2. Tinjauan Pustaka
2.1. Tinjauan Kimia
2.1.1. Dehidrasi Alkohol
Pemanasan alkohol dengan katalis asam akan menyebabkan molekul alkohol kehilangan molekul air atau disebut sebagai dehidrasi. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eliminasi dan dapat terjadi pada suhu yang cukup tinggi. Asam yang digunakan sebagai katalis adalah asam Bronsted yaitu suatu molekul yang mampu mendonorkan proton seperti asam sulfat dan asam fosfat (Solomons, 2004).
Alkohol primer merupakan alkohol yang sangat sulit untuk mengalami reaksi dehidrasi.
Sebagai contoh dehidrasi etanol dapat berlangsung dengan katalis asam sulfat pekat pada suhu 180 oC (Solomons, 2004). Berikut adalah reaksi dehidrasi etanol.
OH + H2O
etanol etena air
H2SO4(p) 180 oC
Gambar 2. 1. Dehidrasi etanol
Alkohol sekunder dapat mengalami reaksi dehidrasi pada kondisi yang tidak terlalu sulit.
Sebagai contoh adalah sikloheksanol yang dapat mengalami dehidrasi dengan katalis asam fosfat 85% pada suhu 165 oC (Solomons, 2004). Berikut adalah reaksi dehidrasi sikloheksanol.
+ H2O
air
OH
85% H3PO4 165 oC
sikloheksanol sikloheksena
Gambar 2. 2. Dehidrasi sikloheksanol
Alkohol tersier merupakan alkohol yang paling mudah mengalami reaksi dehidrasi. Sebagai contoh ters-butanol dapat mengalamai dehidrasi dengan katalis asam sulfat 20% pada suhu
yang tidak terlalu tinggi yaitu 85 oC (Solomons, 2004). Berikut adalah reaksi dehidrasi ters- butanol.
OH 20% H2SO4 85 oC
ters-butanol isobutena
Gambar 2. 3. Dehidrasi ters-butanol
Kemudahan relatif dari suatu alkohol mengalami reaksi dehidrasi didasarkan pada kestabilan relatif karbokation yang terbentuk. Hal inilah yang membuat alkohol tersier lebih mudah untuk mengalami dehidrasi (Solomons, 2004). Dehidrasi ters-butanol di atas menghasilkan gas isobutena. Reaksi tersebut merupakan reaksi awal dari penelitian ini.
2.1.2. Reaksi Adisi pada Alkena
2.1.2.1. Adisi Halogen pada Alkena
Suatu alkena dapat mengalami reaksi adisi oleh halogen membentuk dihaloalkana. Misalnya pada 2,3-dimetil-2-butena dapat diadisi oleh brom pada suhu ruang dengan pelarut CCl4
membentuk 2,3-dibromo-2,3-dimetil-butana (Solomons, 2004). Berikut adalah reaksi adisi brom pada 2,3-dimetil-2-butena.
+ Br2 CCl4 r.t.
Br Br
2,3-dimetil-2-butena brom 2,3-dibromo-2,3-dimetil-butana
Gambar 2. 4 Adisi brom pada 2,3-dimetil-2-butena 2.1.2.2. Pembentukan Halohidrin
Jika pada reaksi halogenasi alkena terdapat molekul air, maka maka produk mayor yang terbentuk bukanlah dihaloalkana, melainkan halo alkohol yang disebut sebagai halohidrin.
Misalnya adisi brom pada 2,3-dimetil-2-butena yang mengandung molekul air akan menghasilkan bromohidrin dan dibromoalkana. Ketika ikatan rangkap menyerang brom
positif, maka akan terbentuk karbokation. Karbokation ini selanjutnya diserang oleh molekul air sehingga menghasilkan halohidrin (Solomons, 2004). Berikut adalah reaksi pembentukan bromohidrin dari 2,3-dimetil-2-butena.
+ Br2 + H2O
Br OH Br Br
+ + HBr
2,3-dimetil-2-butena 2,3-dibromo-2,3-
dimetil-butana bromohidrin
Gambar 2. 5 Reaksi pembentukan bromohidrin 2.1.2.3. Pembentukan Halometoksi
Berdasarkan analogi pembentukan halohidrin diatas, maka jika pada reaksi halogenasi alkena terdapat molekul yang mampu menghasilkan gugus metoksi, maka selain dihaloalkana, akan terbentuk pula suatu halometoksi. Misalnya adisi brom pada isobutena dalam pelarut metanol menghasilkan halometoksi yaitu metoksiisobutilbromida (MIBBr). Ketika ikatan rangkap menyerang brom positif, maka akan terbentuk karbokation. Karbokation ini selanjutnya diserang oleh gugus metoksi dari metanol sehingga akan terbentuk MIBBr.
Karbokation yang lebih stabil terbentuk adalah karbokation tersier sehingga gugus metoksi akan terikat pada karbon tersier membentuk karbon kuarterner. Hal ini menyebabkan reaksi tersebut bersifat regioselective. Berikut reaksi pembentukan MIBBr.
+ Br2 + CH3OH
Br O
isobutena MIBBr
+ HBr
Gambar 2. 6 Reaksi pembentukan MIBBr 2.1.3. Reaksi Gabriel
Reaksi Gabriel merupakan reaksi pembentukan amin primer. Amin primer dapat disintesis dari bahan awal suatu haloalkana. Awalnya gugus halida pada haloalkana ditransformasikan menjadi gugus ftalimida dengan penambahan garam kalium ftalimida dalam pelarut dimetilformamid (DMF). Reaksi tersebut membentuk alkilftalimida. Gugus ftalimida pada
alkilftalimida selanjutnya ditransformasikan menjadi gugus amin dengan penambahan hidrazin (NH2NH2). Pada akhir reaksi diperoleh alkilamin (Gibson, 1968). Jika pada reaksi Gabriel digunakan MIBBr sebagai bahan awal pengganti haloalkana, maka gugus brom pada MIBBr akan ditransformasi menjadi gugus amin sehingga terbentuk 2-metoksiisobutilamin (MIBA) (Te-Wei dkk, 1993). Berikut adalah reaksi pembentukan MIBA.
