LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
PERCOBAAN III ISOLASI EUGENOL DARI MINYAK CENGKEH
Disusun oleh Kelompok 4 : Agnidian Setyorini
24030112120015
Apriyandika
24030112130126
Irma Eviana
24030112120006
Lu’lu’ Shoffatun N. N. 24030112140031 Mita Ma’nawiyah Ma’nawiyah
24030112120007
Syariah Fadhilah Nst. 24030112130058 Zenima Patris M.
24030112130042
Zul Fiqriyani Safitri
24030112120024
Asisten: Irma Yunitasari
24030110120021
JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2014
PERCOBAAN III ISOLASI EUGENOL DARI MINYAK DAUN CENGKEH
I. TUJUAN PERCOBAAN
1.1. Mengisolasi eugenol dari minyak daun cengkeh 1.2. Menentukan tetapan fisik yaitu indeks bias
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cengkeh
Menurut Gildetser Gan Hofman, cengkeh yang didestilasi akan menghasilkan minyak dengan kandungan eugenol yang tinggi dan bobot jenisnya 1,06 sedangkan cengkeh yang ditumbuk akan menghasilkan kadar eugenol sedikit lebih rendah dengan bobot jenis dibawah 1,06. Taksonomi Cengkeh : Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae : Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae : Dicotyledonae
Bangsa
: Mytales : Mytales
Suku
: Mytaceae : Mytaceae
Marga
: Syzgium
Jenis
: Syzgium Aromaticum (Guenther, 1987)
2.2 Minyak Cengkeh
Minyak cengkeh mengandung cukup banyak eugenol asetat sedangkan minyak daun cengkeh terdapat dalam jumlah yang sedikit. Senyawa-senyawa dalam minyak cengkeh antara lain : 1. Eugenol Merupakan konstituen utama minyak cengkeh sebesar 70% sampai lebih dari 90% dalam bentuk bebas.
2. Eugenol Asetat/Asetil Eugenol Menurut Ebensen melaporkan 2-3%, spurge 7-11%, smith 10-15% eugenol dalam minyak cengkeh. 3. Klorofilena Klorofilena berada dalam minyak cengkeh terutama zat yang bertitik didih rendah dan dalam proporsi yang lebih kecil. (Guenther, 1987) 2.3
Minyak Atsiri
Minyak atsiri atau dikenal juga sebagai minyak eteris (aetheric oil) adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak atsiri merupakan bahan dasar dari wangi-wangian atau minyak gosok untuk pengobatan alami. Selain itu, susunan senyawa komponennya kuat mempengaruhi saraf manusia (terutama di hidung) hidung) sehingga seringkali memberikan efek psikologis tertentu (baunya kuat). Setiap senyawa penyusun memiliki efek tersendiri, dan campurannya dapat menghasilkan rasa yang berbeda. Minyak atsiri tersusun dari campuran yang rumit berbagai senyawa, namun suatu senyawa tertentu biasanya bertanggung jawab atas suatu aroma tertentu. Sebagian besar minyak atsiri termasuk dalam golongan senyawa organik terpena dan terpenoid yang bersifat larut dalam minyak /lipofil. /lipofil. (Guenther, 1987) 2.4
Sifat Minyak Cengkeh
Minyak cengkeh adalah minyak dari tanaman cengkeh. Minyak cengkeh dikenal baik untuk menyebabkan kehilangan kesadaran. Minyak cengkeh dianggap aman dalam jumlah kecil (<1500 ppm) sebagai makanan tambahan. Namun, minyak cengkeh adalah racun untuk manusia sel jika penggunaannya lebih dari 1500 ppm. Minyak cengkeh memiliki antimicrobial. Minyak cengkeh juga merupakan bahan aktif dalam rumput dan rumput membunuh herbisida. Hal ini efektif dalam membasmi berbagai jenis tanaman. Penelitian menunjukkan bahwa minyak cengkeh adalah pengusir nyamuk yang efektif. (Guenther, 1987)
2.5 Penggunaan Minyak Cengkeh
Minyak esensial dari cengkeh mempunyai fungsi anestetik dan antimikrobial. Minyak cengkeh sering digunakan untuk menghilangkan bau nafas dan untuk menghilangkan sakit gigi. gigi. Zat yang terkandung dalam cengkeh yang bernama eugenol, digunakan dokter gigi untuk menenangkan saraf gigi. Minyak cengkeh juga digunakan dalam campuran tradisional chōjiyu (1% minyak cengkeh dalam minyak mineral; "chōji" berarti cengkeh; "yu" berarti minyak) dan digunakan oleh orang Jepang untuk merawat permukaan pedang mereka. (Guenther, 1987) 2.6 Eugenol
Eugenol (C10H12O2), merupakan turunan guaiakol turunan guaiakol yang mendapat tambahan rantai alil, dikenal alil, dikenal dengan nama IUPAC nama IUPAC 2-metoksi-4-(2-propenil) fenol. Ia dapat dikelompokkan dalam keluarga alilbenzena dari senyawa-senyaw fenol. fenol. Warnanya bening hingga kuning o
o
pucat, kental seperti minyak . Eugenol memiliki titik didih 256 C, titik leleh -9 C, densitas 3
