A. Tujuan

a. Mengenalkan dan mempelajari reaksi substitusi nukleofilik asil

B. Alat dan Bahan

a. Alat :

i. Corong Buchner

ii. Labu alas bulat

iii. Allihn

iv. Erlenmeyer

v. Pipet tetes

vi. Dropple plate

b. Bahan :

i. Asam salisilat

ii. Anhidrida asam asetat

iii. Asam sulfat pekat

iv. Alkohol 96%

v. Air hangat

vi. FeCl3

c. Rangkaian Alat

Corong Buchner

1. Corong Buchner sebagai

penyaring larutan dengan

bantuan pompa vakum

2. Labu hisap sebgai tempat

menampung desitrat

3. Selang untuk mengalirkan

kotoran ke pompa vakum

Allihn

C. Dasar Teori

Aspirin dibuat dengan mereaksikan asam salisilat dengan anhidrida asam

asetat menggunakan katalis H2SO4 pekat sebagai zat penghidrasi. Asam salisilat

adalah asam bifungsional yang mengandung dua gugus –OH dan –COOH.

Karenanya asam salisilat ini dapat mengalami dua jenis reaksi yang berbeda.

Dengan anhidrida asam asetat akan menghasilkan aspirin, sedangkan dengan

metanol ekses akan menghasilkan metil salisilat. Asam salisilat diubah melalui

perubahan dari gugus gugus fenol menjadi gugus ester asetat sehingga

membentuk senyawa asam asetilsalisilat. Asam ini bersifat lebih kuat daripada

asam salisilat tetapi tidak korosif. ( Kusuma, 2003 )

Aspirin atau asam asetil salisilat merupakan senyawa derivatif dari asam

salisilat. Aspirin berupa kristal putih dan berbentuk seperti  jarum. Dalam

pembuatan aspirin tidak akan dihasilkan produk yang baik jika suasananya berair,

karena asam salisilat yang terbentuk  akan terhidrolisa menjadi asam salisilat

berair. Aspirin diperoleh dengan proses asetilasi terhadap asam salisilat dengan

katalisator H2SO4 pekat. Asetilasi adalah terjadinya pergantian atom H pada

gugus –OH dan asam salisilat dengan gugus asetil dari asam asetil anhidrat.

Karena asam salisilat adalah desalat phenol, maka reaksinya adalah asetilasi

destilat phenol. Asetilasi ini tidak melibatkan ikatan C-O yang kuat dari phenol,

tetapi tergantung pada pemakaian, pemisahan ikatan –OH. Jika dipakai asam

karboksilat untuk asetilasi biasanya rendemen rendah. Hasil yang diperoleh akan

lebih baik. Jika digunakan suatu derivat yang lebih reaktif menghasilkan ester

asetat. Nama lain aspirin adalah metil ester asetanol (karena doperoleh dari

esterifikasi asam salisilat sehingga merupakan asam asetat dan fenilsalisilat).

Struktur Aspirin :

( Vogel, 1990)

 Sifat Fisik dan Sifat Kimia Aspirin

Sifat Fisik :

1. Bentuk kristal seperti jarum

2. Berwarna putih mengkilat

3. Dalam alkohol panas larut

4. Titik leleh 135-136 o C

5. Bilangan molekul: 180 g/mol

Sifat Kimia:

1. Dengan NaOH 10% terhidrolisa menjadi asam salisilat bebas

2. Dengan air terhidrolisis menjadi asam salisilat bebas dan asam asetat

3. Tidak terhidrolisis dalam asam lemak, karena dalam lambung tidak

diserap dahulu. Setelah dalam usus halus, dalam suasana basa dapat

terhidrolisis menghasilkan asam salisilat bebas. (Fieser, 1987)

Reaksi asetilasi merupakan jalur metabolisme obat yang mengandung fungsi amin

pertama hes N-asetilasi tidak banyak meningkatkan kelarutan air. Fungsi utama reaksi

asetilasi adalah membuat senyawa menjadi tidak aktif dan untuk diefektifikasi.

Kadang-kadang hasil N-asetilasi bersifat lebih reaktif daripada senyawa induk.

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi asetilasi adalah pemanasan. Dengan adanya

pemanasan sampai suhu tertentu, molekul akan putus ikatannya dan terionisasi.

