3ara. /sisten
LAPORAN PRAKTIKUM SINTESIS SENYAW SENYAWA ORGANIK Judul
: Sintesis Para Nitroasetanilida
Tujuan uan Pero!aa o!aan n
: Mempelajari reaksi nitrasi senyawa aromatis
Penda"uluan
Senyawa p Senyawa p-nitroasetanilida -nitroasetanilida merupakan senyawa turunan asam karboksilat yang termasuk dalam dalam golongan golongan amida amida sekunder sekunder (RCONH (RCONHR’) R’) Senyawa Senyawa ini berbent berbentuk uk kristal kristal prisma prisma yang berwarna kuning pu!at p-nitroasetanilida p-nitroasetanilid a dalam industri digunakan sebagai ba"an baku untuk mensist mensistesis esis p-nitroanilina# p-nitroanilina# yang umum digunakan sebagai $at pewarna Struktur molekulnya# maka akan terli"at ba"wa gugus yang terikat pada atom N (R’) mengandung inti ben$ena %edua substituen pada senyawa ini adala" gugus &NO' (gugus nitro) dan gugus &NHCOCH (gugus aset asetil ilam amin ina) a) Seny Senyaw awaa p-ni p-nitr troa oase seta tani nili lida da ini ini memi memili liki ki ' bua" bua" isom isomer er posi posisi si## yait yaitu u onitroasetanilida dan m-nitroasetanilida m-nitroasetanilida %eadaan padat# suatu isomer para (p) lebi" simetris dan dapat membentuk kisi kristal yang lebi" teratur jika dibandingkan dengan kedua isomer lainnya (*ndri dan +indysari# ',) p-nitroas p -nitroasetanilida etanilida dibuat dengan jalan mereaksikan asetanilida bersama asam sul.at pekat# asam nitrat pekat Reaksi ini disebut dengan nitrasi dengan mekanisme subtitusi elektro.ilik pada !in!in ben$ena /sam sul.at pekat ber.ungsi sebagai pembentuk ion nitronium (NO'0) yang dapat menyerang molekul asetanilida untuk meng"asilkan molekul p-nitroasetanilida /tom oksigen dari asam nitrat akan menyerang atom " idrogen dari asam sul.at se"ingga terbentuk gugus pergi yang baik berupa H'O maka terbentukla" ion nitronium yang akan bertindak sebagai elektro.il 1erikut reaksinya
(Smit"# ',) 2lektro.ilik yang suda" terbentuk (ion nitronium) akan menyerang !in!in ben$ena yang bersi.at nukleo.il Subtituen asetilamina mendorong terbentuknya !abang pada posisi orto atau para karena dapat mengakti.kan !in!in ben$ena pada posisi tersebut Hal ini terjadi akibat
resonansi pada !in!in ben$ena yang yang bertujuan agar ben$ena tetap pada keadaan stabil Resonansi yang terjadi pada !in!in ben$ena dengan subtituen berupa gugus pendorong ele!tron# yaitu
4ambar Resonansi pada !in!in ben$ena (Smit"# ',) 3roses nitrasi berikutnya elektro.il ( NO'0) yang menyukai elektron akan tertarik pada daera" & daera" yang reakti. pada posisi orto dan para se"ingga terbentukla" subtituen didaera" tersebut (Smit"# ',) p-nitroanilin
diproduksi
dengan
mereaksikan p-"alonitroben$ena
seperti p −¿
kloronitroben$ena dengan amonia# atau metode yang terdiri dari nitrasi /setanilida dan "idrolisis produk reaksi. p-kloronitroben$ena sulit untuk meng"asilkan produk yang tinggi dengan selekti5itas yang baik %elema"an dari metode ini yaitu dalam "idrolisis p −¿ nitroasetanilida jumla" molar dengan pnitroasetanilida memerlukan alkali /sam asetat akan terbentuk sebagai produk sampingan dari "idrolisis tersebut Metode kon5ensional kurang baik karena kesulitan dan kekurangan ba"an untuk memproduksi p &nitroanilin 3enemuan terbaru ditemukan ba"wa