BAB I PENDAHULUAN
Ester adalah salah satu turunan asam karboksilat karboksilat yang sering dipakai dalam bidang kefarmasian. Ester yang mengandung gugus hidrokarbon memiliki ciri yang khusus diantaranya memilik bau yang khas. Ester dapat disintesis dari asam karboksilat dan alkohol, dari halida asam dan alkohol, dari anhidrida dan suatu alkoh alkohol ol atau atau fenol, fenol, serta serta dari dari suatu suatu karbok karboksil silat at dan alkil halida halida reakti reaktif. f. Pada Pada umumnya umumnya ester dibuat dibuat dengan dengan reaksi langsung langsung antara suatu asam karboksilat karboksilat dan suat suatu u alkoh alkohol ol deng dengan an kata katali liss asam. asam. Reak Reaksi si ini ini biasa biasa dike dikena nall deng dengan an reaks reaksii esterifikasi. Katalis yang digunakan biasanya adalah asam sulfat pekat. Selain sebagai katalis, asam sulfat pekat juga dapat menyerap air yang dihasilkan dari reaksi ini. Katalis asam sulfat pekat berperan berperan pada bagian bagian awal yaitu pada proses protonasi gugus karbonil. Penggunaan asam dalam hal ini tidak hanya sebagai katalis tetapi juga menjaga asam karboksilat tetap dalam bentuk asam sehingga dapat bereaksi dengan nukleofil. Esterifikasi merupakan reaksi yang berlangsung lambat dan dapat balik(reersibel!. "aju esterifikasi suatu asam karboksilat dipengaruhi oleh halangan sterik dalam dalam alko alkoho holl maup maupun un asam asam karb karbok oksi silat latny nya. a. Seda Sedang ngka kan n kuat kuat dari dari asam asam karboksilat karboksilatnya nya hanya hanya memegang memegang peranan peranan kecil dalam laju pembentuk pembentukan an ester. ester. Semakin Semakin kecil kecil halang halangan an sterikn steriknya ya,, maka maka laju esterif esterifika ikasi si akan akan semaki semakin n cepat, cepat, begitu pula sebaliknya. Spesi yang kurang terintangi akan lebih disukai. #ntuk memperoleh rendemen kuat dari ester, kesetimbangan harus digeser ke arah sisi ester. Salah satu cara yang biasa digunakan adalah dengan menggunakan salah satu $at pereaksi yang murah secara berlebihan atau dengan cara membuang salah satu produk dari dalam campuran reaksi. %alam makalah ini dibahas proses sintesis dari n&butil asetat. n&butil asetat adalah salah satu jenis ester yang disintesis dari n&butanol dan asam asetat glasial. n&butil asetat adalah cairan yang tidak berwarna, mudah terbakar, dan memiliki bau lemah seperti buah pisang. %alam kehidupan sehari&hari, se hari&hari, n&butil asetat biasa digunakan digunakan sebagai pelarut dalam produksi pernis dan produk produk lainnya. lainnya. Selain itu, juga biasa digunakan sebagai perasa buah pada permen, es krim, dan keju. 'util
asetat juga dijumpai pada beberapa jenis buah, dimana dengan senyawa kimia lain akan memberikan bau yang khas. 'uah apel, terutama arietas Red %elicious memiliki bau khas karena aktiitas dari senywa ini. Pada reaksi pembuatan n&butil asetat, n&butanol berperan sebagai nukleofilik yang akan menyerang atom ) karbonil pada asam asetat. Karena melibatkan dua molekul sebagai reaktan, yaitu n&butanol dan asam asetat, maka reaksi ini dapat digolongkan ke dalam reaksi subtitusi nukleofilik *( S+*!.