Faktor lainnya adalah adanya perbedaan aktivasi enzim. (Wilcox, 1995)

D. Prosedur Kerja

a. Merangkai alat yang akan digunakan

b. Air dipanaskan dalam wadah sampai suhu 60-70oC

c. Asam salisilat 7g dan 20mL asam asetat anhidrida serta 5 tetes asam

sulfat pekat dimasukkan ke dalam labu alas bulat

d. Campuran larutan digojog dan segera ditutup

e. Labu alas bulat diletakkan dalam wadah berisi air panas. Diberikan

stearer dan jangan menyentuh dasar wadah.

f. Didiamkan selama 1 jam

g. Campuran didiamkan didalam wadah berisi es dampai terbentuk

endapan aspirin

h. Campuran disaring dengan corong Buchner dengan bantuan pompa

vakum

Prosedur Kerja Rekristalisasi

a. Kristal aspirin hasil penyaringan dilarutkan sampai homogen dalam

60mL alkohol 96%

b. Ditambahkan 75mL air hangat

c. Kemudian disaring kembali dengan corong Buchner hangat dengan

bantuan pompa vakum

d. Filtrat didiamkan dalam wadah berisi es sampai terbentuk endapan

kristal aspirin kembali

e. Endapan kristal disaring kembali dengan corong Buchner dengan

bantuan pompa vakum

f. Kristal dikeringkan dalam oven selama 15 menit

g. Kristal ditimbang dan dilakukan uji titik lebur

Prosedur Kerja Pengujian Aspirin

a. Kristal aspirin diambil sedikit dan diletakkan didalam dropple plate

b. Diteteskan alkohol 96% sampai larut

c. Diteteskan 5 tetes FeCl3

d. Bila larutan berwarna ungu berarti kristal aspirin yang dihasilkan

belum murni dan harus direkristalisasi kembali

E. Mekanisme reaksi

1. Reaksi Umum

2. Mekanisme Reaksi

CH3COOH

Protonasi oleh ion H+

Adisi Nukleofilik

Asam asetat anhidrida

Proton Shift

Reaksi Eliminasi

Deprotonasi

F. Perhitungan Rendemen

Organoleptis

o Asam anhidrida asetat : bening, cair

o Asam salisilat : putih, bubuk

o H2So4 : cair, bau menyengat

Penimbangan bahan

o Asam salisilat (Mr : 138,12)

Kertas kosong : 0,3929 gram

Kertas kosong + asam salisilat : 7,490 gram

Kertas sisa : 0,412 gram

Bobot asam salisilat : 7,078 gram

o Asam anhidrida asetat : 20 mL (Mr : 102,09)

Massa anhidrida asetat : 23,8 gram

o H2SO4 : 5 tetes = 0,25 mL

n Asam anhidrida asetat : 23,8 gram

102,09 = 0,233 mol

n Asam salisilat : 7,078 gram

138,12 = 0,051 mol

Reaksi yang terjadi :

C7H6O3 + C4H6O3 C9H8O4 + CH3COOH

M : 0,051 mol 0,233 mol

R : 0,051 mol 0,051 mol 0,051 mol 0,051 mol

S : - 0,182 mol 0,051 mol 0,051 mol

Massa teoritis C9H8O4 : 0,051 x 180,108

: 9,18 gram

Massa aspirin yang diperoleh :

Kertas kosong : 0,380 gram

Kertas kosong + kristal aspirin : 1,784 gram

Bobot aspirin : 1,404 gram

Rendemen = Berat Uji

Berat teoritisx 100 %

= 1,404 gram9,18 gram

x100 %

= 15,294 % b/b

Uji titik lebur : start melting : 138,5oC

End melting : 141,5oC

Organoleptis aspirin yang dihasilkan

Bentuk : serbuk (kristal jarum)

Warna : putih

Bau : tidak terlalu menyengat

G. Analisis Data

Berdasarkan data diatas didapat massa teoritis aspirin adalah 9,18 gram

namun massa praktis yang diperoleh adalah 1,404 gram. Dengan demikian

didapatkan rendemen sebesar 15,294% b/b. Pada pengujian titik lebur diperoleh

start melting aspirin sebesar 138,5oC dan end melting aspirin sebesar 141,5oC.

Secara teoritis tange titik lebur aspirin sebesar 141-144oC. Rendemen yang

didapatkan kecil karena kesalahan procedural misalnya penimbangan yang

kurang tepat dan terbuangnya larutan, serta proses pendinginan yang kurang

lama.

H. Pembahasan

Tujuan praktikum kali ini adalah untuk mengenalkan dan mempelajari reaksi

substistusi nukleofilik asil. Pada praktikum pembuatan aspirin itu menggunakan

prinsip reaksi asetilasi yang terjadi antara asam salisilat dengan anhidrida asetat yang

terjadi secara substitusi nukleofilik. Anhidrida asetat berperan sebagai elektrofil

dimana dia berperan sebagai penyedia gugus E+ supaya diserang oleh Nu, dan asam

salisilat sebagai nukleofil dimana dia akan menyediakan gugus nukleofil.