para-nitroanilina dapat diproduksi selekti. dalam "asil yang tinggi dengan biaya renda" dengan keuntungan komersial dari ba"an baku yang lebi" mura" dan lebi" muda" tersedia se!ara komersial dari pada penemuan sebelumnya 3enemuan ini berkaitan dengan suatu proses untuk memproduksi p &nitroanilina yang terdiri dari nitrasi sebua" 6-met"ylben$alanilin dimana R merupakan gugus alkil yang memiliki sampai 7 atom karbon # dan n adala" , atau Campuran asam nitrat dan pelarut "idrokarbon ali.atik ter"alogenasi serta asam sul.at dapat membentuk pnitro-6-metilben$alanilin (Harada et al.# 89) /nilin tidak dapat di nitrasi dengan !ampuran nitrasi biasa (asam sul.at)# karena bersi.at terbakar dan anilin akan teroksidasi %esulitan ini dapat diatasi dengan menggunakan kelebi"an dari asam sul.at atau dengan melindungi gugus amino dari reaksi asetilasi karena kelompok asetilamido# CHCONH - /setilamido memiliki orto yang sama dan para mengara"kan pengaru" sebagai NH'- /setanilidaa siap mengalami nitrasi dan memberikan warna p-nitroasetanilida yang pu!at jika di!ampur dengan kuning o-nitroasetanilida Rekristalisasi dari etanol muda" dilakukan karena senyawa orto lebi" larut# dan pnitroasetanilida murni di"idrolisis untuk pnitroanilin (Ra"eem# ',,) Si.at .isik p-nitroasetanilida dengan rumus molekul C9H9 N'O mempunyai berat molekul
sebesar 9,#: g;mol
'7 oC dengan wujud padatan dan berwarna "ijau
kekuningan atau !oklat (/nonim# ',7) p-nitroanilin banyak digunakan dalam manu.aktur menenga" untuk pewarna# ba"an kimia pertanian# .armasi# dan lain-lain p −¿ .enildiamina diperole" dengan pengurangan p-nitroanilin yang berguna sebagai manu.aktur perantara untuk poliamida# agen pera!ikan karet# aditi. resin sintetis# pewarna# obat-obatan# ba"an kimia pertanian# ole" karena itu# peningkatan permintaan untuk p −¿ nitroanilin sebagai ba"an industri akan terus meningkat (Harada et al # 89) 3emisa"an yang digunakan dalam per!obaan ini yaitu rekristalisasi Rekristalisasi merupakan suatu pembentukan kristal kembali dari larutan atau leburan dari material yang ada Metode ini adala" sebua" proses lanjut dari kristalisasi yang sering digunakan Metode ini dapat meng"asilkan "asil yang memuaskan apabila digunakan pada pelarut pada su"u kamar# namun dapat lebi" larut pada su"u yang lebi" tinggi Hal ini bertujuan supaya $at tidak murni dapat menerobos kertas saring dan yang tertinggal "anyala" kristal murni (=essenden dan =essenden# 88>) Cara ini juga bergantung pada kelarutan $at dalam pelarut tertentu di kala su"u diperbesar Hal ini dikarenakan konsentrasi total dalam senyawa biasanya lebi" ke!il dari konsentrasi $at yang dimurnikan# bila dingin# maka konsentrasi impuriti yang renda" tetapi dalam larutan sementara produk yang berkonsentrasi tinggi akan mengendap (/rsyad# ',,) ?angka" & langka" rekristalisasi dimulai dengan melarutkan $at pada pelarut# melakukan .iltrasi gra5itasi# mengambil kristal $at terlarut# mengumpulkan kristal dengan .iltrasi 5a!um# dan mengeringkan kristal (=essenden dan =essenden# 88>) 3elarut juga mempunyai beberapa syarat yang "arus dipenu"i yaitu a 3elarut yang dipili" sebaiknya "anya melarutkan $at & $at yang akan dimurnikan dalam keadaan panas# sedangkan pengotornya tidak larut dalam pelarut tersebut# b 3elarut yang digunakan sebaiknya memiliki titik didi" renda" agar dapat
