BAB I
PENDAHULUAN
1. Dasar Teori
Sebagian besar zat warna yang digunakan dalam farmasi dapat
diklasifikasikan menjadi 2, yaitu kationik dan anionik. Orange II
tergolong ke dalam zat warna asam (anionik). Zat warna asam biasanya
terdiri atas gugus SO3H atau gugus COOH yang membentuk garam dengan
basa. Contohnya SO3NA atau COONa. Semua zat warna yang larut air
digolongkan ke dalam zat warna asam ini.
Dalam larutan yang mengandung air ukuran partikel dr zat warna
asam ini (Na+ R-) biasanya lebih kecil dari zat warna basa (R+ X-). Zat
warna ini kurang larut dalam alkohol dibandingkan zat warna basa
(kationik) dan zat warna ini tidak larut dalam minyak dan lemak. Orange
II juga termasuk zat warna. Nama lain orange II adalah 1-p-
sulfobenzeneas-2 naphtol sodium salt. Pembuatan orange II melalui 2
tahap yaitu :
a. Reaksi diazotasi
Syarat :
Bahan dasar anilin aromatis primer
Suhu harus rendah 0 – 50 C, karena garam diazonium sangat
reaktif.
Harus dalam larutan asam kuat ( HCl p/ H2SO4 p)
Pada reaksi diazotasi ini akan terbentuk garam diazonium dengan amina
aromatis dengan asam nitrit, harus dibuat dr NaNO2 dan HCl karena
HNO3 mudah terurai (tidak stabil).
Reaktifitas yang tinggi dari garam diazonium disebabkan oleh
kemampuan pereaksi sangat bagus dari gugus N2, karena itu gugus
diazonium dapat ditukar oleh berbagai nukleofil.
b. Reaksi coupling
Syarat :
Suasana larutan alkalis, netral, asam lemah
Pada reaksi coupling tersebut tidak terjadi asam kuat karena
anionnya akan terhidrolisa kembali menjadi senyawa asalnya. Produk
coupling mengandung gugus azo (-N = N-) yang biasanya dgunakan
sebagai zat warna..
Prinsip reaksi coupling adalah reaksi substitusi elektrofilik pada
inti aromatis. Sebagai elektrofil adalah garam diazonium (merupakan
elektrofil yang sangat lemah). Struktur resonansi ion diazonium
menunjukkan bahwa kedua nitrogen mengemban muatan positif parsial.
Jadi inti aromatisnya harus teraktivasi kuat oleh OH, -N.
2. Tujuan
a. Memahami prinsip reaksi pembentukan zat warna melalui reaksi
diazotasi dan reaksi coupling.
b. Memahami kerja NaCl sebagai salting out
c. Mampu menghasilkan zat warna yang mengkilap
BAB II
PROSEDUR KERJA
1. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan :
1. Erlenmeyer 250 ml
2. Gelas ukur
3. Beker gelas 400 ml
4. Gelas arloji
5. Termometer
6. Corong
7. Corong buchner dan labu hisap
8. Kasa asbes
9. Kaki tiga
10. Api bunsen
11. Pengaduk
12. Pipet
Bahan yang digunakan :
1. As. Sulfanilat 4,8gram
2. Na2CO3 1,33 dalam 50 ml air
3. NaNO2 1,9 gram
4. HCl pekat 5 ml
5. β-naftol 3,6 gram
6. NaOH 10% dingin 20 ml
7. NaCl 10 gram
8. Etanol 25 ml
9. Es 25 g
10. Aquadest
2. Prosedur
Orange II (1-p-Sulfobenzeneozo-2-naphthol Sodium Salt
In a 400 ml beaker dissolve 3,6 g of β-naphthol in 20 ml of cold 10 %
sodium hydroxide solution and pour into this solution, with stirring,
the suspension of diazotized sulfanilic acid (rinse). Coupling occurs
very rapidly and the dye, being a sodium salt, separates easily from
the solution onaccount of the presence of a considerable excess of
sodium ion (from the soda, the nitrite, and the alkali added). Stir the
crystalline paste throughly to effect good mixing and after 5-10
minutes heat the mixture untill the solid is dissolved. Add 10 g os
sodum chloride to further decrease the solubility of the product, bring
this all into solution by heating and stirring, set the beaker in a pan
of ice and water, and let the solution cool undisturbed. Eventually
cool throughly by stir, ring and collect the product on a Buchner
funnel. Use saturated sodium chloride solution rather than water for
rinsing the material out of the beaker and for washing the filter cake
free from the dark colored mother liquor. The filtration is somewhat
slow.