*
BAB II SINTESIS PREPARAT A. Prosedur Asli
o , g of n&butyl alcohol (stockroom! in a - ml round bottom flash ml of concentrated sulfuric acid and - g of glacial acetic acid (side shelf! are added. / boiling stone is introduced before heating and mi0ture is reflu0ed for thirty minutes. he reaction mi0ture is transferred into a *- ml beaker glass and the acid present are neutrali$ed with a percent a1ueous solution of sodium carbonate, using litmus paper as an indicator. he a1ueous layer in is remoed in separatory funnel, and the organic portion washed with - ml of water. he ester is allowed to stand oer anhydrous calcium chloride for at least one hour. he fraction boiling between *2 3 *4 ) is collected. he e0perimental yield appro0imately g. the refractie inde0 is determined. he product is handed in.
B. Mekanisme Reaksi H 3C
H2
OH
O
6
7
H2
C
C
H 3C
C
H 3C
C
OH
C H2
OH
H 3C
OH
C
H2 C
H3 C
OH
OH
OH
O
C H2
7
&6
H 3C
C
OH
H2
H
H 3C
O
C C H2
C H2
C H2
OH 7
76
H 3C
C
H2 C
H 3C C H2
OH 2
O C H2
OH
H 3C
&628
H2 C
H 3C
OH
CH
H 3C
O
H 3C
C H2
C H2
7
&6
H2 C C H2
H3 C
H3C
H2 C
CH2 H2 C
C
O
n&butil asetat
5
O
C
O C H2
Reaksi esterifikasi n&butil asetat berlangsung melalui serangkaian tahap protonasi dan deprotonasi. ahap pertama, adanya ion 6 dari katalis asam sulfat akan memprotonasi asam asetat glasial sehingga atom ) dari gugus karboksilat menjadi reaktif.
n&butanol yang bertindak
sebagai nukleofilik kemudian menyerang atom ) pada gugus karboksilat dari asam asetat. Pada keadaan transisi, atom 8 dari gugus alkohol melepas proton. Sedangkan atom 8 pada gugus karboksilat dari asam asetat menyerang proton dari katalis asam sulfat. Keadaan ini tidak stabil sehingga segera setelahnya akan dilepaskan 6*8. 9ugus 6 *8 dapat bertindak sebagai nukleofil yang dapat menyerang gugus karbonil sehingga reaksi bisa reersibel. /tom ) dari gugus karboksilat menjadi tidak stabil setelah melepas 6*8, sehingga akan membentuk ikatan rangkap dengan atom 8 yang lain. /tom 8 yang berikatan rangkap dengan atom ), juga berikatan dengan atom 6. Kemudian terjadi pelepasan ion 67 ini sehingga akan terbentuk n&butil asetat. :on 67 akan ditangkap kembali oleh katalis.
C. Bahan dan Alat
/lat ; & "abu alas bulat - ml
buah
& 9elas ukur ml
buah
& Pendingin balik
buah
& 9elas beaker *- ml
buah
& )orong pisah
buah
& Erlenmeyer ml
buah
& "abu distilasi leher pendek - ml
buah
& Pendingin udara
buah
& Penangas udara
buah
& ermometer 5<)
buah
& )orong kecil
buah
& )orong tangkai panjang
buah
& Statif dan klem
* set
& Kaki tiga
buah
2
& Pembakar 'unsen
buah
'ahan ; . n&butanol )65)6*)6*)6*86 '=
;42,*
>umlah
; , gram ? 5,<* ml
d*
;,@
itik didih
; 4 3 @ )
itik leleh
; &A )
n*
; ,5AA5
Pemerian
;)air, terbakar dengan api yang bercahaya kuat, meninggalkan noda pada kertas , bau seperti B fusel oilB tapi lebih lemah.
Kelarutan
;"arut dalam alkohol, eter dan pelarut organik lainnya.
'ahaya
;#ap dapat mengakibatkan iritasi pada mata, hidung, tenggorokan, sakit kepala, ertigo dan kantuk, radang pada kornea, pandangan buram, lakrimasi atau photophobia, dermatitis, gangguan pendengaran, depresi )+S.
*. /sam asetat glasial )65)886 '=
;<,-
>umlah
;,- gram ? 2,*- ml
d <,<4(li1!
