-1

; 1234,44 cm^-1 ; 1026,13 cm^-1. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari senyawa 4- alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol (Gambar 4.2.) adalah sebagai berikut :

Gambar 4.2. Spektrum FT-IR 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol Spektrum yang ditunjukkan dari data FT-IR memberi dukungan bahwa senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol yang terbentuk memiliki ikatan C-N yang berasal dari gugus dimetilaminometil dengan munculnya vibrasi ulur C-N pada bilangan gelombang 1234,44 cm^-1.Puncak serapan pada bilangan gelombang 3417,86 cm^-1 menunjukkan vibrasi O-H. Pita serapan pada daerah panjang gelombang 2947,23 cm^-1 dan 2908,65 cm^-1 menunjukkan rentangan C-H dari alkil yang diperkuat adanya pita pada 1458,18 cm^-1 untuk gugus metilen (―CH2―) dan pada 2785,21 cm^-1 untuk gugus metil (―CH3) serta C=C aromatis ditunjukkan pada bilangan gelombang 1604,77 cm^-1. Gugus vinil ditunjukkan pada 1026,13 cm^-1. Pita pada 1149,57 cm^-1 menunjukkan rentangan C-O-C dari eter.

OH

H2C OCH3 H2

C

CH CH2 N

CH3 H3C

Senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol diperoleh dari eugenol melalui reaksi Mannich, dimana eugenol direaksikan dengan ion iminium yang sebelumnya dibentuk melalui reaksi antara formaldehid dengan dimetilamin. Pada reaksi Mannich dari eugenol, hidrogen aktif dari eugenol digantikan oleh gugus dimetilaminometil. Reaksi Mannich ini dilakukan pada kondisi refluks pada suhu 78°C selama 90 menit menggunakan pelarut etanol. Hasil dari reaksi eugenol, formaldehid, dan dimetlamin menghasilkan senyawa turunan eugenol 4-alil-6- (dimetilamino)metil-2-metoksi fenol. Mekanisme reaksi Mannich eugenol digambarkan sebagai berikut :

N CH₃ H

+ H₃C

H C

O ^-

H N H⁺

CH₃ CH₃

C N

Dimetilamin

. .

H CH₃

CH₃ H

+

Transfer proton

Ion iminium

H C

OH

H N CH₃

CH₃

-OH^- C

O

 H

Formaldehid . .:

. .

C N

H CH₃

CH₃ H

+

Ion karbokation N,N-dimetilmetanamin . .

C N

H CH₃

CH₃ H

+

+

O

H2C C H CH2

OCH₃

H CH₂ N H3C

H₃C

OH

H₂C C H CH₂

OCH₃ CH₂

N H₃C

H₃C

4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol O

H2C C H CH2

OCH₃

H O

H₂C C H CH₂

OCH3

O

H2C C H CH2

OCH₃

O

H₂C C H CH₂

OCH3

CH₂ N H₃C

H₃C + H⁺

-H⁺

. .

. . . . Eugenol

Ion iminium

Gambar 4.3. Reaksi sintesis senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol Hasil analisa dengan GC-MS terhadap senyawa 4-alil-6- (dimetilamnino)metil-2-metoksi fenol yang diperoleh dari hasil sintesis menunjukkan puncak waktu retensi 29,650 menit dengan kemurnian sebesar 85,65%.

Kromatogram massa senyawa hasil sintesis dengan GC-MS (Gambar 4.4.) ditunjukkan sebagai berikut :

Gambar 4.4. Kromatogram senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol Spektrum senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol hasil sintesis yang diperoleh ditunjukkan pada (Gambar 4.5.)

Gambar 4.5. Spektrum Massa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol

Puncak dengan waktu retensi 39,650 menit merupakan senyawa dengan rumus molekul C13H19NO2 dengan massa molekul relatif sebesar 221 g/mol. Data spektrum menunjukkan puncak ion molekul pada m/e 221 diikuti puncak-puncak fragmentasi pada m/e 204, 190, 176, 161, 147, 133, 117, 107, 91, 77, 58, 44, 39, dan 28, dimana nilai ini sesuai dengan berat molekul relatif (Mr) dari senyawa 4-alil-6- (dimetilamino)metil-2-metoksi fenol yang disintesis.

