PERCOBAAN VI SENYAWA AMINA I.
Tujuan Percobaan
1.
Mengetahui uji spesifik amina
2.
Mengetahui perbedaan reaksi senyawa amina primer dan sekunder pada penambahan reagen-reagen tertentu
II. Landasan Teori
Terdapat tiga jenis amina sesuai dengan jumlah atom H yang diganti oleh gugus alkil, yaitu amina primer (R-NH2), amina sekunder (R 2-NH), dan amina tersier (R 3-N).
Tatanama trivial untuk untuk ketiga senyawa amina tersebut diturunkan dari nama gugus alkilnya, contoh :
Nama sistematis menurut IUPAC, amina primer diturunkan dari alkana induk indu k dengan menambahkan kata depan amino dan nomor tertentu karbon yang membawa gugus . Contoh
1
Kimia amina dapat dianggap cerminan dari kimia amonia. Amonia adalah +
basa lemah yang dapat mengikat proton (H ) membentuk garam amonium.
begitu pula dengan den gan amina. Misalnya, trimetilamin bereaksi dengan asam membentuk ion trimetilamonium :
Garam ini lebih larut dalam air daripada amina yang sederajat dan reaksinya dapat digunakan untuk melarutkan amina lain dalam larutan air. Amina primer dengan berat molekul rendah berupa gas atau cairan yang mudah menguap. Pada umumnya mempunyai seperti amonia. Amina sekuinder dan tersier mempunyai bau amis, tetapi kemudahan menguapnya lebih rendah dibandingkan amina primer. Kegunaan senyawa amina umumnya banyak dipakai untuk obat – obat – obatan, obatan, seperti stimulan dan obat batuk. (Yayan Sunarya.2012:495) Sifat fisis dan Interaksi Antarmolekul pada Amina
Metilamina dan etilamina berwujud gas, tetapi amina primer dengan tiga atau lebih karbon berwujud cair. Amina primer mendidih jauh diatas alkana dengan bobot molekul yang setara, tetapi dibawah alkohol setara. Ikatan hidrogen penting disini akan meningkatkan titik didih amina primer dan sekunder meskipun tidak sekuat ikatan hidrogen
O
H
pada alkohol. Alasannya ialah nitrogen
tidak seelektronegatif seperti oksigen. Ketiga golongan amina dapat membentuk ikatan hidrogen dengan gugus – gugus – OH OH dari air. Amina primer dan sekunder juga dapat membentuk ikatan hidrogen dengan atom oksigen dari air. Jadi, kebanyak amina sederhana dengan sampai lima atau enam atom karbon dapat larut sempurna atau larut cukup dalam air. (Harold Hart. 2003: 349) Amina bersifat basa sebab ada pasangan elektron menyendiri pada atom nitrogen yang dapat menerima satu ion hidrogen, sama seperti pasangan menyendiri pada nitrogen dalam amonia. Amina primer atau sekunder (atau amonia itu sendiri)
2
dapat berekasi dengan asam karboksilat membentuk amida. Ini adalah reaksi kondensasi yang lain dan analog dengan pembentukan ester dari reaksi alkohol dengan asam karboksilat. Contoh pembentukan amida ialah :
Jika amonia adalah reaktan, satu gugus – gugus – NH2 menggantikan gugus – gugus – OH OH dalam asam karboksilat dan amida terbentuk :
Ikatan amida ada dalam tulang punggung setiap molekul protein dan oleh karena itu, sangat penting dalam biokimia. (David W Oxtoby.2004:128) Amian merupakan senyawa organik dimana atom – atom – atom atom hidrogen NH3 telah digantikan oleh gugus alkil atau aril :
Dalam larutan berair, pasangan yang tidak dipakai bersama ini terlihat dalam pengikatan hidrogen dengan molekul air (ikatan hidrogen bertitik – bertitik – titik) titik) :
Selain itu, amina primer dan sekunder dengan
molekul
air
dapat membentuk ikatan hidrogen
lain,
menghasilkan klaster :
3
kelarutan yang tinggi dari amina, yang memiliki berat molekul kecil dalam air, sebagian disebabkan oleh ekstensifnya oleh pengikatan hidrogen antara amina dan pelarut. (R. A. Day & A.L. Underwood. 2002:131)
III. Prosedur Kerja 3.1 Alat dan Bahan Alat
Tabung reaksi
Pipet tetes
Pemanas air
Erlenmeyer
Gelas ukur 25 mL
Gelas piala
Bahan
Na-nitrit 10%
Anilin
HCl 2N
Kanji
Aseton
KI
Na-nitroprusid 1%
α-naftol
NaOH 0,5% dan 5%
Benzoil klorida
Asetaldehid
Dimetilamina
Kloroform
3.2 Skema Kerja Amina Primer 1. Reaksi dengan Asam Nitrit
0,1 gr sampel → Dilarutkan dengan 5 mL HCl 2N
4
→ Didinginkan dengan es Larutan sampel + HCl 2N → Ditambahkan 2 mL larutan NaNO2 10% → Dipanaskan perlahan dengan penangas air → Diamati gas hasil reaksi yang terjadi HASIL
2. Tes Rimini
1 tetes sampel
→ Dimasukkan dalam tabung reaksi → Ditambahkan 1 mL aseton dan 1 tetes larutan Na-Nitroprusid 1% → Diamati warna merah yang timbul setelah 1 menit HASIL 3.