; ,-5
d <,<(sol!
; ,*<<
d *-
; ,2A
itik didih
; @ )
itik leleh
; <,4 )
Pemerian
; )airan jernih, tidak berwarna, bau tajam.
-
Kelarutan
;"arut dalam air, alkohol, gliserol, eter, karbon tetraklorida ())l2!. Praktis tidak larut dalam karbon disulfida.
'ahaya
;'ila tertelan dapat mengkorosi saluran cerna, beserta muntah, hematemesis, diare, kolaps, uremia.
5. /sam sulfat pekat 6*S82 '=
;A@,@
>umlah
; ml
d
; ,@2
itik didih
; *A )
itik leleh
; ) (anhidrat!
Pemerian
;>ernih,
tidak
berminyak,
berwarna, tidak
sangat
korosif,
berbau,
punya
daya
cairan tarik
(afinitas! tinggi terhadap air, tidak terlihat di udara dan juga dalam banyak substansi organik. Kelarutan
;"arut dalam air dan alkohol dengan menghasilkan panas dan terjadinya kontraksi olume.
'ahaya
;erlalu banyak terkena menyebabkan iritasi mata, kulit,
hidung,
tenggorokan,
edema
paru&paru,
bronkitis, efisema, conjungtiitas, stomatis, erosi gigi, trakeobronkitis, rasa terbakar pada kulit dan mata, dermatitis. 2. +atrium Karbonat C +a*)85 '=
;-,AA
d
; *,-5
itik leleh
; @- )
Pemerian
; Serbuk higroskopis, tidak berbau, rasa basa.
Kelarutan
; "arut dalam 9liserolD 5,- bagian air (suhu kamarD *,* bagian air (suhu 5- )!. ak larut dalam alkohol.
<
'ahaya
;#ap
menyebabkan
disertai
batuk
iritasi dan
membran
pemendekan
mukosa, nafas.
Kontakmlangsung menyebabkan iritasi kulit dan kemerahan, dengan larutan konsentrat menyebabkan erythema. -. =agnesium sulfat anhidrat =gS82 '=
;*,54
>umlah
;Secukupnya
%ibuat dari magnesium sulfat heptahidrat =gS82.46*8, '= ? *2<,24 Pemerian
;6ablur, tidak berwarna, tidak berbau, rasa dingin, asin, dan pahit. %alam udara kering dan panas merapuh.
Kelarutan
;"arut dalam ,- bagian air, agak sukar larut dalam etanol.
D. Cara er!a
.
, g n&butil alkohol dimasukkan ke dalam labu alas bulat, kemudian ditambahkan kedalamnya ml asam sulfat pekat dan - g asam asetat glasial.
*. Ke dalam labu alas bulat ditambahkan batu didih secukupnya dan dipasang pendingin /llighn. 5. )ampuran direfluks selama 5 menit dengan penangas air terhitung sejak air pada penangas air mendidih. 2. 6asil reaksi kemudian ditaruh ke dalam gelas beker *- ml. -. %itambahkan kedalamnya larutan natrium karbonat C secukupnya untuk menetralkan sisa asam. #ntuk mengecek digunakan kertas lakmus merah. <. )ampuran dimasukkan ke dalam corong pisah untuk memisahkan antara fase air dan fase organik, fase organik dikeluarkan lewat kran pada bagian bawah.
4
4. "apisan organik dicuci dengan - ml air, kemudian fase organik tersebut yang mengandung ester dipisahkan dari fase air @. ase organik ditambah =gS8 2 secukupnya di dalam gelas erlenmeyer dan dibiarkan selama - menit. A. /lat distilasi segera disiapkan. . ase organik yang akan didestilasi disaring. . ase organik didistilasi dan destilat ditampung pada suhu konstan yaitu antara *2&*4 ). *. 6asil n&butil asetat yang telah didestilasi ditimbang berat akhirnya kemudian ditentukan indeks biasnya.
