PERCOBAAN 2 KONDENSASI SENYAWA KARBONIL DAN REAKSI CANNIZARO Septi Nur Diana 10510036 K-02 Kelompok J
[email protected]
Abstrak
Pada percobaan ini telah dilakukan sintesis senyawa organik dengan proses kondensasi senyawa karbonil. Pada senyawa karbonil, selain kondensasi juga dapat terjadi reaksi Cannizaro. Percobaan pertama yaitu melakukan pembuatan dibenzalaseton dengan mereaksikan benzaldehid, aseton dan etanol menghasilkan persen rendemen 24,7% dan titik lelehmya 113-1140C. Pada percobaan selanjutnya yaitu melakukan pembuatan senyawa sejenis dibenzalaseton, dilakukan dengan menggunakan 4-metoksibenzaldehid dan aseton sebagai reagen. Produk yang didapatkan persen rendemen 19,18%. Pada percobaan reaksi Cannizaro menggunakan reagen benzaldehid yang mengalami disproporsionasi dan menghasilkan beberapa produk yaitu asam benzoat dengan persen rendemen adalah 38,49% dan titik lelehnya 126-1280C dan benzil alkohol.
Kata kunci: asam benzoat, benzaldehid, benzil alkohol, cannizaro, dibenzalaseton.
Abstract Synthesis organic compound had been done by condensation carbonyl group. In carbonyl, also occur Cannizaro reaction. Synthesis dibenzalacetone is made by reacting benzaldehyde, acetone, and ethanol yield is 24,7% mass of product with melting poin 113-1140C. In other experiment, a kind of dibenzalacetone compound is made by reacting 4-metoxybenzaldehyde and acetone. This experiments yield is 19,18% mass of dibenzalacetone. In Cannizaro reaction is made by benzaldehyde which disproporsionating and yielded some product. The product is 38,49% mass benzoic acid of with melting point 126-1280C and also benzyl alcohol.
Keywords: benzaldehyde, benzoic acid, benzyl alcohol, cannizaro, dibenzalacetone
1. PENDAHULUAN Reaksi yang melibatkan suatu senyawa karbonil dengan senyawa lain yang mengandung gugus metilen dengan hidrogen yang reaktif banyak ditemukan. Salah satunya adalah reaksi kondensasi aldol. Reaksi ini terjadi pada dua senyawa yang terdapat gugus karbonil dengan bantuan basa. Suatu aldehida yang diolah dengan basa akan menghasilkan suatu ion enolat. Kemudian ion enolat ini akan bereaksi juga dengan molekul aldehida yang lain yang akan menghasilkan reaksi adisi. Reaksi ini disebut dengan kondensasi aldol yang diturunkan dari kata aldehida dan alkohol. Keton juga dapat mengalami kondensasi aldol, namun karena kesetimbangannya senyawa kondensasi-keton tidak dapat terbentuk. Pembuatan dibenzalaseton dapat dilakukan melalui kondensasi aseton dengan benzaldehid dalam suasana basa. Reagen lain yang dapat digunakan untuk menghasilkan senyawa sejenis dibenzalaseton adalah 4-metoksibenzaldehid dengan aseton. Selain kondensasi pada senyawa karbonil, reaksi yang mungkin terjadi adalah reaksi Cannizaro walaupun memiliki kemungkinan yang kecil. Reaksi ini merupakan kebalikan dari kondensasi aldol. Jika aldehida tersebut memiliki hidrogen α akan mengalami reaksi kondensasi aldol, jika tidak maka akan mengalami reaksi Cannizaro. Reaksi Cannizaro terjadi ketika aldehida tersebut dipanasi dengan larutan hidroksida pekat sehingga separuh aldehida teroksidasi menjadi asam karboksilat dan sisanya akan tereduksi menjadi alkohol. Pada percobaan ini, akan dilakukan reaksi Cannizaro antara kalium hidroksida dengan benzaldehid sebagai reagen untuk menghasilkan benzil alkohol dan asam benzoat.
