Sintesis Nitrosalisil Alkohol dari Komponen Utama Minyak ...repository.ub.ac.id/155179/1/Nadhifatul Ainiyah.pdfGandapura melalui Reaksi Nitrasi serta Uji Aktivitas Antioksidan SKRIPSI

i

Sintesis Nitrosalisil Alkohol dari Komponen Utama Minyak

Gandapura melalui Reaksi Nitrasi serta Uji Aktivitas

Antioksidan

SKRIPSI

Oleh :

NADHIFATUL AINIYAH

135090201111044

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

i



Antioksidan

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Kimia

Oleh :

NADHIFATUL AINIYAH

135090201111044

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI



Antioksidan

oleh:

NADHIFATUL AINIYAH

135090201111044

Setelah dipertahankan di depan Majelis Penguji

pada tanggal.....................

dan dinyatakan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Kimia

Pembimbing I

Drs. Suratmo, M.Sc

NIP. 196307061990021002

Pembimbing II

Dr. Edi Priyo Utomo, MS

NIP. 195712271986031003

Mengetahui,

Ketua Jurusan Kimia

Fakultas MIPA Universitas Brawijaya

Dr. Edi Priyo Utomo, MS

NIP. 19571227 198603 1 003

iii

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Nadhifatul Ainiyah

NIM : 135090201111044

Jurusan : Kimia

Penulis skripsi berjudul:


Gandapura melalui Reaksi Nitrasi serta Uĵi Aktivitas

Antioksidan

Dengan ini menyatakan bahwa:

1. Isi dari skripsi yang saya buat adalah benar-benar karya sendiri dan tidak menjiplak karya orang lain, selain nama-nama yang

termaktub di isi dan tertulis di daftar pustaka dalam skripsi ini.

2. Apabila dikemudian hari ternyata skripsi yang saya tulis terbukti hasil jiplakan, maka saya akan bersedia menaggung

segala resiko yang akan saya terima.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan segala kesadaran.

Malang,

Yang menyatakan,

(Nadhifatul Ainiyah)

NIM. 135090201111044

iv



Antioksidan

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis nitrosalisil alkohol dari

bahan dasar minyak gandapura yang mengandung metil salisilat.

Reaksi sintesis nitrosalisil alkohol meliputi reaksi subtitusi

elektrofilik ke dalam cincin aromatik metil salisilat. Ion nitronium

(NO2+) di produksi dari asam nitrat dan menggunakan katalis asetat

anhidrid. Reaksi nitrasi dilakukan pada berbagai variasi reagen asam

nitrat. Produk yang diperoleh dikarakterisasi menggunakan FT-IR

dan KG-SM. Dilakukan reduksi gugus ester oleh hidrida pada

produk nitrasi menggunakan reagen NaBH4 pada temperatur 60-650C

selama 2 jam. Produk reduksi dilakukan uji aktivitas antioksidan

menggunakan metode DPPH dan hitung nilai IC50 sebagai nilai

besarnya konsentrasi senyawa uji yang dapat meredam radikal bebas

sebanyak 50%. Berdasarkan perhitungan diperoleh nilai IC50 pada

secara berturut-turut sebesar 34,925 ppm, 37,892 ppm and 29,829

ppm.

Kata Kunci : minyak gandapura, metil salisilat, nitrasi, reduksi,

nitrosalisil alkohol, antioksidan, DPPH.

v

Synthesis of Nitrosalicyl Alcohol from Methyl Salicylate of

Wintergreen Oil by Nitration Reaction and Antioxidant Test

with DPPH Method

ABSTRACT

The aim of this study is to synthesize nitrosalicyl alcohol from

wintergreen oil which contain methyl salicylate. The reaction is

based on electrophilic aromatic substitution to methyl salicylate.

Nitronium ion (NO2+) was produced from nitrous acid (HNO3) which

catalyzed by acetic anhidride (Ac2O). The nitration was carried out

in various levels of nitric acid. The product which acquired then

characterize using FT-IR and GC-MS. The product was reduced into

esters by performed of hydride generation from NaBH4 at 60-650C

for 2 hours. The reduction product was assayed the antioxidant

activity use DPPH method and calculated the value of IC50 as a high

concentration of test that can reduce free radical as much as 50%.

Based on calculations provided IC50 34,925 ppm, 37,892 ppm and

29,829 ppm.

Keywords: wintergreen oil, methyl salicylate, nitration, reduction, ,

nitrosalicyl alcohol, antioxidant, DPPH.

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena limpahan rahmat dan

hidayahnya sehingga penelitian serta penulisan tugas akhir yang

berjudul “Sintesis Nitrosalisil Alkohol dari Komponen Utama

Minyak Gandapura melalui Reaksi Nitrasi serta Uji Aktivitas

Antioksidan” dapat terselesaikan dengan baik. Penulisan tugas akhir

ini merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Kimia di Fakultas MIPA Universitas

Brawijaya.

Penulisan tugas akhir ini dapat terlaksana dengan baik atas

bantuan, bimbingan, dan saran dari semua pihak. Ungkapan terima

kasih penulis sampaikan kepada:

1. Drs. Suratmo. M.Sc selaku Pembimbing I atas segala bimbingan, pengarahan, perhatian dan kesabaran yang

diberikan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Dr. Edi Priyo Utomo, MS. selaku pembimbing II serta Ketua Jurusan Kimia Universitas Brawijaya atas segala bimbingan,

pengarahan, perhatian dan kesabaran yang diberikan dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Dra. Sri Wardhani, M.Si. selaku dosen pembimbing akademik atas segala bimbingan, pengarahan, perhatian dan

kesabaran yang diberikan selama menempuh perkuliahan.

4. Dosen Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan kritik dan saran kepada penulis.

5. Staf pengajar, dan semua karyawan Jurusan Kimia atas semua bantuan yang diberikan.

6. Kedua orang tua dan seluruh keluarga besar penulis, atas doa, motivasi, nasihat, dukungan moral maupun materiil

yang diberikan kepada penulis.

7. Seluruh teman-teman kimia dan rekan-rekan seperjuangan di Laboratorium Kimia Organik dan semua pihak yang telah

membantu tersusunnya skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih jauh

dari kesempurnaan maka dari itu kritik dan saran yang membangun

sangat diharapkan. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat

dan menambah wawasan bagi pembacanya.

vii

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL......................................................................i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................ii

HALAMAN PERNYATAAN .......................................................iii

ABSTRAK ......................................................................................iv

ABSTRACT ...................................................................................v

KATA PENGANTAR ...................................................................vi

DAFTAR ISI ..................................................................................vii

DAFTAR TABEL ..........................................................................ix

DAFTAR GAMBAR .....................................................................x

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................xii

BAB I PENDAHULUAN........................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian ........................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ......................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................... 4

2.1 Minyak Gandapura ........................................................ 4

2.2 Reaksi Nitrasi ................................................................ 4

2.3 Reaksi Reduksi .............................................................. 5

2.4 Spektroskopi FT-IR ....................................................... 6

2.5 Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa ........................ 7

2.6 Antioksidan ................................................................... 8

BAB III METODE PENELITIAN .............................................. 10

3.1 Waktu dan tempat Penilitian ......................................... 10

3.2 Bahan Penelitian ............................................................ 10

3.3 Alat Penelitian ............................................................... 10

3.4 Rancangan Penelitian ..................................................... 10

3.5 Tahapan Penelitian ........................................................ 11

3.6 Prosedur Kerja ............................................................... 11

3.6.1 Identifikasi dan Karakterisasi Minyak

Gandapura ........................................................... 11

3.6.2 Reaksi Nitrasi Metil Salisilat dengan

Campuran Asam Nitrat dan Asetat Anhidrid ...... 12

viii

3.6.3 Identifikasi dan Karakterisasi Produk

Reaksi Nitrasi................................................ 13

3.6.4 Reaksi Reduksi Gugus Ester Senyawa

Produk Nitrasi menggunakan Reagen NaBH4 .... 14

3.6.5 Identifikasi Produk Reaksi Reduksi ................... 14

3.6.6 Uji Aktivitas Antioksidan menggunakan

Metode DPPH .................................................... 15

3.6.7 Analisis Data........................................................ 16

BAB IV PEMBAHASAN ............................................................. 18

4.1 Identifikasi dan Karakterisasi Minyak Gandapura .. 18

4.2 Identifikasi dan Karakterisasi Senyawa Produk

Reaksi Nitrasi dengan Perbandingan Mol Metil

Salisilat, Asetat Anhidrid dan Asam Nitrat

(1:2,5:2,5)................................................................ 22




(1:2,5:5)................................................................... 27




(1:2,5:7,5)............................................................... 31


Reaksi Reduksi dengan Perbandingan Mol Nitrasi

Metil Salisilat, Asetat Anhidrid dan Asam Nitrat

(1:2,5:2,5)................................................................ 37




(1:2,5:5)................................................................... 41




(1:2,5:7,5)................................................................ 44

4.8 Uji Aktivitas Antioksidan pada Senyawa

Produk Reduksi dengan Perbandingan

Mol Nitrasi Metil Salisilat, Asetat Anhidrid

dan Asam Nitrat (1:2,5:2,5) .................................... 48

ix




dan Asam Nitrat (1:2,5:5) ........................................ 50




dan Asam Nitrat (1:2,5:7,5) .................................... 51

BAB V PENUTUP ....................................................................... 54

5.1 Kesimpulan .............................................................. 54

5.2 Saran ......................................................................... 54

DAFTAR PUSTAKA .................................................................... 55

LAMPIRAN ................................................................................... 59

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Daerah Serapan Beberapa Gugus Fungsi................ 7

Tabel 4.1 Data Sifat Fisik Minyak Gandapura....................... 18

Tabel 4.2 Serapan Bilangan Gelombang Minyak Gandapura.. 19

Tabel 4.3 Data Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Nitrasi..... 22

Tabel 4.4 Serapan Bilangan Gelombang Senyawa Produk

Reaksi Nitrasi........................................................ 23

Tabel 4.5 Data % Area dan Waktu Retensi Komponen

Penyusun Senyawa Produk Reaksi Nitrasi............... 24

Tabel 4.6 Data Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Nitrasi .... 27