mempermuda"
pengeringan kristal# ! 3elarut yang digunakan "arus inert# tidak bereaksi dengan $at yang akan dimurnikan# (/rsyad# ',,)
Me#anis$eRea#si
a 3embentukan ion nitronium
b Reaksi nitrasi
Ala t
2rlenmeyer ,, m?# batang pengaduk# beaker glass# penangas es# pipet tetes# gelas ukur , m?# !orong Buchner # kertas saring dan !orong biasa %a"an
/setanilida# asam asetat glasial# asam sul.at pekat dan asam nitrat pekat
S#e$a Kerja
- /setanilid di!ampurkan labuasetat erlenmeyer A g 0 Adalam ml asam glasial 0 9 ml asam - didinginkan dalam air es - dimasukkan ' ml asam nitrat pekat dan asam sul.at pekat dalam labu erlenmeyer ,, m? -
yang lain dan didinginkan dalam air es diteteskan tetes demi tetes !ampuran nitrasi ke dalam labu erlenmeyer yang berisi
-
asetanilid sambil diaduk dan temperatur dijaga agar tidak lebi" dari ,@C dikeluarkan dari air es apabila penetesan tela" selesai dan dibiarkan selama jam dituangkan !ampuran ke dalam gelas beker '7, ml yang berisi ,, ml air dan beberapa
-
potong es lalu diaduk perla"an selama 7 menit disaring dengan !orong 1u!"ner direkristalisasi ulang dengan etanol disaring lagi dan ditentukan massa serta titik lele"nya Hasil
Prodesur Kerja
/setanilida A gram dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer ,, ml lalu ditamba"kan A m? asam asetat glasial dan 9 ml asam sul.at pekat ?abu didinginkan dalam air es ' ml asam nitrat pekat dan asam sul.at pekat dimasukan ke labu erlenmeyer ,, ml yang lain kemudian dinginkan labu dalam air es Campuran nitrasi ini diteteskan tetes demi tetes ke dalam labu erlenmeyer yang berisi asetanilid sambil diaduk dan temperatur dijaga agar tidak lebi" dari ,@C ?abu dikeluarkan dari air es apabila penetesan tela" selesai dan dibiarkan selama jam Campuran dituangkan ke dalam gelas beker '7, ml yang berisi ,, ml air dan beberapa potong es Campuran diaduk perla"an-la"an# kristal p-nitroasetanilid akan memisa" dan dibiarkan selama 7 menit %ristal di!u!i dengan !orong bu!"ner# di!u!i beberapa kali dengan air es kemudian dilakukan rekristalisasi dengan etanol %ristal yang terbentuk dikeringkan di o5en pada temperatur ,,B C# ditimbang dan ditentukan titik lele"nya
Wa#tu &an' di!utu"#an
No ' A
7
%egiatan 3reparasi ba"an dan alat 3endinginan dan pen!ampuran Didiamkan selama jam Dituangkan dalam gelas beker yang berisi air dan es batu serta didiamkan 3enyaringan dengan !orong bu!"ner Rekristalisasi dengan etanol
am ,>,, ,>' ,>' ,>'9 ,>'9 ,9'9
+aktu ' menit : menit :, menit
,9'9
-
,9A
7 menit
,9A ,97
-
,97 ,8,A
, menit menit
: > 9
3enyaringan dengan 1u!"ner Dio5en 3engujian titik lele"
,8,A ,8A ,8A
-
,8A ,8A ,8A8
, menit ', menit 7 menit :8 menit
Data 3erlakuan #7 g asetanilida 0 #7 m? as /setat glasial
Hasil ?arutan berwarna jingga
0 m? as Sul.at pekat didinginkan dalam air es ,#7 m? as Nitrat pekat 0 ,#7 m? as Sul.at
?arutan tidak berwarna
pekat didinginkan dalam air es Ditamba"kan larutan !ampuran nitrasi ke
?arutan berwarna jingga 00 dan kental
dalam asetanilida tetes demi tetes didalam penangas es sambil di aduk Dibiarkan larutan selama jam Dituang kedalam gelas beker berisi >#7 m?