Pola fragmentasi dapat dilihat pada (Gambar 4.6.)

Gambar 4.6. Pola fragmentasi dari senyawa 4-alil-6- (dimetilamino)metil-2-metoksi fenol

OCH₃

H₂C H₂C

CH CH₂

m/z = 161

-CH₂ (14) +

OCH3

HC H2C

CH m/z = 147

-OCH2 (30)

HC H2C

CH m/z = 117 +

+ OCH₃

H2C H2 C

CH CH2 N

CH3 H₃C

m/z = 204

-CH2 (14)

OCH3

H₂C H₂ C

CH CH₂ N

CH₃ H

m/z = 190

-CH₂ (14)

OCH₃

H2C H2 C

CH CH2 N

H H

m/z = 176

-NH2 (16) +

+

+ OH

OCH₃

H2C H2 C

CH CH2 N

CH₃ H₃C

+e

OH

OCH₃

H2C H2 C

CH CH2 N

CH₃ H₃C

m/z = 221

-OH (17) -2e

-CH2 (14) OCH3

HC CH

m/z = 133

+

-OCH2 (30)

HC CH

m/z = 105 -CH2

(14)

CH2 m/z = 91

-CH2 (14)

m/z = 77

+ + +

Berdasarkan hasil analisa GC-MS, disamping produk hasil sintesis terdapat senyawa lain yang merupakan pengotor dan senyawa hasil reaksi samping.

Senyawa dengan waktu retensi 30,142 menit adalah senyawa p-alilanisol sebesar 2,70%. Senyawa dengan waktu retensi 48,212 menit adalah senyawa 2- etil-2-(p-tolil)malonamida sebesar 10,75%. Munculnya senyawa p-alilanisol dan 2-etil-2-(p-tolil)malonamida diduga berasal dari bahan baku eugenol yang digunakan, dimana eugenol tidak bereaksi secara sempurna.

4.2 Sintesis Senyawa 6-[(N-Iodo-N-Metil-N-Metil-N-Metilamino)Metil]-4- Alil-2-Metoksi Fenol

Sintesis senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil)-4-alil-2- metoksi fenol diperoleh melalui reaksi antara senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil- 2-metoksi fenol dengan metil iodida dalam pelarut etanol. Senyawa 6-((N-iodo-N- metil-N-metil-N-metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol yang diperoleh berupa padatan berwarna kuning sebanyak 5,83 gram (80,5%).

Data spektroskopi FT-IR senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol memberikan spektrum dengan puncak- puncak vibrasi pada daerah bilangan gelombang 3433,29 cm^-1 ; 3008,95 cm^-1 ; 2924,09 cm^-1 ; 1635,64 cm^-1 ; 1481,33 cm^-1 ; 1396,46 cm^-1 ; 1288,45 cm^-1; 1087,85 cm^-1 ; 948,98 cm^-1 ; 455,20 cm^-1. Hasil analisis spektroskopi FT-IR dari senyawa 6- [(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol (Gambar 4.7.) adalah sebagai berikut :

Gambar 4.7. Spektrum FT-IR senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol

Spektrum yang ditunjukkan dari data FT-IR memberikan dukungan bahwa senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil)]-4-alil-2-metoksi fenol yang terbentuk memiliki ikatan ⁺N(CH₃)₃ ditunjukkan pada bilangan gelombang 1481,33 cm^-1dan telah hilangnya serapan C-N, dimana bilangan gelombang 1481,33 cm^-1 ini merupakan ciri khas dari garam ammonium kuartener (Zhang, 2018).

