praktikum sintesis Dibenzalaseton

PERCOBAAN I

SINTESIS DIBENZALASETON

I.     Tujuan percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu memahami reaksi adisi suatu molekul aldehida ke molekul aldehida yang lain dan mempelajari sintesis dibenzalaseton dengan reaksi kondensasi aldol (Claisen-schmidt).

II.  Tinjauan pustaka

Bagi kehidupan senyawa karbonil sangatlah penting karena dalam kimia organik gugus karbonil adalah gugus terpenting. Pemanfaatan gugus karbonil hampir disetiap proses sintesis (obat maupun bukan obat. Gugus karbonil kebanyakan terkandung dalam molekul bioaktif yang penting (termasuk obat-obatan). Rekasi pada gugus karbonil biasa melibatkan mekanisme-mekanisme faali (misalnya mekanisme penglihatan). Banyak senyawa-senyawa sintetik/alami yang penting dalam kehidupan sehari-hari mengandung gugus karbonil (Rudyanto, 2010).

Senyawa karbonil yang mempunyai hidrogen yang terikat pada atom karbon alfa dapat mengalami reaksi kondensasi. Reaksi ini dilakukan dengan katalis basa yang berfungsi untuk membentuk ion karbon dengan mengikat atom H alfa. Reaksi kondensasi ini banyak dijumpai, diantaranya reaksi pembuatan dibenzalaseton ini. Reaksi ini  antara aldehid dengan suhu keton dengan adanya basa adalah suatu contoh rekais kondensasi aldol (aldehid-keton) campuran, yang sering dikenal dengan reaksi Claisen Schmidt (Tim Dosen organik sintesis, 2015).

Menurut Rudyanto (2010), contoh senyawa karbonil adalah aldehid dan keton. Beriut adalah rumus umum dari aldehid dan keton:

Senyawa karbonil tidak jenuh α, β merupakan senyawa yang dapat disentesis melalui kondensasi aldol dengan cara mereaksikan dua senyawa aldehida atau keton, salah satu senyawa aldehida atau keton tersebut harus mempunyai atom hidrongen- α. Secara teori, dibenzalaseton dapat disentesis melalui kondensasi aldol antara benzaldehida dan aseton menggunakan katalis natrium hidroksida (Pirrung, 2007).

Suatu reaksi kondensasi ialah reaksi dimana dua molekul atau lebih bergabung menjadi satu molekul yang lebih besar dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul kecil (seperti air). Kondensasi aldol merupakan suatu reaksi adisi dimana tidak dilepaskannya suatu molekul kecil. Bila suatu aldehid diolah dengan basa NaOH dalam air, ion enolat yang terjadi cepat bereaksi pada gugus karbonil dari molekul aldehid yang lain. Hasilnya ialah adisi suatu molekul aldehid ke molekul aldehid yang lain (Fessenden dan Fessenden, 1986).

Menurut Fessenden dan Fessenden (1986), bila suatu aldehid diolah dengan basa seperti NaOH dalam air, ion enolat yang terjadi dapat bereaksi pada gugus karbonil dari molekul aldehid yang lain. Hasilnya ialah adisi satu molekul aldehida ke molekul alsehida lain. Reaksi ini disebut suatu reaksi kondensasi aldol. Kata aldol yang diturunkan dari aldehida dan alkohol produk itu, yang menarik produk itu, yang merupakan suatu aldehida B-hidroksil suatu reaksi kondensasi ialah reaksi dimana dua molekul atau lebih bergabung menjadi satu molekul yang lebih besar, dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul kecil (seperti air). Kondensasi aldol merupakan suatu reaksi adisi dimana tidak dilepaskan suatu molekul kecil. Dua molekul aldehid bergabung membentuk β-hidroksi aldehid yang disebut  aldol. Kondensasi aldol berasal dari dua molekul aldehid yang berkombinasi membentuk aldehid tak jenuh dan air. Reaksi yang lain juga dikenal adalah reaksi adisi aldol. Enolat dapat bertindak sebagai nukleofilik karbon dan beradisi pada gugus karbonil pada molekul aldehid atau keton lain. Reaksi ini membentuk dasar bagi kondensasi aldol yaitu suatu reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon yang sangat bermanfaat. Kondensasi yang paling sederhana adalah gabungan dua molekul asetaldehida, yang terjadi jika larutan aldehid diberi larutan basa.