1,06 g/cm , indeks bias 1,529-1,537. Sumber alaminya dari minyak dari minyak cengkeh. Terdapat cengkeh. Terdapat pula pada pala, pada pala, kulit kulit manis, dan manis, dan salam. salam. Eugenol Eugenol sedikit larut dalam air namun mudah larut pada pelarut organik. Aromanya menyegarkan dan pedas seperti bunga cen gkeh kering, sehingga sering menjadi komponen untuk menyegarkan mulut. Senyawa ini dipakai dalam industri parfum, penyedap, minyak atsiri, atsiri, dan farmasi sebagai penyuci hama dan pembius lokal. Ia juga menjadi komponen utama dalam rokok kretek. Dalam kretek. Dalam industri, eugenol dapat dipakai untuk membuat vanilin. Campuran vanilin. Campuran eugenol dengan seng oksida (ZnO) dipakai dalam kedokteran gigi untuk aplikasi restorasi (prostodontika). (prostodontika). Struktur eugenol:
Gambar 2.1. Struktur eugenol (Guenther, 1987)
Turunan-turunan eugenol dimanfaatkan dalam industri parfum dan penyedap pula. Metil eugenol digunakan sebagai atraktan. atraktan. Turunan lainnya dipakai sebagai penyerap UV, analgesika, UV, analgesika, biosida, biosida, dan dan antiseptika. antiseptika. Pemanfaatan Pemanfaatan lainnya adalah sebagai stabilisator dan antioksidan dan antioksidan dalam pembuatan plastik pembuatan plastik dan karet. dan karet. Overdosis eugenol menyebabkan gangguan yang disebabkan oleh darah seperti diare, seperti diare, nausea, ketidaksadaran, pusing, ketidaksadaran, pusing, atau atau meningkatnya denyut jantung. denyut jantung. Terdapat Terdapat alergi alergi yang disebabkan oleh eugenol. (Guenther, 1987)
2.7
Teori Asam Basa
Dalam teori Lewis, asam adalah penerima pasangan elektron dan basa adalah pemberi pasangan elektron. Basa Lewis adalah spesies yang mempunyai sepasang elektron valensi yang dapat disumbangkan ke asam Lewis lain. Dalam teori Arhenius, asam adalah zat yang melarut ke dalam air yang +
-
menghasilkan ion H dan basa bila dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH . Dalam teori Bronsted-Lowry menyatakan, asam adalah suatu senyawa yang memberi proton, sedangkan basa adalah suatu senyawa yang menerima proton. Proton berperan penting dalam reaksi asam basa. (Petrucci, 1987) 2.8
Kariofilena
β-Kariofilena (C15H24) atau biasa disebut kariofilena merupakan senyawa seskueterpena terbanyak dalam minyak daun cengkeh dengan kadar sekitar 12% (Sastrohamidjojo, 1981 dan Muchalal & Crouzet, 1985). Kariofilena sebagai hasil samping pada isolasi eugenol belum banyak diteliti pemanfaatan dan sintesis senyawa turunannya di Indonesia. Selain itu juga diperoleh informasi bahwa harga ekspor kariofilena jauh lebih rendah dari eugenol dan isoeugenol serta sukar dipasarkan. Oleh karena itu pada isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh kariofilena biasanya merupakan limbah yang dibuang. Dengan demikian semakin banyak eugenol yang diisolasi maka akan semakin banyak pula kariofilena yang dibuang. Hasil penelusuran pustaka ditemukan bahwa, kariofilena dan senyawa turunannya mempunyai banyak kegunaan baik sebagai bahan obat maupun parfum. Kariofilena atau
senyawa turunannya dapat digunakan sebagai pemikat kumbang jantan Collops vittatus (Flint, et.al., 1981), bahan kosmetik (Brunke and Rojahn, 1988; Mussinan et.al., 1980, Opdyke, 1977), bahan dasar membuat antibiotik (Abraham, et.al., 1990), anti karsinogenik (Zheng, et.al., 1992); anti bakteri karies gigi (Muroi dan Kubo, 1993), anti jerawat (Muroi, et.al., 1993; Kubo, et.al., 1994), insektisida biologi (Tahid dan Connolly, 1994) dan penghambat tumbuhnya tanaman patogen Botrytis patogen Botrytis cinerea (Collado, et. al., 1997).
Gambar 2.2 Struktur Kariofilena (Kadarohman, dkk, 2012) 2.9
Metode Ekstraksi Cair – Cair Cair
Ekstraksi pelarut adalah metode pemisahan yang didasarkan pada kelarutan dua jenis pelarut yang tidak saling campur, misalnya benzena, karbon teta klorida atau kloroform. Batasan dari ekstraksi pelarut adalah dapat di transforkannya zat terlarut pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase terklorat. Bila dalam suatu sistem terdapat dua lapisan cairan yang tidak dapat bercampur dan kemudian dimasukkan senyawa yang lain, maka senyawa tersebut akan terdistribusi dalam dua lapisan cairan tersebut. Menurut hukum distribusi Nerst, jika C1 adalah konsentrasi zat terlarut dalam fase I dan C2 adalah konsentrasi zat terlarut dalam fase 2, maka perbandingan senyawa baru yang terdapat dalam larutan 1 dan 2 adalah: K = C1/C2, dengan K = tetapan distribusi Proses ekstraksi pelarut berlangsung tiga tahap, yaitu: a. Pembentukan kompleks tak bermuatan yang merupakan golongan ekstraksi. b. Distribusi dari kompleks yang tereksitasi. c. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.