2. METODE PERCOBAAN Percobaan ini dilakukan dengan cara kerja sebagai berikut: A. Pembuatan dibenzalaseton 1 mL benzaldehid dicampurkan dengan 0,37 mL aseton dan 1 mL etanol. Setengah campuran tersebut ditambahkan 1 gr NaOH dalam 8 mL etanol dalam labu erlenmeyer dan diaduk selama 16 menit. Lalu ditambahkan sedikit demi sedikit campuran yang tersisa. Campuran reaksi diaduk hingga terdapat endapan. Endapan yang merupakan kristal dibenzalaseton disaring dengan corong Buchner dan dicuci dengan air. Kristal yang diperoleh
direkristalisasi dengan etanol. Kemudian dilakukan kromotagrafi lapis tipis pada pelat silika menggunakan etil asetat/n-heksana 2:8 sebagai eluen dan didapatkan nilai Rf. Setelah kering, kristal tersebut ditimbang dan diukur titik leleh serta spektrum IRnya. B. Pembuatan Senyawa Sejenis Dibenzalaseton dari Reaksi Antara 4-Metoksibenzaldehid dan Aseton 2,5 mL 4-metoksibenzaldehid dan 1 mL aseton dilarutkan dengan 25 mL etanol di labu erlenmeyer bertutup. Campuran ditambahkan larutan natrium hidroksida (5 mL larutan NaOH 10%) dan 20 mL air. Labu ditutup dan diguncangkan selama 10 menit, tutupnya dibuka sesekali untuk mengurangi tekanan dalam labu. Kemudian didiamkan selama 5-10 menit sambil sesekali dikocok. Labu didinginkan di penangas es agar terbentuk kristal. Kristal yang terbentuk di saring dengan corong Buchner dan dicuci dengan air dingin. Kristalisasi produk dengan etanol. Kemudian dilakukan kromatografi lapis tipis pada pelat silika menggunakan eti asetat/n-heksana 2:8 sebagai eluen dan didapatkan nilai Rf. Setelah kering, kristal tersebut ditimbang dan diukur titik leleh serta spektrum IRnya. C. Reaksi Cannizaro Benzaldehid 3 gr KOH dilarutkan dengan 6 mL di labu bundar 50 mL dan ditambahkan 2 mL benzaldehid. Campuran direfluks selama 30 menit. Kemudian didinginkan hingga suhu kamar dan diekstraksi dengan 2 x 25 mL eter. Corong pisah didiamkan beberapa saat hingga terdapat dua fasa, pada fasa air ditambahkan HCl pekat tetes demi tetes hingga pH ~3. Larutan yang telah diasamkan tersebut, disimpan di penangas es dan kristal yang dihasilkan disaring dengan corong Buchner. Setelah kering, kristal ditimbang dan diukur titik lelehnya. Kemudian dilakukan rekristalisasi dengan air. Untuk fasa eter, ditambahkan dengan NaSO4 anhidrat atau CaCl2 anhidrat. Lalu disaring ke dalam labu erlenmeyer 50 mL untuk menguapkan eternya dengan penangas air panas. Kromatografi Lapis Tipis senyawa A (Benzaldehid), B (Benzil Alkohol) dan C (Asam Benzoat) dalam larutan pengembang metanol/kloroform 2:8. Didapatkan nilai Rf masingmasing dan dilakukan pengukuran spektrum IR-nya yang kemudian dibandingkan hasil spektrum ketiga senyawa tersebut.
3. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA Pembuatan senyawa sejenis dibenzalaseton dari reaksi antara 4-metoksibenzaldehid dan aseton
A. Hasil Pengamatan Pada percobaan pertama yaitu pembuatan dibenzalaseton didapatkan massa kristal seberat 0,284 gram yang berwarna kekuningan dan memiliki titik leleh 113-1140C. Sedangkan pada pembuatan senyawa sejenis dibenzalaseton dari reaksi antara 4metoksibenzaldehid dan aseton dihasilkan massa kristal seberat 0,587 gram yang berwarna kekuningan namun tidak diukur titik lelehnya. Pada percobaan yang berdasarkan reaksi Cannizaro Benzaldehid didapatkan dua senyawa yaitu benzil alkohol yang berbentuk seperti lem berwarna kecoklatan (gambar 1) dan asam benzoat seberat 0,395 gram berwarna putih dengan titik leleh 1261280C.