Reaksi Karbilamin
1 mL NaOH 0,5 → Dimasukkan ke dalam tabung reaksi → Ditambahkan 0,1 gr sampel dan 3 tetes CHCl3 → Dipanaskan sampai mendidih → Diamati karbilamin yang terbentuk HASIL
5
4. Pembentukan garam diazonium
1 gr anilin
→ Dilarutkan dalam 3 mL HCl pekat dan 5 mL air → Didinginkan
Larutan dingin NaNO2 → Ditambahkan 5 mL air secara perlahan sambil diaduk sampai menghasilkan hasil positif dengan HNO2 1 tetes hasil reaksi → Diencerkan dengan 4 tetes air → Diteteskan pada kertas yang telah direndam dalam kanji dan KI → Dibagi menjadi dua larutan
Bagian pertama Ditambahkan larutan dingin 0,4 gr -naftol dalam larutan NaOH 5% yang akan mengahsilkan larutan Jingga HASIL
Bagian kedua dipanaskan untuk membebaskan NaOH dan menghasilkan fenol HASIL
6
Amina Sekunder 1.
Tes Simon
1 tetes larutan sampel → Dimasukkan ke dalam tabung reaksi → Ditambahkan 2 tetes larutan asetaldehid dan 1 tetes Na Nitroprusid 1% → Diamat perubahan warna dalam 5 menit HASIL
2.
Tes dengan Benzoil Klorida
0,5 gr sampel → Dimasukkan ke dalam tabung reaksi → Ditambahkan 20 mL larutan NaOH 5% dan 1 mL Benzoil Klorida → Ditutup tabung dan dikocok sampai benzoil klorida hilang → Diuji sifat yang terbentuk Endapan dalam larutan alkali → Diencerkan dengan 10 mL air → Dikocok, jika endapan tidak larut menunjukan amina sekunder dan jika larut serta memberikan warna merah kongo dengan penambahan HCl encer menunjukan amina primer HASIL
7
IV. 4.1
Hasil dan Pembahasan Data Pengamatan A. Amina Primer
Percobaan Reaksi dengan Asam Nitrit
Perlakuan 1 mL anilin + 5 mL HCl 2 N + 2 mL NaNo2 10%
Tes Rimini
1 tetes anilin + 1 mL aseton + 1 tetes Na Nitroprusid 1% 1 mL NaOH + 1 mL anilin + 3 tetes CHCl3
Reaksi Karbilamin
Pembentukan garam diazonium
1 mL anilin + 3 mL HCl + air + 1 gr NaNO3 + 5 mL air
Hasil Larutan awal berwarna orange, setelah dipanaskan menjadi merah dan setelah dingin terbentuk gumpalan cokelat Setelah satu menit larutan berwarna merah
Larutan awal kuning, setelah dipanaskan menjadi kuning kemerahan, tercium bau busuk, dan terbentuk 3 lapisan : lapisan endapan, larutan orange kemerahan, dan larutan berwarna kuning Terbentuk larutan berwarna ungu Larutan menjadi orange dan terdapat gumpalan serta larutan mendidih
1 tetes larutan hasil reaksi + air + Kanji + KI
Larutan menjadi kuning dan terbentuk lapisan seperti minyak
Laruta I + -naftol + NaOH
Larutan berwarna cokelat
Larutan II dipanaskan
Larutan menjadi cokelat pekat dan uap berwarna kuning
B. Amina Sekunder Percobaan Tes Simon
Perlakuan Hasil 1 tetes dimetilamin + 2 Larutan dimetilamin berwarna tetes asetaldehid + 1 tetes bening, ditambahkan asetaldehid Na-Nitroprusid menjadi kuning, ditambahkan Na-Nitroprusdi menajadi biru, setelah 5 menit menjadi kuning, dan terbentuk 2 lapisan dimana lapisan atas kuning dan lapisan bawah hitam
8
Tes dengan Benzoil Klorida Tes dengan Benzen Sulfonilklorida
1 mL dimetilamin + 10 mL NaOH + 1 mL Benzoil Klorida Larutan I + air Larutan II + HCl pekat
Terbentuk endapan dan larutan menajadi keruh setelah penambahan benzoil klorida Endapan tidak larut Terbentuk asap dalam gelas
