PRISMA SAINS UNTAD

dokumentasi kegiatan lelang lagu prisma sains FMIPA UNTAD di desa tolai..

praktikum kimia organik sintesis Percobaan sintesis Diazoamino Benzen

PERCOBAAN VIII

SINTESIS DIAZOAMINOBENZEN

I.     Tujuan

Mempelajari reaksi garam diazonium dengan amina dalam sintesis diazoaminobenzen.

II.     Tinjauan Pustaka

Senyawa azo merupakan senyawa organic dengan rumus umum ArN=NAr1 atau RN=NR1, dimana Ar dan Ar1adalah gugusaromatic, sedangkan R dan R1adalah gugusalkil. Umumnya senyawa azo  berwarna yangdisebabkan adanya gugus azo  –  N=N- dan karenaitu  banyak digunakan sebagai zat warna (Fessenden, 1984)

Diazoaminobenzen atau yang biasa disingkat DAAB merupakan amina aromatic yang berbentuk Kristal kuning-emas bubuk pada suhu ruang, tidak dapat larut dalam air tetapi larut dalam benzene, eter dan alkohol panas, stabil pada suhu dan tekanan dibawah normal (Akron, 2009).

Diazoaminobenzen juga dikenal dengan nama Anilinoazobenzen; benzeneazoanilida, benzenazoaniline,  p-diazoaminobenzen, 1,3-difenilltriazin, 1,3-difenil-1-triazin, N-(fenilazo)aniline, Porofor DB, DPT dan DAAB (Budavari, 1989).

Senyawa diazonium atau garam diazonium adalah kelompok senyawa organik berbagi umum gugus fungsional RN ₂ ⁺ X ^- dimana R dapat residu organik seperti alkil atau aril dan X adalah anion organik atau anorganik seperti halogen . Garam diazonium, terutama yang mana R adalah gugus aril, adalah intermediet penting dalam sintesis organik dari pewarna (Anonim, 2013).

Menurut Anonim (2013), struktur diazonium :

 

Amina merupakan senyawa organik dan gugus fungsional yang isinya terdiri dari senyawa nitrogen atom dengan pasangan sendiri. Amino merupakan derivatif amoniak. Biasanya dipanggil amida dan memiliki berbagai kimia yang berbeda. Yang termasuk amino ialah asam amino, amino biogenik, trimetilamina, dan anilina (Anonim, 2013).

DAAB digunakan sebagai intermediet, pengkompleks dan zat aditif polimer. Penggunaannya sebagai intermediet mencakup beberapa sector industry termasuk organic sintesis, industry pencelupan bahan dan pembuatan agrokimia (insektisida) (Lewis, 1993). DAAB juga digunakan sebagai pengkompleks logam serbaguna (Barker dkk, 1991).

DAAB berbahaya untuk ditangani karena berpotensi memicu terjadinya reaksi kimia yang berbahaya seperti letupan. Karena itu penggunaan peralatan pengaman sangat dianjurkan seperti sarung tangan, kacamata pengaman, topeng gas, dan pakaian pelindung untuk (Aldrich Chemical Co., Inc., 1995).

Garam diazonium yang terbentuk memiliki dipol semi-permanen karena kerhadiran klorida, sehingga nukleofil yang berasal dari ikatan rangkap benzena dapat menyerang ujung garam yang elektrofil. (Juntak, 2011).

Menurut Ridhay dan Hardi (2015) Senyawa diazoamino disintesis dari senyawa garam diazonium dengan amina. Pada proses diazonisasinya digunakan asam klorida berlebih. Diazoaminobenzen dapat disintesis dari dua ekivalen aniline dengan tiga ekivalen asam klorida dan ditambahkan natrium nitrit yang diikuti dengan dua ekivalen natrium asetat. Reaksi sintesis diazoaminobenzen adalah sebagai berikut.

 

              N₂⁺Cl^-                                      + H₂N                        N=N-NH

 III.  ALAT DAN BAHAN

a.    Alat

Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalh Erlenmeyer 250 ml, gelas ukur 50 ml, gelas kimia 100 ml, neraca analitik, corong Buchner, corong kaca, magnetic stirrer, thermometer, botol semprot, meiting point, rotary vakum evaporator

b.   Bahan

Adapun bahan-bahan yang di gunakan pada percobaan ini adalah akuades, HCl pekat, anilin, es batu, natrium asetat, petroleum, kertas saring, aluminium foil.