E. Skema er!a
ml 6*S82 pekat , g n&butanol 7 -, g asam asetat glasial
pendingin balik labu alas bulat
refluks 5 menit
campuran masuk beker
@
+a*)85 C
kertas lakmus
=gS82 anhidrat secukupnya )orong pisah %iamkan selama ase organik
menit
as e ai r
cuci dengan - ml air Saring pada labu destilasi
A
ermometer
"abu destilasi leher pendek
Pendingin udara
ampung destilat pada suhu *2F &*4 F
imbang dan tentukan
indeks biasnya
". Hasil Reaksi
6asil teoritis n&butil alkohol
? , gram G , g
? ,2A@ mol ? ,- mol
#$%&'
as. /setat glasial ? - gram G -, g
? ,*2A@ mol ? ,*- mol
()%)*
H'S+$ ,
)65)886 7 )6 5()6*!*86
)65)88)6*()6*!*)65
=
,*- mol
,- mol
&
R
,- mol
,- mol
,- mol
S
, mol
&
,- mol
'erat n&butil asetat teoritis ? ,- mol 0 <,< ? 4,2*2 gram
Penimbangan bahan ; •
n&butil alkohol ? , g ?5,4 ml
•
,@A@ asam asetat glacial ? - g ? 2,5 ml
• • •
,2A* asam sulfat pekat ? ml +a*)85 C ? gram dalam ml =gS82 anhidrat ? secukupnya
*. 6/S:" PR/K:S Penimbangan
;
'erat botol 7 $at
?
4 gram
'erat botol kosong
?
4@ gram
'erat $at
?
4 gram
. PR8SE+ 6/S:" H/+9 %:%/P/
Prosen hasil yang didapat ? berat hasil praktis 0 C berat hasil teoritis
? 4 g
0 C
4,2*2 g ? 2,*5C
BAB III U-I EMURNIAN
#ji kemurnian dalam suatu sintesa diperlukan untuk mengetahui tingkat kemurnian dari suatu preparat yang dihasilkan untuk kemudian dibandingkan dengan literatur. #ji kemurnian untuk preparat berbentuk cair meliputi indeks bias dan titik didih.
A. PENENTUAN INDES BIAS
'ila suatu berkas cahaya dari udara masuk ke dalam $at cair maka cahaya ini akan dibiaskan sehingga arahnya akan berubah. 'esarnya perubahan arah cahaya dipengaruhi jenis atom dan susunannya dalam molekul. :ndeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya daklam udara terhadap kecepatan cahaya dalam bahan I media. :ndeks bias tergantung pada tekanan dan suhu, karena pada tekanan dan suhu yang berbeda kerapatan atom&atom berbedea pula. :ndeks bias adalah besaran yang spesifik dari suatu $at sehingga dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya pengotor dalam suatu senyawa. >ika suatu bahan mengandung pengotor atau tidak murni dapat ditunjukkan dengan harga indeks biasnya (yang kemudian dibandingkan engan harga indeks bias senyawa murninya dari literatur! menunjukkan harga yang berbeda dengan senyawa murni. +amun pada dasarnya keadaan di laboratorium berbeda pada saat praktikum dan literatur, sehingga biasanya sulit mendapat besaran yang sama dengan literatur. Penentuan indeks bias dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut Refraktometer /''E. /lat ini menggunakan sinar polikromatis yang kemudian didifraksikan oleh prisma yang ada di alat. 'erkas sinar tersebut kemudian mengenai $at sehingga dapat dilakukan pengamatan.