Reaksi Nitrasi .......................................................... 28

Tabel 4.8 Data % Area dan Waktu Retensi Komponen

Penyusun Senyawa Produk Reaksi Nitrasi .............. 29

Tabel 4.9 Data Sifat Fisik Metil Nitrosalisilat........................ 32


Reaksi Nitrasi .......................................................... 33

Tabel 4.11 Data Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Reduksi... 38


Reaksi Reduksi ........................................................ 39

Tabel 4.13 Data Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Reduksi... 41


Reaksi Reduksi...................................................... 42


Reaksi Reduksi...................................................... 46

Tabel 4.17 Data Pengukuran Uji Aktivitas Antioksidan

Senyawa Produk Reduksi...................................... 48





xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Metil Salisilat....................................... 4

Gambar 2.2 Reaksi Nitrasi ...................................................... 5

Gambar 2.3 Reaksi Reduksi Ester .......................................... 6

Gambar 2.4 Senyawa 1,1-Difenil-Pikrilhidrazil (DPPH) ....... 8

Gambar 4.1 Spektrum IR Minyak Gandapura ........................ 19

Gambar 4.2 Kromatogram Senyawa Penyusun

Minyak Gandapura .............................................. 20

Gambar 4.3 Spektrum Massa Senyawa Penyusun

Minyak Gandapura Pada Waktu Retensi

13,648 Menit..................................................... 20

Gambar 4.4 Pola Fragmentasi Senyawa Metil Salisilat......... 21

Gambar 4.5 Struktur Senyawa Metil Salisilat ......................... 22

Gambar 4.6 Spektrum IR Senyawa Produk Reaksi Nitrasi.... 23

Gambar 4.7 Kromatogram Senyawa Produk Reaksi Nitrasi... 24

Gambar 4.8 Spektrum Massa Senyawa Produk Reaksi Nitrasi

dengan Waktu Retensi 19,296 Menit.................. 25

Gambar 4.9 Spektrum Massa Senyawa Produk Reaksi Nitrasi

dengan Waktu Retensi 19,848 Menit.................. 25

Gambar 4.10 Struktur Senyawa Metil Nitrosalisilat................. 26

Gambar 4.11 Struktur Senyawa 2-Asetiloksi-5-Nitrobenzoat.. 26

Gambar 4.12 Spektrum IR Senyawa Produk Reaksi Nitrasi.... 28


Gambar 4.14 Spektrum Massa Senyawa Produk Reaksi

Nitrasi dengan Waktu Retensi 19,292 Menit..... 30



Gambar 4.16 Struktur Senyawa Metil Nitrosalisilat.................. 31

Gambar 4.17 Struktur Senyawa 2-Asetiloksi-5-Nitrobenzoat... 31

Gambar 4.18 Spektrum IR Senyawa Produk Reaksi Nitrasi..... 33




Gambar 4.21 Struktur Senyawa Metil Nitrosalisilat.................. 35

Gambar 4.22 Pola Fragmentasi Senyawa Metil Nitrosalisilat.. 36

Gambar 4.23 Reaksi Pembentukan Ion Nitronium.................... 37

xii

Gambar 4.24 Subtitusi Ion Nitronium ke dalam Cincin

Benzena............................................................... 37

Gambar 4.25 Spektrum IR Senyawa Produk Reaksi Reduksi... 38


Reduksi ............................................................... 40

Gambar 4.27 Struktur Senyawa Nitrosalisil Alkohol............... 41



Reduksi................................................................ 43

Gambar 4.30 Struktur Senyawa Nitrosalisil Alkohol................ 44



Reduksi................................................................ 47

Gambar 4.33 Struktur Senyawa Nitrosalisil Alkohol............... 48

Gambar 4.34 Mekanisme reaksi reduksi metil nitrosalilat..... .. .48

Gambar 4.35 Kurva Aktivitas Antioksidan Senyawa

Nitrosalisil Alkohol........................................... 49





Gambar 4.38 Reaksi Senyawa Nitrosalisil Alkohol

Dengan Senyawa DPPH.................................... 53

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Skema Kerja ............................................................ 59

A.1 Diagram Alir Penelitian ...................................... 59

A.2 Sintesis Nitrosalisil Alkohol............................ 60

Lampiran B Perhitungan .............................................................. 61

B.1 Perhitungan Volume Metil Salisilat dan

Anhidrida Asetat dan Asam Nitrat

pada Reaksi Nitrasi (1:2,5:2,5)...................... 61

B.1.1 Volume Metil Salisilat ........................... 61

B.1.2 Volume Anhidrida Asetat ....................... 61

B.1.3 Volume Asam Nitrat .............................. 61



pada Reaksi Nitrasi (1:2,5:5).......................... 62

B.2.1 Volume Metil Salisilat.......................... 62

B.2.2 Volume Anhidrida Asetat....................... 62

B.2.3 Volume Asam Nitrat.............................. 62



pada Reaksi Nitrasi (1:2,5:7,5).......................... 62

B.3.1 Volume Metil Salisilat.......................... . 63

B.3.2 Volume Anhidrida Asetat....................... 63

B.3.3 Volume Asam Nitrat.............................. 63

B.4 Perhitungan Yield Produk Reaksi Nitrasi.......... . 63

B.4.1 Perhitungan Yield Reaksi Nitrasi

dengan Perbandingan Mol 1:2,5:2,5....... 63


dengan Perbandingan Mol 1:2,5:5.......... 64


dengan Perbandingan Mol 1:2,5:7,5....... 64

B.5 Perhitungan Massa Metil Nitrosalisilat dan

NaBH4 pada Reaksi Reduksi.......... ..................... 65

B.6 Perhitungan Yield Produk Reaksi Reduksi......... 65

B.6.1 Perhitungan Yield Reaksi Reduksi

(1:2,5:2,5)....... ........................................ 65


(1:2,5:5)....... ........................................... 65

xiv


(1:2,5:7,5)....... ....................................... 65

B.7 Perhitungan Volume Nitrosalisil Alkohol

untuk Uji Aktivitas Antioksidan......... ................ 66

B.7.1 Larutan Induk ......... .............................. 66

B.7.1 Volume Pengenceran ......... ................... 66

B.8 Perhitungan IC50......... ........................................ 66

B.8.1 Perhitungan IC50 (1:2,5:2,5)......... ......... 67

B.8.2 Perhitungan IC50 (1:2,5:5)......... ............ 67

B.8.2 Perhitungan IC50 (1:2,5:7,5)......... ......... 68

Lampiran C Dokumentasi Penelitian

C.1 Standart Minyak Gandapura .................................... 69

C.2 Reaksi Nitrasi Minyak Gandapura dengan

Campuran HNO3 dan Ac2O ..................................... 69

C.3 Reaksi Reduksi Produk Nitrasi

Menggunakan NaBH4............................................. 70

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara dengan hasil alam yang

melimpah, salah satunya yakni minyak atsiri. Minyak atsiri adalah

minyak volatil yang memberikan aroma khas dari suatu tanaman.

Salah satu contoh dari minyak atsiri adalah minyak gandapura.

Minyak gandapura dihasilkan dari daun dan gagang tanaman

gandapura (Gaultheria sp.) melalui proses penyulingan [1]. Minyak

atsiri dari minyak gandapura diketahui memiliki komponen utama

berupa senyawa metil salisilat yang dapat mencapai lebih dari 96%

[2]. Gandapura merupakan tanaman minyak atsiri yang cukup

potensial, karena mengandung metil salisilat sangat tinggi yang

banyak digunakan dalam industri makanan, minuman, farmasi dan

kosmetik [3].

Metil salisilat merupakan turunan dari asam salisilat yang

dikenal juga dengan nama asam 2-hidroksi-benzoat [4]. Senyawa

metil salisilat dapat diubah menjadi senyawa lain melalui reaksi

reduksi, hidrolisis, metilasi, esterifikasi dan asetilasi. Pengembangan

hasil sintesis dari senyawa metil salisilat selama ini masih dinilai

kurang, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut agar

senyawa hasil sintesis dari metil salisilat dapat dimanfaatkan secara

maksimal.

Penelitian tentang pengembangan senyawa antioksidan telah

banyak dikembangkan baik terhadap bahan dari senyawa alam

ataupun senyawa sintetik. Telah diketahui bahwa posisi tertentu

gugus hidroksil pada cincin aromatik sangat menentukan aktivitas

antioksidan [5]. Salah satu senyawa yang diketahui dapat digunakan

sebagai antioksidan yakni senyawa 4-hidroksi-5-dimetilaminometil-

3-metoksibenzil alkohol. Senyawa tersebut dapat diperoleh dari

bahan dasar vanilin yang disintesis dari minyak cengkeh melalui

reaksi mannich dengan diubahnya gugus aldehida pada cincin

benzena menjadi gugus alkohol primer [6]. Senyawa turunan metil

salisilat yakni seperti nitrosalisil alkohol memiliki gugus hidroksil

pada cincin aromatik, sehingga dapat diperkirakan senyawa tersebut

dapat digunakan sebagai antioksidan, selain itu masih belum terdapat

2

literatur yang mengatakan tentang pembuatannya dari bahan dasar

metil salisilat melalui sintesis.

Sintesis umumnya dilakukan untuk membuat senyawa-

senyawa baru yang memiliki nilai guna dan manfaat yang lebih

tinggi dari bahan dasar itu sendiri [7]. Senyawa nitrosalisil alkohol

dapat disintesis dari bahan dasar metil salisilat dalam minyak

gandapura dengan mengubahnya menjadi metil nitrosalisilat melalui

reaksi nitrasi. Tahapan yang dapat digunakan pada proses sintesis

senyawa nitrosalisil alkohol adalah nitrasi terhadap metil salisilat

untuk mensubtitusikan gugus NO2 pada posisi meta terhadap gugus

ester dengan menambahkan campuran asam nitrat pekat dan asetat

anhidrida. Selanjutnya dilakukan proses reduksi gugus ester dan

menggantikannya dengan gugus alkohol menggunakan bantuan

reagen NaBH4.

Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dilakukan sintesis

senyawa nitrosalisil alkohol dari senyawa metil salisilat dalam

minyak gandapura yang bertujuan untuk memaksimalkan daya

gunanya dan mengetahui aktivitas antioksidan di dalamnya. Senyawa

hasil sintesis akan dikarakterisasi menggunakan FTIR, Kromatografi

Gas-Spektrometri Massa (KG-SM) dan menganalisis sifat fisiknya

serta dilakukan uji antioksidan menggunakan metode DPPH.

1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dikemukakan

permasalahan sebagai berikut :

1. Apakah nitrosalisilalkohol dapat disintesis dari senyawa metil salisilat dalam minyak gandapura?

2. Apakah reaksi nitrasi dapat menggunakan campuran asam nitrat dengan asetat anhidrid?

3. Apakah variasi mol asam nitrat berpengaruh pada produk nitrasi?

4. Apakah nitrosalisil alkohol merupakan senyawa antioksidan?

1.3 Batasan Masalah Batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini antara lain:

1. Metil salisilat yang digunakan sebagai bahan dasar diperoleh dari minyak gandapura perdagangan yang dibeli di Yogyakarta.

3

2. Dilakukan reduksi terhadap gugus ester menggunakan reagen NaBH4.

3. Uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH

1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini yakni:

1. Mensintesis senyawa nitrosalisil alkohol dari bahan dasar metil salisilat dalam minyak gandapura

2. Mengetahui reaksi nitrasi dari campuran asam nitrat dengan asetat anhidrid

3. Mengetahui pengaruh variasi mol asam nitrat pada reaksi nitrasi 4. Mengetahui aktivitas antioksidan pada senyawa nitrosalisil

alkohol

1.5 Manfaat penelitian Manfaat dari penelitian ini yakni dapat memberikan informasi

mengenai sintesis senyawa nitrosalisil alkohol dari senyawa metil

salisilat yang terkandung dalam minyak gandapura agar dapat

memaksimalkan daya guna dari minyak gandapura tersebut dan

dapat mengetahui karakteristik dari senyawa nitrosalisil alkohol hasil

dari sintesis serta potensinya sebagai antioksidan.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Minyak Gandapura Minyak gandapura dihasilkan dari daun dan gagang tanaman

gandapura (Gaultheria sp.) melalui proses penyulingan. Tanaman

gandapura tumbuh didaerah pegunungan di Jawa dan Sumatera

namun belum dibudidayakan [1]. Tanaman gandapura merupakan

jenis semak-semak yang ukurannya sekitar 10-15 cm, daunnya

berwarna hijau berbentuk bulat telur. Tanaman ini banyak tumbuh

ditanah yang bersifat asam dan memiliki aroma yang khas [8].

Gandapura memiliki sifat-sifat yang menjadikannya sebagai kandidat

terbaik natural aspirin, anti kanker, anti inflamasi dan

cardiopulmonary [9]. Minyak atsiri dari minyak gandapura diketahui

memiliki komponen utama berupa senyawa metil salisilat yang dapat

mencapai lebih dari 96% [2].

Metil salisilat merupakan turunan dari asam salisilat yang

berwarna kuning dengan bau menyengat seperti salep. Sifatnya tidak

larut dalam air tetapi larut dalam alkohol dan eter [10]. Metil salisilat

merupakan senyawa ester yang sering digunakan sebagai bahan baku

pembuatan obat salep (lotion) yang dapat mengobati sakit otot. Metil

salisilat sudah banyak dikembangkan menjadi senyawa lain,

misalnya asam asetil salisilat (aspirin) [11]. Struktur dari metil

salisilat dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 struktur senyawa metil salisilat

2.2 Reaksi Nitrasi Proses nitrasi adalah masuknya gugus nitro ke dalam zat-zat

organik atau zat kimia lainnya. Proses nitrasi dibedakan menjadi 2

macam yaitu pembuatan senyawa nitro dan pembuatan senyawa ester

nitrat [12]. Dalam senyawa nitro, atom N langsung berikatan dengan

5

atom C, sedangkan dalam ester nitrat atom N berikatan dengan atom

O. Ikatan gugus NO2 pada senyawa nitro dapat berupa [13]:

1.-C-NO2 : disebut senyawa nitro

contoh : parafin + HNO3 → Nitroparafin + H2O

2.-O-NO2 : disebut senyawa nitrat

contoh : gliserol + 3HNO3 → glseril trinitrat + 3H2O

3.-N-NO2 : disebut senyawa nitriamin

contoh : guanidine + HNO3 → nitroguanidine + H2O

Berikut Gambar 2.2 merupakan reaksi masuknya gugus nitro

ke dalam cincin benzena pada reaksi nitrasi metil salisilat

menggunakan katalis Ac2O sehingga menghasilkan senyawa metil

nitrosalisilat:

Gambar 2.2 reaksi nitrasi

2.3 Reaksi Reduksi Ester dapat direduksi dengan hidrogenasi katalitik

menggunakan gas hydrogen, katalisator, panas dan tekanan atau

reaksi menggunakan LiAlH4. Dengan mengubah asam karboksilat

menjadi esternya terlebih dahulu dapat mempercepat proses reduksi

dengan cara lebih sederhana dibandingkan jika reduksi di lakukan

langsung terhadap asam karboksilat [14]. Namun tidak menutup

kemungkinan jika reduksi ester dapat digunakan reagen NaBH4 tetapi

membutuhkan waktu yang lebih lama dalam reaksinya. Ester dapat di

reduksi melalui reaksi halogenasi katalitik yang sering disebut

hidrogenolisis. Reduksi ester akan menghasilkan alkohol primer.

Reaksi reduksi ester senyawa metil nitrosalisilat akan menghasilkan

senyawa nitrosalisil alkohol seperti terdapat pada Gambar 2.3

berikut:

6

Gambar 2.3 reaksi reduksi ester

2.4 Spektroskopi FT-IR Metode spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) yaitu

metode spektroskopi inframerah yang dilengkapi dengan

transformasi fourier untuk analisis hasil spektrumnya. Metode

spektroskopi yang digunakan adalah metode absorpsi, yaitu metode

spektroskopi yang didasarkan atas perbedaan penyerapan radiasi

inframerah. Absorbsi inframerah oleh suatu materi dapat terjadi jika

dipenuhi dua syarat, yaitu kesesuaian antara frekuensi radiasi

inframerah dengan frekuensi vibrasional molekul sampel dan

perubahan momen dipol selama bervibrasi [15].

Spektroskopi inframerah berguna untuk identifikasi senyawa

organik karena spektrumnya yang sangat kompleks yang terdiri dari

banyak puncak-puncak [16]. Berikut merupakan tabel daerah

serapan gugus fungsi [17]:

7

Tabel 2.1 daerah serapan infra merah beberapa gugus fungsi

Gugus fungsi Daerah

frekuensi (cm1)

Jenis vibrasi

-CH=CH-

C–H (alkana)

C–H (alkena)

C-H (aromatik)

C-C (aromatik)

C=O ( Ester)

C=O (asam

karboksilat)

O-H (fenol)

O-H (asam

karboksilat)

NO2 Aromatik

1665-1620

2970-2830

3090-3070

3100-3000

1400,1500,1600

1750-1700

1310-1250

1725-1700

1240

3650-3600

3400-2400

1540-1500

1370-1330

C=C stretch

CH stretch dalam C sp3

CH stretch dalam C sp2

CH stretch

C–C stretch pada

cincin

Aromatik C=O stretch

Aromatik C-O strectch

C=O stretch

C-O strecth

O-H stretch

O-H stretch

NO2 asymmetric

Stretching

NO2 symmetric

Stretching

2.5 Kromatografi Gas-Spektroskopi Massa Proses pemisahan pada KG-SM terjadi di dalam kolom

(kapiler) melibatkan dua fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase

diam adalah zat yang ada di dalam kolom, dan fase gerak adalah gas

pembawa (helium atau hidrogen) dengan kemurnian tinggi. Proses

pemisahan terjadi karena terdapat perbedaan kecepatan alir tiap

molekul di dalam kolom. Perbedaan tersebut disebabkan oleh

8

perbedaan afinitas antar molekul dengan fase diam yang ada di

dalam kolom [18].

Prinsip analisis KG-SM yaitu sampel mengalir pada kolom

yang terhubung dengan ruang ionisasi dimana gas pembawa, pelarut

dan sampel akan terionisasi dan dipisahkan berdasarkan perbedaan

massa dan rasio muatan (m/z). Setiap sampel yang terionisasi akan

memiliki pola fragmentasi yang khas sehingga sampel dapat

diidentifikasi [19].

2.6 Antioksidan Antioksidan diketahui dapat digunakan untuk menstabilkan

radikal bebas. Radikal bebas adalah senyawa aktif yang memiliki ion

terluar tidak berpasangan, senyawa ini dapat menyebabkan

kerusakan biomolekul dan dapat menyebabkan penyakit degeneratif

[20]. Berbagai antioksidan telah banyak dikembangkan, baik

atioksidan alami maupun sintetik. Antioksidan alami umumnya

berupa senyawa-senyawa fenolik yang terdapat dalam berbagai

tanaman [21].

Antioksidan alami berasal dari tumbuhan yang sering di

konsumsi dan telah diisolasi. Antioksidan dalam tumbuhan

mengandung vitamin C, katekin, resveratrol, flavonoid, -karoten, vitamin E dan polifenol [22].

