PENERAPAN EKSTRAKSI, DESTILASI DAN KROMATOGRAFI PADA SITESIS ORGANIK
Ekstraksi, destilasi dan kromatografi digunakan sebagai teknik dalam pemisahan dan pemurnian berbagai senyawa baik dari bahan alam maupun hasil sintesis. Berikut ini akan dipaparkan beberapa cara sintesis organik dengan menggunakan cara ekstraksi, destilasi dan kromatografi untuk pemisahan dan permurnian. Beberapa prosedur antara lain isolasi safrol dari minyak lawang, sintesis safrol menjadi sesamol dan sintesis sesamol menjadi carpanon akan digunakan sebagai contoh.
Sesamol atau 3,4-dimetilendioksifenol merupakan senyawa yang banyak digunakan sebagai antioksidan. Sesamol juga merupakan bahan dasar dalam pembuatan obat-obatan seperti benzodioksana (antidepresan), ayapin(antibiotik), karpasin (obat kanker)
Sumber utama sesamol adalah minyak wijen dengan kandungan 0,012%. Selain terdapat secara alami, sesamol dapat dibuat dari beberapa bahan dasar seperti: Sesamolin, katekol dan safrol.
Safrol adalah suatu senyawa alami yang terdapat dalam minyak sasafras, adas, biji pala, fuli, lada hitam, jahe dan minyak lawang. Tahapan pembuatan sesamol dari safrol dapat dilihat pada Gambar 5.1 berikut.
Gambar 5.1 Pembuatan Sesamol dari Safrol
Carpanon termasuk kelompok bahan alam yang dikenal sebagai lignan, yang terdapat pada pohon carpano. Carpanon dapat dibuat antara lain, dari bahan awal sesamol (gambar 5.2)
sesamol sesamol alil eter 2-alilsesamol
Carpanone 2-propenylsesamol
Gambar 5.2. Sintesis Carpanone dari Sesamol
5.1 Prosedur Isolasi safrol dari minyak lawang
Ke dalam corong pisah 1 L dimasukkan 200 g minyak lawang. Ditambahkan larutan 28 g NaOH (0,7 mol) dalam 280 mL air dingin. Kemudian campuran dikocok 5 menit dan didiamkan. Dua fasa terbentuk, fasa air dipisahkan (B1). Selanjutnya fasa organik (A1) ditambahkan lagi dengan 10 mL larutan NaOH, dikocok, terbentuk 2 fasa. Fasa organik dipisahkan (A2) sedangkan fasa air (B2) digabung dengan B1, dituang ke dalam corong pisah 1L dan dipartisi 2 kali dengan 50 mL dietil eter, diperoleh fasa dietil eter. Fasa dietil eter tersebut kemudian digabung dengan fasa organik (A1), dicuci dengan air hingga netral, dikeringkan dengan MgSO4 anhidrat, disaring dan filtratnya diuapkan
Residu, kemudian didistilasi fraksi dengan pengurangan tekanan distilat ditampung [79-800C pada 1 mmHg = F3; titik didih 232-2340C (760 mmHg)] dan ditimbang beratnya. Kemudian hasil diuji dengan KLT, sedangkan struktur diidentifikasi dengan spektrofotometer IM, spektrometer RMI 1H dan 13C serta KGC-SM.
Komentar :
ü Isolasi safrol dari minyak lawang menggunakan ekstraksi cair-cair dengan menggunakan corong pisah. Solut adalah minyak lawamg, pengekstraksi adalah larutan 28 g NaOH (0,7 mol) dalam 280 mL air dingin
ü Penguapan hasil ekstraksi cair-cair dengan corong pisah diuapkan, biasanya menggunakan rotavapor
ü Pemurnian dilakukan dengan destilasi fraksi pengurangan tekanan
ü KLT digunakan sebagai alat untuk identifikasi
5.2 Sintesis isosafrol dengan pereaksi BuOK dalam pelarut DMSO
Ke dalam labu alas bulat leher tiga 100 mL, dimasukan 1,38 g (12,35 mmol) t-BuOK dan DMSO sebanyak 30 mL. Kemudian sambil dialiri gas N2 diaduk dengan pengaduk magnet hingga semua t-BuOK larut.