*
)ara kerja; . /lat dihubungkan dengan stop kontak listrik. *. Prisma pemantul sinar dibuka. 5. Prisma dan alas tempat sampel dibersihkan menggunakan aseton dengan bantuan kapas. 2. Sampel diteteskan merata di tempat sampel dengan menggunakan pipet bersih (permukaan prisma jangan sampai tergores!. -. Prisma ditutup kembali. <. "ampu dipasang di depan prisma. 4. /lat dinyalakan dengan menarik tombol ke atas, lalu bagian lensa diamati. @. /pabila belum terjadi gelap setengah, tombol di samping kanan (coarse adjust ! diputar sampai terjadi gelap setengah pada tampilan. A. /pabila batas antara gelap terang kurang jelas, tombol di bawah lensa pengamatan ( fine adjust ! diatur sedemikian rupa hingga batas antara gelap terang tampak jelas (tidak ada warna pelangi di daerah perbatasan!. . Setelah batas antara gelap dan terang menjadi jelas I tajam, tombol coarse adjust diatur hingga batas tersebut berada tepat di tengah persilangan medan optik. >ika tampilan seperti ini sulit didapatkan, kemungkinan sampel yang diteteskan pada prisma kurang sehingga harus ditambahkan lagi. . ombol di samping kiri ditekan ke bawah hingga di lensa pengamatan tampak angka&angka yang dilengkapi skala. *. %ibaca angka tepat di garis ertikal yang memotong skala atas (sampai 2 angka di belakang koma, angka yang terakhir adalah perkiraan!, sedangkan skala bawah di sini tidak digunakan. 5. emperatur yang terbaca pada termometer dicatat. 2. "ampu dimatikan dengan menekan tombol kiri ke posisi tengah. -. Prisma pemantul sinar dibuka dan dibersihkan memakai aseton dengan menggunakan kapas. <. "angkah (*! sampai (-! diulangi sebanyak dua kali. 4. Setelah selesai, kabel penghubung stop kontak listrik dengan alat dicabut. @. 6asil pemeriksaan indeks bias dirata&rata.
5
B. Teta,an Alam Hasil Reaksi
n % *-F ) berdasarkan literatur ? , 5A- 6asil percobaan n % pada suhu 5F ) G : ; , 5@A5 :: ; , 5@A ::: ; , 5@@4 n % suhu 5F ) rata&rata ? ,5@A5 7 ,5@A 7 ,5@@4 5 ? ,5@A
n % suhu 5F ) hasil percobaan setelah dikoreksi ; ?
n % 5 7 J (t & *! 0 ,2-
?
,5@A 7 J (5 & *! 0 ,2-
?
,5A5-
C kesalahan indeks bias ? data pustaka 3 data pengamatan
0 C
data pustaka ? ,5A5- 3 ,5@A 0 C
,5A5-
? ,5*C
C. Titik Didih n /util asetat
itik didih adalah temperatur di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan udara luar ( atm!. itik didih ditentukan dengan pengamatan temperatur pada termometer pada saat destilasi, di mana titik didih adalah temperatur pada saat suhu sudah konstan. 6asil Pengamatan ; itik didih n&butil asetat menurut literatur
; *- 3 *
itik didih n&butil asetat hasil percobaan (suhu konstan!
; *F )
2
BAB I0 IDENTI"IASI STRUTUR
:dentifikasi struktur n&butil asetat menggunakan empat metode, yaitu; A. S,ektro1otmetri U020is
9ambar . Spektra #L&Lis n&butil asetat
Panjang gelombang yang digunakan pada spektrofotmeter #L&Lis terentang antara &4- nm yaitu 2&4- nm untuk spektrum Lis dan &2 nm untuk spektrum #L. /bsorbsi radiasi #L&Lis oleh suatu senyawa mengakibatkan terjadinya transisi elektron, yaitu promosi elektron dari orbital keadaan yang
-
berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi yang berenergi lebih tinggi. Panjang gelombang cahaya yang diserap tergantung dari mudah atau sulitnya transisi elektron. =olekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk prormosi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek, demikian pula sebaliknya. /nalisis kualitatif dengan metode ini dilaksanakan dengan dua cara, yaitu; . cara pencocokkan spektra (curve fitting !. *. cara meramalkan panjang gelombang maksimum. +amun, informasi yang diberikan oleh spectrum #LILis sangatlah terbatas, sehingga seringkali tidak memadai untuk penentuan struktur. 8leh karena itu untuk analisis kualitatif suatu senyawa diperlukan kombinasi dengan informasi dari teknik lain. Pemilihan solen yang akan digunakan dalam metode ini sangat penting. Syarat solen yang baik antara lain sebagai berikut ; . pelarut tidak boleh menyerap radiasi #L di daerah yang sama dengan analit. *. efek pelarut pada kestabilan struktur dari pita absorpsi 5. kemampuan pelarut untuk mempengaruhi panjang gelombang sinar #L yang akan diabsorpsi 2. umumnya dipilih solen yang tidak mengandung ikatan rangkap terkonjugasi, walaupun solen tersebut tidak menyerap radiasi #L. n&butil asetat adalah senyawa ester di mana terjadi transisi elektron n MN (O5 nm, intensitas rendah! dan M MN (*- nm, intensitas tinggi!. Pada hasil pengamatan spektra #L&Lis didapatkan panjang gelombang maksimum pada daerah *, nm dengan absorban sebesar ,<24D yang menunjukkan adanya transisi elektron MMN dari ikatan antara ) dengan 8 dari gugus karbonil.