Hasil ekstraksi yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut sedikit demi sedikit. Ekstraksi pertahap baik digunakan jika perbandingan distribusi besar. Alat yang digunakan pada ekstraksi ini adalah corong pemisah. ( Underwood, 1986 ) 2.10 Destilasi
Destilasi adalah teknik pemisahan berdasarkan titik didih. Fungsinya adalah pemisahan pelarut, pemurnian cairan atau pemisahan komponen dari campuran. Macam destilasi : a. Destilasi sederhana 0
Perbedaan titik didih setidak-tidaknya 80 C b. Destilasi fraksional Perbedaan titik didih kecil, menggunakan kolom fraksinasi c. Destilasi uap Digunakan jika larutan campuran tidak bercampur d. Destilasi Vakum Digunakan jika senyawa mempunyai tiitih didih tinggi atau terdekomposisi pada titik didihnya. (Khopkar, 1990) 2.11 Destilasi fraksinasi
Destilasi fraksionasi merupakan suatu metode pemisahan zat berdasarkan perbedaan titik didih yang bedekatan. Dalam destilasi d estilasi fraksional atau destilasi bertingkat proses pemisahan parsial diulang berkali-kali dimana setiap kali terjadi pemisahan lebih lanjut. Hal ini berarti proses pengayaan dari uap yang lebih volatil juga terjadi berkalikali sepanjang proses destilasi fraksional itu berlangsung. Prinsip kerja dari pemisahan dengan destilasi fraksionasi yaitu pemisahan suatu campuran dimana komponenkomponennya diuapkan dan diembunkan secara bertingkat. (Woranuch,2012) 2.12 Berat Jenis
Berat jenis merupakan salah satu lriteria penting dalam menentukan mutu dan kemurnian suatu senyawa dan umunya nilai tersebut lebih kecil dari 1000. Picnometer,
merupakan alat penetapan berat jenis yang tepat dan praktis. Bentuk kerucut picnometer bervolume 10ml dilengkapi dengan sebuah termometer dan kapiler gelas penutup. Nilai berat jenis di tentukan dalam d alam suhu ruang, kemudian k emudian membandingkan dengan mengurangi o
atau menambah faktor koreksi yang tergantung pada jenis bahan pada 15 C. (Guenther, 1987) 2.13 Titik Didih
Merupakan suhu minimum berubahnya fase cairan suatu zat menjadi fase uap yang berdekatan. Uap dalam cairan sama dengan tekanan di permukaannya. (Pudjaatmaka, 2002)
2.14 Indeks Bias
Jika sinar melewati media kurang padat ke media lebih pekat maka sinar akan membelah atau membias dari garis normal. Jika Θ dalah sudut sinar pantuk dan i adalah sudut sinar datang maka menurut hukum pembiasan :
dimana n adalah indeks bias media kurang padat dan N adalah indeks bias media lebih padat. Refraktor adalah alat yang tepat untuk menetapkan nilai indeks bias. Prosedur ini o
hanya digunakan intik mengukur indeks bias pada suhu 20 C sehingga indeks bias pada suhu tertentu harus dikurangi atau ditambah faktor koreksi. (Guenther, 1987)
2.15 Reaksi Penyabunan
Reaksi penyabunan adalah reaksi antara suatu gliserida dengan molekul basa alkali. Reaksi penyabunan disebut juga reaksi pembuatan sabun. Suatu lelehan lemak dipanaskan dengan NaOH dan karenanya hidrolisis menjadi gliserol dan garam natrium dari asam lemah. (Fessenden, 1986)
2.16 Spektroskopi UV-VIS
Serapan cahaya oleh molekul dalam daerah spectrum ultraviolet dan terlihat bergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spectra ultraviolet terlihat senyawasenyawa organik berkaitan erat dengan transisi-transisi didaerah tingkatan-tingkatan tenaga elektronik, disebabkan karena hal ini maka serapan radiasi ultraviolet terlihat sering dikenal dengan spektroskopi. Transisi-transisi tersebut biasanya antara orbital ikatan atau orbital pasangan bebas dan orbital non ikatan tak jenuh atau orbital anti ikatan. Panjang gelombang serapan adalah ukuran dari pemisahan tingkatan-tingkatan dari