ParafAsisten
LAPORAN PRAKTIKUM SINTESIS SENYAWA ORGANIK Judul
: Sintesis Asetaminofen (parasetamol)
TujuanPercobaan: Mempelajari proses asetilasi pada sintesis asetaminofen
Pendahuluan
Salah satu jenis obat yang sering digunakan oleh masyarakat adalah obat penghilang rasa nyeri dan penurun panas atau dikenal dengan istilah analgetik – antipiretik. Salah satu contoh obat analgetik – antipiretik yang banyak dan umum digunakan adalah parasetamol. Parasetamol dikenal dengan nama lain asetaminofen, yang merupakan senyawa metabolit aktif fenasetin, namun tidak memiliki sifat karsinogenik (menyebabkan kanker) seperti halnya fenasetin (Wilmana, 1995). Asetaminofen (parasetamol) merupakan turunan senyawa sintetis dari p-aminofenol yang memberikan efek analgesia dan antipiretika. Senyawa ini mempunyai nama kimia Nasetil-paminofenol atau p-asetamidofenol atau 4-hidroksiasetanilid, bobot molekul 151,16 dengan rumus kimia C 8H9 NO2, memiliki massa jenis 1,263 gr/cm3, massa molar 151,17 gr/mol dan titik leleh 168-172 oC.Parasetamol memiliki sebuah cincin benzena, tersubstitusi oleh satu gugus hidroksil dan atom nitrogen dari gugus amida pada posisi para (1,4). Senyawa ini dapat disintesis dari senyawa asal fenol yang dinitrasikan menggunakan asam sulfat dan natrium nitrat. Parasetamol dapat pula terbentuk apabila senyawa 4-aminofenol direaksikan dengan senyawa asetat anhidrat(Ayuun, 2013). Asetaminofen atau parasetamol merupakan salah satu pengurang rasa sakit yang sangat banyak digunakan. Parasetamol
dapat dibuat
dengan asetilasi
p-aminofenol. Saat
mengoptimalkan reaksinya, p-aminofenol yang larut dalam air perlu dilarutkan dengan mengubahnya menjadi garam klorida sebelum dilakukan asetil asi (Tim Penyusun, 2013). Senyawa
p-aminofenol
merupakan
senyawa
toksik
dan
dapat
menyebabkan
methemoglobin. Methemoglobin ini terbentuk karena Fe 2+di dalam hemoglobin dioksidasi menjadi Fe3+. Proses oksidasi tersebut mengakibatkan tidak terjadinya lagi pengangkutan oksigen dalam darah. P-aminofenol diduga merupakan hasil degradasi parasetamol melalui reaksi hidrolisis parasetamol yang dikatalis asam (asam karbonat) (Ebel, 1992). Sintesa parasetamol hanya dapat diperoleh dari proses sintesis. Oleh karena itu, perlu
diketahui bagaimana reaksi dan prinsip reaksi dalam sintesis parasetamol, prosedur sintesis serta hal-hal apa saja yang perlu disiapkan dan diperhatikan selama proses sintesis berlangsung.