Uji aktivitas antioksidan dapat dilakukan secara in-vitro yakni

salah satunya menggunakan metode DPPH. DPPH merupakan

radikal bebas yang stabil pada suhu kamar dan sering digunakan

untuk menilai aktivitas antioksidan beberapa senyawa atau ekstrak

bahan alam. Interaksi antioksidan dengan DPPH baik secara transfer

elektron atau radikal hidrogen pada DPPH akan menetralkan karakter

radikal bebas dari DPPH [23]. Berikut merupakan struktur dari

senyawa DPPH dapat dilihat pada Gambar 2.4:

Gambar 2.4 senyawa 1,1-difenil-pikrilhidrazil (DPPH)

9

Prinsip dari metode uji aktivitas antioksidan ini adalah

pengukuran aktivitas antioksidan secara kuantitatif yaitu dengan

melakukan pengukuran penangkapan radikal DPPH oleh suatu

senyawa yang mempunyai aktivitas antioksidan dengan

menggunakan spektrofotometri UV-Vis sehingga dengan demikian

akan diketahui nilai aktivitas peredaman radikal bebas yang

dinyatakan dengan nilai IC50 (inhibitory Concentration). Nilai IC50

didefinisikan sebagai besarnya konsentrasi senyawa uji yang dapat

meredam radikal bebas sebanyak 50%. Semakin kecil nilai IC50

maka aktivitas peredaman radikal bebas semakin tinggi [24]. Prinsip

kerja dari pengukuran ini adalah adanya radikal bebas stabil yaitu

DPPH yang dicampurkan dengan senyawa antioksidan yang

memiliki kemampuan mendonorkan hidrogen, sehingga radikal

bebas dapat diredam [25]

10

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Organik

Jurusan Kimia FMIPA Universitas Brawijaya. Pelaksanaan

penelitian selama empat bulan dimulai dari bulan September 2016

hingga Desember 2016. Analisis hasil reaksi nitrasi menggunakan

FT-IR dan KG-SM sedangkan analisis hasil reaksi reduksi dengan

FT-IR dan MS dilakukan di Laboratorium Instrumen Jurusan Kimia

Universitas Brawijaya Malang dan Laboratorium Instrumen Politeknik

Negeri Malang.

3.2 Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yakni

minyak gandapura yang berasal dari minyak perdagangan di

Yogyakarta, HNO3 pekat, asetat anhidrid, aquades, NaBH4,

tetrahidrofuran, Na2SO4 anhidrid, 1,1-difenil-2-pikrihidrazil (DPPH),

metanol.

3.3 Alat Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yakni

seperangkat alat refluks 100 mL, seperangkat alat gelas, pengaduk

magnet, hotplate, termometer, neraca analitik Ohaus Precision

Advanced, corong tetes 100 mL, corong gelas, FT-IR 8400S, KG-SM

Shimadzu, Melting Point Apparatus, SM.

3.4 Rancangan Penelitian Rancangan penelitian ini dilakukan dengan metode

Rancangan Acak Lengkap (RAL) yakni pada proses nitrasi minyak

gandapura dengan variabel tetap yaitu jumlah minyak gandapura,

reagen Ac2O dan reagen HNO3 dengan perbandingan mol berbeda

yaitu (1:2,5:2,5) (1:2,5:5) dan (1:2,5:7,5). Reaksi dilakukan pada

temperatur 50-650C dalam waktu 1 jam. Kemudian dilakukan proses

reduksi menggunakan pereaksi NaBH4 selama 2 jam pada temperatur

antara 60-650C. Produk reaksi reduksi dikarakterisasi menggunakan

FT-IR dan SM. Selanjutnya uji aktivitas antioksidan menggunakan

metode DPPH.

11

3.5 Tahapan Penelitian Tahapan penelitian yang dilakukan yakni sebagai berikut:

1. Identifikasi minyak gandapura dengan cara menentukan sifat fisik yang meliputi warna, wujud, bau dan berat jenis serta

karakterisasi menggunakan FT-IR dan KG-SM

2. Reaksi nitrasi terhadap metil salisilat dari minyak gandapura menggunakan campuran asam nitrat dan asetat anhidrid

3. Identifikasi produk nitrasi secara fisik dan karakterisasi menggunakan FT-IR serta KG-SM

4. Reaksi reduksi gugus ester dari produk nitrasi menggunakan reagen NaBH4

5. Identifikasi produk reduksi meliputi penentuan fisik yakni wujud, warna, bau dan karakterisasi menggunakan FT-IR serta

SM

6. Uji aktivitas antioksidan menggunakan metode DPPH 7. Analisis data

3.6 Prosedur Kerja 3.6.1. Identifikasi dan Karakterisasi Minyak Gandapura a. Penentuan Sifat Fisik Minyak Gandapura

Identifikasi minyak gandapura meliputi penentuan sifat fisik

yaitu warna, wujud, dan bau serta identifikasi kandungan metil

salisilat didalam minyak gandapura. Warna dan wujud diidentifikasi

secara visual sedangkan untuk identifikasi bau dilakukan dengan uji

organoleptis

b. Penentuan Berat Jenis Minyak gandapura di tentukan berat jenisnya menggunakan

piknometer kapasitas 25 mL pada temperatur ruang. Sebelumnya di

timbang berat kosong dari piknometer sebagai m1, kemudian di

masukkan minyak gandapura sebanyak 25 mL. Lalu di timbang

sebagai m2. Massa minyak gandapura (m) = (m2 − m1) dan di

tentukan berat jenisnya dalam satuan g/mL melalui persamaan [26]:

12

Keterangan : = berat jenis larutan m = massa larutan

V = volume larutan

c. Karakterisasi Minyak Gandapura menggunakan FT-IR Karakterisasi minyak gandapura menggunakan FT-IR 8400S

tipe Michelson sistemoptik sinar tunggal dengan metode lempengan

NaCl. 1 tetes minyak gandapura diteteskan pada lempengan NaCl.

Kemudian lempengan NaCl yang mengandung sampel minyak

gandapura diletakkan pada sampel holder diantara dua celah yang

dilewati berkas sinar inframerah serta dibuat spektrum pada bilangan

gelombang 4000-600 cm-1

. Sumber sinar inframerah keramik

globular, S/N 20000:1 dan medium sampel lempengan NaCl.

d. Karakterisasi Minyak Gandapura menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM)

Karakterisasi minyak gandapura digunakan alat KG-SM

dengan kondisi operasional yaitu tipe alat SHIMADZU QP210S,

jenis kolom Rtx-wax(polietilen glikol), panjang kolom 30 m,

temperatur kolom 100°C (5°C/menit), gas pembawa berupa gas

Helium (10Kpa), injektor mode:split (1:8), temperatur detektor

250°C. Identifikasi dilakukan dengan cara 0,3 µL sampel minyak

gandapura diinjeksikan ke dalam alat KG-SM.

3.6.2. Reaksi Nitrasi Metil Salisilat dengan Campuran Asam Nitrat dan Asetat Anhidrid

Asetat anhidrid sebanyak 14,18 mL (0.15 mol) dimasukkan ke

dalam labu leher tiga yang telah di lengkapi dengan termometer dan

pengaduk magnet. Asam nitrat di masukkan kedalam corong penetes.

Labu didinginkan dengan menggunakan baskom yang berisi es,

kemudian ditambahkan asam nitrat sebanyak 13,42 mL (0,3 mol),

penambahan dilakukan tetes demi tetes disertai dengan pengadukan.

Suhu campuran dipertahankan kurang lebih 50C. Kemudian minyak

gandapura dimasukkan kedalam labu leher tiga sebanyak 7,7 mL

(0,06 mol) tetes demi tetes dengan pengadukan. Campuran

dipanaskan pada temperatur 50-65 0C selama 1 jam.

13

Hasil pemanasan kemudian dituangkan ke dalam gelas kimia

yang direndam dalam air berisi pecahan es sambil diaduk. Endapan

yang terbentuk disaring menggunakan corong gelas, dicuci dan

dikeringkan. Pekerjaan di atas diulangi untuk reaksi nitrasi metil

salisilat, asetat anhidrid dan asam nitrat dengan perbandingan mol

(1:2,5:2,5) serta (1:2,5:7,5). Analisis reaksi dilakukan dengan

menggunakan FT-IR dan KG-SM.

3.6.3. Identifikasi dan Karakterisasi Produk Reaksi Nitrasi a. Penentuan Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Nitrasi

Senyawa produk nitrasi yang diperoleh diidentifikasi secara

visual melalui warna dan wujud serta dilakukan identifikasi bau

melalui uji organoleptis. Selain itu dilakukan penentuan titik lebur

yang dilakukan dengan cara memasukkan serbuk kedalam pipa

kapiler sekitar 1 cm kemudian dimasukkan kedalam melting point

apparatus digital. Melting point apparatus diset titik leburnya

dibawah titik lebur serbuk produk sintesis yaitu untuk metil

nitrosalisilat antara 127 - 130oC

b. Karakterisasi Produk Reaksi Nitrasi menggunakan FT-IR Karakterisasi produk reaksi nitrasi dengan spektrofotometri

inframerah digunakan pellet KBr. Pellet KBr dibuat dengan cara

mencampurkan 0,5 gram serbuk produk nitrasi dan 0,07 gram KBr

kemudian digerus dan dimasukkan kedalam pellet press dan

dikompressi. Selanjutnya pellet KBr yang mengandung sampel

produk sintesis diletakkan di antara dua celah yang dilewati berkas

sinar inframerah dan dibuat spektrumnya pada rentang bilangan


. Spesifikasi FT-IR antara lain tipe

Michelson sistemoptik sinar tunggal, sumber inframerah keramik

globular, S/N 20000:1 dan medium sampel pellet KBr.

c. Karakterisasi Produk Reaksi Nitrasi menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM)

Karakterisasi produk nitrasi digunakan alat KG-SM dengan

kondisi operasional yaitu tipe alat SHIMADZU QP210S, jenis kolom

Rtx-wax (polietilen glikol), panjang kolom 30 m, temperatur kolom

100°C (5°C/menit), gas pembawa berupa gas Helium (10Kpa),

injektor mode:split (1:8), temperatur detektor 250°C. Identifikasi

14

dilakukan dengan cara 0,3 µL sampel minyak gandapura diinjeksikan

ke dalam alat KG-SM.