<
B. S,ektro1otometri IR
9ambar *. Spektra :R n&butil asetat
Spektra :R memberi gambaran mengenai gugus&gugus fungsi yang terdapat pada sebuah molekul. Penyerapan sinar :R menyebabkan perubahan amplitudo getaran (ibrasi! atom&atom yang terikat satu sama lain. :katan antara dua atom dapat mengalami stretching dan bending . Setiap ikatan memerlukan energi tertentu agar berpindah ke keadaan ibrasi stretching tereksitasi dan sejumlah energi tertentu untuk berpindah ke keadaan ibrasi bending tereksitasi. Spektra :R biasanya direkam pada bilangan gelombang 2 cm & sampai sekitar < cm&. 'ilangan gelombang dimana terjadi puncak (C transmitan minimum! digunakan untuk identifikasi gugus fungsi. %aerah sebelah kanan 2 cm& biasanya menunjukkan spektrum yang sangat rumit akibat dari banyaknya modus ulur maupun tekuk yang menyerap pada daerah ini. +amun, pada daerah ini setiap senyawa memberikan spektrum yang unik, daerah ini disebut daerah sidik jari. 6asil pengamatan spektrum :R n&butil asetat didapat; abel . %aerah gugus fungsi
4
9ugus ungsi Karbonil Ester /lkana /lkil
Struktur 9ugus ungsi
'ilangan 9elombang
'ilangan 9elombang
eori (cm&! @* 3 << 55 3 * < 3 2- 5 3 *@
eramati (cm&! 4<*.AA *2.@ 2<-.4*A4.A<
)?8 ) 3 8 ulur )3) )36
C. S,ektrometri NMR
9ambar 5. Spektra 5)&+=R n&butil asetat (literatur!
ppm 4. <2.5@ 5.@*.A2 A.*< 5.4-
:nt. *4@ @-<< 45* 4*
/ssign. * 5 2 <
@
9ambar 2. Spektra 6&+=R n&butil asetat (literatur!
/ssign. / ' ) % E
Shift(ppm! 2.<* *.5@ .< .5A .A25
Spektrometri
resonansi
magnetik
inti
didasarkan
pada
penyerapan
gelombang radio oleh inti&inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnetik yang kuat. Suatu inti yang mempunyai spin akan berputar dan menghasilkan medan magnet kecil yang disebut momen magnetik inti. 8leh karena itu, inti&inti yang dimanfaatkan dalam +=R adalah inti&inti yang mempunyai spin, contohnya
6 dan 5<).
+=R sangat penting dalam penentuan struktur senyawa organik karena spektrum +=R memberikan gambaran mengenai atom&atom (terutama hidrogen! dalam sebuah molekul. Spektrum )&+=R memberikan informasi mengenai karbon&karbon dalam suatu molekul organik. Penampilan spektrum dibandingkan 6&+=R karena pada
5
5
)&+=R lebih sederhana
)&+=R tidak ada pemisahan spin
dan pada spektrumnya tidak dicantumkan integrasi.