MekanismeReaksi
Reaksi pembentukan klorida asam dari asetat anhidrida 1. Serangan nukleofilik O
O
-
O
O
HCl O
Cl
O
Cl2. Pelepasan gugus pergi
-
O
O
O
O
+ Cl
-
O
Cl
O
Reaksi asetilasi p-aminofenol
1. Serangan nukleofilik O -
O HO
NH2
Cl -
Cl
p-aminofenol +
NH2
HO
2. Pelepasan gugus pergi -
O
-
Cl
+
O
NH2
+ Cl-
H
OH
HN
+
HO
3. Deprotonasi O O
+
HN
OH
O OH
NH
+
H -
O
asetaminofen
O
OH
asam asetat
Alat
-
Labu erlenmeyer 125 mL
-
Penangas air
-
Termometer
-
Batang pengaduk
Bahan
-
Anhidrida asetat
-
P-aminofenol
-
HCl pekat
-
Natrium asetat
ProsedurKerja
a. SkemaKerja 1,05 g p-aminofenol -
dimasukkan ke dalam erlenmeyer 125 mL
-
ditambahkan 17,5 mL air dan 1 mL HCl pekat
-
diaduk menggunakan pengaduk magnetik sampai campuran menjadi larutan yang homogen
-
dipanaskan dengan water bath pada suhu 85 oC
-
ditambahkan 1 g norit(karbon)
-
dipanaskan dalam penangas air pada suhu 85 oC
-
disaring untuk memperoleh larutan p-aminofenolhidroklorida
-
dilarutkan 1,25 g natrium asetat ke dalam 4 mL air dalam erlenmeyer yang lain
-
dimasukkan larutan natrium asetat ke dalam larutan p-aminofenol
-
ditambahkan 2,25 mL anhidrida asetat secara perlahan dan diaduksecara terus menerus
-
dipanaskan selama 15 menit
-
didinginkan erlenmeyer dalam penangas es sampai terbentuk kristaldan dibiarkan selama 45-60 menit
-
disaring dengan corong buchnerdan dicuci dengan 5 mL air dingin
-
dikeringkan dan ditentukan beratnya serta titik lelehnya
-
direkristalisasidengan melarutkannya dalam sesedikit mungkin air panas
-
didinginkan dalam penangas es dan dikeringkan
-
ditentukan berat yang dihasilkan, titik lelehnya, dan kelarutannya dalam etanol, metanol, aseton dan etil asetat
Hasil
dihitung rendemen hasil rekristalisasi
b. ProsedurKerja 1,05 g p-aminofenol dimasukkan ke dalam erlenmeyer 125 mL, ditambahkan 17,5 mL air dan 1 mL HCl pekat, campuran diaduk menggunakan pengaduk magnetik sampai campuran menjadi larutan yang homogen dan dipanaskan dengan water bath pada suhu 85oC. Bila larutan menjadi berwarna coklat dan kotor, maka ditambahkan dengan 1 g norit (karbon) dan dipanaskan dalam penangas air pada 85 oC serta disaring untuk memperoleh larutan p-aminofenolhidroklorida. 1,25 g natrium asetat dilarutkandi dalam erlenmeyer yang lain dengan 4 mL air. Larutan natrium asetat dimasukkanke dalam larutan p-aminofenol yang suhunya sudah mencapai 85oC dan ditambahkan 2,25 mL anhidrida asetat secara perlahan dan secara terus menerus diaduk. Pemanasan diteruskanselama 15 menit. Erlenmeyer didinginkandalam penangas es sampai terbentuk kristal kalau perlu pengaduk digosokkan di dinding erlenmeyer di bawah permukaan larutannya untuk mempercepat kristalisasi dan pembentukan kristal dibiarkan selama 45-60 menit. Kristal yang diperoleh dipisahkan dari cairannya dengan cara menuangkan (atau dengan saringan buchner, kalu perlu) dan dicuci dengan 5 mL air dingin serta dikeringkan dan ditentukan beratnya serta titik lelehnya. Hasil pada prosedur diatas direkristalisasi dengan melarutkannya dalam sesedikit mungkin air panas (asisten akan menunjukkan caranya) kemudian didinginkan dalam penangas es dan dikeringkan seperti tahap sebelumnya. Ditentukan berat yang dihasilkan, titik lelehnya, dan kelarutannya dalam etanol, metanol, aseton dan etil asetat. Rendemen hasil rekristalisasidihitung.
Waktu yang dibutuhkan
No.
Kegiatan
Waktu
1
Persiapkanalat dan bahan
10 menit
2
Pemanasan
15 menit
3
Penyaringan
10 menit
4
Pemanasan kembali
15 menit
5
Pendinginan untuk pembentukan
60 menit
kristal 6
Penyaringan
10 menit
7
pengeringan
15 menit
8
Ujititik leleh
15 menit
9
Rekristalisasi
20 menit
10
Pengujian
10 menit
Data dan Perhitungan No.
Pengamatan
Hasil
1.
Massa p-aminofenol
1.05 g
2.
Volume HCl pekat
1mL
3.
Massa natrium asetat
1.25 g
4.
Volume asetat anhidrida
8.25 mL
5.
Massa asetaminofen
0.37 g
6.
Titik leleh asetaminofen
142 -146 C
No.