orbital-orbital yang bersangkutan. Pemisahan tenaga yang paling tinggi diperoleh bila elektron-elektron elektron-elektron dalam ikatan σ tereksitasi yang menimbulkan serapan dalam daerah dari 120-200 nm. Daerah ini dikenal sebagai daerah ultraviolet vakum dan relatif tidak banyak memberikan keterangan diatas 200 nm. Eksitasi elektron dan orbital p, orbital d dan orbital π segera dapat diukur dan spektra yang diperoleh memberikan banyak keterangan. Dalam praktek, spektroskopi ultraviolet digunakan terbatas pada sistemsistem terkonjugasi. (Sastrohamidjojo, 2001) 2.17 Spektroskopi Inframerah
Bila sinar infra merah dilewatkan melalui cuplikan senyawa organik maka sejumlah frekuensi diserap,sedangkan frekuensi yang lain diteruskan atau ditransmisikan tanpa diserap. Jika kita menggambar antara persen absorbansi atau persen transmisikan dengan frekuensi maka akan dihasilkan suatu spektrum inframerah. Transisi yang terjadi didalam absorbansi inframerah berkaitan dengan perubahan-perubahan variabel didalam molekul itulah inframerah merupakan spektroskopi vibrasi. (Sastrohamidjojo, 2001)
2.18 Analisa Bahan
2.18.1 Minyak Cengkeh Sifat fisik : - berat jenis 1,043-1,068 - indeks bias 1,529-1,531 - kadar eugenol 78-95%
Sifat kimia : - memiliki bau dan flavor tipikal rempah-rempah - larut dalam alcohol 75% (Guenther,1987) 2.18.2 Na 2.18.2 Na2SO4 Sifat fisik : - berat molekul a42,06 g/mol 0 - titik lebur 800 C - densitas 2,8 - kandungan natrium 32,38%, oksigen 45,05 %, sulfur 22,84% Sifat kimia : - padatan berwarna putih - netral dalam larutan - bersifat inert dan higroskopis - dikenal sebagai glauber (Basri, 1996) 2.18.3 Akuades Sifat fisik : - tidak berbau,tidak berasa, - tidak berwarna, 0 - titik didih 100 C 0 - titik beku 0 C - densitas 1 3 - erat jenis 1 g/cm - berat molekul 18 g/mol Sifat kimia : - sebagai pelarut universal - pelarut yang baik untuk senyawa yang lemah + - dalam ionisasi membentuk H dan OH (Basri, 1996) 2.18.4 NaOH Sifat fisik : - padatan putih - berat molekul 40,01 g/mol 0 - titik leleh 218 C 0 - titik didih 1390 C Sifat kimia : - dibuat dari elektrolisis asam dengan sel diagfragma
-
sangat korosif terhadap jaringan tubuh larut dalam air dan etanol (Basri, 1996)
2.18.5 Heksana Sifat fisik : - cairan tidak berwarna 0 - titik didih 68,8 C - berat jenis 0,660 g/ml Sifat kimia : - tidak larut dalam air - bersifat non polar (Daintith, 1994) 2.18.6 Asam Klorida Sifat fisik : - gas berasap tidak berwarna, 0 - titik leleh -144 C 0 - titik didih -85 C Sifat kimia : - dibuat dengan memanaskan NaCl dengan asam sulfat pekat - berdisosiasi sempurna dengan larutan(asam hidroklorat) (Daintith 1994) 2.18.7 Eter Sifat fisik : - larutan berbau dan mudah menguap - berat molekul 74,72 g/mol 3 - densitas 0,7089 g/cm 0 0 - titik leleh -116,3 C dan titik didih didih 34,6 C Sifat kimia : 0 mempunyai kelarutan dalam 100 bagian : air 75 pada 20 C alkohol. (Daintith, 1994)
III. METODE PERCOBAAN 3.1 Alat dan bahan
3.1.1 Alat 1. Gelas Bekker
5. Set destilasi fraksinansi
2. Pipet tetes
6. Plat tetes
3. Plat pemanas dengan pengaduk
7. Corong pisah
magnetik
8. Gelas ukur
4. Batang pengaduk kaca
9. Corong gelas
3.1.2 Bahan
3.1.3
1. Minyak cengkeh
5. Pentana
2. NaOH 2 N dan NaOH 4 N
6. Petroleum eter
3. HCl
7. Na2SO4 anhidrat
4. Akuades
8. pH Universal
Gambar Alat
Gelas beker
Pipet tetes
Corong pisah
Magnetik stirrer
gelas ukur
Batang pengaduk
Corong kaca
Plat tetes
Destilasi fraksinasi
3.2 Skema Kerja 50 ml minyak cengkeh + 75 ml NaOH 4N gelas beaker 500 ml Pengadukan dengan magnetic stirrer Pendinginan cam uran corong pisah
lapisan atas kariofilena