Mol 4-metoksibenzaldehid awal: =
=
0,023 mol
Mol aseton awal: =
=
0,013 mol
Berat dibenzalaseton secara teoritis adalah: 0,0115 mol x 266,30 gram/mol = 3,06 gram. Maka rendemen yang didapatkan pada pembuatan dibenzalaseton ini:
Reaksi Cannizaro Benzaldehid Mol benzaldehid awal: =
Gambar 1. produk senyawa benzil alkohol
=
0,053 mol
Secara teoritis, berat kristal yang didapatkan adalah:
Mol benzaldehid awal: 9,9 x 10-3 mol
=
0,019 mol
Mol KOH awal: =
B. Pengolahan Data Pembuatan dibenzalaseton
=
=
Asam benzoat: 0,0095 mol x 108 gr/mol =1,026 gram Benzil alkohol: 0,019 x 122gr/mol = 2,318 gram
Mol aseton awal: =
-3
=
4,9 x 10 mol
Berat dibenzalaseton secara teoritis adalah: 4,9x10-3 mol x 234,30 gram/mol = 1,148 gram. Maka rendemen yang didapatkan pada pembuatan dibenzalaseton ini:
Maka rendemen yang didapatkan pada asam benzoat adalah:
Dan % galat titik lelehnya yaitu: nt = n20- 0,00045(27-20 0C) = 123 0C - 0,003150C = 122,99685 0C
Dan % galat titik lelehnya yaitu: nt = n20- 0,00045(27-20 0C)
% galat =
= 112 0C - 0,003150C
|
=
|
|
2,43 % |
4,07%
0
= 111,99685 C % galat = =
|
|
|
|
galat titik lelehnya adalah 0,9-1,7%
maka galat titik lelehnya adalah 2,43-4,07% 0,9% 1,7%
2 PEMBAHASAN Reaksi kondensasi aldol pada percobaan ini bertujuan menghasilkan senyawa dibenzalaseton. Pada percobaan pertama dilakukan pencampuran beberapa reagen yaitu benzaldehid, aseton, etanol dan natrium hidroksida. Benzaldehid dan aseton merupakan reagen yang bertindak sebagai gugus karbonil, natrium hidroksida merupakan pensuasana basa sedangkan etanol berfungsi sebagai pelarut benzaldehid. Setelah itu dilakukan pengadukan agar campuran homogen. Larutan akan berubah menjadi berwarna kuning dan terbentuk kristal. Setelah terbentuk banyak kristal, dilakukan penyaringan dengan corong Buchner dan dicuci dengan air untuk menghilangkan basa yang mungkin tersisa. Kristal yang telah dikeringkan, kemudian direkristalisasi dengan etanol agar didapatkan senyawa dibenzalaseton yang lebih murni. Prinsip yang sama dilakukan untuk percobaan kedua, hanya saja reagen yang bertindak sebagai gugus karbonil yaitu 4metoksibenzaldehid dengan aseton. Reaksi kondensasi aldol pada benzaldehid berlangsung dalam dua tahap dengan mekanisme reaksi pada benzaldehid dan aseton sebagai berikut: Tahap pertama pembentukan benzalaseton
Aseton memiliki hidrogen α pada gugus karbonilnya sehingga dalam suasana basa akan membentuk karbanion. Karbanion relatif stabil karena dapat berkonjugasi menghasilkan ion enolat. Ion enolat sangat reaktif dan akan menyerang atom C karbonil dari benzaldehid yang bermuatan parsial negatif. Dengan adanya air akan terjadi transfer proton dan kemudian terbentuk benzalaseton dan ion hidroksi. Tahap kedua pembentukan dibenzalaseton
Mekanismenya sama dengan tahap pertama, namun atom hidrogen α merupakan milik benzalaseton. Benzalaseton diserang oleh nukleofil pada gugus karbonil, kemudian terjadi serah terima proton karena mengalami tautomerisasi menjadi bentuk enol. Dan akhir reaksi ini akan menghasilkan senyawa dibenzalaseton, air dan ion hidroksida. Maka senyawa basa pada reaksi ini merupakan suatu katalis, karena pada akhir reaksi akan menghasilkan basa lagi. Percobaan terakhir merupakan reaksi Cannizaro yang menghasilkan asam benzoat dan benzil alkohol. Reagen yang digunakan yaitu benzaldehid dan kalium hidroksida dicampurkan dan dikocok agar terjadi emulsi kalium benzoat. Kemudian campuran dipanaskan dan direfluks selama 30 menit agar reaksi dapat berjalan dengan sempurna. Ekstraksi campuran dengan 2 kali 25 mL eter untuk