IV.     Prosedur Kerja

Pertama-tama memasukan 37 ml air, 10 ml HCl pekat dan 7 ml aniline ke dalam Erlenmeyer lalu mengocok dengan magnetic stirrer dan menambahkan 5 gram serpihan es. Kemudian memasukan 2,5 gram natrium nitrit dalam 6 ml air dengan mengaduk konstan selama 5-10 menit. Setelah itu menambahkan 10,5 gram Kristal natrium asetat dalam 20 ml air selama 5 menit dan endapan kuning diazoaminobenzen mulai terbentuk dengan seketika. Kemudian melanjutkan pengocokan hingga 45 menit dan menjaga temperature di bawah 20^oC. lalu menyaring endapan kuning diazoaminobenzen dengan penyaring Buchner dan mencuci dengan 125 ml air dingin dan mengeringkan secara sempurna. Kemudian mengambil endapan diazoamonibenzen sebesar 3 gram untuk menentukan titik lelehnya, kemudian merekristalisasi sebagian kecil crude diazoaminobenzen dengan 100 ml petroleum yang kemudian mengukur titik lelehnya.

    V.  Hasil pengamatan

No.	Perlakuan	Hasil pengamatan
1	37 ml air + 10 ml HCl + 7 ml anilin	·  Menghasilkan asap dan berubah warna menjadi merah bata.
2	Campuran + 10,5 gr Kristal natrium nitrit/6 ml air	·  Warna larutan tetap
3	Campuran + 10,5 gr Kristal natrium asetat/20 ml air	·  Terbentuk endapan kuning diazoaminobenzen
4	Campuran dikocok selama 45 menit pada suhu dibawah 20oC	·      Warna dan endapan tetap sama
5	Campuran disaring dan ditimbang	·   Diperoleh endapan kuning kering · 5,956 g
6	3 gr endapan diukur titik lelehnya	·   Titik leleh 101-103oC
7	2,956 gr + petroleum dan disaring dan diukur titik lelehnya	· --

Ø Perhitungan rendemen senyawa diazoaminobenzen

Dik : g HCL                = 12 gram

                g anilin               = 7 gram

                     g NaNO₂                                = 2,6 gram

 g CH₃COONa   = 10,5 gram +

                             32,1 gram

                     g kristsal diazoaminobenzen = 5,956 gram

 g crude                               = 3 gram

Dit  : % rendemen crude dan Kristal..?

Jawab :

Ø  Rendemen crude

Rendemen %   =  x 100 %

                         =  x 100 %

                         = 1,9853 x 100 %

                         = 198,5333

VI.   Pembahasan

Diazoaminobenzen atau yang biasa disingkat DAAB merupakan amina aromatic yang berbentuk Kristal kuning-emas bubuk pada suhu ruang, tidak dapat larut dalam air tetapi larut dalam benzene, eter dan alkohol panas, stabil pada suhu dan tekanan dibawah normal.

Senyawa azo merupakan senyawa organic dengan rumus umum ArN=NAr1 atau RN=NR1, dimana Ar dan Ar1 adalah gugus aromatic, sedangkan R dan R1 adalah gugus alkil. Umumnya senyawa azo  berwarna yangdisebabkan adanya gugus azo  –  N=N- dan karenaitu  banyak digunakan sebagai zat warna

Adapun pada percobaan ini bertujuan yaitu Mempelajari reaksi garam diazonium dengan amina dalam sintesis diazoaminobenzen.

Pada perlakuan ini yang pertama dilakukan yaitu memasukan 37 mL air, 10 mL Hci pekat dan 7 mL aniline ke dalam erlenmeyer lalu mengocok dengan magnet stirrer dan menambahkan es batu 5 gr, ketiga larutan ini adalah bahan dasar untuk membuat diazo. Anilina dapat diubah menjadi garam diazonium dengan  bantuan asam nitrit dan asam klorida. Karena reaksi yang terjadi merupakan reaksi eksoterm, maka dalam larutan ditambahkan dengan es batu. Dalam pembentukan garam diazonium, digunakan Natrium Nitrit (NaNO2) dan HCl pekat. HCl pekat akan menghidrolisis natrium nitrit sehingga terbentuk asam yang akan dihidrolisis oleh larutan HCl pekat menjadi asam nitrit. Asam nitrit ini akan berkontribusi memberikan gugus N-nya pada 3-nitroanilin untuk membentuk suatu garam diazonium. Berdasarkan reaksi yang terjadi, nitroanilin merupakan sumber garam diazonium. M-nitroanilin dibentuk dari reaksi dengan asam nitrat sehingga hidrogen dari aminanya tergantikan oleh nitrogen. Setelah membentuk ikatan rangkap tiga antar atom nitrogen yang elektrofilik, barulah kemudian ditambahkan asam klorida. Ujung amina tersubtitusi yang elektroflik kemudian diserang oleh ion klorida, sehingga menjadi garam diazonium. Ion klorida dapat diganti dengan ion halogen lainnya. Ketika HNO₂ dicampur dengan nitroanilin dan dimasukkan ke dalam larutan asam klorida, perlahan-lahan terbentuk endapan, mengindikasikan terbentuknya endapan garam diazonium yang berwarna kuning yang disebabkan adanya gugus azo –N=N-. Baik filtrat dan residu berwarna kuning cerah, sekalipun berbeda fasa. Dalam pembuatan garam ini, keadaan yang perlu diperhatikan ialah suhu saat reaksi, dijaga agar dingin akan tetapi tidak juga dibawah 0⁰C. Reaksi dijaga dalam keadaan dingin, yaitu suhu dibawah 20⁰C karena ketika bereaksi, kalor yang dilepaskan dari reaksi ini dapat mendekomposisi garam dan menjadikannya nitrofenol (Barker, 1991). Akan tetapi, ketika suhunya terlalu rendah, asam nitrat tidak bisa berubah menjadi ion nitrat yang dapat bereaksi dengan m-nitroanilin. Ion nitrat yang bersifat elektrofil karena nitrogennya bermuatan positif diserang oleh nitrogen dari amina primer benzena , mekanismenya mengikuti reaksi subtitusi elektrofilik. Garam diazonium yang terbentuk memiliki dipol semi-permanen karena kehadiran klorida, sehingga nukleofil yang berasal dari ikatan rangkap benzena dapat menyerang ujung garam yang elektrofil. 