lapisan bawah Na-eugenolat
Pengekstraksian dengan 25 mL NaOH 2 N larutan
larutan eugenol
kariofilena Pencampuran Pengekstraksian n-heksan 12,5 mL larutan kariofilena Pencampuran Penyimpanan pada botol vial larutan kariofilena
larutan Na-eugenolat
Larutan Na-eugenolat Pengasaman dengan HCl 25 % 20-30 mL Pengukuran pH 3 Pemisahan
larutan eugenol
lapisan air
Pencampuran Pencucian dengan aquadest sebanyak 3 kali
Ekstraksi dengan 25 mL petroleum eter
Penambahan Na2SO4 anhidrat Penyaringan lapisan eugenol
larutan
Penguapan dengan evaporator
residu
filtrat Pendestilasian dengan destilasi fraksinasi Fraksi Pengujian indeks bias Hasil
IV. DATA PENGAMATAN
No Perlakuan
Hasil
1
100 ml minyak cengkeh + 150 ml NaOH
Larutan berwarna cokelat tua
2
pemisahan
3
Pengekstrasian lapisan atas dengan 20 ml NaOH 2N
4
Pengekstrasian
lapisan
bawah
dengan Terdapat dua lapisan, lapisan
heksana
atas
berwarna
kuning
5
Lapisan eugenol + HCl PH3
lapisan bawah cokelat
6
Pengekstrasian dengan eter
7
Pencucian dengan akuades
8
Penambahan Na2SO4 anhidrat
emas,
Penyaringan 9
Evaporasi
Menguapkan eter
10
Destilasi fraksinasi
Pada fraksi pertama : lapisan berwarna cokelat dengan indeks bias 1,5205 Pada fraksi kedua : lapisan berwarna
kekuningan
indeks bias 1,5215
dengan
V. HIPOTESA
Percobaan isolasi eugenol dari minyak cengkeh ini bertujuan untuk mengisolasi eugenol dari minyak daun cengkeh, menentukan tetapan fisik yaitu indeks bias. Prinsip dari percobaan ini adalah pemisahan eugenol dari kariofillena dan senyawa kevil lain dalam minyak cengkeh melalui reaksi penyabunan, lalu lapisan yang mengandung eugenol dimurnikan kembali dengan destilasi fraksinasi. Metode yang digunakan adalah ekstraksi dan destilasi fraksinasi vakum. Hasil yang diperoleh berupa larutan eugenol berwarna cokelat.
VI.
Pembahasan
Percobaan isolasi eugenol dari daun cengkeh ini bertujuan untuk mengisolasi eugenol minyak daun cengkeh, menentukan tetapan fisik yaitu indeks bias. Prinsip dari percobaan ini adalah pemisahan eugenol dari komponen minyak daun cengkeh yang lain, misalnya kariofilena. Metode yang digunakan adalah ekstraksi pelarut dan destilasi fraksinasi. Ekstraksi pelarut yaitu suatu metode pemisahan senyawa dari senyawa lain berdasarkan perbedaan kelarutan dan distribusi kelarutan pada suatu regen atau pelarut tertentu berdasarkan tingkat kepolarannya, dan destilasi d estilasi fraksinasi, yaitu suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen zat cair berdasarkan pada titik didih (Underwood, 1986). Minyak daun cengkeh mengandung senyawa utama lain selain eugenol dan kariofilena. Eugenol yang merupakan senyawa paling banyak terkandung dalam minyak daun cengkeh. Dapat dipisahkan/diisolasi dari komponen minyak daun cengkeh yang lain. Penambahan NaOH dalam minyak daun cengkeh mengubah eugenol menjadi garam Naeugenolat. Dengan bentuk garam yang memiliki sifat polar, maka eugenol dalam bentuk Naeugenolat dapat dengan mudah terpisah dari komponen minyak daun cengkeh lain yang bersifat non polar. Perlakuan awal adalah penambahan NaOH ke dalam minyak daun cengkeh. Eugenol merupakan suatu alkohol siklis monohidroksi atau atau fenol sehingga dapat bereaksi bereaksi dengan basa kuat. Eugenol dari minyak daun cengkeh dapat diisolasi dengan penambahan larutan encer dari basa kuat seperti NaOH, KOH atau Ca(OH)2. Pada reaksi antara NaOH dengan minyak daun cengkeh ini timbul panas yang berarti reaksi berjalan eksotermis yaitu melepaskan panas. Reaksi yang terjadi merupakan pembentukan garam Na-eugenolat. Reaksi +
+
penggantian gugus H dengan Na yang berasal dari NaOH melepaskan energi yang muncul berupa panas.