3.6.4. Reaksi Reduksi Gugus Ester Senyawa Produk Reaksi Nitrasi menggunakan Reagen NaBH4

0,01 mol (1,97 g) produk reaksi nitrasi dimasukkan ke dalam

labu leher tiga. Tetrahidrofuran ditambahkan sebagai pelarut

sebanyak 30 mL. pereaksi NaBH4 ditambahkan berlebih yaitu 0,05

mol (1,89 g) lalu digoyang-goyang untuk mengganti pengadukan.

Dilakukan pemanasan selama 2 jam. Setelah reaksi sempurna yaitu

tidak terdapat gelembung gas, maka ditambahkan air tetes demi tetes

sampai terbentuk endapan yang stabil. Endapan disaring dan filtrat

dipisahkan. Filtrat dikeringkan dengan cara menambahkan Na2SO4

anhidrat secukupnya. Pelarut diuapkan menggunakan evaporator,

selanjutnya diidentifikasi.

3.6.5. Identifikasi Produk Reaksi Reduksi a. Penentuan Sifat Fisik Senyawa Produk Reaksi Reduksi

Senyawa produk reaksi reduksi yang diperoleh diidentifikasi

secara visual melalui warna dan wujud serta dilakukan identifikasi

bau melalui uji organoleptis. Selain itu dilakukan penentuan titik

lebur yang dilakukan dengan cara memasukkan serbuk kedalam pipa

kapiler sekitar 1 cm kemudian dimasukkan kedalam melting point

apparatus digital.

b. Karakterisasi Produk Reaksi Reduksi menggunakan FT-IR Karakterisasi produk reaksi reduksi dengan spektrofotometri

inframerah digunakan pellet KBr. Pellet KBr dibuat dengan cara

mencampurkan 0,5 gram padatan produk reduksi dan 0,07 gram KBr

kemudian digerus dan dimasukkan kedalam pellet press dan

dikompressi. Selanjutnya pellet KBr yang mengandung sampel

produk sintesis diletakkan di antara dua celah yang dilewati berkas

sinar inframerah dan dibuat spektrumnya pada rentang bilangan


. Spesifikasi FT-IR antara lain tipe

Michelson sistemoptik sinar tunggal, sumber inframerah keramik

globular, S/N 20000:1 dan medium sampel pellet KBr.

15

c. Karakterisasi Produk Reaksi Reduksi menggunakan Spektrometri Massa (SM)

Karakterisasi produk reaksi reduksi digunakan alat

spektrometer massa dengan kondisi operasional yaitu tipe alat TSQ

Quantum Acces Max (Triple Quadropole), mode esi = (x) M-1,

Flow: Direct 5 /min. Vaporizer temperatur 50, capilary temperature 270

0C.

3.6.6. Uji Aktivitas Antioksidan menggunakan Metode DPPH Sebanyak 0,05 g produk reduksi dilarutkan menggunakan

metanol dalam gelas kimia sambil diaduk. Larutan dipindahkan

kedalam labu ukur 100 mL lalu ditambahkan metanol hingga tanda

batas untuk memperoleh larutan induk dengan konsentrasi 500 ppm.

Dikocok hingga homogen. Kemudian larutan induk 500 ppm dipipet

sebanyak 3 mL, 2 mL dan 1 mL, masing-masing dimasukkan

kedalam labu ukur 10 mL untuk mendapatkan larutan dengan

konsentrasi 150 ppm, 100 ppm dan 50 ppm. Kemudian di tambahkan

metanol hingga tanda batas.

Masing–masing larutan dipipet sebanyak 2,5 mL ke dalam

botol vial, kemudian ditambahkan sebanyak 1 mL larutan DPPH

dengan konsentrasi 0,05 mM. Absorbansi DPPH di ukur dengan

spektrofotometer sinar tampak pada panjang gelombang 515 nm,

pada waktu selang 5 menit mulai 0 menit sampai 30 menit.

Kemampuan antioksidan diukur sebagai penurunan serapan larutan

DPPH akibat adanya penambahan sampel.

Nilai serapan larutan DPPH sebelum dan sesudah penambahan

produk reduksi di hitung sebagai persen inhibisi (% inhibisi) dengan

rumus sebagai berikut:

Keterangan:

Akontrol = Absorbansi tidak mengandung sampel

Asampel = Absorbansi sampel

Selanjutnya produk perhitungan dimasukkan kedalam

persaman regresi dengan konsentrasi ekstrak (ppm) sebagai (sumbu

515 515

515

16

X) dan nilai % inhibisi (antioksidan) sebagai (sumbu Y) . Nilai IC50

dari perhitungan pada saat % inhibisi sebesar 50% y = ax2 + bx [27].

3.6.7. Analisis Data Identifikasi sifat fisik dari minyak gandapura meliputi warna,

wujud, bau dan berat jenis. Identifikasi sifat fisik ini dilakukan

dengan tujuan membandingkan minyak gandapura yang akan di

gunakan dengan standart minyak gandapura yang sudah ada dalam

literatur. Karakterisasi minyak gandapura dilakukan menggunakan

FT-IR dan KG-SM. Analisis menggunakan FT-IR dilakukan untuk

mengetahui gugus fungsi yang ada pada minyak gandapura.

Sedangkan analisis menggunakan KG-SM bertujuan untuk

menunjukkan berapa % kandungan metil salisilat, massa ion

molekul metil salisilat (m/z) dan base peak dari ion molekul metil

salisilat yang ada pada minyak gandapura, hal ini dapat diketahui

dari data yang didapat yakni berupa kromatogram dan data spektra

massa.

Identifikasi sifat fisik dari produk nitrasi meliputi wujud,

warna, bau dan titik leleh. Identifikasi ini dilakukan untuk

mengetahui hasil yang diperoleh telah sesuai dengan literatur.

Identifikasi bau dilakukan dengan cara uji organoleptis. Identifikasi

titik lebur dilakukan menggunakan melting point apparatus yang

bertujuan untuk mengetahui titik lebur serta init dan final ketika

serbuk melebur sehingga dapat dipastikan produk yang didapatkan

sudah murni.

Karakterisasi produk nitrasi dilakukan menggunakan FT-IR

dan KG-SM. Karakterisasi menggunakan FT-IR dilakukan untuk

mengetahui gugus fungsi yang terdapat dalam produk. Sedangkan

karakterisasi KG-SM dilakukan untuk mengetahui pola fragmentasi

molekul hasil reaksi, massa ion molekul dan kestabilan dari ion

molekul yang terfragmentasi. Kedua informasi tersebut didapatkan

dari kromatogram dan spektra massa hasil pengukuran dari produk

nitrasi. Pada kromatogram berisi puncak-puncak area pada rentang

waktu tertentu. Sedangkan pada spektra massa berupa grafik

hubungan antara m/z dan % base peak.

Karakterisasi produk reaksi reduksi dilakukan secara fisik

yakni meliputi warna, wujud, bau serta berat jenis. Selain itu

dilakukan juga karakterisasi menggunakan FT-IR yang digunakan

17

untuk mengetahui gugus fungsi yang ada pada produk reduksi serta

dilakukan kerakterisasi SM untuk mengetahui berat molekul yang

ada pada produk reduksi.

Produk dari reduksi dilakukan uji aktifitas antioksidan

menggunakan metode DPPH yakni dengan cara nilai serapan larutan

DPPH sebelum dan sesudah penambahan produk reduksi di hitung

sebagai persen inhibisi (% inhibisi). Selanjutnya hasil perhitungan di

masukkan kedalam persaman regresi dengan konsentrasi ekstrak

(ppm) sebagai (sumbu X) dan nilai % inhibisi (antioksidan) sebagai

(sumbu Y) . Nilai IC50 dari perhitungan pada saat % inhibisi sebesar

50% y = ax2 + bx.

18

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Identifikasi dan Karakterisasi Minyak Gandapura Minyak gandapura yang digunakan pada penelitian ini yakni

minyak gandapura perdagangan yang dibeli di Yogyakarta. Hasil

identifikasi secara fisik minyak gandapura dibandingkan dengan

minyak gandapura standart yang terdapat pada material safety data

sheet (MSDS) seperti pada Tabel 4.1:

Tabel 4.1 data sifat fisik minyak gandapura

Parameter sifat

fisik

Minyak

gandapura

Standar wintergreen oil

(MSDS)

Wujud Cair Cair

Warna Tidak berwarna Tidak berwarna sampai

kekuningan

Bau Tajam Tajam

Berat jenis 1,18 g/mL 1,18 g/mL

Berdasarkan hasil identifikasi secara fisik pada Tabel 4.1

minyak gandapura yang digunakan pada penelitian ini mendekati

standart minyak gandapura yang terdapat dalam MSDS [28].

Kemudian untuk mendukung hasil dari identifikasi secara fisik

dilakukan karakterisasi menggunakan FT-IR untuk mengetahui

gugus fungsi metil salisilat yang terdapat dalam minyak gandapura.

Hasil analisis menggunakan instrumen FT-IR untuk minyak

gandapura ditunjukkan dalam gambar berikut:

19

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

30

37.5

45

52.5

60

67.5

75

82.5

90

%T

3188

.11

3006

.82

2954

.74

1679

.88

1614

.31

1585

.38

1487

.01

1442

.66

1336

.58

1305

.72

1253

.64

1215

.07

1159

.14

1091

.63

1033

.77 9

64.3

4

848.

62

757.

97 702.

04

563.

18

530.

39

439.