Tahap selanjutnya menambahkan 10,5 gram Kristal Natrium Asetat dalam dalm 20 mL air selama 5 menit dan saat itu juga terbentuklah endapan kuning Diazoaminobenzen. Kemudian dilakukan pengocokan selama 45 menit dan menjaga temperatur dibawah 20⁰C untuk memaksimalkan reaksi. . Atom nitrogen dari ion anildiazonium berikatan dengan asetat sedangkan natrium berikatan dengan klor membentuk NaCl dengan melepas H⁺. Atom nitrogen dari aniline bereaksi dengan atom nitrogen dari garam diazonium dengan melepas ion asetat yang berikatan dengan ion hydrogen dari asam klorida. Atom oksigen yang bermuatan positif dilepas sehingga menghasilkan diazoamino benzene dan asam klorida.

Tahap selanjutnya yaitu menyaring endapan kuning Diazoaminobenzen dengan penyaring buchner dan mencuci dengan 125 mL air dingin dan

mengeringkan secara sempurnah. Penyaringan dilakukan untuk memisahkan Kristal dari air dan bahan pengotor lainnya.  Kemudian mengambil endapan diazoamonibenzen sebesar 3 gram untuk menentukan titik lelehnya, kemudian merekristalisasi sebagian kecil crude diazoaminobenzen dengan 100 ml petroleum yang kemudian mengukur titik lelehnya. Senyawa organik berbentuk kristal yang diperoleh dari suatu reaksi biasanya tidak murni. Mereka masih terkontaminasi oleh sejumlah senyawa yang terjadi selama reaksi. Oleh karena itu perlu dilakukan pengkristalan kembali dengan mengurangi kadar pengotor. Rekristalisasi didasarkan pada perbedaan kelarutan senyawa dalam suatu pelarut tunggal atau campuran. Tujuannya untuk melarutkan senyawa yang akan dimurnikan kedalam pelarut yang sesuai pada atau dekat titik didihnya dan memisahkan kristal dari larutan berair. Pada dasarnya, rekristalisasi merupakan pemurnian kristal atau senyawa hasil isolasi dengan menggunakan pelarut tertentu sehingga diperoleh senyawa atau kristal yang benar-benar murni. Petroleum eter digunakan sebagai pelarut karena prinsip kerja rekristalisasi adalah berdasarkan kelarutan dan kepolaran senyawa yang akan dimurnikan dalam hal ini diazoaminobenzen dengan pelarutnya. Petroleum eter merupakan pelarut organic polar yang dapat melarutkan Kristal DAAB. Dari hasil percobaan, rendemen kristal yang diperoleh yaitu 198,5333 %.

Penentuan titik leleh senyawa hasil sintesis sebelum direkristalisasi diperoleh 101⁰C. Berdasarkan HSBD (2009), titik leleh Kristal DAAB adalah 98⁰C. Ketidaksesuaian dengan literature ini disebabkan Kristal hasil rekristalisasi tidak kering sempurna.

                                                                        

VII.   Kesimpulan

Dari hasil percobaan yang didapatkan maka dapat disimpulkan bahwa :

1.      Senyawa azo merupakan senyawa organic dengan rumus umum ArN=NAr1 atau RN=NR1, dimana Ar dan Ar1 adalah gugus aromatic, sedangkan R dan R1 adalah gugus alkil.

2.      Diazoaminobenzen dapat disintesis dari dua ekivalen aniline dengan tiga ekivalen asam klorida dan ditambahkan natrium nitrit yang diikuti dengan dua ekivalen natrium asetat

3.      Penentuan titik leleh senyawa hasil sintesis sebelum direkristalisasi diperoleh 101⁰C.

4.      rendemen kristal yang diperoleh yaitu 198,5333 %.

Daftar pustaka