Pembuatannya dilakukan dengan mencampurkan asam salisilat sebanyak 7

gram, 20 mL asam asetat anhidrida dalam Labu Alas Bulat (LAB), kemudian

menambahkan 5 tetes asam sulfat pekat. Proses pencampuran tersebut dilakukan di

dalam lemari asam, asam sulfat pekat yang dimasukkan ke dalam LAB dimaksutkan

melalui dinding LAB agar pencampurannya lebih merata dan tidak menimbulkan

bercak pada LAB. Kemudian digojog dan masukkan stirer pada LAB dan dipasang

pada pipa allihn yang sudah dirangkai dengan peralatan pelengkap yang lainnya.

Posisi LAB tersebut tercelup ¾ bagian dalam baskom yang sudah diisi dengan air ¾

bagiannya. Kemudian dipanaskan pda suhu 60oC. Air tersebut dipanaskan hingga

suhu 60oC agar pencampuran dan reaksi berlangsung secara optimal. Jika suhu yang

digunakan lebih rendah, maka reaksi yang terjadi bisa berlangsung lama. Dan jika

suhunya melebihi maka aspirin yang mengandung gugus ester bisa rusak atau

mungkin memebentuk reaksi yang lain misalnya menjadi asam salisilat lagi. Proses

ini ditunggu hingga 1 jam. Kemudian didinginkan sampai mencapai suhu kamar dan

menambahkan air dingin sambil mengaduknya. Kemudian didinginkan dalam es

hingga terbentuk kristal atau endapan putih yang yang optimal. Kemudian dilakukan

penyaringan dengan corong buchner tersebut, dan selanjutnya akan melakukan

rekristalisasi.

Rekristalisasi adalah pemurnian zat padat dari pengotornya dengan

mengkristalkan ulang dengan zat tersebut. Prinsip rekristalisasi yaitu pemurnian zat

berdasarkan perbedaan kelarutan. Caranya endapan atau kristal dilarutkan dalam

etanol 70 mL, lalu disaring lagi dengan cara direndam dalam air es sampai terbentuk

kristal, kemudian kristal yang terbentuk disaring lagi dengan corong buchner, kristal

yang tersaring kemudian di oven supaya kering. Untuk kemudian dilakukan uji

kemurnian aspirin dan titik lebur aspirin.

Selain asam salisilat dan anhidrida asetat juga digunakan FeCl3 yang

digunakan saat uji aspirin. Dimana ketika hasil pemurniannya ditetesi dengan FeCl3

jika memberikan hasil warna ungu maka harus dilakukan rekristalisasi ulang. FeCl3

ini mengikat 6 tangan. Fenol yang mampu mengikat gugus OH pada benzen (fenolik)

atau asam salisilat. Dan dengan uji menggunakan FeCl3 ini dapat mengetahui asam

salisilat sudah habis bereaksi atau belum. Jika memberikan hasil warna kuning maka

kemurnian aspirin yang dibuat berarti sudah murni.

H2SO4 sebagai katalis dalam proses pembuatan aspirin ini. Prinsip kerja dari

katalis ini adalah mempercepat proses reaksi yaitu dengan menurunkan energi

aktivasi, tidak ikut bereaksi akan tetapi hasilnya akan muncul lagi.

Alkohol 96% digunakan sebagai pelarut aspirin, karena aspirin tidak larut

dalam air. Aquadest dalam praktikum digunakan dalam pembilasan sisa – sisa

campuran. Residu yang diperoleh yaitu anhidrida asetat lebih banyak mol, asam

salisilat sebagai pembatas karena lebih dulu habis, dan hasilnya adalah asetat sisa dan

aspirin. Selain alkohol melarutkan aspirin, digunakan alkohol juga supaya yang larut

hanya aspirin dan yang lain tidak ikut tersaring atau larut (tidak melarutkan pengotor

yang lain). Terdapat syarat – syarat larutan dapat direkristalisasi yaitu tidak bereaksi,

tidak berbahaya, tidak melarutkan zat pengotor, dan mudah untuk mengkristal

kembali.

Prinsip kerja corong buchner adalah menyaring dengan tidak mengurangi

rendemen sebagai keefektifan kerja. Dilakukan pemurnian, kristal yang diperoleh

(aspirin) dilarutkan dalam alkohol terlebih dahulu baru dengan air, karena aspirin

hanya larut dalam alkohol, ketika dilarutkan dalam air maka tidak akan larut malah

mendesak terjadinya bentuk kristal. Sedangkan ketika alkohol dicampur dengan

aquadest kemudian digunakan untuk melarutkan, maka etanol atau alkohol akan larut

dalam aquadest sehingga nantinya akan terbentuk kristal lagi. Dalam proses

pengujian aspirin dengan FeCl3 didapat oleh praktikan hanya berwarna kuning dan hal

itu berarti bahwa berhasil terdapat aspirin. Sedangkan pengujian dengan titik lebur

diperoleh start melting 138,5oC dan end melting 141,5oC. Ketika titik lebur berbeda,

kemungkinan tidak murni karena terdapat zat lain.

