sintesis lakton dari asam miristat dengan penambahan ...repository.ub.ac.id/179351/1/muhamad ilham...

Sintesis Lakton dari Asam Miristat dengan Penambahan

Asam Perklorat Menggunakan Bantuan Refluks

SKRIPSI

Oleh:

Muhamad Ilham Ramdany

155090201111011

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

i

Sintesis Lakton dari Asam Miristat dengan Penambahan Asam

Perklorat Menggunakan Bantuan Refluks

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains dalam bidang Kimia

Oleh:

Muhamad Ilham Ramdany

155090201111011

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

Scanned by CamScanner

iv

Sintesis Lakton dari Asam Miristat dengan Penambahan Asam

Perklorat menggunakan bantuan Refluks

ABSTRAK

Limbah minyak pala memiliki kandungan asam miristat yang

tinggi yang dapat dimanfaatkan untuk sintesis lakton. Dalam penelitian

ini sintesis lakton dilakukan menggunakan metode refluks, dengan

penambahan reagen asam perklorat dalam penangas pasir pada suhu

tinggi. Sintesis lakton dilakukan waktu reaksi selama 3, 5, dan 7 jam.

Perbandingan variasi mol antara asam miristat dan asam perklorat

dilakukan pada (0,05 : 0,05) ; (0,05 : 0,75) ; (0,05 : 0,1 ) mol. Senyawa

lakton dari asam miristat hasil hidrolisis trimiristin dapat disintesis.

Karakterisasi sintesis lakton dilakukan dengan spektrofotometer FTIR.

Hasil spektrum FTIR ditunjukan dengan adanya pita serapan pada

daerah 1737,74 cm-1

yang diidentifikasi merupakan gugus fungsi

karbonil C=O (ester δ-lakton). Waktu reaksi yang optimal sintesis

senyawa lakton dari asam miristat adalah 7 jam dan rasio mol optimal

senyawa lakton adalah 1 : 1.

Kata kunci : Trimiristin, Asam Miristat, Hidrolisis, Karbonil (ester δ-

lakton), Asam Perklorat, Spektrofotometer FTIR

v

Synthesis Lactone From Myristic Acid by Addition of Percloric

Acid Using Reflux

ABSTRACT

Nutmeg oil contains high myristic acid which can be used for

lactone synthesis. In this study lactone synthesis was carried out using

the reflux method, with the addition of perchloric acid reagents in sand

baths at high temperatures. Lactone synthesis was carried out for 3, 5

and 7 hours reaction time. Comparison of mole variations between

myristic acid and perchloric acid was carried out at (0.05: 0.05); (0.05:

0.75); (0.05: 0.1) moles. The lactone compound from myristic acid

from the hydrolysis of trimiristine can be synthesized. Characterization

of lactone synthesis was carried out by FTIR spectrophotometer. The

results of the FTIR spectrum are indicated by the presence of

absorption bands in the area of 1737.74 cm-1

which are identified as

functional groups of carbonyl C = O (δ-lactone esters). The optimal

reaction time for synthesis of lactone from myristic acid is 7 hours and

the optimal mole ratio of lactone is 1: 1.

Keyword : Trimyristin, Myristic acid, Hydrolysis, Carbonyl (δ-lactone

esters), Percloric acid, Spectrofotometer FTIR

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat, karunia serta hidayah-Nya yang telah

memberikan kelancaran dan keselamatan, sehingga saya dapat

menyelesaikan skripsi saya dengan baik dan lancar.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar

sarjana di bidang sains kimia di Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya

Malang.

Dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna

bahwa selesainya skripsi saya ini tidak lepas dari dukungan, semangat,

serta bimbingan dari berbagai pihak selama penelitian ini berlangsung,

baik bersifat moril maupun materil, oleh karena-Nya, saya ingin

menyampaikan ucapan terima kasih antara lain kepada :

1. Kepada Allah SWT karena ridho dan karunia-Nya sehingga

saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar.

2. Kedua orang tua saya, saudara-saudara saya kakak ataupun

adik saya yang memberikan dukungan, doa secara lahir dan

batin sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak (Alm)Dr. Edi Priyo Utomo, M.S, Dr. Warsito, M.S dan

Drs. Suratmo, M.Sc sebagai pembimbing skripsi saya yang

telah memberikan ilmu, dukungan, saran, dan arahannya mulai

awal proses penelitian hingga penyusunan skripsi ini.

4. Bapak Drs. Sutrisno, M.Si selaku penasihan akademik saya

yang secara proses mulai awal perkuliahan memberikan

dukungan, semangat dan saran-saran yang membangun hingga

akhir perkuliahan.

5. Seluruh pihak yang berkontribusi langsung maupun tidak

langsung dilingkup tata usaha Jurusan Kimia atau Fakultas

MIPA di Universitas Brawijaya yang memberikan kelancaran

terhadap skripsi saya.

6. Sahabat-sahabat saya dari kawan Laboratorium Kimia

Organik sampai angkatan Kimia 2015 yang berjuang bersama-

sama dan telah memberikan dukungan, doa, dan semangat.

vii

Akhir kata, saya mengucapkan terima kasih kepada semua

yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, karena skripsi ini

masih jauh dari kata sempurna maka segala kritik dan saran bagi

saya sangat berarti untuk membangun dan terus berinovasi untuk

kemajuan kedepannya.

Malang, 04 Mei 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

LEMBAR PERNYATAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

KATA PENGANTAR vi

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

DAFTAR SINGKATAN xiii

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 4

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 Potensi Lemak Pala sebagai Asam Miristat 6