Reaksi:
Gambar 6.1. Mekanisme reaksi penggaraman (Fessenden, 1986) Ketika penambahan NaOH tersebut kariofilena tidak ikut bereaksi dengan NaOH karena kariofilena tidak mengandung gugus hidroksil (-OH) seperti pada eugenol. Sehingga pada kariofilena tidak ada gugus yang dapat diganti untuk membentuk garam. Struktur Kariofilena:
Gambar 6.2. Struktur Kariofilena (Kadarohman, dkk, 2012) Dengan pengubahan struktur eugenol menjadi garam Na-eugenolat maka Naeugenolat dapat dipisahkan dari kariofilena maupun komponen penyusun minyak daun cengkeh lainnya yang bersifat non polar. Lapisan atas berupa kariofilena yang berwarna kuning muda sedangkan lapisan bawah berupa garam Na-eugenol yang berwarna coklat muda. Kariofilena berada di lapisan atas karena massa jenis kariofilena lebih kecil daripada massa jenis eugenol dalam bentuk garamnya. Massa jenis kariofilena adalah 0,9658 g/ml, sedangkan massa jenis eugenol adalah 1,06 g/ml. Pemisahan kedua lapisan dapat terjadi karena perbedaan tingkat kepolaran. Kariofilena bersifat nonpolar sedangkan garam Naeugenolat bersifat polar dan dapat larut dalam air. Penambahan NaOH 4 N terlebih dulu dengan tujuan agar pembentukan garam Na-eugenolat lebih optimal mengikat komponen eugenol yang ingin diubah ke bentuk garamnya dalam minyak daun cengkeh mencapai 70-
+
80%, sehingga konsentrasi yang dibutuhkan lebih besar untuk mensubstitusi gugus H dari +
eugenol dengan Na dari NaOH. Pengadukan bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi. Dengan pengadukan akan meningkatkan energi kinetik dari molekul yang bereaksi sehingga peluang dari molekul-molekul untuk bertumbukan semakin besar dan reaksi akan lebih mudah terjadi karena adanya kemungkinan tumbukan efektif yang terjadi (Khopkar,1990). Pendiaman dengan temperatur campuran turun bertujuan untuk memastikan reaksi pembentukan garam Na-eugenolat telah berlangsung optimal. Hal itu dapat dilihat dari terbentuknya 2 lapisan dan penurunan suhu campuran. Dengan penurunan suhu dapat memberikan tanda bahwa reaksi telah berhenti dan tidak adanya energi dari hasil reaksi yang dilepaskan lagi dalam bentuk panas. Pengekstraksian selanjutnya, lapisan atas (kariofilena) dengan NaOH 2N bertujuan untuk mereaksikan kembali NaOH dengan eugenol yang mungkin masih tersisa dan terbawa di lapisan kariofilena. Hal itu dilakukan agar eugenol yang terambil dari minyak daun cengkeh lebih banyak. Konsentrasi NaOH yang digunakan lebih kecil daripada konsentrasi NaOH yang digunakan digun akan pada ekstraksi pertama karena kadar eugenol yang ingin direaksikan lebih sedikit daripada yang pertama. Dari hasil ekstraksi kedua ini sudah tidak didapatkan lagi garam Na-eugenolat. Hal ini dibuktikan dengan hanya ada warna kuning muda dalam larutan yang merupakan kariofilena. Langkah berikutnya adalah ekstraksi lapisan garam eugenolat yang dicampur dengan heksana 25 mL. Tujuan ekstraksi dengan heksana tersebut adalah untuk melarutkan senyawa nonpolar yakni kariofilena yang dimungkinkan masih tersisa pada lapisan garam eugenolat. Hasilnya adalah lapisan bawah berwarna coklat muda yaitu lapisan garam eugenolat dan lapisan atas berwarna kuning muda yaitu sisa senyawa non polar. Ekstraksi dengan heksana ini dilakukan sebanyak 2 kali untuk memperoleh senyawa non polar yang terpisah. Namun dalam percobaan hanya dilakukan sekali saja karena pada ekstraksi pertama sudah tidak terdapat kariofilena sehingga ekstraksi dilakukan sekali dengan menggunakan NaOH 4 N. Setelah itu dilakukan penambahan HCl pada lapisan garam eugenolat yang bertujuan untuk mengubah garam eugenolat menjadi eugenol kembali yaitu dengan mensubstitusi +
gugus H pada garam eugenolat sehingga eugenol dapat diperoleh kembali. Hasilnya dalah
lapisan atas berwarna coklat muda (eugenol) dan lapisan bawah adalah garam NaCl berwarna putih. Reaksi : +
Na -
OH
O
+
+ HCl O
NaCl
O
sodium eugenolate
eugenol
Gambar 6.3. Mekanisme reaksi pembentukan eugenol kembali
Penambahan HCl dilakukan sampai pH 3 dimaksudkan untuk memberikan kondisi asam bagi reaksi tersebut. Dalam suasana asam, eugenol akan dengan mudah menarik gugus +
H sehingga garam eugenolat dapat berekasi dengan HCl membentuk eugenol kembali. pH 3 +