Proses refluks yaitu dapat digunakan untuk mempercepat reaksi pada reaksi

kesetimbangan. Misal A + B ↔ C yang berarti menguapnya C konstanta kurang

reaktif berjalan ke knan membentuk C baru. Jika konstanta C tidak berkurang, A + B

jenuh dan akan sulit untuk bereaksi. Anhidrida asetat mudah menguap, dan dapat

digunakan pada refluks ini supaya tidak terbuang atau menguap. Ketika anhidrida

asetat diganti dengan asam asetat secara mekanisme benar tapi kurang reaktif

sehingga hasilnya akan lebih sedikit.

Refluks, salah satu metode dalam ilmu kimia untuk men-sintesis suatu

senyawa, baik organik maupun anorganik. Umumnya digunakan untuk mensistesis

senyawa-senyawa yang mudah menguapa atau volatile dan juga digunakan dalam

kimia untuk memasok energi untuk reaksi-reaksi selama jangka waktu yang

panjang.Pada kondisi ini jika dilakukan pemanasan biasa maka pelarut akan menguap

sebelum reaksi berjalan sampai selesai. Refluks adalah teknik yang melibatkan

kondensasi uap dan kembali kondensat ini ke sistem dari mana ia berasal

Prinsip dari metode refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan

menguap pada suhu tinggi, namun akan didinginkan dengan kondensor sehingga

pelarut yang tadinya dalam bentuk uap akan mengembun pada kondensor dan turun

lagi ke dalam wadah reaksi sehingga pelarut akan tetap ada selama reaksi

berlangsung. Sehingga, mempercepat reaksi pada reaksi organik melalui pemanasan,

tanpa mengurangi volume (volume tetap), sehingga volume awal suatu cairan tidak

akan berubah atau sama seperti kondisi awal (Volume awal = Volume akhir).

Prosedur dari sintesis dengan metode refluks adalah semua reaktan atau

bahannya dimasukkan dalam labu alas bulat. Lalu dihubungkan ke kondensor Liebig,

seperti bahwa setiap uap yang dilepaskan kembali ke didinginkan cair, dan jatuh

kembali ke dalam bejana reaksi. Kemudian dimasukkan batang magnet stirer setelah

kondensor pendingin air terpasang, campuran diaduk dan direfluks selama waktu

tertentu sesuai dengan reaksinya. Lalu dipanaskan untuk mempercepat reaksi termal

dengan melakukan hal itu pada suhu tinggi (yaitu titik didih pelarut itu).

Keuntungan metode refluks :

1. Dapat dibiarkan untuk jangka waktu yang panjang tanpa perlu menambahkan

lebih pelarut atau takut bejana reaksi mendidih kering karena setiap uap

segera terkondensasi di kondensor.

2. Untuk mengekstraksi sampel-sampel yang mempunyai tekstur kasar dan tahan

pemanasan langsung.

3. Kondisi reaksi terkontrol dengan baik.

4. Rendemen bisa cukup banyak.

5. Reaksi berlangsung bisa bertahap

6. Dalam sintesis polimer, produk yang dihasilkan memiliki masa molekul yang

tidak kecil.

Kekurangan metode refluks :

1. Waktu reaksi, bisa 7-72 jam, bergantung reaksi.

2. Suhu yang bisa berubah, sehingga waktu tidak efektif

3. membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi dari

operator

4. larutan yang digunakan dapat jenuh karena ada keseimbangan

Pengujian aspirin dapat dilakukan dengan metode:

a. Pengujian dengan FeCl3

Reaksi asam asetil salisilat dengan FeCl3

I. Kesimpulan

Aspirin dibuat melalui reaksi substitusi nukleofilik antara asam

salisilat dengan anhidrida asetat dengan katalis sulfat pekat. Aspirin yang

didapatkan dimurnikan dengan ait dan alkohol 96%, kemudian

direkristalisasi dengan menggunakan corong Buchner. Pada praktikum ini

diperoleh aspirin sebanyak 1,404 gram dan diperoleh rendemen 15,294%

b/b, dengan titik lebur start melting : 138,5oC dan end melting 141,15oC.

J. Daftar Pustaka

Fieser, Louis. F. 1987. Experiment in Organic Chemistry, 3nd edition, Revised, D. C. Heath and Company : Boston. P. 205.

Wilcox. 1995. Experimental Organic Chemistry. New Jersey: Prentice Hall Inc. p. 199

Vogel. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta:  Kalman Media Pusaka