2.2 Sintesis Lakton 7

2.3 Peranan Refluks dalam Sintesis 9

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 11

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 11

3.2 Alat dan Bahan 11

3.2.1 Alat 11

3.2.2 Bahan 11

3.3 Tahapan Penelitian 11

3.4 Prosedur Penelitian 11

3.4.1 Rekristalisasi Trimiristin 11

3.4.2 Hidrolisis Trimiristin menjadi Asam Miristat 12

3.4.3 Sintesis Lakton 12

3.4.4 Karakterisasi Sintesis Lakton 12

3.4.4.1 Karakterisasi menggunakan Spektrofotometer FTIR 12

3.4.4.2 Karakterisasi menggunakan KG-SM 13

ix

3.4.5 Analisa Data 13

3.4.5.1 Presentase (%) rendemen 13

3.4.5.2 Presentase (%)yield 13

3.4.5.3 Analisis Spektrofotometer FTIR 14

3.4.5.4 Analisis Kromatografi Gas-Spektrometer Massa 14

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 15

4.1 Rekristalisasi Trimiristin 15

4.2 Hidrolisis Trimiristin menjadi Asam Miristat 17

4.2.1 Analisis Asam Miristat Menggunakan Spektrofotometer

FTIR 18

4.2.2 Analisis Asam Miristat Menggunakan Kromatografi Gas-

Spektrometer Massa (KG-SM) 20

4.3 Sintesis Lakton 21

4.4. Karakterisasi Sintesis Lakton menggunakan Spektrofotometer

FTIR 21

4.5 Pengaruh Lama Waktu Reaksi Terhadap Hasil Sintesis 23

4.6 Rasio Mol Antara Asam Miristat dengan Asam Perklorat

Terhadap Hasil Sintesis 27

BAB V PENUTUP 31

5.1 Kesimpulan 31

5.2 Saran 31

DAFTAR PUSTAKA 33

LAMPIRAN 37

x

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 : Hasil Rekristalisasi 15

Tabel 4.2 : Tabulasi Gugus Fungsi Trimiristin 16

Tabel 4.3 : Hasil Hidrolisis Trimiristin 18

Tabel 4.4 : Tabulasi Gugus Fungsi Asam Miristat 19

Tabel 4.5 : Tabulasi Gugus Fungsi Sintesis Lakton 23

Tabel 4.6 : Tabulasi Gugus Fungsi Lama Waktu Reaksi Terhadap

Hasil Sintesis 25

Tabel 4.7 : Tabulasi Gugus Fungsi Waktu 3 Jam Dengan

Intensitas 25


Intensitas 26


Intensitas 26

Tabel 4.10 : Tabulasi Gugus Fungsi Rasio Mol Asam Perklorat

Terhadap Hasil Sintesis 28

Tabel 4.11 : Tabulasi Gugus Fungsi 0,05 Mol Dengan Intensitas 28



Tabel D.1 : Tabulasi Etil Miristat hasil KG-SM 49

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 : Struktur Trimiristin 6

Gambar 2.2 : Reaksi Hidrolisis Trimiristin 7

Gambar 2.3 : Mekanisme Reaksi Pembentukan Lakton 8

Gambar 2.4 : Struktur Lakton 9

Gambar 4.1 : Spektra FTIR Trimiristin 16

Gambar 4.2 : Reaksi Hidrolisis Trimiristin menjadi Natrium

Miristat 17

Gambar 4.3 : Reaksi Pembentukan Asam Miristat dari

Natrium Miristat 18

Gambar 4.4 : Spektra FTIR antara Trimiristin (a) dan

Asam Miristat (b) 19

Gambar 4.5 : Spektra FTIR Asam Miristat 20

Gambar 4.6 : Reaksi Kimia Pembentukan Lakton 21

Gambar 4.7 : Spektra FTIR antara asam Miristat (a) dan

Sintesis Lakton (b) 22

Gambar 4.8 : Spektrum FTIR Sintesis Lakton 22

Gambar 4.9 : Hasil Sintesis Lakton Terhadap Lama Waktu Reaksi 24

Gambar 4.10 : Spektra FTIR Rasio Mol Asam Miristat dan

Asam Perklorat Terhadap Hasil Sintesis 27

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Skema Kerja Penelitian 37

Lampiran A.1 : Diagram Alir Penelitian 37

Lampiran A.2 : Prosedur Penelitian 38

Lampiran A.2.1 : Prosedur Rekristalisasi Trimiristin 38

Lampiran A.2.2 : Prosedur Hidrolisis Trimiristin 38

Lampiran A.2.3 : Sintesis Lakton menggunakan bantuan refluks 39

Lampiran B : Perhitungan 40

Lampiran B.1 : Pembuatan 100 ml NaOH 6 M 40

Lampiran B.2 : Pembuatan 0,05 mol Asam Miristat 40

Lampiran B.3 : Pembuatan 0,05 mol HClO4 70% 40



Lampiran B.6 : Perhitungan Rendemen Trimiristin 42

Lampiran B.7 : Perhitungan Rendemen Hidrolisis Trimiristin 43

Lampiran B.8 : Perhitungan %yield Etil Miristat 44

Lampiran C : Mekanisme Reaksi 45

Lampiran C.1 : Mekanisme reaksi Hidrolisis Trimiristin 45

Lampiran C.2 : Mekanisme reaksi Sintesis Lakton 47

Lampiran D : Karakterisasi Etil Miristat

menggunakan KG-SM 48

Lampiran D.1 : Total Ionic Chromatogram 48

Lampiran D.2 : Spektra Massa Puncak 1 pada TIC 48

Lampiran D.3 : Mekanisme pola Fragmentasi puncak

ke-1 Etil Miristat 49

Lampiran E : Gambar Kegiatan 53

xiii

DAFTAR SINGAKATAN

FTIR = Fourier Transform Infra-Red

KG-SM = Kromatografi Gas- Spektra Massa

KOH = Kalium Hidroksida

NaOH = Natrium Hidroksida

IUPAC = International Union of Pure and Applied Chemistry

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak pala merupakan salah satu komoditas ekspor yang

cukup besar di Indonesia, serta memiliki keunggulan di pasaran

dunia karena memiliki aroma yang khas dan hasil minyak yang

tinggi. Pala dikenal sebagai tanaman rempah yang memiliki nilai

ekonomis karena setiap bagian dari tanaman pala dapat dimanfaatkan

dalam berbagai industri. Perkembangan perdagangan internasional

dari bahan hasil tumbuhan termasuk minyak atsiri berkembang

sangat cepat dengan nilai yang sangat besar terutama adalah industri

flavor dan fragrance yang secara global memiliki nilai jual yang

sangat tinggi. Dengan berkembangnya industri di bidang makanan,

kosmetik, obat-obatan, aroma terapi, dan lain-lain. Untuk itu,

peluang dari buah pala sangat diperlukan dalam meningkatkan

pendapatan negara.

Minyak pala dibedakan menjadi dua, yaitu minyak lemak

(oleoresin) dan minyak atsiri. Untuk menghasilkan minyak atsiri dari

biji pala dengan cara isolasi menggunakan metode destilasi uap,

sehingga diperoleh hasil minyak dan residu berupa ampas atau

limbah produksi yang tidak dipakai. Mayoritas kandungan atsiri

dalam biji pala berupa α-kopaena, kariofilena, dan linalool. Minyak

lemak dari residu berupa ampas berwarna jingga seperti mentega,

diperoleh dari biji pala yang dipanaskan dan diberi tekanan hidraulik.

Minyak ini banyak mengandung trimiristin yang tidak digunakan

dalam makanan. Trimiristin merupakan suatu turunan senyawa ester

atau biasa dikenal lemak miristin, nama lain dari trimiristin adalah

trimiristat gliserol atau tritetradekanoat gliserol. Lemak ini larut

dalam pelarut alkohol, benzena, kloroform, dan dietil eter dan tidak

larut dalam air [1]. Residu yang berupa minyak lemak sampai saat ini

pemanfaatan masih kurang dikembangkan. Untuk meningkatkan

nilai dari limbah lemak pala menjadi sesuatu yang dimanfaatkan

dapat dibuat menjadi suatu flavor atau aroma yang memiliki harga

jual yang tinggi.

Sumber dan jenis flavor, baik digunakan untuk makanan dan

minuman maupun produk pangan lainnya, dapat dibedakan menjadi

2

dua kelompok yaitu flavor alami dan flavor tiruan. Flavor alami

termasuk didalamnya sari buah-buahan, minyak atsiri, ekstrak

flavor, oleoresin, isolates. Sementara flavor tiruan termasuk

senyawa-senyawa aroma kimia tunggal, seperti aldehida, ester,

alkohol, asam, keton, hidrokarbon, lakton [2]. Sehingga senyawa

trimiristin yang terkandung secara mayoritas dalam lemak pala dapat

dimanfaatkan sebagai flavor tiruan berupa senyawa kimia tunggal

seperti lakton dengan bahan dasar dari asam miristat yang telah

melalui proses transesterifikasi trimiristin.

Reaksi hidrolisis merupakan suatu metode yang dilakukan

untuk merubah senyawa trimiristin menjadi asam miristat dengan

penambahan asam atau basa. Dengan reaksi hidrolisis akan

menghasilkan produk berupa asam miristat dan gliserol. Asam

miristat berupa kristal berwarna putih sedikit berminyak, dan larut

dalam alkohol atau eter. Kegunaan asam miristat dapat digunakan

untuk pembuatan sabun, kosmetik, parfum, dan aditif pada makanan

[3]. Asam miristat adalah asam lemak yang mempunyai rantai 14-

karbon yang terdapat pada sebagian besar lemak hewani dan nabati,

terutama pada minyak kelapa, kelapa sawit, dan pala. Salah satu

manfaat pada asam miristat dapat dilakuan sintesis ester siklik salah

satunya yaitu lakton.