Pelarut
Kelarutan
1.
Etanol
Larut
2.
Metanol
Larut
3.
Aseton
Larut
4.
Etil Asetat
Larut
Rendemen
massa asetat anhidrat V
1.08
gr
8.25ml 8.91 gr ml mol asetat anhidrat
8.91 g
162 g / mol
0.0874mol
mol p - aminofenol 1.05 g
109 g / mol
0.00963mol
C6H7 NO
+
C4H6O3
C8H9 NO2
+
CH3COOH
M
0.00963 mol
0.0874 mol
-
-
R
0.00963 mol
0.00963 mol
0.00963 mol
0.00963mol
0.0778 mol
0.00963 mol
S
-
rendemen asetaminof en massa teori asetaminof en
152
gr
ml 1.46 gr
0.00963mol
massa hasil perc obaan 0.37gr rendemen
0.37 gr 1.46 gr
100% 25.3%
Hasil
Penyaringan larutan paminofenolhidroklorida
Kristal paracetamol setelah di oven
Hasil penyaringan pertama
Kristal paracetamol sebelum di oven
Uji kelarutan paracetamol. Dari kiri ke kanan diuji dengan larutan etanol,methanol, aceton, etil acetat
Pembahasan Hasil
Parasetamol adalah derivat para amino fenol yang biasanya digunakan sebagai obat pereda demam, sakit kepala dan nyeri. Senyawa ini dikenal dengan nama lain asetaminofen. Parasetamol ini memiliki sebuah cincin benzen yang tersubstitusi oleh satu gugus hidroksil dan atom nitrogen dari gugus amida pada posisi para (1,4). Pembuatan parasetamol ini dapat dibuat dengan reaksi asetilasi p-aminofenol dengan penambahan asetat anhidrat . Sebelum direaksikan, untuk mengoptimalkan reaksinya, p-
aminofenol yang larut dalam air perlu dilarutkan terlebih dahulu menjadi garam klorida yaitu dengan cara menambahkan asam klorida pekat. Penambahan ini akan mengakibatkan terbentuknya garam p-aminofenolhidroklorida yang tidak stabil. Apabila larutan tersebut berubah warna menjadi coklat dan keruh (kotor), maka larutan tersebut ditambahkan norit. Dimana norit ini berfungsi untuk menghilangkan pengotor yang ada pada larutan. Namun apabila penggunaan norit ini berlebihan, maka akan berdampak pada hasil kristal yang diperoleh. Hal ini disebabkan karena norit tersebut akan menyerap zat pembentuk kristal, sehingga tidak diperoleh kristal. Setelah itu larutan disaring kemudian dipanaskan. Selanjutnya dilakukan asetilasi p-aminofenol menggunakan asetat anhidrat. Sebelum ditambahkan dengan anhidrida asetat, ditambahkan natrium asetat terlebih dahulu. Fungsi penambahan natrium asetat ini adalah sebagai pelarut untuk reaktan berlebih yaitu anhidrida asetat dan untuk memperoleh kembali p-aminofenol yang lebih reaktif.