The product dries only slowly and it contains about 20% of sodium
chloride. The crude yield is thus not significant and the material need
to be dried before being purified. This azo dye is too soluble to be
crystallized from water; it can be obtained in a fairly satisfactory
form by adding saturated sodium chloride solution to ahot, filtered
solution in water and cooling, but the best crystals are obtained from
aqueous ethanol. Transfer the filter cake to a beaker, wash the
material from the paper and funnel with water, and bting the substance
into solution at the boilling point. Avoid a large excess of water, but
use enough to prevent separation of solid during filtration (volume :
about 50 ml). Filter by suction through a Buchner funnel that has been
preheated on the steam bath. Pour the filtrate into an erlenmeyer flask
(wash), estimate the volume. And if this is greater than 60 ml,
evaporate by boiling. Cool to 800, add 100-125 ml of alcohol and allow
crystallization to proceed. Cool well before collecting. Rinse the
beaker with mother liquor and wash finally with a little alcohol. The
yield of pure, crystalline material is 6-8 g. Orange II separates from
aqueous alcohol with two molecules of water of crystallization and
allowance for this should be made in calculation of the yield. When the
water of hydration is eliminated by driving at 1200 the material
becomes fiery red.
3. Cara Kerja
I. Diazotasi
a. Dilarutkan 4,8 g asam sulfanilat dalam 50 ml laruta Na2CO3 2,5%
dengan pendidihan dalam labu erlenmeyer 125 ml ( gunakan 1,33
Na2CO3 anhidrat dan 50 ml aquadest)
b. Larutan tersebut didinginkan dengan air kran , ditambahkan 1,9 g
NaNO2, diaduk sampai larut.
c. Larutan tersebut dituangkan ke dalam beker gelas yang berisi 25
g es dan 5 ml HCl pekat. Dalam 1-2 menit akan terbentuk endapan
putih dari garam diazonium yang akan memisah (suspensi I)
II. Coupling
a. Dalam beker 400 ml, dilarutkan 3,6 g β-naftol dalam 20 ml
larutan NaOH 10%. Lalu tuangkan suspensi I ke dalam larutan ini
sambil diaduk-aduk.
b. Pasta yang terbentuk diaduk dengan rata untuk mendapatkan
campuran yang baik.
c. Setelah 5-10 menit, campuran tersebut dipanaskan sampai bagian
yang padat larut, ditambahkan 10 g NaCl untuk mengurangi
kelarutan dari hasil yang diperoleh, dipanaskan sambil diaduk.
Kemudian dimasukkan beker gelas tersebut ke dalam wadah yang
berisi es adan air, lalu dibiarkan larutn mendingin seluruhnya
sambil diaduk rata.
d. Hasilnya dipisahkan dengan corong Buchner. Cuci sisanya dengan
larutan jenuh NaCl sedikit.
III. Rekristalisasi
a. Hasil yang diperoleh ditambah air mendidih, dipanaskan sampai
larut, disaring panas.
b. Bila volume zat lebih besar dari 60 ml, diuapkan dulu, kemudian
dinginkan sampai temperatur 800 C, lalu ditambah etanol 100-125
ml.
c. Didinginkan pelan-pelan sampai terbentuk zat warna, disaring
dengan corong Buchner. Cuci dengan sedikit etanol.
d. Dikeringkan hasilnya, kemudian ditimbang.
4. Skema Kerja
5. Pemasangan Alat
2.6 Mekanisme Reaksi
a. Diazotasi
b. Coupling
β - Naftol
Orange II
= I – P – Sulfobenzena azo – 2 – naftol sodium
salt
BAB III
PEMBAHASAN
Percobaan pembuatan Orange II dilakukan dengan beberapa tahap yaitu
diazotasi, coupling dan kristalisasi. Tahapan diazotasi dimulai dengan
melarutkan kristal asam sulfanilat (monohidrat) dalam 50 ml laruran 25%
natrium karbonat (1,33 g Na2CO3 anhidrat dan 50 ml air) dididihkan sampai
larut. Asam sulfanilat disini sukar larut air, sehingga dilarutkan dalam
larutan garam supaya larut. Setelah proses pemanasan dilakukan proses
pendinginan larutan. Setelah larutan dingin tambahkan 1,9 g NaNO2 dan
diaduk sampai larut yang kemudian larutan dituangkan dalam beker yang
berisi 25 g es aquadest dan 5 ml HCl pekat. HCl pekat fungsinya untuk
memberikan suasana asam kuat sehingga reaksi diazotasi dapat berlangsung
secara otomatis. HCl pekat akan menetralkan penambahan Na2CO3 dan bereaksi
dengan NaNO2 membentuk asam nitrit. Asam nitrit dengan adanya ion H3O+ akan
membentuk ion nitrosonium ( N = O) yang bersifat elektrofil. Adanya ion
nitrosonium akan bereaksi dengan asam sulfanilat membentuk garam benzena
diazonium. Pada saat melarutkan asam sulfanilat pemanasan tidak boleh
terlalu lama karena dapat menyebabkan asam sulfanilat terurai menjadi
anilin dan benzena sulfonat.