4.2 Pembahasan 4.2.1 Amina Primer 4.2.1.1 Tes dengan Asam Nitrit Jika senyawa anilin direaksikan dengan asam nitrit akan diubah menjadi
kation benzendiazonium. Dalam reaksi yang terjadi, akan terjadi suatu reaksi diazotasi yaitu proses pembentukan garam diazonium, dimana ikatan antara atom N dengan ikatan rangkap tiga yang melekat pada cincin benzen. Reaksi ini memanfaatkan sifat benzena yang bisa “diotak – atik” untuk membentuk suatu senawa aromatik yang kita inginkan. Biasanya reaksi diazotasi dimanfaatkan untuk mensinstesis fenol dikarenakan benzena tidak dapat langsung bereaksi dengan air. Inti reaksi ini adalah, anilin direaksikan dengan NaNO2 bersama HCl pada suhu dingin untuk membentuk benzenadiazonium.
Pada percobaan ini, direaksikan anilin dengan HCl dan NaNO2 dihasilkan larutan berwarna orange dan setelah dilakukan pemanasan menjadi merah dan terbentuk gumpalan cokelat. Digunakan HCl bertujuan untuk membuat asam nitrit, asam klorida akan bereaksi dengan natrium nitrit untuk membentuk asam nitrit. Reaksi ini diperlukan karena asam nitrit tidak dapat dibuat secara langsung karena
9
asam nitrit akan dengan mudah teroksidasi menjadi asam nitrat (HNO3) apabila tidak diisolasi dengan benar. Penambahan NaNO2 berfungsi mengubah anilin menjadi kation benzendiazonium dan disebut diazotasi. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini sebagai berikut
Setelah dilakukan pemanasan terbentuk reaksi seperti diatas, dapat dilihat gas yang terbentuk merupakan uap dari asam nitrit. 4.2.1.2 Tes Rimini Untuk menguji suatu amina, apakah termasuk amina primer atau amina sekunder dapat dilakukan dengan cara mereaksikan suatu senyawa amina dengan aseton dan natrium nitroprusid, pengamatan pada reaksi ini dapat diliihat dengan adanya perubahan warna dalam larutan, jika mula – mula – mula mula larutan berwarna ungu dan lama – kelamaaan menjadi merah maka senyawa yang diuji merupakan senyawa amina primer, jika lama – lama – kelamaan kelamaan warna menjadi biru maka senyawa termasuk ke dalam golongan amina sekunder Tes rimini pada percobaan ini dilakukan dengan mereasikan anilin dengan asetaon dan Na-Nitroprusid, dimana reaksi yang terjadi pada anilin yang merupakan amina primer dengan aseton yang merupakan keton adalah reaksi adisi nukleofilik amina membentuk imina. Dengan reaksi sebagai berikut
Sehingga pada percobaan ini menjadi
10
Hasil tes Rimini pada percobaan ini yaitu setelah satu menit warna larutan berubah menjadi merah, ini artinya percobaan yang dilakukan sesuai dengan literatur yang sudah ada, seperti yang diketahui sampel senyawa amina yang dipergunakan adalah anilin yang merupakan amina primer maka reaksi pada tes ini menunjukan hasil positif. 4.2.1.3 Rekasi Karbilamin Reaksi Karbilamin digunakan sebagai tes untuk identifikasi amina primer. Ketika amina primer alifatik dan aromatik yang dipanaskan dengan kloroform dan etanol kalium hidroksida, karbilamin (atau isosianida) terbentuk. karbilamin ini memiliki bau yang sangat tidak menyenangkan. Amina sekunder dan tersier tidak menunjukan hasil positif dengan tes ini. Reaksi karbilamin telah digunakan sebagai tes kualitatif untuk amina primer.
