Laporan Praktikum Senyawa Organik Polifungsi KI2251
1
Reaksi Kupling Diazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo Dyes” Antika Anggraeni
Kelas 01; Subkelas I; Kelompok C; Ibnu Ubaidillah
Abstrak. Garam diazonium merupakan senyawa antara sintesis yang bermanfaat, garam ini dapat diubah menjadi beragam gugus fungsi. Garam diazonium ini nantinya akan dirubah menjadi berbagai macam zat warna. Proses ini juga menjadi rute sintesis praktis untuk membentuk senyawa benzen terkonjugasi. Percobaan ini diawali dengan proses diazotisasi lalu dilanjutkan dengan reaksi kupling (penggabungan). Kata kunci: reaksi kupling, diazotisas, garam diazonium
1
Pendahuluan
Garam diazonium adalah senyawa antara sistesis yang bermanfaat, salah satunya dalam reaksi kupling diazonium. Nitrogen ujung pada kation diozonium digunakan sebagai suatu elektrofil dalam suatu reaksi substitusi elektrofilik pada aromatic. Sebagian besar produk tipe reaksi kupling diazonium berwarna cerah, dikenal dengan “azo-dyes”. Sintesis kombinatorial dibutuhkan untuk menyediakan menyediakan beragam jenis senyawa dengan beragam fungsi dalam serangkaian reaksi yang dilakukan bersamaan. Dua pendekatan yang dapat dilakukan yaitu sintesisi parallel dan sintesis split. Dalam system parallel, tiap senyawa dibuat secara individu dan beragam uji dilakukan secara terpisah untuk tiap senyawa. Sedangkan sintesis split hasil ujinya memerlukan proses deconvolution (pemisahan campuran). Dalam percobaan ini akan dibuat serangkaian senyawa “azo-dyes” dari beberapa variasi reaktan. Hasil sintesis dianalisis dengan kromatografi kertas berupa nilai Rf yang didapat dari perbandingan jarak yang ditempuh sampel : jarak yang ditempuh pelarut. Zat warna azo merupakan kelas zat warna yang terbesar dan terpenting, jumlahnya mencapai ribuan. Dalam pewarnaan-azo, mula-mula tekstil itu dibasahi dengan senyawa aromatik yang
Received ________, Revised _________, _________, Accepted for publication __________
Reaksi Kupling Diazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo Dyes”
2
teraktifkan terhadap substitusi elektrofilik, kemudian diolah dengan 2 suatu garam diazonium untuk menghasilkan zat warna .
2
Percobaan
2.1
Diazotisasi 3-nitroanilin
1,5 ml air ditambah 1,5 ml HCl pekat, larutan ini dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Tabung reaksi tersebut diletakkan dalam penangas es. Ke dalam tabung reaksi lain 0,71 gr 3-nitroanilin + 0,382 gr natrium nitrit +1,5 ml air, larutan ini diaduk kemudian tabung reaksi yang pertama dituangkan kedalam suspensi ini dengan cepat sembari masih di penangas es. Campuran larutan tersebut diaduk selama 10 menit. Setelah itu disaring dengan corong penyaring. Filtrat yang mengandung garam diazonium ditampung. 2.2
Reaksi Kupling
2.2.1 1-naftol
Sebanyak 0,73 gr zat pengupling (1-naftol) dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 50 ml. Ditambahkan 10 ml larutan NaOH 2,5 M, kemudian labu diletakkan ke dalam penangas es. Larutan garam pada percobaan (filtrat diazonium) selanjutnya dimasukkan tetes demi tetes sambil tetap diaduk. Campuran dibiarkan selama 10 menit. Perubahan warna diamati, jika ada. 1,5 ml HCl pekat ditambahkan perlahan – lahan sampai pH sekitar 3-4. 1 gr NaCl ditambahkan, larutan dipanaskan sampai mendidih, lalu didinginkan sampai suhu kamar, kemudian diletakkan di penangas es. Endapan dikulpulkan di corong buchner. Padatan dicuci dengan 2 ml air. Selanjutnya untuk pewarna azo dyes yang terbentuk dilarutkan sedikit dengan air, lalu dilarutkan dengan larutan NaOH 2,5 M. Totolkan ke dalam kertas saring, dielusi dengan larutan isopropanol 20% (air:isopropanol = 8:2), kemudian diukur nilai Rfnya.