Tahapan berikutnya adalah tahapan coupling dalam suasana basa yang
dimulai dengan melarutkan 3,6 g β-naftol dalam 20 ml larutan NaOH 10% untuk
membuat larutan dalam suasana basa. Aduk kemudian tambahkan NaCl, NaCl ini
berfungsi untuk salting out.
Tahapan yang terakhir adalah tahapan kristalisasi, dimulai dengan
memanaskan campuran dari hasil yang telah diperoleh lalu dilanjut saring
panas.Bila volume zat lebih besar dari 60 ml , diuapkan terlebih dahulu
kemudian dinginkan sampai 80 ºC. Setelah itu tambahkan etanol dilanjut
saring dengan corong buchner, cuci sedikit dengan etanol. Pencucian etanol
untuk memurnikan larutan agar bebas dari pelarut induknya, yaitu melarutkan
sisa NaCl jenuh.
Orange II harus disimpan di eksikator karena orange II bersifat
efflorescent yakni tidak stabil dalam pemanasan, bisa berubah jadi amorf
orange II belum sampai titik leburnya sudah lebur.
Senyawa azo yang terbentuk dari hasil reaksi coupling yang terletak
pada nomor 2 disebut Orange II.
Bahan- bahan yang digunakan telah memenuhi syarat untuk membentuk
garam diazonium, yang terdiri dari : - Amina aromatis primer (dengan
menggunakan asam sulfinat atau asam p amino benzena sulfonat) - Suasana
asam kuat (menggunakan NaNO2 dan HCl pekat untuk membentuk HNO2 yang dibuat
baru karena mudah terurai) - Suhu dingin 0-50C.
Selain golongan fenol senyawa yang dapat mengalami reaksi coupling
dengan garam diazonium adalah senyawa aromatis yang teraktivasi kuat oleh
OH atau NH-R, misal salah satu contohnya α naftil amina.Orange II tidak
dapat ditetapkan titik leburnya karena sebelum mencapai suhu melebur, zat
ini sudah terurai.
Jika β naftol diganti dengan α naftol maka akan terbentuk orange I.
BAB IV
KESIMPULAN
Dari tugas presentasi yang telah dikerjakan ini dapat disimpulkan bahwa :
- Pewarna orange II merupakan salah satu pewarna senyawa diazonium yang
disintesis dari asam sulfanilat dan β-naftol.
- Pembuatan Orange II melalui 3 tahap, yaitu diazotasi, coupling dan
rekristalisasi.
- Titik lebur orange II tidak dapat ditetapkan karena sebelum mencapai
suhu melebur, zat ini sudah terurai.
- Reaksi coupling berlangsung dalam suasana basa, sehingga diperlukan
penambahan NaOH.
- Pencucian dengan NaCl untuk memberikan efek salting out.
TANDA TANGAN PRAKTIKAN
Intan Wulandari
(1130408)
DAFTAR PUSTAKA
Fieser LF, 1957, Experiments in Organik Chemistry, 3rd ed. D.C Health and
Company. Boston, p 192-193
Fessenden RJ & Fessenden JS, 1994, Organic Chemistry, 5th edition, Brooks /
Cole Publishing Company Pasific Grove, California, p 515-516, 873-878
Mc Murry J, 2000, Organic Chemistry, 5th edition, Brooks / Cole Publishing
Company Pasific Grove, USA, 1006-1007
-----------------------
C16H11N2NaO4S
Acid orange A
Dilarutkan 4,8 g asam sulfanilat+ 1,33 g Na2CO3 dalam 50 ml air
Dipanaskan ad larut, didinginkan + 1,9 g NaNO2
Dituang ke dalam beker gelas yang berisi 25 g es batu +5 ml HCl pekat,(
aduk )
Ditambahkan 3,6 g ² naftol+ 20 ml NaOH 10 % dingin, diaduk,dipanaskan ad
larut
Ditambahkan NaCl 10 g,didinginDitambahkan 3,6 g β naftol+ 20 ml NaOH 10 %
dingin, diaduk,dipanaskan ad larut
Ditambahkan NaCl 10 g,didinginkan
Disaring dengan corong Buhner, dicuci dengan NaCl jenuh
Dilakukan rekristaliasi dengan pelarut air
Disaring panas,diuapkan ad 15 ml, didinginkan 800
Ditambahkan etanol 100-125 ml, didinginkan
Disaring dengan corong Buchner, dicuci dengan etanol
Dikeringkan di dalam eksikator
Ditimbang hasilnya
dinginkan
Didapat hasil sebanyak 1,5-2 gram
Keringkan dalam eksikator
Saring dan cuci dgn alkohol
Saring dan cuci dg larutan
NaCl jenuh sedikit