Sebanyak 2 g (12,35 mmol) safrol dimasukan tetes demi tetes sambil diaduk dan temperatur reaksi pada 500C, kemudian dilanjutkan pengadukan selama 2 jam. Setelah itu, campuran dituang kedalam corong pisah 500 mL yang telah berisi 100 mL campuran eter-air es (1:1) dan digojok selama 5 menit. Fasa eter dipisahkan dan fasa air dipartisi 2 kali dengan 50 mL dietil eter. Fasa eter digabung, dicuci dengan air, dikeringkan dengan MgSO4 anhidrat, disaring dan filratnya diuapkan
Residu dalam bentuk cairan diidentifikasi sebagai isosafrol. Kemudian hasil diuji dengan KLT, penentuan indeks bias dan berat jenis. Struktur diidentifikasi dengan spektrofotometer IM, spektrometer RMI 1H dan 13C serta KGC – SM. Sintesis isosafrol menghasilkan 97 %
Komentar:
ü Pemisahan dan pemurnian dilakukan dengan cara ekstraksi cair-cair diskontinyu menggunakan corong pisah dengan solute isosafrol (hasil sintesis dari safrol), pengekstraksi adalah 100 mL campuran eter-air es (1:1)
ü Penguapan menggunakan rotavapor
ü KLT di prosedur ini digunakan sebagai alat untuk mengindentifikasi
5.3 Sintesis Piperanol Menggunakan pereaksi natrium dikromat, asam sulfaniat dan asam sulfat pekat
Suatu campuran 2,8 g (17 mmol) isosafrol; 15,21 g asam sulfat dan 100 mL air, penambahan5 mL asam sulfat pekat dan 1,3 g asam sulfanilat direfluks pada 30-40oC. Selanjutnya ditambahkan tetes demi tetes larutan 4,06 g (0,012 mol) natrium dikromat dalam 20 mL air dan dilanjutkan dengan pengadukan selama 1,5 jam.
Campuran dipartisi 3 kali dengan 50 mL benzena. Fasa benzena digabung dan dicuci dengan 20 mL NaOH 5%, kemudian dengan air. Fasa benzena dikeringkan dengan kalsium klorida anhidrat, disaring dan filtratnya dievaporasi (Awasthy dan Jan, 1969; Davies dan Hodgson, 2002). Residu dipisahkan dengan cara kromatografi kolom. Fraksi yang didapat dikelompokkan berdasarkan data KLT.
Pemisahan dengan kromatografi kolom:
Pada pemisahan dengan kolom kromatografi, digunakan campuran benzena dan kloroform dengan perbandingan 9:1. Sebanyak 40 g bubuk silika gel 60 (0,063 – 0,2 mm) dipanaskan pada temperatur 105-110oC, selama 3 jam. Selanjutnya silika gel tersebut dicampur dengan eluen (campuran benzena dan kloroform) dan dituang ke dalam kolom kromatografi yang telah berisi eluen. Kemudian larutan sampel yang telah disiapkan, diteteskan di atas permukaan campuran silika gel secara merata. Setelah semua sampel terjerap dalam silika gel, eluen dituang ke dalam kolom dan pekerjaan kromatografi kolom dimulai.
Semua eluat ditampung ke dalam vial. Setiap vial berisi 6 mL dan kecepatan penetesan 2 mL/menit. Diuji dengan KLT, yang mempunyai noda yang sama dikumpul jadi satu dan pelarutnya dievaporasi.