merupakan titik pH optimal pada eugenol untuk dapat menarik atau melepas gugus H pada gugus hidroksilnya. Jika suasana lebih asam maka merusak struktur eugenol. Lapisan NaCl berada di bawah karena massa jenisnya lebih besar yaitu 1,256 g/ml dibanding diban ding massa jenis eugenol (lapisan eugenol berada di atas) yaitu 1,06 g/ml (Basri, 1994). Kemudian pengekstraksian lapisan NaCl dengan eter. Hal ini bertujuan untuk mengikat eugenol yang masih berada pada lapisan NaCl mengikuti kaidah “ like dissolve like” like” senyawa polar akan larut dalam pelarut nonpolar, begitu juga senyawa polar akan larut dalam polar. Eugenol merupakan senyawa nonpolar sehingga akan larut dalam pelarut eter yang juga bersifat nonpolar. Dari hasil ekstraksi ini akan diperoleh eugenol di lapisan atas. Eugenol yang diperoleh digabung dengan eugenol yang sudah diperoleh sebelumnya. Selanjutnya dilakukan pencucian dengan akuades pada eugenol dengan tujuan untuk menghilangkan pengotor polar seperti sisa-sisa NaCl yang mungkin masih ada. Selanjutnya dilakukan penambahan Na2SO4 anhidrat pada larutan eugenol yang bertutjuan untuk mengikat molekul air. Setelah itu dilakukan penyaringan untuk un tuk memisahkan Na2SO4 dengan eugenol. Lalu dilakukan penguapan atau evaporasi dari hasil yang diperoleh (eugenol) dengan tujuan menghilangkan eter pada lapisan eugenol. Penguapan ini dilakukan o
o
dengan alat rotaryevaporator pada suhu 35 C. Penguapan dilakukan pada suhu 35 C karena o
pelarut eter mudah menguap pada suhu 34,6 C. Untuk memperoleh eugenol yan lebih murni,
maka dilakukan destilasi fraksinasi (destilasi bertingkat) dimana dalam pemisahannya o
berdasarkan berbedaan titik didih. Fraksi yang pertama titik didihnya sekitar 60-65 C dan o
fraksi kedua titik didihnya 70-75 C. Dan untuk meyakinkan bahwa hasil yang diperoleh adalah eugenol maka dilakukan analisis sifat-sifat eugenol yaitu analisis indeks bias eugenol. Dimana diperoleh sifat fisik dari eugenol fraksi pertama yaitu berwarna coklat, dengan indeks bias 1,5205 dan eugenol pada fraksi kedua berwarna kekuningan dengan indeks bias 1,5215. Menurut Badan Standar Nasional (1996), indeks bias eugenol berkisar antara 1,529 – 1,529 – 1,537, sehingga pada percobaan ini eugenol yang diperoleh belum murni karena indeks biasnya tidak berada pada rentang tersebut dan pada saat destilasi fraksinasi suhu fraksinasi 0
belum tercapai (dibawah 100 C). Seharusnya suhu yang digunakan saat fraksi pertama 940
0
96 C dan pada fraksi kedua 97-107 C.
VII.
PENUTUP
7.1. Kesimpulan
1.
Eugenol yang diisolasi dari minyak daun cengkeh dengan destilasi fraksinasi dengan hasil fraksi pertama berwarna coklat dan fraksi kedua berwarna kekuningan.
2.
Eugenol pada fraksi pertama memiliki indeks bias 1,5205 dan pada fraksi kedua memiliki indeks bias 1,5215. Menurut Badan Standar Nasional (1996), indeks bias eugenol berkisar antara 1,529 – 1,529 – 1,537, sehingga pada percobaan ini eugenol yang diperoleh belum murni.
7.2.Saran
1. Usahakan pada saat destilasi fraksinasi, suhu yang digunakan mencapai lebih dari o
100 C. 2. Untuk meyakinkan bahwa yang diperoleh adalah eugenol murni, perlu dilakukan uji lanjutan seperti, uji spectra UV-Vis dan spectra IR.
DAFTAR PUSTAKA
Abraham, Wolf-Rainer, Ernst, L., dan Stumpf, B., 1990, Biotransforma 1990, Biotransformation tion of Caryophyllene Caryophyllene by Diplodia Gossypina Gossypina,, Phytochemistry, Phytochemistry, 29:1, 115-120. Alimuddin, Andi Hairil., Mardjan, Muhammad Idham Darussalam., Matsjeh, Sabirin., Anwar, Chairil., Mustofa, Sholikhah, Eti Nurwening., Nurwening., 2011, Synthesis 7-Hydroxy-3’,4’ Dimethoxyisoflavon Dimethoxyisoflavon From Eugenol, Eugenol, Indo Indo.. J. Chem., 2011, 11 (2), 163 – 163 – 168. 