Mekanisme reaksi pembentukan karbilamin yaitu:
11
Pada percobaan ini, etanol kalium hidroksida digantikan dengan etanol natrium hidroksida tetapi hasil yang diperoleh tetap sama yakni dengan timbulnya bau busuk, bau busuk yang dihasilakan seperti bau ikan yang sudah membusuk. Timbulnya bau busuk ini menunjukan bahwa sampel yang dipergunakan pada tes ini merupakan amina primer. Sampel yang dipergunakan pada tes ini adalah anilin, yang telah diketahui bahwa anilin merupakan salah satu contoh dari amina primer. Reaksi yang terjadi pada tes karbilamin adalah R-NH2 + CHCl3 + 3KOH 3KOHRNC (karbilamin) + 3KCl + 3H2O Karena pada percobaan ini etanol kalium hidroksida diganti menjadi etanol natrium hidroksida, maka reaksi menjadi R-NH2 + CHCl3 + 3NaOH 3NaOHRNC (karbilamin) + 3NaCl + 3H2O Reaksi pembentukan karbilamin pada percobaan ini adalah
4.2.1.4 Pembentukan Garam Diazonium Garam diazonium adalah kelompok senyawa organik dengan gugus +
-
fungsional RN2 X di mana R dapat berupa residu organik seperti alkil seperti alkil atau aril atau aril dan X adalah anion anorganik atau organik seperti halogen. seperti halogen. Proses Proses pembentukan senyawa diazonium disebut "diazotation", "diazoniation", atau "diazotisasi". Metode yang paling penting untuk pengolahan garam diazonium adalah mereaksika amina aromatik seperti anilin dengan asam nitrit. nitrit. Biasanya asam nitrit dihasilkan dari natrium nitrit dan asam dan asam mineral. Larutan mineral. Larutan garam diazonium tidak stabil pada suhu di +
atas +5 ° C, karena kelompok N ≡ N cenderung lepas sebagai N2 (gas nitrogen). Pembentukan garam diazonium pada percobaan ini dilakukan dengan mereasikan anilin dengan HCl pekat dan air kemudian larutan didinginkan dengan cara merendam dalam air es, setelah itu ditambahkan larutan dingin NaNO2. Penambahan NaNO2 bertujuan untuk membentuk asam nitrit bersama HCl pekat sehingga terbentuk garam diazoniumklorida. Seperti yang telah dijelaskan diatas,
12
bahwa larutan garam diazonium tidak stabil bila diperlakukan pada suhu diatas 5 sehingga pada percobaan ini dilakukan perendaman dalam air es. Reaksi yang terbentuk adalah
Dalam hal ini ion klorida dari asam tidak terlibat dengan cara apapun. Karena menggunakan asam klorida maka larutan akan berisi benzenediazonium klorida. Garam diazonium sangat tidak stabil dan cenderung mudah meledak dalam bentuk padatan. Sebagian larutan garam diazonium yang telah didapat kemudian diencerkan dengan 4 tetes air dan kemudian larutan ini diteteskan pada larutan kanji dan KI, hasil dari percobaan ini yaitu larutan menajdi kuning dan didalam larutan terbentuk lapisan seperti minyak. Sebagian larutan yang telah diencerkan kemudian dibagi dua untuk dilakukan identifikasi selanjutnya. Larutan encer garam diazonium pertama ditambahkan larutan dingin larutan -naftol yang dibuat dari 0,4 gr -naftol yang dilarutkan dengan NaOH 5%. -Naftol berisi sebuah gugus-OH terikat pada molekul naftalena pada sebuah cincin benzen sederhana. Naftalena memiliki dua cincin benzena yang menyatu. -Naftol dilarutkan dalam larutan natrium hidroksida untuk menghasilkan ion seperti fenol. Larutan ini didinginkan dan dicampur dengan larutan benzenediazonium klorida. Endapan oranye-merah terbentuk pada proses ini, dengan reaksi sebagai berikut:
Larutan encer garam diazonium yang kedua kemudian dipanaskan. Seperti penjelasan sebelumnta, garam diazonium tidak stabil pada suhu diatas 5 karena
13
dapat melepaskan N2 dan digantikan oelh senyawa lain, karena proses pemanasan maka terbentuk uap air, sehingga larutan garam diazonium bereaksi dengan uap air tersebut dan membentuk fenol, dengan reaksi sebagai beriku :