Reaksi Kupling Diazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo Dyes”
3
2.2.2 Asam salisilat
Percobaan yang dilakukan sama, hanya berbeda zat penguplingnya yaitu asam salisilat. 3
Hasil dan Pembahasan
Anilina merupakan bahan dasar untuk pembuatan zat-zat warna diazo. Anilina dapat diubah menjadi garam diazonium dengan bantuan asam nitrit dan asam klorida.
Garam diazonium selanjutnya diubah menjadi berbagai macam zat warna. Salah satu contohnya adalah Red No.2 yang memiliki 1 struktur sebagai berikut:
Reaksi Kupling Diazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo Dyes”
4
Melalui percobaan ini praktikan menggunakan 3-nitroanilin sebagai sumber garam diazonium dan reagen pengupling 1-naftol dan asam salisilat. Dalam pembentukan garam diazonium, digunakan Natrium Nitrit (NaNO2) dan HCl pekat. HCl pekat akan menghidrolisis natrium nitrit sehingga terbentuk asam yang akan dihidrolisis oleh larutan HCl pekat menjadi asam nitrit. Asam nitrit ini akan berkontribusi memberikan gugus N-nya pada 3-nitroanilin untuk membentuk suatu garam diazonium. Gugus N pada ujung kation diazonium inilah yang akan berperan sebagai elektrofil yang akan menyerang reagen pengupling. Reaksinya adalah:
Produk hasil reaksi kupling diazonium yang dihasilkan memang memiliki warna yang cerah, dan menghasilkan warna yang khas untuk masing-masing kombinasi garam diazonium dengan reagen penguplingnya. Reagen pengupling 1-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna coklat kemerahan, reagen pengupling asam salisilat dengan sumber garam diazonium asam sulfanilat menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna orange. Eluen yang digunakan dalam kromatografi adalah isopropanol 20% (isopropanol : air = 2 : 8). Dengan demikian senyawa yang memiliki Rf paling besar merupakan senyawa yang paling polar. Ini disebabkan eluen yag digunakan bersifat polar, sehingga senyawa yang juga bersifat polar akan terikat lebih lama dalam fasa gerak (eluen) dan jarak nodanya akan lebih panjang dbandingkan senyawa lain. Senyawa yang memiliki nilai Rf paling besar menurut percobaan ini adalah 1-naftol. Senyawa azo-dyes dari reagen pengupling 1-naftol dan sumber garam diazonium 3nitroanilin menghasilkan 2 noda dalam KLT. Ini menunjukkan
Reaksi Kupling Diazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo Dyes”
5
dalam senyawa azo-dyes berwarna ungu ini masih terkandung pengotor atau terkandung senyawa lain yang memiliki kepolaran berbeda. Salah satu noda memiliki Rf 0,14 dan yang lain 0,74. Adanya jarak pada kedua ini menunjukkan adanya dua senyawa yang berbeda dengan struktur yang berbeda sehingga memiliki kepolaran yang berbeda pula. 4
Kesimpulan
Hasil dari percobaan ini adalah nilai Rf yang didapat dari perbandingan jarak yang ditempuh sampel : jarak yang ditempuh pelarut, nilai Rf dari 1-naftol yaitu Rf dari asam salisilat adalah 5
ଶ, ଷ,ହ
dan
,ହ ଷ,ହ
sedangkan untuk nilai
ଵ,
.
ଷ,ହ
Daftar Pustaka 1
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Siti%20Lat ifah%20A_054413/BenZena.Com/9_kegunaan.htm, diakses tanggal 15 Februari 2011. 2
Fessenden, Fessenden, Kimia Organik, Aloysius Hadyana (ed(3).), Erlangga, pp. 450, 1982.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimiakesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/titrasi-nitrimetri/ , diakses tanggal 15 Februari 2011.
Reaksi Kupling
iazonium : Sintesis Kombinatorial “Azo D es”
FIGURE
1-naftol
3-nitroanilin
Asam salisilat
6