168. Brunke, E.J. dan Rojahn, W., 1989, Perfumed 1989, Perfumed Containing Tetrahidro-caryphyllenon Tetrahidro-caryphyllenon,, Chem. Abstr., 110, 179-895. Basri, S, 1996, Kamus 1996, Kamus Kimia Kimia, Rineka Cipta, Jakarta. Collado, I.G., Hamson, J.R., Hitchcock, dan Macias-Sanchez, A.J., 1997, Stereochemistry of Epoxidation of Some Caryophyllene Caryophyllene,, J. Org. Chem., Chem., 62, 1965-1969 Daintith, J, 1994, Kamus 1994, Kamus lengkap lengkap Kimia, Kimia, Erlangga, Jakarta. Fessenden, 1986, Kimia 1986, Kimia Organik Organik , Erlangga, Jakarta. Flint, H.M., Merkle, J.R., dan Sledge, M., 1981, Attraction of Male Collops Vittatus V ittatus in the Field by Caryophyllene Caryophyllene Alcohol , Chemical Abstracts, Abstracts, 86, 129873c Guenther, E, 1987, Minyak 1987, Minyak Atsiri, Atsiri, UI Press, Jakarta. Kadarohman, Asep., dkk., 2012, Sintesis Klovanadiol Dari Kariofilena, Kariofilena, Pend. Kimia FPMIPA UPI, Bandung. Khopkar, 1990, Konsep 1990, Konsep Dasar Ilmu Ilmu Analitik , UI Press, Jakarta. Kubo, I, Muroi, H., dan Kubo, A., 1994, Naturally Occurring Antiacne Agents, Agents, J. of Natural Products, 57:1, 9-17 Muchalal, M. dan Crouzet, J., 1985, Volatile Components of Clove Essential Oil (Eugenia caryophyllus Spreng): Neutral Fraction, Fraction , Agric. Bio. Chem., Chem., 49:6, 1583-1589. Muroi, H., Kubo, A. dan Kubo, I., 1993, Antimicrobia 1993, Antimicrobiall Activity of Cashew Apple Apple Flavor Compounds, Compounds, J. Agric. Food Chem., Chem., 41:1106-1109. 41:1106-1109. Mussinan, C.J., Mookherjee, B.D., Vock, M.H., Vinals, J.F., Kiwala, J. dan Schmitt, F.L., 1980, Preparation of a Caryophyllen Caryophyllenee Alcohol Mixture, Mixture, United States Patent , 4, 229, 599
N. Hahn, Caitlin and R. Burkett, Jeremy., 2013, Optimizing eugenol extraction conditions from fresh and dried samples of holy basil (Ocimum sanctum), Pelagia Research Library Asian Journal of Plant Science and Research, 2013, 3(5):28-31. Opdyke, D.L.J., 1977, Monographs on Fragrance Raw Materials Caryophyllene Acetate, Acetate , Chem. Abstract, 86, 364. Petrucci, RH, 1987, General Chemistry, Chemistry, Erlangga, Jakarta. Pudjaatmaka, Pudjaatmaka, 2002, Kamus 2002, Kamus Kimia Pangan Pangan,, Depdikbud, Jakarta. Sastrohamidjojo, H., 1981, A Study of Some Indonesian Essential Oils, Disertasi, FPMIPA UGM, Yogyakarta. Sastrohamidjojo, Sastrohamidjojo, 2001, Kimia 2001, Kimia Organik Organik , Liberty, Yogyakarta. Sighn, Amit, et al., 2013, Regulation 2013, Regulation of Wound Strength by Ocimum Sanctum : in Silico and in Vivo Evidences, Evidences, Varanasi, India. Tahid dan Connolly, J.D., 1994 , Computer-Assisted Structure Elucidation of Humelene Epoxide and Caryophyllene Epoxide Mixture of Turraea Brownii, Brownii , Jurnal Kimia Terapan Indonesia, 4:1, 45-47 Underwood, 1986, Analisis 1986, Analisis Kimia Kimia Kualitatif , Erlangga, Jakarta. Woranuch, S., dan Yoksan R., 2012, Eugenol 2012, Eugenol Ioaded Chitosan Nanoparticles Nanoparticles : II. Application in Bio Based Plastics for for Active Packeging , Carbohydrate Polymers 96 (2013) 586-592. Zheng, G.Q., Kenney, P.M. dan Lam, L.K.T., 1992, Sesqueterpenes from Clove (Eugenia Caryophyllata) as Potential Anticarcinogenic Agents , Journal of Natural Products, 55:7, 999-1003.
LEMBAR PENGESAHAN
Semarang, 4 Juni 2014 Praktikan,
Irma Eviana
Syarifah Fadhilah N.
24030112120006
24030112130058
Lu’lu’ Shoffatun N.
Apriyandika
24030112140031
24030112130126
Agnidian Setyorini
Zenima Patris M.
24030112120015
24030112130042
Mita Ma’nawiyah
Zul Fiqriyani Safitri
24030112120007
24030112120024
Mengetahui, Asisten,
Irma Yunitasari 24030110120021
ABSTRAK
Percobaan isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh ini bertujuan untuk mengisolasi eugenol dari minyak daun cengkeh, menentukan tetapan fisik yaitu indeks bias. Prinsip dasar percobaan ini adalah pemisahan eugenol dari komponen minyak daun cengkeh yang lain, misalnya kariofilena. Metode yang digunakan adalah ekstraksi pelarut dan destilasi fraksinasi. Ekstraksi pelarut yaitu suatu metode pemisahan senyawa dari senyawa lain berdasarkan perbedaan kelarutan dan distribusi kelarutan k elarutan pada suatu regen atau pelarut tertentu berdasarkan tingkat kepolarannya, dan destilasi fraksinasi, yaitu suatu proses pemisahan dua atau lebih komponen zat cair berdasarkan pada titik didih. Sampel yang digunakan adalah minyak daun cengkeh. Hasil yang didapat pada fraksi 1 adalah lapisan yang berwarna coklat dengan indeks bias 1,5205 dan pada fraksi 2 diperoleh lapisan berwarna kekuningan dengan indeks bias 1,5215.
LAMPIRAN