Br O
MIBBr
N O
metoksiisobutilftalimida Kalium Ftalimida
DMF
N O
metoksiisobutilftalimida
NH2NH2
NH2 O
MIBA O
O
O
O
Gambar 2. 7 Reaksi pembentukan 2-metoksiisobutilamin (MIBA) 2.1.4. Pembentukan 2-Metoksiisobutilisonitril (MIBI)
2-Metoksiisobutilisonitril (MIBI) atau 1-isosiano-2-metoksi-2-metilpropana dapat diperoleh melalui reaski transformasi gugus amin pada MIBA menjadi gugus isonitril. MIBA direaksikan dengan karben tergenerasikan in situ yang diperoleh dari reaksi basa kuat (misalnya KOH) dengan kloroform dalam pelarut diklorometan dan air. Selain itu digunakan katalis trietilbenzilamonium klorida (TEBAC) atau trimetilbenzilamonium klorida (TMBAC) sebagai fasilitator transfer fasa (Morel, 2010). Berikut adalah reaksi pembentukan MIBI.
NH2 O
MIBA
CHCl3, KOH
TMBAC atau TEBAC, CH2Cl2, H2O
N+ O
C
MIBI
Gambar 2. 8 Reaksi pembentukan 2-metoksiisobutilisonitril (MIBI) 2.1.5. Kompleks Cu-MIBI dan Tc-MIBI
Gugus isonitril pada MIBI memiliki pasangan elektron bebas sehingga dapat berperan sebagai basa lewis. Hal ini membuat MIBI dapat digunakan sebagai ligan untuk membentuk suatu senyawa kompleks. Senyawa kompleks yang dimaksud adalah heksakis(2-metoksi-2- metilpropilisonitril) teknesium(99mTc) atau sering disebut 99mTc-MIBI. Kompleks 99mTc- MIBI dibentuk oleh satu atom pusat teknisium bertanda (99mTc) yang berikatan secara kovalen koordinasi dengan enam molekul MIBI membentuk geometri oktahedral (Morel, 2010). Berikut adalah struktur kompleks heksakis(2-metoksi-2-metilpropilisonitril) teknesium(99mTc).
Tc C
C C
C C
C N
N
N N
N
N O
O
O
O O
O
99m
Gambar 2. 9 Struktur kompleks heksakis(2-metoksi-2-metilpropilisonitril) teknesium(99mTc) MIBI yang tersedia dipasaran tidaklah berbentuk senyawa murni. MIBI yang memiliki sifat fisik sebagai cairan berbau menyengat diubah menjadi padatan berwarna putih dan tidak
berbau dengan membentuk kompleks dengan tembaga. Pembentukan kompleks dengan tembaga bertujuan untuk meningkatkan kestabilan MIBI selama proses penyimpanan (Morel, 2010). Senyawa kompleks tersebut yaitu tetrakis(2-metoksiisobitilisonitril) tembaga(I) tetrafloroborat ([Cu(MIBI)4]BF4). Berikut adalah struktur kompleks [Cu(MIBI)4]BF4.
C Cu+
C C
C N
N N N
O O
O O
BF4-
Gambar 2. 10 Struktur kompleks tetrakis(2-metoksiisobitilisonitril) tembaga(I) tetrafloroborat
Kompleks Cu-MIBI dapat diperoleh dengan mereaksikan tembaga klorida dengan garam yang mengandung amonium tetraloroborat atau natrium tetrafloroborat dalam pelarut etanol kering pada suhu ruang (Morel, 2010). Berikut adalah reaksi pembentukan Cu-MIBI.
CuCl MIBI, EtOH, NH4BF4 r.t.
[Cu(MIBI)4]BF4
tembaga(I) klorida
Cu-MIBI
Gambar 2. 11 Reaksi pembentukan Cu-MIBI
2.2. Tinjauan Medis
2.2.1. Tinjauan Umum Kanker
Pada tahun 2012, WHO menyebutkan bahwa kanker merupakan penyebab kematian terbesar di Amerika Serikat. Kanker merupakan sebuah kelainan yang disebabkan karena mutasi DNA sehingga terjadi pembelahan sel yang tidak terkontrol. Sel-sel yang terus membelah akan tumbuh menjadi jaringan baru sehingga muncul tumor. Hal ini tentunya akan mengganggu sistem metabolisme di dalam tubuh dan pada kasus yang parah dapat menimbulkan kematian.
2.2.2. Tinjauan Umum Penyakit Jantung Koroner
Menurut WHO, pada tahun 2012, penyakit jantung koroner atau serangan jantung merupakan penyebab kematian terbesar di dunia. Serangan jantung dapat disebabkan karena iskemia atau infark yaitu disebabkan karena adanya penyumbatan pembuluh darah. Darah dialirkan ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah dengan dipompa oleh jantung. Pembuluh darah yang tersumbat akan menghambat sistem peredaran darah. Dengan demikian jantung akan bekerja lebih keras untuk memompa darah. Namun tekanan darah yang ditimbulkan karena proses pompa jantung yang lebih besar akan berakibat pada pecahnya pembuluh darah. Hal inilah yang disebut sebagai serangan jantung.