Reaksi pembentukan lakton dapat terbentuk dari siklisasi

intramolekul dari gugus asam lemak karboksilat dengan karbokation

dalam posisi 4 atau 5 pada rantai karbon. Lakton berupa ester siklik

yang menunjukan pembentukan ɣ-lakton dari asam lemak rantai

pendek biasanya dapat disintesis dengan penambahan asam pada

suhu tinggi. Lakton juga dapat ditemukan secara alami berupa ɣ- dan

δ-lakton banyak berkontribusi pada aroma dari mentega, keju serta

berbagai makanan dan buah. Kontribusi senyawa lakton begitu

penting dalam dunia industri terutama pada makanan dan minuman,

ketersediaan lakton yang terbatas menjadikan suatu senyawa tiruan

atau sintesis untuk senyawa lakton. Metode reaksi pembentukan

lakton dilakukan dengan asam lemak dan katalis asam sebagai

reagen yang akan membentuk lakton, asam yang digunakan pada

penelitian Terri dan Steven (2015) antara lain asam perklorat

(HClO4), asam sulfat (H2SO4), Amberlyst-15. Hasil rendemen yang

optimal pada pembentukan lakton yaitu menggunakan asam

perklorat (HClO4) dengan pembentukan lakton sebesar 88,2%. Suhu

3

yang lebih tinggi berjalan ketika titik didih pelarut sudah mencapai

titik didihnya ketika refluks berlangsung. Campuran reaktan tersebut

direaksikan dengan pengadukan secara terus menerus menggunakan

pengadukan magnetik. Reaksi terbentuknya lakton dikatakan selesai

ketika hasil sintesis dinetralkan dengan penambahan basa, baik KOH

atau NaOH. Penambahan basa menghasilkan perubahan warna dari

hitam menjadi kuning/merah yang menandakan dengan netralisasi

asam yang ada dalam campuran. pH diatur ke 5,3-6.0 dengan

bantuan buffer pH 5 (NaH2PO4, 519 g/4L) [4]. Metode pembentukan

lakton dilakukaan menggunakan cara yang konvensional yaitu

dengan cara refluks dengan lama waktu reaksi dari 5 jam sampai 8

jam. Teknik pemanasan dengan cara refluks dilakukan dengan

menggunakan sumber panas eksternal (seperti oil bath, water bath,

dan sand bath). Metode tersebut relatif lama karena lambat dalam

mentransfer energi ke dalam sistem karena sangat bergantung pada

konduktivitas termal dari suatu material yang digunakan.

Dalam suatu penelitian dalam pembentukan lakton terjadi

ketika suatu asam karboksilat dengan adanya gugus hidroksil pada

rantai karbon menggunakan katalis asam pada suhu tertentu dapat

terjadi, seperti pada beberapa asam lemak tak jenuh dapat

membentuk lakton dengan adanya katalis asam yang menyebabkan

siklisasi lakton, namun sampai saat ini penelitian tentang lakton

dengan asam lemak jenuh masih jarang dilakukan, pengembagan

lakton dengan asam lemak jenuh dilakukan oleh Nobori, H (1942)

yang berpendapat bahwa pembentukan lakton dari asam lemak jenuh

dapat dilakukan dengan reaksi autooksidasi dan penelitian oleh

Paquot dan de Goursac (1950), oksidasi asam lemak jenuh dengan

adanya katalis logam dapat membentuk suatu senyawa lakton.

Berdasarkan uraian tersebut, menarik untuk melakukan sintesis

lakton dari asam miristat dengan penambahan asam perklorat

mennggunakan bantuan refluks.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka diambil rumusan masalah

dari penelitian ini adalah:

1. Apakah senyawa lakton dapat disintesis dari asam miristat

dengan menggunakan asam perklorat (HClO4).

4

2. Bagaimana karakter fisiko kimia senyawa lakton yang

disintesis dari asam miristat

3. Berapa waktu optimum sintesis senyawa lakton dari asam

miristat menggunakan bantuan refluks

4. Berapa rasio mol optimum asam perklorat terhadap asam

miristat untuk menghasilkan senyawa lakton.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Refluks yang digunakan menggunakan penangas pasir.

2. Lemak pala yang digunakan adalah lemak hasil limbah dari

pengolahan yang dilakukan PT. Mitra Ayu Padang

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah dan batasan masalah yang dibuat

penelitian ini bertujuan:

1. Mensintesis senyawa lakton dari asam miristat hasil hidrolisis

trimiristin dengan menggunakan asam perklorat.

2. Menentukan karakter fisiko kimia senyawa lakton dari hasil

sintesis.

3. Menentukan waktu optimal untuk menghasilkan senyawa

lakton dari asam miristat menggunakan asam perklorat

dengan bantuan refluks.

4. Menentukan rasio mol optimal antara asam perklorat dan

asam miristat untuk menghasilkan senyawa lakton.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan

rujukan untuk pengembangan sintesis lakton dengan bantuan refluks.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Potensi Lemak Pala Sebagai Asam Miristat

Pala (Myristica fragrans Houtt) yang berasal dari keluarga

Myristicaceae, adalah biji rempah dari kawasan tropis yang berasal

dari Maluku, Indonesia [6]. Pala memiliki aroma yang sangat khas

dan menyengat serta rasa hangat, sedikit manis yang biasa digunakan

untuk bumbu masakan untuk berbagai jenis makanan yang

dipanggang, permen, daging, sosis, saus, sayuran, dan beberapa

minuman. Dalam penelitian tertentu pala mengandung zat yang dapat

mengakibatkan afrodisiak, karminatif, tonik, stimulan saraf,

aromatik, narkotika, sifat astringen, hipolipidemik, antitrombotik,

antijamur, antidisentrik, dan anti-inflamasi [7].

Komponen yang tidak menguap dari biji pala dinamakan

fixed oil atau lebih dikenal sebagai mentega pala. Mentega pala

merupakan bahan-bahan yang dapat larut dalam pelarut organik

tetapi tidak dapat terdestilasi. Kandungan fixed oil sebesar 20-40%

yang terdiri dari asam miristat, trimiristin dan gliserida dari asam

laurat, stearat dan palmitat [11]. Lemak biji pala dengan kandungan

sekitar 24-40%, yang merupakan sumber utama miristin. Berbeda

dengan minyak pala, lemak pala berwujud semi padat, berwarna

coklat kemerahan dengan aroma serta rasa pala. Manfaaat dari lemak

biji pala antara lain untuk pembuatan parfum, obat keseleo dan obat

rematik [13]. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Syarifuddin dkk.

2014, hasil isolasi trimiristin pada biji pala asal Banda didapatkan

hasil sebesar 80,02% dengan tingkat kemurnian mencapai 99,35%.

Hasil ini lebih baik daripada hasil isolasi pala Papua mendapatkan

rendemen sebear 79,55%, dengan tingkat kemurnian 99,220% [8].

Gambar 2.1 Struktur Trimiristin

6

Gugus fungsi ester dengan adanya katalis asam seperti HCl,

ester bereaksi dengan air (reaksi hidrolisis) untuk menghasilkan asam

karboksilat dan alkohol. Sebagai contoh etil asetat diubah menjadi

asam asetat. Disisi lain, bila reaksi hidrolisis berlangsung dalam

larutan NaOH dalam air, maka diubah menjadi natrium asetat yang

tidak bereaksi dengan etanol. Penyabunan (Saponification) mula-

mula digunakan untuk menjelaskan antara ester dan natrium

hidroksida menghasilkan molekul sabun. Penyabunan kini menjadi

istilah umum untuk reaksi hidrolisis basa dari semua jenis ester [12].

Hidrolisis ester dikatalis oleh asam dengan metode Fischer

Esterification. Penambahan air yang berlebih membuat

kesetimbangan membentuk asam karboksilat dan alkohol. Secara

dasar hidrolisis disebut saponifikasi, istilah saponifikasi (Latin,

saponis “sabun”) berarti “pembuatan sabun”. Sabun dibuat oleh

hidrolisis dasar lemak, yang merupakan ester dari asam karboksilat

rantai panjang (asam lemak) dengan triol gliserol. Ketika NaOH

menghidrolisis lemak maka menghasilkan garam natrium karboksilat

rantai panjang atau yang dikenal sebagai sabun [18].

Gambar 2.2 Reaksi Hidrolisis Trimiristin

2.2 Sintesis Senyawa Lakton

Senyawa ester siklik dibedakan menjadi dua yaitu lakton dan

laktam. Lakton merupakan suatu senyawa ester siklik yang terbentuk

dari pembentukan asam hidroksi dimana gugus asam karboksilat

bereaksi dengan gugus asam membentuk ester. Nama lakton

berdasarkan IUPAC dapat menambahkan istilah lakton pada akhir

nama induknya, dengan merubah akhir asam hidroksi menjadi –

olakton [18].