Kondensasi aldol mudah dibuat melalui pembentukan anion enolat dari satu senyawa karbonil yang diadisikan kepada karbon karbonil lain. Contohnya adalah reaksi antara asetaldehida dan benzaldehida. Dengan adanya basa, hanya satu macam enolat yang terbentuk (benzaldehida tidak memiliki hidrogen α). Jika enolat dari asetaldehida beradisi pada gugus karbonil benzaldehida, terbentuk kondensasi aldol campuran (Surdia, 1986).

Secara umum, berlangsungnya reaksi konversi aseton adalah melalui mekanisme reaksi kondensasi aldol. Mekanisme reaksi mekanisme tersebut merupakan gabungan antara langkah reaksi asam basa dari Bronsted (proton transfer) dan Lewis step (electron transfer). Reaksi aldol bermula dari pemisahan proton berposisi α (alfa) membentuk enolat yang beresonansi. Anion ini sangat reaktif sebagai nukleofil yang mampu menyerang gugus karbonil yang miskin elektron dari molekul aseton (Lewis step) dan membentuk produk antara yakni alkoksida. Selanjutnya terprotonasi membentuk produk aldol yakni diaseton alkohol (DAA) (Setiadi, 2009).

Kondensasi aldol merupakan reaksi yang sangat penting dalam kimia organik dimana salah satunya adalah kondensasi Claisen Schmidt. Reaksi tersebut merupakan reaksi antara aldehida atau keton yang memiliki hidrogen alfa. Kondensasi Claisen Schmidt berlangsung dalam suasana basa, katalis tersebut membantu terbentuknya anion enolat dan anion enolat bersifat sebagai nukleofil sehingga dapat menyerang gugus aldehida dan membentuk ikatan karbon-karbon, seperti pada reaksi benzaldehida dengan aseton yang menghasilkan benzalaseton dan dibenzalaseton (Monson, 1971).

Menurut Monson (1971), rekristalisasi merupakan proses pengulangan kristalisasi agar diperoleh zat murni atau kristal yang lebih murni. Langkah penentuan pelarut dalam rekristalisasi merupakan langkah penentu keberhasilan pemisahan. Senyawa organik berbentuk kristal yang diperoleh dari suatu reaksi biasanya tidak murni karena masih terkontaminasi sejumlah kecil senyawa yang terjadi selama reaksi. Oleh karena itu perlu dilakukan pengkristalan kembali dengan mengurangi kadar pengotor. Senyawa ini dapat dimurnikan dengan cara rekristalisasi menggunakan pelarut yang sesuai. Suatu pelarut dapat dipakai dalam proses rekristalisasi jika :

1.      Memberikan daya larut yang cukup besar antara zat yang dimurnikan dan zat pengotor.

2.      Tidak meninggalkan zat pengotor pada Kristal

3.       Mudah dipisahkan dari Kristal

4.      Bersifat inert (tidak mudah bereaksi) dengan kristal

Suatu reaksi kondensasi adalah reaksi dimana dua molekul atau lebih bergabung menjadi satu molekul yan besar, dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul kecil (seperti air). Kondensasi aldol merupakan suatu reaksi adisi dimana dilepaskan suatu molekul kecil (Fessenden dan fessenden, 1999).

III.   Alat Dan Bahan

3.1  Alat

Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu erlenmeyer 250 mL, gelas ukur 10 dan 50 mL, termometer, neraca analitik, penyaring buchner, gelas arloji, batang pengaduk, pipet tetes, botol semprot, loyang, lemari asam, melting point, pipa kapiler, pompa vakum dan sendok zat.

3.2  Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu NaOH, etanol 96%, benzaldehid, aseton, aquades dan kertas saring.