memisahkan beberapa senyawa yang terbentuk. Setelah didiamkan beberapa saat hingga terpisah menjadi dua fasa. Fasa air diasamkan dengan penambahan asam klorida pekat hingga larutan mempunyai pH 3. Dinginkan labu hingga terbentuk kristal dan saring dengan corong Buchner. Kristal yang didapatkan merupakan asam benzoat karena kepolarannya mendekati kepolaran air. Setelah dikeringkan, kristal yang didapatk direkristalisasi dengan pelarut air agar mendapatkan senyawa yang lebih murni. Untuk fasa eter ditambahkan natrium sulfat anhidrat yang berfungsi mengikat molekul air yang mungkin tersisa pada larutan. Saring larutan dan diuapkan menggunakan penangas air panas hingga bau eternya hilang. Hal ini dilakukan agar produk yang dihasilkan merupakan senyawa benzil alkohol murni yang berwujud seperti lem. Dari perhitungan hasil pengamatan, didapatkan banyak perbedaan, hal tersebut mungkin karena adanya beberapa kesalahan diantaranya:
Reaksi yang berlangsung kurang sempurna Faktor suhu dan lingkungan yang berubah-ubah Adanya produk sampingan yang dapat menghambat jalannya reaksi Kurang sempurnanya proses rekristalisasi Penguapan yang berlebihan pada reagen
Kekurang telitian dalam pengukuran Pada percobaan ini juga tidak dilakukan pengukuran nilai Rf dari produk, dikarenakan waktu yang tidak sempat. Dan hasil IR dari produk belum diberikan oleh asisten praktikum.
4. KESIMPULAN Hasil percobaan reaksi kondensasi aldol dengan reagen benzaldehid dan aseton menghasilkan produk yang merupakan senyawa dibenzalaseton seberat 0, 284 gram dengan titik leleh 113-1140C sehingga mempunyai persen rendemen 24,7% dari teoritis. Sedangkan reaksi kondensasi aldol dengan menggunakan reagen 4-metoksibenzaldehid dengan aseton menghasilkan produk yang merupakan senyawa dibenzalaseton seberat 0,587 gram dan mempunyai persen rendemen 19,18% dari teoritis . Pada percobaan reaksi cannizaro benzaldehid menghasilkan produk yang merupakan senyawa asam benzoat seberat dengan persen rendemen 38,49% dari teoritis dan benzil alkohol yang berupa lem yang sangat lengket sehingga tidak dapat ditentukan massa yang dihasilkan.
UCAPAN TERIMAKASIH Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada ibu dr. Deana Wahyungrum selaku pembimbing utama Praktikum Kimia Organik yang setiap saat memberikan bimbingan dengan penuh perhatian, Kakak Asisten Pratikum yang telah memberikan penjelasan mengenai prinsip yang digunakan dalam percobaan dan teman-teman kelompok J yang telah bekerjasama dengan baik dalam melakukan percobaan pada praktikum ini.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2005. Laporan Resmi Praktikum Kimia Organik Dasar I: Sintesis Benzil Alkohol dan Asam Benzoat
.Fessenden, Ralph, J dan Johan, S Fessende. 1999. Kimia Organik. Jilid 1. Edisi 3. Erlangga: Jakarta. Fessenden, Ralph, J dan Johan, S Fessende. 1999. Kimia Organik. Jilid 2. Edisi 3. Erlangga: Jakarta. p. 179-186
Hull, L.A. 2001. The Dibenzalacetone Reaction Revisited, Journal of Chemical Education. P. 226 Mayo, D.W., Pike, R.M., Forbes, D.C. 2011. Microscale Organic Laboratory: with Multistep and Multiscale Synthetis, 5th edition, Johm Willey & Son: New York. p. 174-184; 310-317. Pasto, D., Johnson, C., Miller, M. 1992. Experiments and Techniques in Organic Chemistry, Prentice Hall Inc: New Jersey. p. 509. Wilcox, C.F. and Wilcox, M. F. 1998. Eksperimental Organic Chemistry. A Small Scale Approach, Prentice Hall Inc: New Jersey. p .397 . Juntak, Devi. Reaksi Kondensasi Senyawa Karbonil: Pembuatan Dibenzalaseton. http://for-chem-istry.wordperess.com, 2011