7

Gambar 2.3 Mekanisme Reaksi Pembentukan Lakton

Sintesis ɣ-Stearolactone dapat dilakukan dari asam oleat

menggunakan katalis asam perklorat 70% menggantikan asam sulfat

sebagai katalis yang biasa digunakan, dalam penelitian yang

dilakukan Showel, dkk (1967). Dilakukan sintesis ɣ-Stearolactone

dengan berbagai variasi seperti suhu, rasio mol antara asam perklorat

dengan asam oleat, pengadukan dan lama reaksi kemudian

ditentukan sebagai hasil yang optimal. Dari hasil penelitian tersebut

didapatkan waktu yang optimal, suhu dan rasio mol yang optimal

adalah pada lama waktu 5 jam, rasio mol 1 : 1 , dan suhu yang

optimal pada 85 ºC. Hasil tersebut dapat diketahui melalui

karakterisasi dari ɣ-lakton dengan spektrofotometer FTIR adanya

serapan pada bilangan gelombang 1780 cm-1

, dan serapan 1740 cm-1

merupakan δ-lakton. Dengan perlakuan diatas (%)yield dari ɣ-lakton

sebesar 74,7% dan 25,3% δ-lakton. Melalui spektrometer massa

hanya terdapat satu puncak ion molekul pada m/z 282 dengan tingkat

ionisasi rendah. Spektrum massa campuran memiliki dua puncak

yang kuat pada m/z 85 dan 99 yang masing-masing berhubungan

dengan fragmen cincin lakton yang dihasilkan dari pembukaan rantai

sampin dari ɣ- dan δ-lakton [5].

Hasil dari sintesis yang dihasilkan adalah ɣ- dan δ-

stearolactone. ɣ-lakton merupakan suatu molekul aromatik yang

memiliki flavor dan fragrance dari banyak produk alami. Untuk

misalnya, ɣ-heptalactone dikenal dengan aroma hazelnut dan rasa

8

karamel, ɣ-nonalactone memiliki aroma seperti krim atau aroma

kelapa, ɣ-decalactone dan ɣ-undecalactone memiliki aroma dan rasa

buah persik atau aprikot. ɣ-lactone secara alami memiliki dua

enansiomer berbentuk (R) dan (S) [10].

Gambar 2.4 Struktur Lakton

Dapat diketahui bahwa stabiliitas pada asam lemak jenuh

terhadap autooksidasi atau pembentukan radikal bebas yang

disebabkan oleh beberapa faktor seperti cahaya, panas, enzim,

hidroperoksida lebih besar dari pada yang tidak jenuh [20]. Sudah

pasti autooksidasi pada asam lemak melalui reaksi radikal bebas.

Nobori H (1942), berasumsi bahwa asam lemak jenuh dipecah

menjadi lakton oleh oksidasi termal, dilihat berdasarkan penentuan

nilai esterifikasi [21]. Adapun menurut Paquot dan de Goursac

(1950), bahwa oksidasi asam lemak jenuh dengan adanya katalis

logam dapat menyebabkan pembentukan senyawa seperti lakton

[22].

Reaksi radikal bebas dapat didefinisikan sebagai molekul

atau fragmen molekul yang mengandung satu atau lebih pada

elektron suatu atom atau molekul orbital [15]. Radikal bebas

merupakan molekul yang kehilangan satu atau lebih elektron pada

permukaan kulit luarnya. Seperti O2 merupakan struktur normal

dengan elektron, bila kehilangan suatu elektronya, struktur berubah

menjadi O2- atau Superoksida yang merupakan salah satu radikal

bebas [17].

2.3 Peranan Refluks dalam Sintesis

Refluks merupakan metode ekstraksi dengan bantuan

pemanasan. Faktor yang mempengaruhi proses ekstraksi diantaranya

jumlah pelarut dan waktu refluks [16]. Rangkaian refluks biasanya

terdiri dari labu alas bulat yang memiliki satu leher atau sampai tiga

9

leher pada labu, dilengkapi dengan kondensor yang mencegah

pelarut keluar dari sistem. Kondensor dialirkan air secara terus

menerus. Air yang bersirkulasi mendinginkan uap pelarut dan

membuat uap pelarut mengembun dan jatuh kembali dalam bejana

sehingga volume larutan tetap sama dan oleh karena itu dapat

dipanaskan dalam waktu yang lama. Dalam metode refluks adalah

titik didih pelarut yang digunakan. Jika menggunakan suhu yang

lebih tinggi digunakan penangas minyak atau penangas pasir.

Digunakan magnetik stirrer dalam refluks biasanya digunakan dalam

refluks pengadukan yang mengakibatkan pendistribusian panas bisa

merata selama proses reaksi [9].

Proses refluks dapat dilakukan untuk reaksi sintesis pada

suhu yang tinggi, dengan menggunakan penangas minyak atau pasir.

Faktor yang dapat mempengaruhi hasil dengan metode refluks adalah

reaksi dalam penangas minyak atau pasir bisa mencapai temperatur

250 ºC, namun kenyataannya suhu reaksi yang diperoleh tidak

konstan atau tidak mencapai suhu yang diinginkan, selain itu

dikarenakan pengadukan dengan magnetik stirrer selama reaksi

berlangsung bertujuan supaya dapat bercampur dengan sempurna

juga tidak konstan [19].

11

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(FMIPA) Universitas Brawijaya dan Laboratorium Institut Atsiri

Universitas Brawijaya. Analisis menggunakan Spektrofotometer

FTIR dan Kromatografi Gas-Spektrometer Massa (KG-SM)

dilakukan di UPT Instrumentasi Jurusan Kimia Universitas

Brawijaya.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Penelitian ini diperlukan beberapa peralatan untuk

menunjang berlangsung nya penelitian diantaranya erlenmeyer 1000

ml, beaker glass 100 ml, gelas ukur, pipet tetes, corong pisah, gelas

pengaduk, magnetic stirrer, pH meter, seperangkat alat refluks.

3.2.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini

diantaranya lemak pala mengandung trimiristin, asam perklorat

(HClO4), n-heksana, NaOH 6M, etanol, HCl pekat, akuades.

3.3 Tahapan Penelitian

1. Rekristalisasi Trimiristin dari lemak pala

2. Hidrolisis Trimiristin menjadi asam miristat

3. Sintesis lakton dari asam miristat

4. Karakterisasi lakton hasil sintesis

5. Analisis data

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Rekristalisasi Trimiristin

Ditimbang sebanyak 100 gram lemak pala dimasukan

kedalam erlenmeyer (N/S 29/32) kapasitas 1000 mL yang dilengkapi

dengan kondensor, kemudian ditambah sebanyak 400 ml aseton

dimasukan juga magnetik stirrer untuk pengadukan otomatis.

Selanjutnya dipanaskan pada hotplate sampai padatan larut

sempurna. Larutan yang diperoleh (keadaan panas) disaring

12

menggunakan corong Buchner (yang telah dipasang kertas saring)

sambil di vakum. Filtrat yang diperoleh didinginkan sampai

terbentuk padatan. Padatan yang dihasilkan dipisahkan terhadap

pelarut aseton dengan penyaringan menggunakan corong Buchner

(yang dipasang kertas saring) sambil di vakum. Dengan cara yang

sama dilakukan kembali proses rekristalisasi seperti langkah-langkah

diatas hingga diperoleh padatan berwarna putih. Padatan yang

diperoleh disimpan dalam beaker glass dan dimasukan dalam

desikator selama satu malam. Selanjutnya padatan ditimbang dan

dihitung rendemennya.

3.4.2 Hidrolisis Trimiristin menjadi Asam Miristat

Ditimbang 100 gram padatan Trimiristin hasil rekristalisasi,

dimasukan kedalam erlenmeyer 500 ml (N/S 29/32) dilengkapi

dengan kondensor, ditambah 75 ml larutan 6 M NaOH dan 50 ml

etanol. Kemudian campuran direfluks selama 45 menit dengan

pengaduk magnetik stirrer. Hasil refluks dalam keadaan panas

dimasukan kedalam beaker glass yang telah berisi akuades sebanyak

100 ml. selanjutnya sambil diaduk ditambahkan HCl pekat tetes

demi tetes sampai terbentuk padatan asam miristat.

3.4.3 Sintesis Lakton

Ditimbang sebanyak 11,41 gram (0,05 mol) asam miristat

kemudian dimasukan kedalam labu alas bulat leher tiga. ditambah 3

ml asam perklorat 70% (0,05 mol) dan 6 ml pelarut n-heksan. Labu

alas bulat dirangkai dengan kondensor dan dipanaskan diatas

pemanas pasir yang diletakan pada hotplate. Lama waktu refluks di

variasi 3, 5, dan 7 jam. Hasil sintesis didinginkan, kemudian

ditambahkan 10-15 mL n-heksan. Larutan diaduk hingga seluruh

padatan larut. Dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring.