74

METIL SALISILAT

Gambar 4.1: spektrum IR minyak gandapura

Tabel 4.2: serapan bilangan gelombang minyak gandapura

Puncak Bilangan

Gelombang (cm-1

) Keterangan

1 3188,11 vibrasi ulur =C-H sp

2

(cincin aromatis)

2 1679,88 vibrasi ulur C=O (ester)

3 1614,31 C=C aromatis

4 1336,58 vibrasi ulur C-O (ester)

5 1215,07 O−H (fenol)

6 757,97 C−H (cincin aromatis)

Berdasarkan data bilangan gelombang pada Tabel 4.2 dan

spektrum FT-IR pada Gambar 4.1 menunjukkan serapan vibrasi

pada daerah 3188,11 cm-1

yaitu vibrasi ulur =C-H sp2 (cincin

aromatis) yang didukung dengan adanya serapan pada 757,97 cm-1

yaitu vibrasi tekukan =C-H. Kemudian muncul serapan pada

bilangan gelombang 1679,88 cm-1

C=O ester. Gugus fungsi lain yang

mendukung yaitu munculnya serapan pada bilangan gelombang

1336,58 cm-1

yaitu vibrasi ulur C-O ester, selanjutnya muncul

serapan pada daerah bilangan gelombang 1614,31 cm-1

yaitu vibrasi

ulur C=C cincin aromatis. Serapan pada daerah bilangan gelombang

20

1215,07 cm-1

yaitu vibrasi ulur C-O alkohol. Gugus-gugus yang

terdeteksi dalam spektrum IR merupakan gugus-gugus yang ada pada

senyawa metil salisilat sehingga dapat diperkirakan bahwa dalam

produk nitrasi tersebut terdapat senyawa metil salisilat.

Selain itu dilakukan karekterisasi menggunakan KG-SM untuk

lebih memastikan kandungan metil salisilat dalam minyak

gandapura. Berikut merupakan kromatogram dan spektra massa metil

salisilat dari minyak gandapura dapat dilihat pada gambar:

Gambar 4.2: kromatogram senyawa penyusun minyak gandapura

Berdasarkan kromatogram seperti pada Gambar 4.2

menunjukkan adanya satu puncak serapan dengan waktu retensi

13,648 menit dan luas puncak 100%. Hal ini menunjukkan hanya

terdapat satu senyawa yang menyusun minyak gandapura dan murni

dari metil salisilat serta didukung dengan hasil spektra massa yang

menunjukkan m/z atau massa per muatan molekul metil salisilat

yakni 152. Spektrum massa dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.3: spektrum massa senyawa penyusun minyak gandapura

pada waktu retensi 13,648 menit

Berdasarkan spektrum massa pada Gambar 4.3 yang

mempunyai nilai m/z 152, 120, 92 dengan berat molekul 152. Pola

fragmentasinya yakni pada puncak dengan m/z = 120 akibat

hilangnya ion radikal CH3OH (M-32) dan diikuti puncak lepasnya

ion radikal CO karbonil (M-28) pada puncak 92. Pola fragmentasi

dari senyawa metil salisilat dapat dilihat pada Gambar 4.4:

21

Gambar 4.4 pola fragmentasi senyawa metil salisilat

Berdasarkan identifikasi dan karakterisasi yang telah

dilakukan baik secara fisik maupun menggunakan FT-IR dan KG-

SM, gugus-gugus fungsi yang terdeteksi dalam spektrum IR minyak

gandapura merupakan gugus-gugus fungsi pada senyawa metil

salisilat, selain itu didukung dengan data yang diperoleh dari

kromatogram dan spektra massa yang menunjukkan hanya terdapat

satu komponen senyawa yang menyusun minyak gandapura yakni

senyawa metil salisilat dengan berat molekul 152, dari beberapa

uraian tersebut maka dapat di mungkinkan bahwa senyawa yang

terdapat dalam minyak gandapura yakni murni dari senyawa metil

salisilat. Struktur dari metil salisilat dapat dilihat pada Gambar 4.5:

22

Gambar 4.5: struktur senyawa metil salisilat

4.2 Identifikasi dan Karakterisasi Senyawa Produk Reaksi Nitrasi dengan Perbandingan Mol Metil Salisilat, Asetat

Anhidrid dan Asam Nitrat (1:2,5:2,5)

Hasil identifikasi secara fisik senyawa produk nitrasi dengan

perbandingan mol (1:2,5:2,5) dibandingkan dengan senyawa metil

nitrosalisilat standar yang terdapat pada material safety data sheet

(MSDS) seperti pada Tabel 4.3:

Tabel 4.3: data sifat fisik senyawa produk reaksi nitrasi

Parameter

Sifat Fisik

Senyawa

Produk

Reaksi Nitrasi

Standar Metil

Nitrosalisilat

(MSDS)

Massa

Teoritis

Massa

yang

Dihasilkan

Wujud Serbuk Serbuk

11,82 g 8,31 g Warna Kuning Kuning

Bau Tajam Tajam

Titik leleh 127,20C 127 − 132

0C


senyawa produk yang diperoleh dari reaksi nitrasi menggunakan

metil salisilat : asetat anhidrid : asam nitrat dengan perbandingan

mol 1:2,5:2,5 mendekati standart metil nitrosalisilat yang terdapat

dalam MSDS [29]. Massa yang dihasilkan dari reaksi nitrasi dengan

perbandingan mol (1:2,5:2,5) yakni sebesar 8,31 g, massa tersebut

mendekati dengan massa teoritis pada senyawa metil nitrosalisilat

dengan satu subtitusi gugus NO2 yakni 11,82 g. Berdasarkan data

tersebut, maka dapat dimungkinkan bahwa hanya terdapat satu gugus

NO2 yang tersubtitusi dalam senyawa produk reaksi nitrasi yang di

perkirakan senyawa metil nitrosalisilat. Kemudian untuk mendukung

hasil identifikasi secara fisik, dilakukan karakterisasi menggunakan

FT-IR yang bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang ada

23

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

0

15

30

45

60

75

90

%T

30

98

.23 3

02

6.8

7

29

61

.29

28

57

.14

16

82

.57

16

22

.79

15

86

.14

15

24

.42

14

76

.21

14

45

.35

13

41

.20

12

98

.77

12

60

.19

12

04

.26

11

36

.76

10

75

.04

93

4.2

5

90

1.4

6

84

5.5

3

79

9.2

4 74

9.0

9

71

0.5

2

63

9.1

6

60

2.5

1

56

0.0

8

51

9.5

8

Metil Nitro Salisilat 1_25_25

dalam senyawa produk reaksi nitrasi. Hasil analisis menggunakan

instrumen FT-IR untuk senyawa produk reaksi nitrasi ditunjukkan

dalam gambar berikut:

Gambar 4.6: spektrum IR senyawa produk reaksi nitrasi

Tabel 4.4: serapan bilangan gelombang senyawa produk reaksi

nitrasi


spektrum FT-IR produk nitrasi pada Gambar 4.6 jika dibandingkan

dengan spektrum FT-IR senyawa metil salisilat diperoleh perbedaan.

Puncak Bilangan

Gelombang (cm-1

) Keterangan

1 3098,23 Vibrasi ulur =C-H sp2

2 1682,57 Vibrasi ulur C=O ester

3 1622,79 Vibrasi ulur C=C aromatis

4 1524,42 Serapan tajam gugus fungsi

NO2

5 1204,26 Vibrasi ulur C−O ester

6 1075,04 O−H (fenol)

24

Perbedaan tersebut dapat dilihat bahwa pada spektrum FT-IR

senyawa produk nitrasi yakni metil nitrosalisilat muncul serapan

tajam gugus fungsi NO2 pada bilangan gelombang 1524,42 cm-1

.

Vibrasi ulur gugus =C−H sp2 ditunjukkan pada serapan 3098,23 cm

-

1. Serapan 1682,57 cm

-1 menunjukkan adanya vibrasi ulur dari gugus

C=O serta didukung adanya serapan C−O ester pada bilangan

gelombang 1204,26 cm-1

. Pada serapan 1622,79 cm-1

terdapat vibrasi

ulur dari gugus C=C aromatis. Serapan pada daerah bilangan

gelombang 1075,04 cm-1

yaitu gugus O−H fenol. Gugus-gugus yang

terdeteksi dalam spektrum IR merupakan gugus-gugus yang ada pada

senyawa metil nitrosalisilat sehingga dapat diperkirakan bahwa

dalam produk nitrasi tersebut terdapat senyawa metil nitrosalisilat.

Selain itu dilakukan karakterisasi menggunakan KG-SM untuk

mengetahui komponen dan nilai m/z dari senyawa produk reaksi

nitrasi yang menunjukan massa ion molekul. Berikut merupakan

hasil analisis kromatogram dan spektra massa dari senyawa produk

reaksi nitrasi dapat dilihat pada gambar:

Gambar 4.7: kromatogram senyawa produk reaksi nitrasi

Berdasarkan data kromatogram pada Gambar 4.7 dihasilkan 2

puncak dengan % area dan waktu retensi seperti pada Tabel 4.5

berikut:

Tabel 4.5 data % area dan waktu retensi komponen penyusun

senyawa produk reaksi nitrasi

Puncak Waktu Retensi

(menit)

Area (%)

1 19,296 88,33

2 19,848 11,67

Berdasarkan Gambar 4.7 dan Tabel 4.5 menunjukkan puncak

pertama dengan waktu retensi 19,296 menit dan persen area 88,33%

1

2

25

yang diperkirakan puncak senyawa metil nitrosalisilat serta pada

puncak kedua dengan waktu retensi 19,848 menit dan persen area

11,67% yang diperkirakan puncak senyawa metil 2-asetiloksi 5-

nitrobenzoat. Hal ini dapat dipengaruhi oleh banyaknya volume

HNO3 yang digunakan dalam proses nitrasi, jika HNO3 yang

digunakan dalam reaksi relatif sedikit dibandingkan dengan volume

Ac2O, maka dapat dimungkinkan kelebihan dari reagen Ac2O akan

berinteraksi dengan gugus OH yang ada pada senyawa metil salisilat

sehingga dapat terbentuk senyawa metil 2-asetiloksi-5-nitrobenzoat.

Sedangkan untuk spektrum massa dari senyawa produk reaksi nitrasi

dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.8: spektrum massa senyawa produk reaksi nitrasi dengan

waktu retensi 19,296 menit


mempunyai nilai m/z 197, 165, 149, 120, 91 dan 63 dengan berat

molekul 197. Fragmentasi m/z = 166 akibat hilangnya ion radikal

OCH3 (M-31), kemudian puncak dengan m/z = 165 akibat hilangnya

ion radikal H (M-1) yang merupakan base peak dari senyawa

tersebut. Selanjutnya diikuti hilangnya ion radikal O (M-16)

sehingga terbentuk puncak m/z = 149, untuk puncak m/z = 120

akibat hilangnya ion radikal NO2 (M-46), puncak dengan m/z =

91yakni hilangnya ion radikal COH (M-29) lalu diikuti hilangnya ion

radikal CO yang terbentuk puncak m/z = 63.