A
5
)&
5
)
%engan membandingkan kedua jenis spektra di atas, akan didapatkan gambaran yang lebih baik mengenai atom&atom karbon dan hidrogen sehingga bisa mengetahui bagaimana struktur molekul tersebut. abel 5. =edan (ppm! spektra 5)&+=R pada n&butil asetat 9ugus ungsi ppm teoritis ) karboksil 4,* )6* alifatis @,A D 5, D <2,< )65 alifatis 5,@ D *,4 Sedangkan pada 6&+=R menunjukkan jumlah atom 6 ekialen yang terdapat pada struktur suatu senyawa. abel 2. =edan (ppm! spektra 6&+=R pada n&butil asetat 9ugus ungsi ppm teoritis )6* (methylene! ,2- D ,<* D 2,5 )65 (metil! ,A D *,* %ari analisis spektrum, dapat diketahui bahwa ; •
Pada atom ) (*,* ppm! G terjadi singlet, karena berikatan dengan atom ) yang tidak memiliki atom 6 (tidak memiliki atom 6 tetangga!.
•
Pada atom ) (2,5 ppm! G terjadi triplet, karena memiliki atom 6 tetangga sebanyak * buah.
•
Pada atom ) (,<* ppm! G terjadi multiplet (triplet&triplet!, karena memiliki atom 6 tetangga lebih dari 5 buah.
•
Pada atom ) (,2- ppm! G terjadi multiplet (triplet&kuartet!, karena memiliki atom 6 tetangga lebih dari 5 buah.
•
Pada atom ) (,A ppm! G terjadi triplet, karena memiliki atom 6 tetangga sebanyak * buah.
D. S,ektrometri MS 3 Mass Spectrometry4
S%'S&=ass =S&+Q&A S%'S +8. 5*A* butyl acetate )<6*8* (=ass of molecular ion;
Source emperature ; A F) Sample emperature ; *- F) RESERL8:R, 4- eL
*
9ambar -. Spektra =S n&butil asetat (literatur!
Spektrometri =assa ( Mass Spectrometry! atau disingkat =S merupakan teknik yang penting dalam identifikasi struktur senyawa organic. =S juga memberikan informasi mengenai fragmen&fragmen bermuatan yang strukturnya berhubungan erat dengan struktur molekul utuh. %alam spektrometer massa, sampel diuapkan, kemudian dibombardir dengan elektron berkecepatan tinggi. /kibat dari tumbukan antara molekul organik dengan elektron adalah lepasnya satu elektron dari molekul sehingga terbentuk ion molekul yang selanjutnya mengalami fragmentasi. Spektrum massa ialah alur kelimpahan relatif fragmen&fragmen bermuatan positif terhadap nisbah massa muatan (m/z atau m/e!. Struktur dan massa fragmen memberikan petunjuk mengenai struktur molekul induknya. >uga mungkin seringkali untuk menentukan bobot molekul suatu senyawa dari spektrum massanya. Sebuah ion molekul tidak pecah secara acak, melainkan cenderung membentuk fragmen-fragmen yang sestabil mungkin. Pada spektrum
massa yang
diperoleh
terdapat dua puncak yang
menunjukkan adanya fragmentasi dari n&butil asetat yang terjadi pada posisi alfa terhadap atom oksigen (pembelahan&! menjadi fragmen dengan m/z ? 25 dan
*
fragmen m/z = 45. %imana intensitas dari fragmen m/z = 25 yang tinggi menunjukkan pembentukan fragmen ini lebih disukai.
m/z = <
m/z = 25
m/z = 25
Puncak m/z = - menunjukkan adanya fragmen J)6 57 dan puncak m/z = -< menunjukkan terbentuknya fragmen J)6 5)6*)6*)67.