Fenol dipertahankan agar tidak terionisasi, sehingga NH 2 akan lebih reaktif dibandingkan dengan OH (NH 3 lebih nukleofilik dibanding air tetapi kurang nukleofilik bila dibandingkan dengan OH). Reaksi asetilasi p-aminofenol adalah sebagai berikut:
Setelah ditambahkan anhidrat asetat, dilakukan pemanasan kembali selama 15 menit dan kemudian didinginkan sampai terbentuk kristal. Hal ini dilakukan sampai tiga kali pengulangan karena tidak diperoleh kristal yang terbentuk. Tetapi pada pengulangan yang ketiga kalinya baru terbentuk kristal sebanyak 0.37 gram.. Kemudian seharusnya dilakukan
pemurnian parasetamol dengan menggunakan prinsip rekristalisasi. Rekristalisasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk memurnikan padatan-padatan organik yang mempunyai kecenderungan membentuk kisi-kisi kristal melalui penggabungan molekul-molekul yang ukuran, bentuk dan gaya ikatannya sama. Pemurnian parasetamol ini didasarkan pada perbedaan daya larut padatan yang akan dimurnikan dengan pengotornya dalam suatu pelarut tertentu. Akan tetapi rekristalisasi tidak dilakukan karena Kristal yang didapatkan sangat sedikit, sehingga uji karakterisasi paracetamol menggunakan kristal sebelum direkristalisasi. Perlakuan selanjutnya yaitu karakterisasi kristal-kristal parasetamol yang didapat. Karakterisasi ini dilakukan dengan pengujian titik leleh serta kelarutan dalam etanol, metanol, aseton dan etil asetat. Titik leleh merupakan salah satu parameter yang dapat digunakan untuk pengukuran hasil rekristalisasi. Titik leleh suatu senyawa murni adalah temperatur dimana fase cair dan fase padatan senyawa tersebut pada tekanan 1 atm berada dalam kesetimbangan. Titik leleh mengukur gaya intermolekuler antar senyawa, semakin tinggi titik lelehnya maka semakin besar gaya intermolekulernya.. Beberapa moekul dengan BM yang sama, maka molekul yang yang lebih polar dan struktur molekul yang lebih simetris akan lebih tinggi titik lelehnya. Titik leleh padatan parasetamol yang dihasilkan pada percobaan ini adalah 142oC. Sedangkan pada literatur titik leleh parasetamol adalah 168172oC. Sehingga dapat disimpulkan bahwa terdapat penyimpangan hasil yang diperoleh dan kemungkinan masih terdapat pengotor dalam kristal parasetamol tersebut. Warna kristal yang diperoleh seharusnya berwarna putih, namun pada percobaan ini didapatkan kristal berwarna coklat. Penyimpangan ini dapat terjadi pada saat penambahan norit, norit yang kurang dapat menyebabkan kurang maksimalnya norit tersebut dalam menyerap pengotor, tetapi jika terlalu banyak juga dapat mempengaruhi hasil kristal yang didapatkan. Kesalahan juga dapat terjadi karena pengaruh dari pemanasan. Hal ini terlihat ketika pemanasan dilakukan hingga 3 kali, karena tidak segera diperoleh kristal paracetamol. Hal ini dikarenakan reaksi yang kurang sempurna antara anhidrat asetat dengan p-aminofenol. Kemungkinan rusaknya bahan anhidrat asetat dapat berpengaruh terhadap hasil perolehan kristal. Uji kelarutan terhadap kristal paracetamol dilakukan dengan melarutkan paracetamol yang didapat dengan pelarut etanol, methanol, aceton, dan etil asetat. Dengan keempat pelarut ini didapatkan bahwa paracetamol yang didapat dapat larut sempurna. Berdasarkan literature, kelarutan paracetamol terhadap keempat pelarut tersebut adalah sekitar 1:10. Karena kurang reaktifnya gugus fungsi paracetamol terhadap gugus fungsi pelarutnya. Hasil ini juga menunjukkan bahwa kristal yang diperoleh belum sepenuhnya murni.
Kesimpulan
1. Reaksi sintesis asetaminofen dapat melalui asetilasi p-aminofenol 2. Titik leleh kristal yang dihasilkan adalah 142 0-1460 C 3. Massa kristal yang diperoleh adalah 0.37 gram 4. Rendemen percobaan yang diperoleh adalah 25.3% 5. Uji kelarutan terhadap etanol, methanol, aceton, dan etil asetat didapatkan bahwa kristal larut sempurna dalam empat pelarut tersebut. 6. Kristal yang didapatkan dipastikan belum murni kristal paracetamol. Referensi
Ayuun. 2011. Interaksi Parasetamol dengan Alkohol. http://www.ayuun.wordpress.com. [Diakses pada 19 November 2013]. Ebel, S. 1992. Obat Sintetik . Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Tim Penyusun. 2013. Petunjuk Praktikum Sintesis Senyawa Organik . Jember : FMIPA Universitas Jember. Wilmana, P., F. 1995. Analgesik-Antipiretik . Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.
NamaPraktikan
Khusnul Khotimah (091810301018) Rizki Izza Naftalin (101810301016) Lilik Duwi Wahyudi(111810301014) Aranca Nindya Puspa (111810301043) Anggita Kusuma W. (111810301036)