Gambar 4.9: spektrum massa senyawa produk reaksi nitrasi dengan

waktu retensi 19,848 menit

26

Sedangkan pada spektrum massa yang ditunjukkan oleh

Gambar 4.9 mempunyai nilai m/z 197, 165, 149, 119, 91 dan 63

dengan berat molekul 197. Fragmentasi m/z = 166 akibat hilangnya

ion radikal OCH3 (M-31), kemudian puncak dengan m/z = 165

akibat hilangnya ion radikal H (M-1) yang merupakan base peak dari

senyawa tersebut. Selanjutnya diikuti hilangnya ion radikal O (M-16)


akibat hilangnya ion radikal NO2 (M-46) kemudian diikuti hilangnya

ion radikal H (M-1) sehingga muncul puncak m/z = 119, puncak

dengan m/z = 91yakni hilangnya ion radikal COH (M-29) lalu diikuti

hilangnya ion radikal CO yang terbentuk puncak m/z = 63.



SM, senyawa produk nitrasi memiliki sifat fisik yang hampir sama

dengan senyawa metil nitrosalisilat pada MSDS serta gugus-gugus

fungsi yang terdeteksi dalam spektrum IR senyawa produk nitrasi

merupakan gugus-gugus fungsi pada senyawa metil nitrosalisilat,

selain itu didukung dengan data yang diperoleh dari kromatogram

dan spektra massa yang menunjukkan terdapat dua komponen

senyawa yang menyusun produk nitrasi yakni senyawa metil

nitrosalisilat dengan berat molekul 152 dan senyawa 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat, dari beberapa uraian tersebut maka dapat di

mungkinkan bahwa senyawa yang terdapat dalam produk nitrasi

yakni senyawa metil nitrosalisilat dan senyawa 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat. Struktur dari metil nitrosalisilat dan 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11:

Gambar 4.10: struktur senyawa metil nitrosalisilat

27

Gambar 4.11: struktur senyawa 2-asetiloksi-5-nitrobenzoat


Anhidrid dan Asam Nitrat (1:2,5:5)


perbandingan mol (1:2,5:5) dibandingkan dengan senyawa metil



Tabel 4.6: data sifat fisik senyawa produk reaksi nitrasi

Parameter

Sifat Fisik

Senyawa

Produk

Reaksi Nitrasi

Standar Metil

Nitrosalisilat

(MSDS)

Massa

Teoritis

Massa

yang

Dihasilkan

Wujud Serbuk Serbuk

11.82 g 10,08 g Warna Kuning Kuning

Bau Tajam Tajam

Titik leleh 126,90C 127 − 132

0C


senyawa produk nitrasi yang diperkirakan senyawa metil

nitrosalisilat mendekati standar senyawa metil nitrosalisilat yang

terdapat dalam MSDS [27]. Massa yang dihasilkan dari reaksi nitrasi

dengan perbandingan mol (1:2,5:5) yakni sebesar 10,08 g, massa

tersebut mendekati dengan massa teoritis pada senyawa metil

nitrosalisilat dengan satu subtitusi gugus NO2 yakni 11,82 g.

Berdasarkan data tersebut, maka dapat dimungkinkan bahwa hanya

terdapat satu gugus NO2 yang tersubtitusi dalam senyawa metil

nitrosalisilat. Kemudian untuk mendukung hasil identifikasi secara

fisik, dilakukan karakterisasi menggunakan FT-IR yang bertujuan

untuk mengetahui gugus fungsi yang ada dalam senyawa produk

reaksi nitrasi. Hasil analisis menggunakan instrumen FT-IR untuk

senyawa produk nitrasi ditunjukkan dalam gambar berikut:

28

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

0

15

30

45

60

75

90

%T

3097

.47

2962

.46

2860

.24

1683

.74

1623

.95

1583

.45

1523

.66

1446

.51

1340

.43

1259

.43

1203

.50

1139

.85

1076

.21

933.

48

902.

62

844.

76

796.

55

746.

40

709.

76

638.

39

561.

25

518.

82

Metil Nitro Salisilat


Tabel 4.7: serapan bilangan gelombang Senyawa produk reaksi

nitrasi

Puncak Bilangan

Gelombang (cm-1

) Keterangan



3 1623,95 C=C alkena

4 1523,66 Serapan tajam gugus

fungsi NO2


6 1076,21 O−H (fenol)


spektrum FT-IR produk nitrasi pada Gambar 4.12 jika dibandingkan





.


-



C=O karbonil serta didukung adanya serapan C−O ester pada

29



terdapat vibrasi ulur dari gugus C=C aromatis. Serapan pada daerah


yaitu gugus O−H fenol. Gugus-

gugus yang terdeteksi dalam spektrum IR merupakan gugus-gugus

yang ada pada senyawa metil nitrosalisilat sehingga dapat

diperkirakan bahwa dalam produk nitrasi tersebut terdapat senyawa

metil nitrosalisilat.







Berdasarkan data kromatogram pada Gambar 4.13 dihasilkan

2 puncak dengan % area dan waktu retensi seperti pada Tabel 4.8

berikut:

Tabel 4.8 data % area dan waktu retensi komponen penyusun

senyawa produk reaksi nitrasi

Puncak Waktu Retensi

(menit)

Area (%)

1 19,293 90,37

2 19,675 9,63

Berdasarkan Gambar 4.13 dan Tabel 4.8 menunjukkan

puncak pertama dengan waktu retensi 19,263 menit dan persen area

90,37% yang diperkirakan puncak senyawa metil nitrosalisilat serta

pada puncak kedua dengan waktu retensi 19,675 menit dan persen

area 9,63% yang diperkirakan puncak senyawa metil 2-asetiloksi 5-

1

2

30

nitrobenzoat. Hal ini dapat dipengaruhi oleh banyaknya volume

HNO3 yang digunakan dalam proses nitrasi, jika HNO3 yang

digunakan dalam reaksi relatif sedikit dibandingkan dengan volume

Ac2O, maka dapat dimungkinkan kelebihan dari reagen Ac2O akan

berinteraksi dengan gugus OH yang ada pada senyawa metil salisilat

sehingga dapat terbentuk senyawa metil 2-asetiloksi-5-nitrobenzoat.

Gambar 4.14: Spektrum massa senyawa produk reaksi nitrasi

dengan waktu retensi 19,292 menit











Gambar 4.15: Spektrum massa senyawa produk reaksi nitrasi


Sedangkan pada spektrum massa yang ditunjukkan oleh

Gambar 4.15 mempunyai nilai m/z 197, 165, 149, 119, 91 dan 63

dengan berat molekul 197. Fragmentasi m/z = 166 akibat hilangnya

ion radikal OCH3 (M-31), kemudian puncak dengan m/z = 165

akibat hilangnya ion radikal H (M-1) yang merupakan base peak dari

senyawa tersebut. Selanjutnya diikuti hilangnya ion radikal O (M-16)


31

akibat hilangnya ion radikal NO2 (M-46) kemudian diikuti hilangnya

ion radikal H (M-1) sehingga muncul puncak m/z = 119, puncak

dengan m/z = 91yakni hilangnya ion radikal COH (M-29) lalu diikuti

hilangnya ion radikal CO yang terbentuk puncak m/z = 63.








dan spektra massa yang menunjukkan terdapat dua komponen


nitrosalisilat dengan berat molekul 152 dan senyawa 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat, dari beberapa uraian tersebut maka dapat di

mungkinkan bahwa senyawa yang terdapat dalam produk nitrasi

yakni senyawa metil nitrosalisilat dan senyawa 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat. Struktur dari metil nitrosalisilat dan 2-asetiloksi-5-

nitrobenzoat dapat dilihat pada Gambar 4.16 dan Gambar 4.17:


Gambar 4.17: struktur senyawa 2-asetiloksi-5-nitrobenzoat


Anhidrid dan Asam Nitrat (1:2,5:7,5)


perbandingan mol (1:2,5:7,5) dibandingkan dengan senyawa metil

32



Tabel 4.9: data sifat fisik metil nitrosalisilat

Parameter

Sifat Fisik

Senyawa

Produk

Reaksi

Nitrasi

Standar Metil

Nitrosalisilat

(MSDS)

Massa

Teoritis

Massa

yang

Dihasilkan

Wujud Serbuk Serbuk

11,82 g 8,58 g Warna Kuning Kuning

Bau Tajam Tajam

Titik leleh 126,70C 127 − 132

0C


senyawa produk nitrasi yang diperkirakan senyawa metil

nitrosalisilat mendekati standart senyawa metil nitrosalisilat yang

terdapat dalam MSDS [27]. Massa yang dihasilkan dari reaksi nitrasi

dengan perbandingan mol (1:2,5:7,5) yakni sebesar 8,58 g, massa

tersebut mendekati dengan massa teoritis pada senyawa metil

nitrosalisilat dengan satu subtitusi gugus NO2 yakni 11,82 g.

Berdasarkan data tersebut, maka dapat dimungkinkan bahwa hanya

terdapat satu gugus NO2 yang tersubtitusi dalam senyawa metil

nitrosalisilat. Kemudian untuk mendukung hasil identifikasi secara

fisik, dilakukan karakterisasi menggunakan FT-IR yang bertujuan

untuk mengetahui gugus fungsi yang ada dalam senyawa produk

reaksi nitrasi. Hasil analisis menggunakan instrumen FT-IR untuk

senyawa produk nitrasi ditunjukkan dalam gambar berikut:

33

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

-15

0

15

30

45

60

75

90

%T

3098

.23

2963

.22

2859

.07

1684

.50

1624

.71

1582

.28

1524

.42

1445

.35

1341

.20

1260

.19

1204

.26

1140

.61 1

076.

97

934.

25 845.

53

797.