?arutan berwarna kuning (seperti minyak) ?arutan berwarna kuning 0 endapan puti"
air 0 es 0 diaduk Dibiarkan selama 7 menit
%ristal memisa" 1awa" endapan berwarna puti" kekuningan
Disaring di !orong bu!"ner 0 di!u!i
/tas larutan berwarna kuning 2ndapan berwarna puti" kekuningan
beberapa kali dengan es Rekristalisasi dengan etanol panas 0
?arut berwarna kuning
disaring dengan !orong bu!"ner Di o5en Di timbang
Di uji titik lele"
Per"itun'an
Massa asetanilida = 1,5 gram Mr = 135,16 g/mol 1,5 gram
Mol asetanilida =
135,16 g / mol
Volum asam nirat = 0,5 mL
= 0,011 mol
Massa asam nitrat = V x E = 0,5 mL x 1,51 g/mL = 0,755 gram Mr = 64 g/mol 0,755 gram
Mol asam nitrat =
M: : !:
0,011 mol 0,011 mol -
64 g / mol
= 0,012 mol
0,012 mol
-
0,011 mol
0,011 mol
0,001 mol
0,011 mol
Mol "-nitroasetanilida = 0,011 mol Mr "-nitroasetanilida = 1#0,16 g/mol Massa "-nitroasetanilida = 0,011 mol x 1#0,16 g/mol = 1,$# gram Massa "-nitroasetanilida %ang dida"at&an = 0,4306 gram endemen = (asil
massa yang didapatkan x 100 = massa teori
0,4306 gram 1,98 gram
x 100
= 21,74'
Campuran #7 g asetanilida 0
3enamba"an !ampuran nitrasi
#7 m? as /setat glasial 0
ke dalam !ampuran
m? as Sul.at pekat
asetanilida
Dibiarkan selama jam
didinginkan dalam air es
Dibiarkan 7 menit
Ditamba"kan air dan es Disaring menggunakan !orong bu!"ner
%ristal kering
Pe$!a"asan
3er!obaan ini mempelajari tentang sintesis p-nitroasetanilida melalui mekanisme nitrasi
/setanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang digolongkan sebagai amida
%edua !ampuran dalam dua erlenmeyer ini didinginkan "ingga su"unya men!apai su"u ,B C Hal ini bertujuan agar tidak ada reaksi samping dari pembentukan elektro.il 3enyebab lain yaitu %arena !ampuran asam sul.at pekat dan asam nitrat pekat di!ampurkan "arus dalam keadaan dingin karena reaksi ini dapat meng"asilkan panas karena reaksi eksotermik dengan jumla" energi yang !ukup besar se"ingga untuk meminimalisasi resiko yang mungkin terjadi maka pen!ampuran dilakukan dalam keadaan dingin 2rlenmeyer kedua (!ampuran nitrasi) diteteskan tetes demi tetes ke dalam labu erlenmeyer yang berisi asetanilid sambil diaduk dan temperatur dijaga agar tidak lebi" dari ,@C
%etika proses nitrasi berikutnya elektro.il ( NO'0) yang menyukai elektron akan tertarik pada daera" & daera" yang reakti. pada posisi orto dan para se"ingga terbentukla" subtituen didaera" tersebut (Smit"# ',) Namun karena pada !abang amida yang kondisinya crowded se"ingga sedikit sekali ba"kan tidak mungkin gugus nitro masuk pada posisi orto %eadaan ini semakin membuat kepastian produk para semakin banyak se"ingga semakin baik dalam perlakuan sintesis 3ada per!obaan ini terbentuk larutan yang berwarna jingga ke!oklatan dikarenakan pen!ampuran yang terlalu !epat se"ingga sebagian molekul mengalami oksidasi berlebi" 3endiaman larutan dilakukan agar reaksi dapat berlangsung "ingga tak sisa bagi reaktan dan produk yang diinginkan terbentuk mendekati ,,F 3erlakuan berikutnya adala" dengan menuangkan !ampuran berwarna jingga ke!oklatan ke dalam labu dikeluarkan dari air es apabila penetesan tela" selesai dan dibiarkan selama jam