IV.   Prosedur kerja

Memasukkan 62,5 gram NaOH ke dalam erlenmeyer 500 mL dan menambahkan 62,5 mL air dan 50 mL alkohol, kemudian mengaduknya dengan batang pengaduk dan menempatkannya dalam wadah yang berisi air dingin. Menjaga temperatur larutan 20-25 ^oC, selanjutnya mengaduk dan menambahkan separuh campuran dengan 6,4 mL benzaldehid murni dan 2,3 mL aseton. Pada 2-3 menit akan terbentuk endapan. Setelah 12 menit menambahkan sisa campuran benzaldehid-aseton. Kemudian melanjutkan mengaduk larutan selama 30  menit. Menyaring campuran dengan penyaring buchner dan mencuci dengan air dingin untuk mengeliminasi alkali. Mengeringkan padatan pada suhu hingga diperolah berat konstan (27 gram crude dibenzaldehid, titik leleh 105-107^oC. Merekristalisasi padatan dengan etanol 90% (2,5 mL per gram). Merecoveri dibenzaldehid murni diperoleh sekitar 80% dengan titik leleh 112 ^oC.

V.  Hasil Pengamatan

No.	perlakuan	Hasil
1	6,25 gr NaOH + 62,5 gr aquades + 50 ml etanol	-larutan being - suhu meningkat
2	-     Larutan 1 + benzaldehid 6,4 ml + 2,3 ml aseton (2-3 menit) -     Pada menit ke 12	-       Laritan berwarna kuning -       Larutan berubah warna menjadi orange
3	Larutan II + sisa campuran benzaldehid dan aseton	Larutan berwarna orange muda, ada endapan
4	Disaring	Warna endapan kuning
5	Dikeringkan + ditimbang (crude  dibenzalaseton )	Warna endaan kuning Berat  = 11, 472 gram Titik leleh = 105oC-107oC
6	Rekristalisasi dengan etanol 28, 56 ml (dibenzalaseton Murni)	Warna endaan kuning Berat  = 9, 108 gram Titik leleh = 111oC-114 oC

analisis Data

Dik           :

·         Berat jenis benzaldehid                : 1,04 g/mL

·         Berat jenis etanol                          : 0,789 g/mL

·         Berat jenis aseton                         : 0,79 g/mL

·         Berat jenis aquades                       : 1 g/mL

·         Volume benzaldehid                    : 6,4 mL

·         Volume aseton                              : 2,3 mL

·         Volume etanol                              : 50 mL

·         Volume akuades                           : 62,5 mL

·         Berat kristal dibenzalaseton         : 9, 108 gram

Dit              : Rendemen dibenzalaseton.........?

Penye          :

·         Berat dibenzaldehid

ρ

1,04 g/mL

m  6,656 gram

·         Berat etanol

ρ

0,789 g/mL z

m  39,45 gram

·         Berat aseton

ρ

0,79 g/mL

m  1,817 gram

·         Berat akuades

ρ

1 g/mL

m  62,5 gram

Berat total = Berat NaOH + berat benzaldehid + berat akuades + berat  etanol + aseton

   = 6,2 gram + 6,656 gram + 62,5 gram + 39,45 gram + 1,817 gram.

 = 116,623 gram

                                                                   

Rendemen kristal dibenzalaseton :

Rendemen (%)   =  x 100%

·      Sebelum rekristalisasi

Rendemen (%)   =  x 100%

   =  9,8368 %

·      Sesudah rekristalisasi

Rendemen (%)   =  x 100%

   =  7,8097 %

 

VII.Pembahasan

Dibenzalaseton dapat dibuat melalui reaksi kondensasi dari aseton dan dua ekivalen benzaldehida. Gugus karbonil dari benzaldehida lebih reaktif dari gugus karbonil dari benzaldehida lebih reaktif dari gugus karbonil aseton sehingga bereaksi cepat dengan anion aseton menghasilkan beta hidroksi keton. Senyawa hidroksi keton ini selanjutnya dengan mudah mengalami dehidrasi dengan berkatalis basa. Tergantung pada jumlah relatif pereaksi yang digunakan, reaksi dapat menghasilkan mono atau dibenzalaseton.