Filtrat yang diperoleh diuapkan pada suhu ruang hingga diperoleh

cairan lebih pekat. Sintesis lakton juga dilakukan dengan variasi

rasio mol asam perklorat 0,075 dan 0,1 mol.

3.4.4 Karakterisasi Sintesis Lakton

3.4.4.1 Karakterisasi menggunakan Spektrofotometer FTIR

Hasil sintesis senyawa lakton dari asam miristat dianalisis

dengan menggunakan spektrofotometer FTIR. Hasil sintesis yang

13

diperoleh diambil 0,1 mg, dimasukan kedalam mortar diberi padatan

KBr sebanyak 0,2 mg. Kemudian digerus sampai halus dan

selanjutnya serbuk dimasukan kedalam alat press dengan cara

mengencangkan baut sampai membentuk film/ pellet. Setelah itu,

pellet dimasukan kedalam holder dan di discanning pada bilangan

gelombang 4000-400 cm-1

.

3.4.4.2 Karakterisasi menggunakan Kromatografi Gas-

Spektrometer Massa (KG-SM) Analisis produk dari Etil Miristat dilakukan dengan

menginjeksikan sampel sebanyak 0,3 μL menggunakan syringe pada

instrumen KG-SM Shimadzu QP2010S. Dengan kondisi alat sebagai

berikut :

Jenis kolom : Kolom kapiler Restrex Rtx-5

Panjang kolom : 30 m

Diameter : 0,55 mm

Temp. Kolom : 60-310 ºC

Kecepatan alir gas : 50 mL/menit

Gas Pembawa : Helium.

Masing-masing puncak dari TIC discanning untuk

menghasilkan spektra massa nya.

3.4.5 Analisa Data

3.4.5.1 Presentase (%) rendemen

Massa yang diperoleh dari rekristalisasi trimiristin digunakan

untuk menentukan persen (%) rendemen dengan cara perbandingan

antara massa yang diperoleh dengan massa awal dikali 100% dengan

rumus :

3.4.5.2 Presentase (%) yield

Untuk menentukan %yield menggunakan rumus sebagai

berikut :

14

Massa teoritis diperoleh dari persamaan reaksi antara mol

reaktan yang direaksikan menjadi produk, sedangkan hubungan

stoikiometri reaktan dengan produk digunakan untuk menentukan

hubungan antara mol reaktan dan produk. Massa experiment

digunakan untuk menentukan massa produk berdasarkan experiment.

Massa sampel dari Etil Miristat didapatkan untuk menentukan

%yield.

3.4.5.3 Analisis Spektrofotometer FTIR

Data mengenai pita-pita spetrum FT-IR yang diperoleh dari

hasil analisis digunakan untuk memastikan jenis gugus fungsional

dalam senyawa yang dianalisis.

3.4.5.4 Analisis Kromatografi Gas-Spektrometer Massa Puncak-puncak yang dihasilkan dari data total ionic

chromatogram (TIC) dan spektra massa (MS) yang diperoleh dari

hasil analisis KG-SM digunakan untuk menentukan jumlah

komponen dalam sampel, sedangkan %area dari masing-masing

puncak digunakan untuk menentukan kelimpahan dari masing-

masing komponen.

Pada m/s yang diperoleh dari scanning masing-masing

puncak TIC digunakan untuk mengetahui berat molekul (ion

molekul) dan pola fragmentasi (ion-ion fragmen). Selanjutnya

digunakan untuk menentukan struktur dan membuktikan senyawa

yang bersangkutan.

15

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Rekristalisasi Trimiristin

Hasil Rekristalisasi Trimiristin dengan aseton diperoleh

berdasarkan Tabel 4.1. Trimiristin yang awal berwarna kuning

menjadi warna putih terjadi karena Trimiristin sudah terpisah dengan

pengotornya pada saat rekristalisasi terjadi. Trimiristin akan larut

bersama aseton ketika pemanasan berlangsung dan akan membentuk

kristal kembali pada suhu ruang. Pengotor yang tidak diinginkan ikut

larut bersama aseton dan menyisakan trimiristin murni dengan

dilakukan penyaringan.

Tabel 4.1 Hasil Rekristalisasi

Massa Awal

(gram)

Massa setelah

Rekristalisasi

(gram)

Rendemen

(%)

100 82,2 82,2

50 45,3 90,6

100 84,4 84,4

Rata-rata 85,73

Dari Tabel 4.1 diperoleh rata-rata rendemen yang didapat

setelah dilakukan rekristalisasi sejumlah 85,73%. Hal ini diikuti

dengan tidak terdapat lagi pengotor dalam trimiristin.

Untuk mengetahui gugus fungsi penyusun senyawa

trimiristin melalui spektrofotometer FTIR dilihat pada Gambar 4.1

berikut :

16

Gambar 4.1 Spektrum FTIR Trimiristin

Berdasarkan Gambar 4.1 disajikan dalam Tabel 4.2 untuk

mengetahui gugus fungsi penyusun Trimiristin sebagai berikut :

Tabel 4.2 Tabulasi Gugus Fungsi Trimiristin

Gugus Fungsi

Bilangan

gelombang

(cm-1

)

Intensitas

%T Ketajaman

Stretching C-H sp3 2918,10 10 Kuat

Ikatan karbonil

C=O (Ester)

1733,89 13,96 Kuat

Bending CH3 1469,66 39,33 Kuat

Ikatan C-O 1178,43 25,56 Kuat

Gugus fungsi Trimiristin berdasarkan Tabel 4.2 didapatkan

pita-pita serapan pada bilangan gelombang 2918,10 cm-1

, yang

menandakan adanya Stretching C-H sp3 dengan ketajaman spektrum

17

yang kuat. Pada pita serapan bilangan gelombang 1733,89 cm-1

,

diidentifikasi merupakan gugus fungsi dari karbonil C=O (ester)

dengan ketajaman spektrum yang kuat, hal ini membuktikan bahwa

trimiristin merupakan trigliserida dari lemak yang tersusun atas

rantai karbon yang panjang dan merupakan suatu senyawa ester. Pita

serapan pada bilangan gelombang 1469,66 cm-1

menandakan adanya

Bending CH3. Kemudian teridentifikasi pita serapan pada bilangan

gelombang 1178,43 cm-1

ditandai dengan adanya ikatan C-O (eter)

dengan ketajaman yang kuat.

4.2 Hidrolisis Trimiristin menjadi Asam Miristat

Reaksi hidrolisis trimiristin menjadi asam miristat dihasilkan

padatan berwarna sedikit kuning krem, sesuai karakter dari asam

miristat yang berwarna sedikit kuning krem. Selama proses hidrolisis

molekul trimirisin akan terpecah dengan bantuan molekul air, hasil

dari pemecahan molekul tersebut terdiri dari senyawa gliserol dan

asam miristat. Hidrolisis trimiristin akan membentuk garam natrium

miristat ketika terjadi pemanasan dengan adanya katalis NaOH.

Berikut reaksi kimia ketika trimiristin bereaksi dengan NaOH

membentuk natrium miristat :

Gambar 4.2 Reaksi Hidrolisis Trimiristin menjadi Natrium Miristat

Ketika seluruh trimiristin telah terhidrolisis menjadi garam

natrium miristat, penambahan HCl diperlukan untuk mereaksikan

garam natrium miristat menjadi asam miristat dengan hasil samping

berupa garam NaCl, hasil samping NaCl dipisahkan dengan

dilarutkan dalam air, atau dalam hal ini kristal asam miristat dicuci

dengan air supaya garam NaCl larut bersama air. Berikut reaksi

kimia yang terjadi ketika penambahan HCl :

18

Gambar 4.3 Reaksi pembentukan Asam Miristat dari Natrium

Miristat

Setelah ditimbang berat asam miristat yang diperoleh, maka

didapatkan rendemen dari asam miristat seperti pada Tabel 4.3

berikut :

Tabel 4.3 Hasil Hidrolisis Trimiristin

Massa Awal

Trimiristin (g)

Massa Asam

Miristat (g)

Rendemen

(%)

50 48,7 97,4

100 95,3 95,3

60 54,4 90,6

Rata-rata 94,43

Berdasarkan Tabel 4.3 yang disajikan, diperoleh rendemen

hasil hidrolisis trimiristin menjadi asam miristat sebesar 94,43%.