Campuran dituangkan ke dalam gelas beker berisi >#7 m? air dan beberapa potong es Campuran diaduk perla"an-la"an# kristal p-nitroasetanilid akan memisa" dan dibiarkan selama 7 menit 2s menyebabkan su"u menjadi turun# su"u yang renda" akan semakin memper!epat pembentukan kristal karena energi dari dalam orbital yang berikatan terlepas se"ingga elektron lebi" !enderung dalam keadaan ground state Molekul yang melambat akan membentuk ikatan kisi kristal dengan sesamanya untuk men!apai keseimbangan dalam kondisi su"u tersebut %ristal yang diperole" berwarna puti" kekuningan# "al ini terjadi karena perpinda"an elektron antar molekul yang berikatan mengakibatkan timbulnya warna pada kristal %ristal disaring dengan !orong bu!"ner# kemudian di!u!i beberapa kali dengan air es kemudian dilakukan rekristalisasi dengan etanol Residu berwarna puti" kekuningan dilarutkan dalam etanol panas 3enyaringan "arus dilakukan panas & panas se"ingga kristal
p−¿
nitroasetanilida masi" larut dalam etanol 3enyaringan ini ber.ungsi unttuk meng"ilangkan kotoran se"ingga kristal yang diperole" murni %ristal yang terbentuk berwarna kuning pudar yang selanjutnya kristal dikeringkan di o5en pada temperatur ,,B C# ditimbang dan ditentukan titik lele"nya %ristal yang diperole" berwarna puti" kekuningan Massa yang diperole" sebesar gram dengan titik lele" dalam range ''-'7 BC AF Hasil yang ke!il ini disebabkan karena massa yang diperole" terlalu sedikit Kesi$)ulan
%esimpulan yang diperole" dari per!obaan yang dilakukan yaitu reaksi nitrasi diawali dengan pembentukan elektro.il (ion nitronium) dengan asam kemudian bereaksi dengan ben$ena Massa yang diperole" dari perbo!aan kali ini yaitu ,#A,: gram dengan rendemen '#>A F serta titik lele" dalam range ''-'7oC Re*erensi
/nonim ',7 MSDS p-nitroasetanilida Gserial online wwws!ien!elab!om Gdiakses tanggal 'A Oktober ',7 /rsyad# M Natsir ',, Kamus Kimia Arti dan Penjelasan stilah akarta 4ramedia =essenden# Ralp" # dan =essenden# oan S 88> Dasar-dasar %imia Organik akarta 1ina /ksara Harada# Nagaoka# dan S"imi$u 89 Process !or producing p-nitroaniline epang Mitsui 3etro!"emi!al *ndustries ?td
*ndri# /nietta dan +indysari ', Makalah Sintesis p-"itroasetanilida Surabaya Ini5ersitas /irlangga Ra"eem# Dots"a ',, Preparation o! p-nitroaniline *rak Ini5ersitas Sala"addi Smit"# ani!e 4 ', #rganic $hemistr% &hird 'dition New Jork <"e M!4raw-Hill Companies# *n! Saran
Saran yang diperole" dari praktikum kali ini yaitu agar praktikan memper"atikan prosedur per!obaan agar tidak sala" dalam melakukan per!obaan serta "endaknya melakukan proses rekristalisasi dengan !epat agar kristal tidak terbentuk sebelum penyaringan Na$a Pra#ti#an
/ndriana Nur /ini (9,,,,)