Pada percobaan kali ini bertujuan untuk memahami reaksi adisi suatu molekul aldehida ke molekul aldehida yang lain dan mempelajari sintesis dibenzalaseton dengan reaksi kondensasi aldol (Claisen-schmidt). Dan bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu NaOH, etanol 96%, benzaldehid, aseton, aquades dan kertas saring.

Tahap pertama yang dilakukan yaitu mereaksikan 62,5 gram NaOH, 62,5 mL air dan 50 mL alkohol kedalam erlenmeyer 500 mL dan suhunya meningkat. Kemudian dilakukan pengadukan hingga NaOH nya larut. Sementara itu, terjadi pelepasan kalor oleh larutan ditandai dengan panasnya gelas kimia. Oleh karena itu gelas kimia tersebut diletakkan dalam wadah berisi air dingin untuk mencegah pembentukan senyawa baru yang tidak diinginkan dan mencegah penguapan aseton. Dan menjaga temperatur larutan pada suhu 20-25 ⁰C, kemudian mengaduk dan menambahkan separuh dari campuran dibenzaldehid-aseton, fungsi dari pencampuran bertahap yaitu untuk pembentukan intermediet (prodak sementra) benzalaseton dan warna larutan berwarnah kuning. Dalam reaksi ini, natrium hidroksida berperan sebagai katalis sedangkan etanol sebagai pelarut yang menguraikan aseton dan benzaldehid sehingga dapat bereaksi satu dengan yang lain. Pada 2-3 menit akan terbentuk endapan. Pada keadaan tersebut, anion beradisi pada karbon karbonil dari molekul aldehida lain dan membentuk sebagian kecil enolat. Setelah 15 menit, tambahkan sisa campuran benzaldehid-aseton, pada tahap pencampuran kedua yaitu bertujuan sebagai pembentuk produk dibenzalaseton. Lalu melanjutkan pengocokan, pengocokan bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi pada larutan.

Mekanisme reaksi pempembentukan dibenzal aseton mengikuti kondensasi aldol silang. Kondensasi aldol silang adalah kondensasi antara aldehid atau keton dengan karbonil dari ldehid atau keton yang lain. Benzaldehid yang tidak memiliki Hα sehingga tidak dapat terbntuk ion enolat. Aseton memiliki Hα yang mana ion OH^- akan menyerang atom C dengan Hα untuk membentuk ion enolat. Atom C akan melepas suatu atom H dan terbentuk ion enolat yang reaktif dan bertindak sebagai nukleofil atau atom C karbanion. Karbanion akan menyerang C karbonil dari benzaldehid yang bermuatan parsial positif dan elektron pada ikatan rangkap beresonansi ke atom O membentuk ion alkosida akan mengambil sebuah proton dari dalam air menghasilkan produk aldol (α, β-hidroksi). Karena dimetil keton memiliki 2 hidrogen α, maka reaksi ini akan tetap berlangsung dengan berlangsung dengan penambahan benzaldehid sehingga akan dihasilkan senyawa dibenzalaseton.

Selanjutnya menyaring campuran menggunakan penyaring buchner yang bertujuan untuk memisahkan endapan dari filtratnya dimana warna endapannya berwarna kuning, kemudian mencuci dengan air dingin untuk mengeleminasi alkali. Selanjutnya mengeringkan padatan pada suhu hingga diperoleh berat konstan, dan diperoleh beratnya 11,472 gram. Kemudian mengukur titik leleh dari kristal tersebut menggunakan alat melting point dan diperoleh titik lelehnya yaitu 105^oC-107^oC dan juga ditentukan rendemennya sehingga diperoleh rendemen sebelum rekristalisasi yaitu