Kemurnian hasil diuji dengan KLT dan penentuan titik lebur. Sedangkan struktur diidentifikasi dengan spektrofotometer IM, spektrometer RMI1H dan 13C serta KGC-SM. Prosedur ini menghasilkan reaksi tertinggi 80 %
Komentar
ü Kromatografi Kolom digunakan untuk memisahkan senyawa hasil sintesis (piperonal)
ü Fasa diam : silika gel 60
ü Fasa gerak : campuran benzena dan kloroform dengan perbandingan 9:1
ü Kecepatan alir : 2 mL/menit
ü KLT : digunakan sebagai cara pengabung fraksi dan uji kemurnian
5.4 Sintesis Senyawa Sesamol Menggunakan pereaksi MCPBA dalam diklorometana dan KOH dalam metanol
Ke dalam labu alas bulat 250 mL, dimasukkan 100 mL diklorometana dan dilarutkan 4 g (26,67 mmol) piperonal. Ditambahkan 7 g (40,70 mmol) MCPBA, selanjutnya diaduk selama 16 jam pada temperatur kamar hingga terjadi endapan. Endapan disaring dan dicuci dengan diklorometana. Filtrat digabung, dicuci dengan larutan Na2CO3 jenuh, kemudian dengan air, dikeringkan dengan MgSO4 anhidrat, disaring serta pelarutnya dievaporasi, diperoleh residu.
Residu tersebut, kemudian dilarutkan dalam 30 mL metanol dan ditambah dengan larutan 1,6 g (28,57 mmol) KOH dalam 10 mL metanol. Campuran diaduk pada temperatur kamar selama 15 jam. Pelarut dievaporasi dan residu dilarutkan dalam 50 mL air, dinetralkan dengan HCl 25% serta dipartisi 3 kali dengan 30 mL etil asetat. Selanjutnya fasa organik dicuci dengan larutan NaHCO3 dan air. Dikeringkan dengan MgSO4 anhidrat, disaring dan pelarutannya dievaporasi (Chen dkk., 2000; Majerus dkk., 2000). Residu kemudian dipisahkan dengan kolom kromatografi. Fraksi-fraksi yang didapat dikelompokkan berdasarkan data KLT.
Pemisahan dengan kromatografi kolom:
Pada pemisahan dengan kolom kromatografi, digunakan campuran benzena dan kloroform dengan perbandingan 9:1. Sebanyak 40 g bubuk silika gel 60 (0,063 – 0,2 mm) dipanaskan pada temperatur 105-110oC, selama 3 jam. Selanjutnya silika gel tersebut dicampur dengan eulen (campuran benzena dan kloroform) dan dituang ke dalam kolom kromatografi yang telah berisi eluen. Kemudian larutan sampel yang telah disiapkan, diteteskan di atas permukaan campuran silika gel secara merata. Setelah semua sampel terjerap dalam silika gel, eluen dituang ke dalam kolom dan pekerjaan kromatografi kolom dimulai. Semua eluat ditampung ke dalam vial. Setiap vial berisi 6 mL dan kecepatan penetesan 2 mL/menit. Diuji dengan KLT, yang mpynoda yang sama dikumpul jadi satu dan pelarutnya dievaporasi.
Kemurnian hasil diuji dengan KLT dan penentuan titik lebur, sedangkan struktur diidentifikasi dengan KGC-SM, spektrofotometer IM, spektrometer RMI1H dan 13C. Prosedur ini menghasilkan 50 %
Komentar
ü Kromatografi Kolom digunakan untuk memisahkan senyawa hasil sintesis (piperonal)
ü Fasa diam : silika gel 60
ü Fasa gerak : campuran benzena dan kloroform dengan perbandingan 9:1
ü Kecepatan alir : 2 mL/menit
ü KLT : digunakan sebagai cara pengabung fraksi dan uji kemurnian
5.5 Sintesis sesamol allyl ether
Larutan natrium etoksida dibuat dengan cara menambahkan secara hati-hati natrium logam (253 mg) kedalam etanol (15 mL) dalam labu alas dan diberi kondensor reflux. Kemudian distirer pada temperature ruang, kemudian teteskan larutan sesamol (1.00g, 7.2 mmol). Stirrer dilanjutkan selama 10 menit, kemudian secara hati-hati tambahkan allyl klorida(11 mmol). Panaskasn dan reflux selama 3 jam (monitor reaksi dengan TLC 1:1 v:v hexana/ethyl acetate). Dinginkan dan tambahkan air (15 mL). Ekstraksi larutan dengan air (3x15 mL). Cuci lapisan organik dengan 5% natrium hidroksida (15 mL), 5% asam sulfat (15 mL), air (15 mL) and akhirnya jenuhkan dengan larutan NaCl (15 mL). Keringkan dengan MgSO4 anhidrat. Saring dan pekatkan larutan sehingga menghasilkan cairan berwarna coklat(ekstrak sesamol allyl ether ). Cairan tersebut dimurnikan dengan destilasi vakum . Kemudian dilakukan analisis struktur dengan IR dan H-NMR