Secara mekanisme reaksi hidrolisis trimiristin menjadi asam miristat

dapat dilihat pada Lampiran C.1.

4.2.1 Analisis Asam Miristat Menggunakan Spektrofotometer

FTIR

Hasil hidrolisis trimiristin yang berupa asam miristat

dilakukan analisis menggunakan spektrofotometer FTIR untuk

mendukung gugus-gugus fungsi pembentuk asam miristat. Berikut

hasil analisis FTIR antara trimiristin dan asam miristat disajikan pada

Gambar 4.4 :

19

Gambar 4.4 Spektrum FTIR antara Trimiristin (a) dan Asam

Miristat (b)

Tabel 4.4 Tabulasi Gugus Fungsi Asam Miristat

Gugus Fungsi

Bilangan

gelombang

(cm-1

)

Intensitas

%T Ketajaman

Streching O-H 3451,18 56,63 Sedang

Streching C-H sp3 2918,86 10 Kuat

Ikatan Karbonil C=O

(Asam Karboksilat)

1701,86 20,89 Kuat

Bending CH3 1468,49 38,31 Kuat

Streching C-O 1289,12 45,25 Sedang

Hasil identifikasi asam miristat menggunakan

spektrofotometer FTIR, didapatkan pita-pita serapan spektrum pada

bilangan gelombang 3451,10 cm-1

yang teridentifikasi bahwa gugus

fungsi tersebut merupakan ikatan O-H, kemudian pada pita serapan

20

2918,86 cm-1

yang merupakan gugus fungsi dari ikatan C-H sp3 dan

mengalami stretching C-H, pita serapan pada daerah 1701,86 cm-1

merupakan serapan dari gugus fungsi karbonil C=O (asam

karboksilat), pita serapan 1468,49 cm-1

adalah gugus fungsi dari

alkana ikatan C-H. Jika dibandingkan dengan trimiristin pada

serapan 1178,43 cm-1

adanya ikatan C-O dengan intensitas yang

cukup tinggi mengalami pergeseran ke 1289,17 cm-1

yang

merupakan Streching C-O, dibandingkan dengan trimiristin pita

serapan daerah yang mengalami pergeseran diikuti dengan intensitas

yang lebih kecil pada asam miristat yang menandakan terjadinya

pemutusan ikatan setelah dilakukan hidrolisis trimiristin.

Spektrum asam miristat menggunakan spektrofotometer

FTIR dilihat pada Gambar 4.5 berikut :

Gambar 4.5 Spektrum FTIR Asam Miristat

4.2.2 Analisis Asam Miristat Menggunakan Kromatografi

Gas-Spektrometer Massa (KG-SM)

Analisis Asam Miristat menggunakan KG-SM didapatkan

%yield dari senyawa yang diduga merupakan etil miristat adalah

42,6% berdasarkan Lapiran B.8. Dengan pola fragmentasi untuk

membuktikan senyawa tersebut merupakan etil miristat dilihat pada

21

Lampiran D.2. Jumlah dari etil miristat yang terbentuk dapat

membuktikan bahwa reaksi hidrolisis trimiristin terjadi dan

menghasilkan senyawa asam miristat.

4.3 Sintesis Lakton

Proses sintesis lakton dilakukan dengan cara konvensional

menggunakan refluks pemanas pasir. Berdasarkan penelitian yang

dilakukan oleh Showel, J.S dkk. (1967), untuk melakukan sintesis

lakton dilakukan menggunakan reagen asam berupa asam perklorat

(HClO4) dan asam oleat pada suhu 85ºC dengan perbandingan rasio

mol antara asam perklorat (HClO4) dan asam oleat 1 : 1 dalam waktu

5 jam refluks [3]. Pada penelitian ini mengadopsi pada penelitian

yang dilakukan oleh Showel, J.S dkk. (1967), namun untuk reagen

yang digunakan adalah asam miristat dengan suhu yang tinggi

menggunakan penangas pasir. Pemanasan pada suhu tinggi dilakukan

berdasarkan mekanisme reaksi pada Lampiran C.2, pembentukan

lakton dapat dilakukan dengan adanya reaksi radikal. Rantai karbon

jenuh lebih sulit dilakukan sintesis dibandingkan rantai karbon yang

tidak jenuh. Reaksi kimia pembentukan lakton ditunjukan pada

Gambar 4.6 berikut :

Gambar 4.6 Reaksi Kimia Pembentukan Lakton

4.4 Karakterisasi Sintesis Lakton menggunakan

Spektrofotometer FTIR

.Pada Gambar 4.7 menunjukan perbandingan analisis

Spektrofotometer FTIR dari asam miristat dengan sintesis lakton.

22

Gambar 4.7 Spektrum FTIR antara asam miristat (a) dan Sintesis

Lakton (b).

Pada gambar diatas beberapa pita serapan yang berbeda

antara asam miristat (a) dan sintesis lakton (b) dalam pita serapan

1737,74 cm-1

.

Hasil sintesis lakton dianalisis menggunakan

spektrofotometer FTIR ditunjukan pada Gambar 4.8 berikut :

Gambar 4.8 Spektrum FTIR Sintesis Lakton

23

Berdasarkan pada Gambar 4.8 diatas, gugus fungsi yang

spesifik teridentifikasi pada serapan 2918,10 cm-1

dan 2850,59 cm-1

yang menujukan serapan Streching C-H sp3, adanya serapan pada

1737,74 cm-1

yang menunjukan gugus fungsi Karbonil C=O (Ester

siklik δ-lakton), yang didasarkan pada hasil penelitian yang

dilakukan Showel, J.S dkk (1967), bahwa identifikasi senyawa

lakton dapat diketahui pada bilangan gelombang 1780 cm-1

untuk

gugus fungsi karbonil C=O (ester ɣ-lakton) dan 1740 cm-1

untuk

gugus fungsi senyawa karbonil C=O (ester δ-lakton) [3]. Namun

dalam serapan pada bilangan gelombang tersebut lemah dan

berhimpitan dengan serapan pada bilangan gelombang 1701,10 cm-1

yang merupakan pita serapan dari gugus fungsi dari karbonil C=O

(asam karboksilat).

Tabel 4.5 Tabulasi Gugus Fungsi Sintesis Lakton

Gugus Fungsi

Bilangan

Gelombang

(cm-1

)

Intensitas

%T Ketajaman

Streching C-H sp3 2918,10

10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-Lakton) 1737,74

58,61 Sedang

Karbonil C=O

(Asam karboksilat) 1701,10

18,35 Kuat

Bending CH3 1467,73 53,15 Sedang


4.5 Pengaruh Lama Waktu Reaksi Terhadap Hasil Sintesis

Hasil sintesis lakton terhadap variasi waktu dianalisis

menggunakan spektrofotometer FTIR yang ditunjukan pada

Gambar 4.9 berikut :

24

Gambar 4.9 Spektrum Hasil Sintesis Lakton Terhadap Lama Waktu

Reaksi

Pada Gambar 4.9 diatas dapat diketahui perbedaan spektra

FTIR antara waktu reaksi yang digunakan, diketahui pita serapan

gugus karbonil C=O (ester δ-Lakton) yaitu pada bilangan gelombang

1737,74 cm-1

. Namun dalam hal ini memiliki perbedaan antara lama

waktu reaksi 3, 5, dan 7 jam, terletak pada intensitas dari serapan IR

gugus fungsi karbonil tersebut, pada waktu reaksi 3 jam tidak

menunjukan adanya pita serapan pada daerah tersebut hal ini

dimungkinkan reaksi belum terjadi ketika waktu tersebut, dengan

melibatkan reaksi radikal berlangsung secara spontan pada suhu yang

tinggi dan lama waktu reaksi tertentu. Dalam pernyataan ini bisa

dilihat dengan lama waktu reaksi antara 5 dan 7 jam, pada pita

serapan daerah 1737,74 cm-1

muncul dengan %T yang berbeda

menandakan adanya gugus fungsi karbonil C=O (Ester δ-lakton).