Kemudian merekristalisasi padatan dengan etanol 90% (2,5 mL per gram). Rekristalisasi merupakan proses pengulangan kristalisasi agar diperoleh zat murni atau kristal yang lebih teratur/murni. Senyawa organik berbentuk kristal yang diperoleh dari suatu reaksi biasanya tidak murni. Mereka masih terkontaminasi sejumlah kecil senyawa yang terjadi selama reaksi. Oleh karena itu perlu dilakukan pengkristalan kembali dengan mengurangi kadar pengotor. Pada percobaan ini digunakan etanol untuk merekristalisasi karena sifat etanol yang semi polar dan mudah menguap. Maka berat kristal  yang diperoleh yaitu   9, 108 gram. Setelah itu mengukur titik leleh dari kristal setelah rekristalisasi, titik leleh yang diperoleh yaitu pada suhu 111^oC-114 ^oC. Dengan diketahuinya berat dibenzalaseton yang diperoleh, maka rendemen dari dibenzalaseton dapat ditentukan dan rendemen dibenzalaseton yang diperoleh  yaitu sebesar 7,8097 %. Menurut Tim Dosen Kimia Organik Sintesis (2015), setelah direkoveri dibenzalaseton murni diperoleh sekitar 80% dengan titik leleh 112^o C. Berdasarkan literatur yang ada, dibenzalaseton yang didapatkan tidak sesuai literatur, ini disebabkan mungkin ketidak telitian dalam melakukan penambahan larutan yang digunakan. Kemudian setelah direkristarisasi wujud kristal yang didapatkan yaitu berwana kuning. Menurut Qwaro (2015) dibenzalaseto memiliki bentuk padatan dengan warna kuning pucat,sedikit larut dalam alkohol dan eter, juga mudah larut dalam kloroform dan aseton. Berdasarkan literatur yang ada, hasil rekristalisasi telah sesuai dengan literatur.

VIII. Kesimpulan

Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa:

1.      Dibenzalaseton dapat dibuat melalui reaksi kondensasi dari aseton dan dua ekivalen benzaldehida

2.      Gugus karbonil dari benzaldehida lebih reaktif dari gugus karbonil aseton sehingga bereaksi cepat dengan anion aseton menghasilkan beta hidroksi keton.

3.      Mekanisme reaksi pempembentukan dibenzal aseton mengikuti kondensasi aldol silang. Kondensasi aldol silang adalah kondensasi antara aldehid atau keton dengan karbonil dari ldehid atau keton yang lain.

4.      Diperoleh berat kristal sebelum rekristalisasi yaitu 11,472 gram dan titik lelehnya yaitu 105^oC-107^oC serta rendemen sebelum rekristalisasi yaitu

5.      Diperoleh berat kristal sesudah rekristalisasi yaitu 9, 108 gram dan titik lelehnya yaitu 111^oC-114 ^oC serta rendemen sebelum rekristalisasi yaitu 7,8097 %.

Daftar pustaka

Fessenden, Ralph, J. Dan Joam, S. Fessenden. 1999. Kimia Organik. Jilid 1. Edisi 3. Erlangga. Jakarta.

Fessenden, Ralph, J. Dan Joam, S. Fessenden. 1999. Kimia Organik. Jilid 2. Edisi 3. Erlangga. Jakarta.

Monson, R.S., 1971. Advanced Organic Synthesis : Methods and Technique., Academic Press Inc, New York

Pirrung, 2007, The Synthetics Organic Chemist’s Companion, John Willey & Sons Inc.New Jersey

Rudyanto,M.2010.Ff.unair.ac.id/entryfile/miscfiles/PPTS/Aldehida%20dan%Keton.ppt, diakses 22 April 2015.

Setiadi. 2009. Uji Kinerja Katalis ZSM-5 dalam Konversi Aseton menjadi Hidrokarbon Aromatik, Simposium dan Kongres Teknologi Katalitis. Serpong. Depok.

Surdia, 1986. Destillation Design 1st Edition. Mc. Graw Hill Inc. New York.

Tim Dosen Kimia Organik Sintesis. 2015. Penuntun Praktikum Kimia Organik Sintesis. FMIPA. Universias Tadulako