Komentar :
ü Pemisahan dilakukan dengan cara ekstraksi cair-cair diskontinyu menggunakan corong pisah dengan solut sesamol alil ether (hasil reflux), zat pengekstraksi adalah air. Ekstraksi dilakukan sebanyak 3 kali
ü Pemurnian dilakukan dengan pemekatan menggunakan evaporator (rotavapor) dan menggunakan destilasi vakum
ü TLC digunakan untuk memonitor jalannya reaksi
5.6 Sintesis 2-alil sesamol
Masukkan sesamol alil eter kedalam labu alas dan diberi kondensor. Panaskan pada suhu 180oC. Setelah satu jam, monitor reaksi dengan menggunakan TLC (silica gel, 4:1 v:v hexana/ethyl acetat). Ekstrak 2-allylsesamol yang terbentuk adalah padatan hitam. Pemurnian dilakukan dengan sublimasi atau kromatografi kolom dengan silica gel dan 16:1 v:v hexana / ethyl acetat, sehingga menghasilkan kristal kuning-orange . Kemudian dikarateristik dengan IR dan H-NMR
Komentar
ü Pemisahan dan pemurnian dilakukan dengan kromatografi kolom dengan menggunakan silica gel sebagai fasa diam dan eluen menggunakan 16:1 v:v hexana / ethyl acetate
ü TLC digunakan untuk memonitor jalannya reaksi.
5.7 Sintesis 2-propenylsesamol
Larutan potassium t-butosida (500 mg) dalam DMSO kering (5 mL) ditambahkan 2-allylsesamol. Panaskan campuran reaksi pada 100oC selama 1 jam. Dinginkan larutan dengan menggunakan es, kemudian tambahkan air 95 mL dan asamkan dengan 5% HCl encer (kira-kira 1mL). Ekstraksi larutan dengan ether (3 x 20 mL). Cuci lapisan organic dengan air (2 x 15 mL) dan jenuhkan dengan NaCl (15 mL). Keringkan lapisan organik dengan MgSO4 anhidrat. Saring dan pekatkan larutan tersebut sehingga menghasilkan 2-propenylsesamol yang berupa cairan berwarna coklat. IR and 1H-NMR digunakan untuk karateristik struktur
Komentar
ü Pemisahan dilakukan dengan cara ekstraksi cair-cair diskontinyu menggunakan corong pisah dengan solute 2-propenylsesamol, zat pengekstraksi adalah eter. Ekstraksi dilakukan sebanyak 3 kali
ü Pemurnian dilakukan dengan pemekatan menggunakan evaporator (rotavapor)
5.8 Sintesis Carpanone
Larutan 2-propenylsesamol (100 mg) dalam 1 mL methanol ditambah sodium acetat (300 mg), kemudian tetskan larutan copper(II) acetat (100 mg) dalam air (0.5 mL).Stirer campuran reaksi pada suhu kamar selama 5 menit. Tambahkan air (2 mL) dan asamkan dengan 5% HCl (1 mL). Ekstraksi larutan dengan ether (3 x 15 mL). Cuci ekstrak organic dengan air (10 mLJenuhkan dengan NaCl. Keringkan lapisan organic dengan MgSO4 anhidrat. Saring dan pekatkan larutan sehingga menghasilkan ekstrak residu berwarna coklat (carpanone), kemudian direkristalisasi dengan menggunakan karbon tetraklorida. Karateristik struktur dilakukan dengan titik lebur, IR, dan NMR.
Komentar
ü Pemisahan dilakukan dengan cara ekstraksi cair-cair diskontinyu menggunakan corong pisah dengan solut carpanone, zat pengekstraksi adalah eter. Ekstraksi dilakukan sebanyak 3 kali
ü Pemurnian dilakukan dengan pemekatan menggunakan evaporator (rotavapor) dilanjutkan dengan rekristalisasi dengan menggunakan karbon tetraklorida
Tidak ada komentar:
Posting Komentar