4.2.2 Amina Sekunder 4.2.2.1 Tes Simon Pereaksi simon merupakan natrium nitroprusid dalam larutan buffer basa.
Peraksi simon digunakan untuk mengidentifikasi senyawa amina yang tergolong dalam amina sekunder. Pada percobaan identifikasi senyawa amina sekunder menggunakan
pereaksi
Simon,
digunakan
sampel
amina
sekunder
berupa
dimetilamina yang direaksikan dengan natrium nitroprusid dan asetaldehid (gugus aldehid). Hasil pengamatan pada percobaan ini adalah warna larutan berubah menajdi biru, hasil ini sesuai dengan literatur yang mana jika suatu sampel direaksikan dengan Na-Nitroprusid dan sebuah aldehid dimana warna awal ungu dan lama kelamaan menajdi biru menunjukan sampel tersebut positif senyawa amina sekunder. Selain itu, sampel yang dipergunakan adalah dimetilamin yang merupakan senyawa amina sekunder sehingga ketika direaksikan dengan pereaksi Simon menghasilkan hasil positif berupa perubahan warna menjadi biru. Reaksi pada percobaan ini merupakan reaksi pembentukan enamina, dimana merupakan reaksi antara suatu amina sekunder dengan gugus aldehid atau keton, dengan reaksi sebagai berikut
Sehingga reaksi pembentukan enamina pada percobaan ini adalah
14
4.2.2.2 Tes dengan Benzoil Klorida
Percobaan ini dilakukan dengan cara mereaksikan dimetilamina dengan NaOH 5% dan benzilklorida(C6H5CH2Cl), dan dikocok hingga bau benzil klorida hilang. Hasil dari percobaan ini yaitu terbentuk endapan dan larutan bening, namun setelah ditambahkan benzil klorida larutan menajdi keruh. Praktikan sulit mengetahui apakh hasil dari reaksi ini positif atau tidak dengan benzil klorida karena praktikan tidak menemukan literatur mengenai percobaan ini, akan tetapi praktikan berusaha membuat persamaan reaksinya, dengan reaksi yang terbentuk adalah:
4.2.2.3 Tes dengan Benzen Sulfonil Klorida
Identifikasi amina sekunder dengan Benzen Sulfonil klorida merupakan uji Hinsberg, identifikasi ini didasarkan pada pembentukan sulfonamida. Pada uji Hinsberg, amina direaksikan dengan benzena sulfonil klorida. Jika sulfonamida yang terbentuk larut dalam larutan natrium hidroksida menunjukan amina primer tetapi jika sulfonamide tidak larut dalam natrium hidroksida, itu adalah amina sekunder. Jika sulfonamide yang tidak larut dalam air natrium hidroksida, itu adalah amina sekunder. Jika sulfonamida yang terbentuk larut dalam larutan natrium hidroksida berair, itu adalah amina primer. Sulfonamida dari amina primer larut dalam basa berair karena k arena masih memiliki sebuah hidrogen pada asam nitrogen, yang bisa hilang untuk membentuk garam natrium. Proses percobaan ini hampir sama dengan proses pada uji dengan benzil klorida, dimana sampel (dimetilamina) direaksikan dengan larutan NaOH dan benzen
15
sulfonil klorida. Dimana hasil yang didapatkan adalah terbentuknya endapan, kemudian untuk menguji apakah sampel ini amina sekunder atau bukan dilakukan pengenceran dengan den gan menambahkan air, jika endapan endap an yang terbentuk tidak larut maka sampel positif amina sekunder, endapan yang tidak larut ini menunjukan bahwa sulfonida yang terbentuk tidak bereaksi dengan air. Hasil dari percobaan ini yaitu endapan yang terbentuk tidak larut dalam air. Karena sampel yang digunakan adalah dimetilamina yang merupakan amina sekunder, maka percobaan ini dilakukan bertujuan untuk membuktikan bawha tes dengan benzen sulfonil klorida yang dilakukan praktikan sesuai dengan literatur yang sudah ada. Reaksinya adalah