Tabulasi gugus fungsi dari lama waktu reaksi terhadap hasil

sintesis dapat dilihat pada Tabel 4.6 berikut :

25

Tabel 4.6 Tabulasi gugus fungsi lama waktu reaksi terhadap hasil

sintesis

Bilangan Gelombang (cm-1

) Gugus Fungsi

Asam Mirisat 3 Jam 5 Jam 7 Jam

3451,18 - - - Ikatan O-H

2918,86 2918,10 2918,10 2920,03 C-H sp3

- - 1737,74 1737,74

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

1701,86 1701.10 1701,10 1704,96

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1468,49 1465,80 1467,73 1465,80 Bending CH3

1289,17 1301,86 1290,29 1290,29 Streching C-O

Tabel 4.7 Tabulasi gugus fungsi waktu 3 Jam dengan Intensitas

Gugus Fungsi 3 Jam

(cm-1

) Intensitas %T Ketajaman

C-H sp3 2918,10 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

- - -

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1701.10 17,19 Kuat



26


Gugus Fungsi 5 Jam

(cm-1


C-H sp3 2918,10 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

1737,74 58,61 Sedang

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1701,10 18,35 Kuat




Gugus Fungsi 7 Jam

(cm-1


C-H sp3 2920,03 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

1737,74 46,16 Sedang

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1704,96 20,69 Kuat



Berdasarkan pada Tabel 4.7, 4.8, dan 4.9, reaksi optimal

didapatkan terhadap hasil sintesis lakton secara kualitatif adalah 7

jam. Ditinjau berdasarkan tabel diatas %T yang diperoleh pada

waktu 3 jam tidak terdapat spektrum pada daerah 1737,74 cm-1

, lama

27

reaksi 5 jam didapatkan spektrum pada bilangan gelombang 1737,74

cm-1

dengan %T sebesar 58,61 sedangkan pada lama waktu reaksi 7

jam pada bilangan gelombang 1737,74 cm-1

dengan %T sebesar

46,16. Hal ini bisa dipengaruhi oleh konformasi dari ester siklik pada

lakton, jika semakin lama waktu reaksi terjadi maka akan mencapai

kestabilan dari suatu konformasi tersebut. Konformasi pada senyawa

alkana siklik, cincin yang lebih kecil akan kurang stabil seperti

senyawa siklopropana dan siklobutana yang mempunyai ikatan sudut

sebesar 60º dan 90º, perbedaan pada stabilitas disebabkan adanya

ketegangan sudut (Angle strain) atau ketegangan cincin (ring strain),

kestabilan dicapai ketika rantai karbon berada pada posisi delta (δ)

dengan sudut ikatan mendekati sudut tetra hedral yaitu pada sudut

110,9º dan strain torsionalnya relatif kecil, pada konformasi ini juga

dapat mengalami pelipatan/ pengerutan untuk menuju struktur yang

stabil.

4.6 Rasio Mol Antara Asam Miristat Dengan Asam Perklorat

Terhadap Hasil Sintesis

Hasil sintesis lakton dengan variasi rasio mol dianalisis

dengan spektrofotometer FTIR ditunjukan pada Gambar 4.10

berikut :

28

Gambar 4.10 Spektrum FTIR Rasio Mol Asam Miristat dan Asam

Perklorat Terhadap Hasil Sintesis

Tabulasi rasio mol asam miristat dan asam perklorat

terhadap hasil sintesis dilihat pada Tabel 10.

Tabel 4.10 Tabulasi gugus fungsi rasio mol asam perklorat terhadap

hasil sintesis

Bilangan Gelombang (cm-1

) Gugus Fungsi

Asam Mirisat 0,05 0,075 0,1

3451,18 - - - Ikatan O-H

2918,86 2920,03 2918,10 2918,10 C-H sp3

- 1737,74 - -

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

1701,86 1704,96 1701,1 1701,1

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1468,49 1465,80 1465,80 1465,80 Bending CH3

1289,17 1290,29 1288,36 1290,29 Stretching C-O

Tabel 4.11 Tabulasi gugus fungsi 0,05 mol dengan Intensitas

Gugus Fungsi 0,05 mol

(cm-1


C-H sp3 2920,03 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

1737,74 46,16 Sedang

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1704,96 20,69 Kuat

29


(cm-1






(cm-1


C-H sp3 2918,10 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

- - -

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1701,1 15,01 Kuat


Stretching C-

O 1288,36 40,7 Sedang



(cm-1


C-H sp3 2918,10 10 Kuat

Karbonil C=O

(Ester δ-

Lakton)

- - -

Karbonil C=O

(asam

karboksilat)

1701,1 14,56 Kuat

30


(cm-1



Stretching C-O 1290,29 42,33 Sedang

Berdasarkan informasi pada Tabel 4.11, 4.12, dan 4.13

diketahui variasi mol optimum sintesis senyawa lakton dari asam

miristat adalah 1 : 1. Pita serapan yang diidentifikasi merupakan

gugus fungsi karbonil C=O (ester δ-lakton) ditunjukan pada daerah

1734,74 cm-1

. Pada variasi mol lainnya tidak terdapat pita serapan

pada daerah tersebut, dapat diasumsikan dengan adanya keinaikan

jumlah mol pada asam perklorat, dimungkinkan terjadi pembentukan

produk lain dengan reaksi radikal tersebut sehingga menurunkan

hasil sintesis.

31

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan

bahwa :

1. Senyawa lakton dapat disintesis dari asam miristat hasil

hidrolisis trimiristin dengan reagen asam perklorat yang

direfluks pada suhu 120 oC menggunakan pemanas pasir.

2. Karakter senyawa lakton hasil sintesis dari asam miristat

memiliki pita serapan pada bilangan gelombang 1737,74

cm-1

, sebagai ciri khas dari gugus karbonil C=O (Ester δ-

lakton).

3. Reaksi optimal sintesis senyawa lakton dari asam

miristat menggunakan asam perklorat diperlukan waktu

7 jam.

4. Rasio mol optimal sintesis senyawa lakton dari asam

miristat menggunakan asam perklorat adalah (1 : 1).

5.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian dengan reagen lain seperti

hidrogen peroksida (H2O2), atau penghasil radikal lain untuk

mengetahui hasil sintesis lakton yang diperoleh.

33

DAFTAR PUSTAKA

[1] Imanuel B. D. Kapelle, Marsela S. Laratmase. 2015. Isolasi

Trimiristin dari Biji Pala dan Sintesis Metilester

Menggunakan Katalis Heterogen, Jusursan Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura,

Ambon.

[2] Mellido, D. 1968. Creating Carbonated Beverage Flavors.

Food Technology. 22(11). Page 65 – 68.

[3] Prihanjani Megasari. 2006. Sintesis Ester Glukosa Miristat

melalui Interesterifikasi antara Etil Miristat dan Glukosa

Pentaasetat, Skripsi Sarjana, Departemen Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian

Bogor : Bogor.

[4] Steven C. Cermak dan Terry A. Isbell. 2015.Synthesis of δ-

Stearolactone from Oleic Acid. New Crops Research. Peoria

[5] Jonh S. Showell, Daniel Swern, dan Wilfred R. Noble. (1967).

Percloric Acid Isomerization of Oleic Acid. Eastern Regional

Research Laboratory. Philadelphia

[6] Gils, C.V., Cox, P.A., 1994. Ethnobotany Of Nutmeg In The

Spice Islands. J. Ethnopharmacol. 42, 117–124.

[7] Tajuddin., Ahmad, S., Latif, A., Qasmi, I.A., Amin, K.M.Y.,

2005. An Experimental Study Of Sexual Function

Improving Effect Of Myristica Fragrans Houtt. (Nutmeg).

BMC Complement. Altern. Med. 5 (16), 1–7.

[8] Syarifuddin Idrus, Marni Kaimudin, Risna F. Torry, dan

Reynaldo Biantoro.2014. Isolasi Trimiristin Minyak Pala

Banda Serta Pemanfaatannya Sebagai Bahan Aktif Sabun.

Balai Riset dan Standardisasi Industri Ambon. Ambon

[9] Sankar Parhi, S., Pandu Rangaiah, G., & Jana, A. K.

(2018). Optimizing Reboiler Duty and Reflux Ratio Profiles

34

of Vapor Recompressed Batch Distillation. Separation and

Purification Technology.doi:10.1016/j.seppur.2018.12.