Puncak serapan pada bilangan gelombang 3433,29 cm^-1 menunjukkan vibrasi O-H, kemudian puncak serapan pada bilangan gelombang 2924,09 cm^-1 menunjukkan rentangan C-H dari alkil yang diperkuat adanya pita pada 1396,46 cm^-1 untuk gugus metilen (―CH2―) dan pada 1288,45 cm^-1 untuk gugus metil (―CH3) serta C=C aromatis ditunjukkan pada bilangan gelombang 1635,64 cm^-1. Pita pada 1087,85 cm^-1 menunjukkan rentangan C-O-C dari eter. Gugus vinil ditunjukkan pada 948,98 cm^-1. Pita pada bilangan gelombang 455,20 cm^-1 menunjukkan vibrasi dari I^-.

Pembuatan senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil- 2-metoksi fenol dilakukan melalui reaksi metilasi menggunakan metil iodida dalam pelarut etanol. Reaksi antara senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol dengan metil iodida dapat digolongkan dalam reaksi pembentukan garam amonium kuartener, dimana senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol merupakan

OH

OCH₃

H2C H2 C

CH CH2 N

CH₃ H3C

H₃C I^-

+

senyawa amina tersier yang dapat bereaksi lanjut untuk membentuk garam amonium kuartener.

Dalam penelitian ini reaksi antara senyawa 4-alil-6-(dimetilamino)metil-2- metoksi fenol dengan metil iodida dilakukan dalam wadah tertutup karena sifat dari metil iodida yang mudah menguap. Hasil reaksi berupa padatan dimana saat reaksi berlangsung akan mengendap secara perlahan dalam wadah reaksi, campuran reaksi yang didiamkan selama semalam dan didinginkan bertujuan untuk memaksimalkamn hasil reaksi yang diperoleh. Hasil reaksi yang diperoleh berupa padatan sehingga memungkinkan untuk dilakukan pemurnian melalui proses rekristalisasi. Adapun reaksi pembuatan senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil- 2-metoksi fenol (Gambar 4.8.) dapat ditulis sebagai berikut :

OH

OCH₃

H₂C H₂ C

CH CH₂ N

CH₃ H₃C

Pelarut : Etanol

4-alil-6-(dimetilamino)metil-2-metoksi fenol H₃C I . .

OH

OCH3

H₂C H₂ C

CH CH₂ N

CH₃ H3C H3C

6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil]-4-alil-2-metoksi fenol I^- +

Gambar 4.8. Reaksi sintesis senyawa 6-[(N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino]metil-4-alil-2-metoksi fenol

Untuk menganalisa struktur dari senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol (Gambar 4.9.) maka spektrum tersebut didukung oleh hasil analisa spektroskopi ¹H-NMR yang ditunjukkan dalam gambar berikut (Gambar 4.9.) :

Gambar 4.9. Spektrum ¹H-NMR senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

Hasil analisa spektroskopi ¹H-NMR senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol diperoleh sebanyak 9 lingkungan proton yang ditunjukkan dalam tabel sebagai berikut (Tabel 4.1.) :

OH

OCH₃

H₂C H₂

C

CH CH₂ N

CH₃ H₃C H₃C

+

a

b c'

d e f

h

g g g

c

I^-

Gambar 4.10. Senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N-metilamino)metil)-4- alil-2-metoksi fenol

Tabel 4.1. Data spektrum ¹H-NMR senyawa 6-((N-iodo-N-metil-N-metil-N- metilamino)metil)-4-alil-2-metoksi fenol

Gugus Pergeseran Kimia (ppm)

Signal Jumlah proton

a OH - - 1H

b OCH3 3,8 Singlet 3H

c c’

6,768 6,772

Singlet Singlet

1H 1H

d 3,2 Doublet 2H

e -CH= 5,9 Multiplet 1H

f =CH2 5,0 Doublet 2H

g ⁺N-(CH₃)₃ 3,1 Singlet 9H

h 4,4 Singlet 2H

Dari hasil interpretasi spektrum resonansi magnetik inti proton (¹H-NMR) senyawa hasil sintesis dengan menggunakan pelarut D2O dapat dilihat bahwa telah terbentuknya amina kuartener pada pergeseran kimia δ = 3,1 ppm yang menunjukkan

O

P R

H2C O P

Q

R

c c'

O P

Q

C H₂