31

747.

16

710.

52

639.

16

562.

01

521.

51 436.

64

Metil nitro salisilat 1_25_75



nitrasi

Puncak Bilangan

Gelombang (cm-1

)

Keterangan



3 1624,71 C=C alkena


NO2


6 1076,97 O−H (fenol)


spektrum FT-IR produk nitrasi pada Gambar 4.18 bila dibandingkan





.


-



C=O karbonil serta didukung adanya serapan C−O ester pada



34

terdapat vibrasi ulur dari gugus C=C aromatis. Serapan pada daerah


yaitu gugus O−H fenol. Gugus-

gugus yang terdeteksi dalam spektrum IR merupakan gugus-gugus

yang ada pada senyawa metil nitrosalisilat sehingga dapat

diperkirakan bahwa dalam produk nitrasi tersebut terdapat senyawa

metil nitrosalisilat.







Berdasarkan kromatogram seperti pada Gambar 4.19

menunjukkan adanya satu puncak serapan dengan waktu retensi

19,246 menit dan luas puncak 100%. Hal ini menunjukkan hanya

terdapat satu senyawa yang menyusun dan murni yang diduga

senyawa metil nitrosalisilat serta didukung dengan hasil spektra

massa yang menunjukkan m/z atau massa per muatan molekul metil

nitrosalisilat yakni 197. Spektrum massa dapat dilihat pada gambar

berikut:

Gambar 4.20: spektrum massa senyawa produk reaksi nitrasi




35
















dan spektra massa yang menunjukkan terdapat satu komponen


nitrosalisilat dengan berat molekul 152, dari beberapa uraian tersebut

maka dapat di mungkinkan bahwa senyawa yang terdapat dalam

produk nitrasi yakni murni dari senyawa metil nitrosalisilat. Struktur

dari metil nitrosalisilat dapat dilihat pada Gambar 4.21:


Pola fragmentasi dari senyawa metil nitrosalisilat dapat dilihat

pada Gambar 4.22

36

Gambar 4.22 pola fragmentasi senyawa metil nitrosalisilat

Berdasarkan pola fragmentasi dan hasil spektrum massa

produk reaksi nitrasi pada berbagai variasi mol diperoleh nilai base

37

peak m/z = 165 yang diperkirakan letak NO2 pada posisi C-5. Pada

posisi tersebut diperoleh struktur dari fragmentasi lebih stabil

dibandingkan dengan letak NO2 pada posisi C-3 karena letak gugus

NO2 pada posisi C-5 yang lebih jauh dengan gugus OH sehingga

interaksi intermolekulernya lebih kecil.

Mekanisme reaksi nitrasi dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.23 reaksi pembentukan ion nitronium

Gambar 4.24 subtitusi ion nitronium kedalam cincin benzena

4.5 Identifikasi dan Karakterisasi Senyawa Produk Reaksi Reduksi dengan Perbandingan Mol Nitrasi Metil Salisilat,

Asetat Anhidrid dan Asam Nitrat (1:2,5:2,5)

Hasil identifikasi secara fisik senyawa produk reaksi reduksi

dengan perbandingan mol nitrasi (1:2,5:2,5) dapat dilihat pada Tabel

4.11:

38

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

0

15

30

45

60

75

90

%T

3406

.05 30

93.6

1

2964

.39

1693

.38

1600

.81

1546

.80

1502

.44

1440

.73

1330

.79

1313

.43

1255

.57

1190

.00

1105

.14

1068

.49

929.

63

837.

05

748.

33

700.

11

640.

32 520.

74

FILTRAT NSAP-1 _ 25

Tabel 4.11: data sifat fisik senyawa produk reaksi reduksi

Parameter

Sifat Fisik

Senyawa

Produk Reaksi

Reduksi

Massa

Teoritis

Massa

yang

Dihasilkan

Wujud Padatan

1,69 g 0,42 g Warna Jingga

Bau Sedikit berbau


senyawa produk reaksi reduksi yang diperkirakan senyawa

nitrosalisil alkohol diperoleh senyawa dengan wujud padatan

berwarna jingga dan sedikit berbau. Sedangkan massa yang

diperoleh yakni sebanyak 0,42 g , massa tersebut memiliki rentang

yang cukup jauh jika dibandingkan dengan massa teoritis, hal ini

dapat disebabkan oleh kurang lamanya waktu yang digunakan dalam

proses reaksi reduksi. Kemudian untuk mendukung hasil identifikasi

secara fisik, dilakukan karakterisasi menggunakan FT-IR yang

bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang ada dalam senyawa

produk reaksi reduksi. Hasil analisis menggunakan instrumen FT-IR

untuk senyawa produk reduksi ditunjukkan dalam gambar berikut:

Gambar 4.25: spektrum IR senyawa produk reaksi reduksi

39


reduksi

Puncak Bilangan

Gelombang (cm-1

) Keterangan

1 3406,05 Vibrasi ulur O−H

2 3093,61 Vibrasi ulur C−H sp2

(cincin aromatik)

3 2964,39 Vibrasi ulur C−H sp3

4 1693,38 Vibrasi ulur C=O

5 1600,81 C=C aromatik


NO2


NO2

8 1330,79 Ikatan C−N

9 1313,43 Ikatan C−N


11 1105,14 O−H fenol

12 1068,49 O−H fenol


spektrum FT-IR produk reduksi pada Gambar 4.25 terdapat gugus

O−H pada serapan 3406,05 cm-1

, kemudian muncul serapan dari

C−H sp2 (cincin aromatik) pada 3093,61 cm

-1. Vibrasi ulur C−H sp

3

pada serapan 2964,39 cm-1

. Vibrasi ulur gugus fungsi C=O karbonil

ditunjukkan pada serapan 1693,38 cm-1

. Serapan 1600,81 cm-1

menunjukkan adanya vibrasi ulur dari gugus C=C aromatik. Pada

serapan 1546,80 cm-1

dan 1502,44 cm-1

menunjukkan adanya

serapan tajam dari gugus fungsi NO2. Ikatan C−N ditunjukkan pada

serapan 1330,79 cm-1

dan 1313,43 cm-1

. Vibrasi ulur gugus fungsi

C−O ester pada serapan 1255,57 cm-1

. Sedangkan pada serapan

1105,14 cm-1

dan 1068,49 cm-1

yaitu gugus O−H fenol. Gugus-gugus

yang terdeteksi dalam spektrum IR merupakan gugus-gugus yang

ada pada senyawa nitrosalisil alkohol dan senyawa metil 5-

nitrosalsilat sehingga dapat diperkirakan bahwa dalam produk

40

reduksi tersebut terdapat 2 senyawa penyusun yakni nitrosalisil

alkohol dan metil nitrosalisilat.

Selain itu dilakukan karakterisasi menggunakan SM untuk

mengetahui berat molekul dari senyawa produk reaksi reduksi.

Berikut merupakan hasil analisis spektra massa dari senyawa produk


Gambar 4.26: spektrum massa senyawa produk reaksi reduksi

Berdasarkan spektrum massa pada Gambar 4.26 terdapat

serapan pada berat molekul 168,133 g/mol yang diperkirakan

serapan dari senyawa nitrosalisil alkohol, namun berdasarkan

perhitungan secara teoritis berat molekul untuk senyawa nitrosalisil

alkohol sebesar 169 g/mol, hal ini dapat disebabkan adanya atom H

pada fenol yang terlepas dan terjadi resonansi sehingga senyawa

tersebut lebih stabil.


dilakukan baik secara fisik maupun menggunakan FT-IR dan SM,

senyawa produk reduksi memiliki sifat fisik berupa padatan

berwarna jingga dan sedikit berbau, sedangkan gugus-gugus fungsi

yang terdeteksi dalam spektrum IR senyawa produk reduksi

merupakan gugus-gugus fungsi pada senyawa nitrosalisil alkohol dan

metil nitrosalisilat, selain itu didukung dengan data yang diperoleh

spektra massa yang menunjukkan adanya berat molekul dari senyawa

nitrosalisil alkohol yakni 168,133 g/mol, dari beberapa uraian

tersebut maka dapat di mungkinkan bahwa terdapat senyawa

41

nitrosalisil alkohol dalam produk reduksi. Struktur dari nitrosalisil

alkohol dapat dilihat pada Gambar 4.27:

Gambar 4.27: struktur senyawa nitrosalisil alkohol

4.6 Identifikasi dan Karakterisasi Senyawa Produk Reaksi Reduksi dengan Perbandingan Mol Nitrasi Metil Salisilat,

Asetat Anhidrid dan Asam Nitrat (1:2,5:5)

Hasil identifikasi secara fisik senyawa produk reaksi reduksi

dengan perbandingan mol nitrasi (1:2,5:5) dapat dilihat pada Tabel

4.13:

Tabel 4.13: data sifat fisik senyawa produk reaksi reduksi

Parameter

Sifat Fisik

Senyawa

Produk Reaksi

Reduksi

Massa

Teoritis

Massa

yang

Dihasilkan

Wujud Padatan

1,69 g 1,00 g Warna Jingga

Bau Sedikit berbau


senyawa produk reaksi reduksi yang diperkirakan senyawa

nitrosalisil alkohol diperoleh senyawa dengan wujud padatan

berwarna jingga dan sedikit berbau. Sedangkan massa yang

diperoleh yakni sebanyak 1,00 g , massa tersebut memiliki rentang

yang cukup jauh jika dibandingkan dengan massa teoritis, hal ini

dapat disebabkan oleh kurang lamanya waktu yang digunakan dalam

proses reaksi reduksi. Kemudian untuk mendukung hasil identifikasi

secara fisik, dilakukan karakterisasi menggunakan FT-IR yang

bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang ada dalam senyawa

42

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

0

15

30

45

60

75

90

105

%T

3

Sintesis Nitrosalisil Alkohol dari Komponen Utama Minyak ...repository.ub.ac.id/155179/1/Nadhifatul Ainiyah.pdfGandapura melalui Reaksi Nitrasi serta Uji Aktivitas Antioksidan SKRIPSI

Documents