[10] Joseph Zucca, Grasse, Jean Mane. 2008. Stereoselective

Preparation of Gamma-Lactones. US 2008/0108116A1

[11] Devi, P. 2009. The Compound Maceliganisolated from

Myristica fragrans.European Journal of Pharmacy Research.

2(11): 1669 – 1675

[12] Chang, Raymond.2004. Kimia Dasar : Konsep-konsep Inti.

PT.Gelora Aksara Pratama. Erlangga. Jakarta

[13] Freedman, B., Butterfield, R. O., & Pryde, E. H.

(1986). Transesterification kinetics of soybean oil 1. Journal

of the American Oil Chemists’ Society, 63(10), 1375–

1380.doi:10.1007/bf02679606

[14] FAO.1994.Nutmeg and Derivatives Grenade: FAO

Corp.Document Repository

[15] Barry Halliwell dan John M.C.G, 2015, Free Radicals in

Biology and Medicine, Department of the University of

Oxford, UK doi:10.1093/acprof:oso/9780198717478.001.0001

[16] Laksmiani, N.P.L, Susanti, Widjaya, Rismayanti, A. M,

Wirasuta IM.A.G, Pengembangan Metode Refluks Untuk

Ekstraksi Andrografolid Dari Herba Sambiloto, Jurusan

Farmasi, FMIPA, UNUD, Bali

[17] Kumalaningsih, S. 2006. Antioksidan Alami Penangkal

Radikal Bebas, Sumber manfaat ,Cara penyediaan, dan

Pengolahan. Surabaya : Trubus. Agrisarana.

[18] Leroy G. Wade. 2013.Organic Chemistry. Pearson. London.

Inggris.

[19] Hidayati, B.N, Tatang S. J, Dwiarso R, 2014, Studi Perlakuan

Reaksi Isomerisasi 3-Carene Menjadi 4-Carene

Menggunakan Katalis Natrium-O-Klorotoluena.

Indonesian Journal of Chemical Reasearch.

35

[20] Kenji Watanabe dan Yasushi Sato, 1969, Conversion of Some

Saturated Fatty Acids, Aldehydess, and Alcohols into ɣ- and

δ-Lactones, Laboratory of Food Science and Technology,

Nagoya. DOI: 10.1080/00021369.1970.10859626

[21] H. Nobori, J. Soc. Chern. Ind., 45, 1308 (1942).

[22] C. Paquot and F. de Goursag, Bull. Soc. Chirn. France, 1950,

172.

37

LAMPIRAN

LAMPIRAN A. SKEMA KERJA PENELITIAN

A.1 Diagram Alir Penelitian

Rekristalisasi Lemak Pala

Hidrolisis Trimiristin menjadi asam miristat

dengan katalis NaOH

Sintesis Lakton menggunakan bantuan refluks

Variasi lama waktu reaksi refluks terhadap hasil

sintesis 3, 5, 7 jam

Variasi rasio mol asam miristat dan asam

perklorat (0,05 : 0,05); (0,05 : 0,075);

(0,05 : 0,1) mol

Karakterisasi hasil sintesis

Analisis Data

38

A.2 Prosedur Penelitian

A.2.1 Prosedur Rekristalisasi Trimiristin

- Ditimbang sebanyak 100 gram trimiristin dimasukan dalam

erlenmyer 1000 ml

- Ditambah 500 ml aseton

- Dipanaskan dan diaduk sampai larut sempurna

- Disaring menggunakan vakum (telah berisi kertas saring)

sampai terbentuk kristal

- Disaring kembali dengan vakum sampai padatan kering dan

berat konstan

- Dilakukan kembali prosedur diatas

A.2.2 Prosedur Hidrolisis trimiristin

- Hasil rekristalisasi ditimbang sebanyak 50 gram dimasukan

kedalam erlenmeyer 500 ml

- Ditambah 75 ml NaOH 6M kedalam erlenmeyer 500 ml

- Ditambah 50 ml etanol sampai trimiristin larut sempurna

- Dilakukan refluks selama 45 menit

- Hasil refluks dimasukan dalam gelas kimia yang berisi 100

ml akuades

- Ditambahkan HCl pekat sambil diaduk sampai terbentuk

endapan

Rekristalisasi Trimiristin

Hasil

Trimiristin

39

- Disaring dengan vakum (telah berisi kertas saring) sampai

kering dan berat konstan

A.2.3 Sintesis lakton menggunakan bantuan refluks

- Ditimbang sebanyak 11,41 gram (0,05) masukan kedalam

beaker glass

- Ditambahkan sebanyak 3 ml HClO4 0,05 mol

- Dirangkai alat untuk refuks

- Hasil sintesis didinginkan

- Ditambahkan sebanyak 10 ml pelarut n-heksana

- Disaring menggunakan kertas saring

- Pelarut diuapkan

Hasil

Asam Miristat

Hasil

Dikarakterisasi :

Spektrofotometer FTIR

40

Lampiran B. Perhitungan

B.1 Pembuatan 100 ml NaOH 6 M

Mr NaOH : 40 gr/mol

Volume NaOH : 100 ml/0.1 L

B.2 Pembuatan 0.05 mol Asam miristat

Mr C14H28O2 : 228,3709 gr/mol

B.3 Pembuatan 0,05 mol HClO4 70%

ρ : 1,664 gr/ml

Mr : 99,451 gr/mol

- Menghitung massa

41

- Menghitung volume

ᴝ 3 ml


ρ : 1,664 g/ml

Mr : 99,451 g/mol

- Menghitung massa

- Menghitung volume

ᴝ 4,5 ml


42

ρ : 1,664 g/ml

Mr : 99,451 g/mol

- Menghitung massa

- Menghitung volume

ᴝ 6 ml

B.6 Perhitungan Rendemen Trimiristin

A. Trimiristin ke-1

B. Trimiristin ke-2

43

B. Trimiristin ke-3

B.7 Perhitungan Rendemen Hidrolisis Trimiristin

A. Hidrolisis Trimiristin ke-1

B. Hidrolisis Trimiristin ke-2

C. Hidrolisis Trimiristin ke-3

44

B.8 Perhitungan %yield Etil Miristat

A. Mol Asam Miristat

Asam Miristat = 10 gram

= 0,043 mol

B. Massa Teoritis

Massa Teoritis = mol x Mr

= 0,043 mol x 256 gram/mol

= 11,21 gram

C. Mol Etil Miristat (hasil penelitian)

Massa Etil Miristat = 5,85 gram

D. Massa Hasil Penelitian

Massa Etil Miristat diperoleh melalui analisis KG-SM dengan

melihat dari %area yang dimiliki oleh etil miristat.

% area = 81,17%

Massa Percobaan = %area x massa sampel

= 81,17% x 5,85 gram

45

= 4,78 gram

E. %yield Etil Miristat

= 42,6%

Lampiran C. Mekanisme Reaksi

C.1 Mekanisme reaksi Hidrolisis Trimiristin

47

C.2 Mekanisme reaksi Sintesis Lakton

48

Lampiran D. Karakterisasi Etil Miristat menggunakan KG-SM

D.1 Total Ionic Chromatogram

D.2 Spektra Massa Puncak 1 pada TIC

49

Tabel D.1 Tabulasi Etil Miristat hasil KG-SM

Nomor

Puncak

Waktu

Retensi %Area

Pola

Fragmentasi

(m/z)

SI Perkiraan

Senyawa

1 30,88 87,22

41,57,73,88,

101,115,157,

171, 185,

227, 241

96

CH3(CH2)12C

OOC2H5

2 31,06 1,64 27,33,35,47,

59, 71 69

Tetramethyle

ne Diborane

3 34,911 11,14 41,57,73,88,

101,157 97

C18H36O2

D.3 Mekanisme pola fragmentasi puncak ke-1 Etil Miristat

53

Lampiran E. Gambar Kegiatan

Rekristalisasi Trimiristin Hasil Rekristalisasi

Hidrolisis Trimiristin Hasil Hidrolisis

Refluks Penangas Pasir Sintesis Lakton

sintesis lakton dari asam miristat dengan penambahan ...repository.ub.ac.id/179351/1/muhamad ilham...

Documents