V. 5.1
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan 1. Terdapat tiga jenis amina sesuai dengan jumlah atom H yang diganti oleh gugus alkil, yaitu amina primer (R-NH2), amina sekunder (R2-NH), dan amina tersier (R3-N). 2. Reaksi antara anilin dan asam nitrit merupakan reaksi diazotasi yaitu proses pembentukan garam diazonium 3. Tes Rimini memberikan hasil positif dengan terjadinya perubahan warna menjadi merah 4. Tes Karbilamin memberi hasil positif dengan timbulnya bau busuk hasil reaksi antara anilin dan kloroform yang dipanaskan 5. Pada reaksi pembentukan garam diazonium larutan dibagi menajdi dua bagian, bagian pertama direaksikan dengan larutan -naftol menghasilkan endapan orange, dan bagian kedua dipanaskan membentuk fenol 6. Pada Tes Simon memberikan hasil positif dengan adanya perubahan warna menajadi biru 7. Tes dengan Benzil Klorida menghasilkan endapan putih 8. Tes dengan Bnezen Sulfonil Klorida mengahsilkan sulfonimida yang tak laruta dalam air yang menunjukan adanya senyawa amina sekunder
16
5.2
Saran Saran yang dapat diberikan yaitu untuk selalu melengkapi alat dan bahan agar proses praktikum berjalan dengan lancar dan untuk praktikan harus memahami prosedur kerja sehingga dapat meminimalisir kesalahan dam percobaan.
VI.
Daftar Pustaka Day, R.A dan Underwood, A.L. 2012. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga Hart, Harold. 2003. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga Oxtoby, David.W. 2004. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta : Erlangga Sunarya, Yayan. 2012. Kimia Dasar Jilid 2. Bandung : Yrama Widya
17
Lampiran
1.
Tuliskan reaksi antara NaNO2 dengan HCl dan anilin, etilanilin, dimetilanilin, dan metilamina! Jawab : NaNO2 + HCl HNO2 + NaCl a. Reaksi dengan anilin
b.
Reaksi dengan etilanilin
CH3CH2
OH
CH3CH2
OH
CH3
c. Reaksi denganDimetilanilin
CH3
CH3
CH3
d. Reaksi dengan Metil amina
R = CH3
18
2.
Mengapa digunakan campuran NaNO2 dengan HCl, bukan larutan NaNO2? Jawab : Hal ini dikarenakam amina hanya dapat bereaksi dengan asam bukan dengan garam. Reaksi antara NaNO2 dan HCl akan menghasilkan reaksi sebagai berikut: NaNO2 + HCl HNO2 + NaCl
3.
4.
Bagaimana membedakan amina alifatik dan amiba aromatik? Jawab: Perbedaan amina alifatik dan aromatik dapat dilihat dari kebasaan keduanya, dimana amina aromatik merupakan basa yang jauh lebih lemah daripada amina alifatik. Apa yang dimaksud dengan reaksi Sandmayer? Jawab: Reaksi Sandmayer merupakan suatu reaksi kimia dimana aryl halida disintesis dari aril garam diazonium
19
Gambar Percobaan
Tes dengan asam nitrit sebelum dipanaskan
Tes dengan asam nitrit setelah Dipanaskan
Tes Rimini
Pembentukan garam diazonium
Tes Karbilamin
Endapan pada tes dengan Benzensulfonil klorida
20
Perubahan warna menjadi jingga
Larutan keruh pada tes dengan
pada tes simon
benzoil klorida
21