**
BAB 0 PEMBAHASAN
Pada pembuatan n&butil asetat menggunakan prinsip reaksi esterifikasi fischer antara asam karboksilat yaitu asam asetat dan alkohol yaitu n&butanol dengan katalis asam sulfat pekat. Reaksi esterifikasi merupakan reaksi yang reersibel sehingga untuk mendapatkan rendemen ester yang lebih banyak maka reaksi harus dipertahankan berjalan ke kanan. 6al tersebut dapat dilakukan diantaranya dengan menambah konsentrasi dari reaktan atau dengan mengurangi salah satu produk. %alam hal ini jumlah asam asetat glasial yang dilebihkan karena faktor ekonomi. /sam asetat glasial dan n&butanol dicampurkan dalam labu alas bulat, kemudian ditambahkan katalis asam sulfat pekat dan batu didih secukupnya. /sam sulfat pekat berperan pada protonasi gugus karbonil dari asam asetat serta dapat menyerap air yang dihasilkan dari proses reaksi. 'atu didih ditambahkan untuk meratakan panas pada saat direfluks. 'atu didih mengandung pori&pori yang mengandung udara, dimana ketika dipanaskan udara dari dalam pori&pori akan naik ke atas dengan membawa panas sehingga pemanasan akan lebih merata. 'atu didih juga akan mencegah terjadinya bumping selama proses refluks. )ampuran pada labu alas bulat kemudian dipasangi dengan pendingin balik kemudian direfluks di atas penangas air selama 5 menit dihitung sejak air pada penangas air mulai mendidih. Refluks dengan pemanasan dilakukan untuk memberikan energi karena reaksi dilakukan pada suhu kamar sehingga memerlukan tambahan energi unuk proses tumbukan . %urasi dalam melakukan refluk tergantung pada kecepatan reaksi dimana salah satunya dipengaruhi oleh halangan sterik. Pada sintesis n&butil asetat, reaktan memiliki struktur molekul yang cukup sederhana sehingga waktu untuk melakukan refluks tidak lama. Pendingin balik pada saat refluks berfungsi mencegah baik reaktan maupun produk supaya tidak mudah menguap. Sehinggan diharapkan hasil yang diperoleh akan maksimal Setelah melakukan refluks, maka campuran ditambahkan dengan natrium karbonat C. Penambahan ini dilakukan untuk menetralkan sisa asam dari
*5
proses refluks sehingga reaksi tidak akan kembali ke arah reaktan. Pemilihan natrium karbonat dengan alasan sifatnya sebagai basa lemah yang akan bereaksi dengan asam asetat yang bersifat asam lemah. Reaksi ini ditandai dengan adanya gelembung udara. Pada pengamatan natrium karbonat ditambahkan hingga tidak ada gelembung udara. )ampuran yang sudah netral dicek dengan kertas lakmus. %alam hal ini tidak digunakan +a86 maupun +a6)85 sebagai penetral karena sifat dari +a86 yang merupakan basa kuat sehingga dapat menimbulkan hidrolisis ester. 'egitu juga dengan +a6)8 5 walaupun bukan basa kuat tetapi sifatnya lebih basa daripada +a *)85 sehingga juga dapat menyebabkan hidrolisis ester. Setelah dilakukan penetralan, maka akan tampak lapisan air dan lapisan organik. +&butil asetat yang disintesis berada pada fase organik. "apisan air berada di bawah karena berat jenisnya lebih besar. Keduanya dipisahkan menggunakan corong pisah.. Pada pemisahan dengna corong pisah pada fase organik terbentuk emulsi. 6al ini diantaranya disebabkan oleh sifat larutan yang terlampau basa. /danya emulsi menyebabkan batas antara fase air dan fase organik kurang jelas. Emulsi ini dapat dipecah dengan cara menjenuhkan lapisan dengan +a)l, menambahkan beberapa tetes alkohol atau ))l2, serta menarik udara di atas lapisan emulsi tersebut. etapi secara umum pemisahan dihasilkan bila cairan dipisahkan dalam waktu cukup lama. %alam fase organik pasti ada sisa fase air, oleh karena itu untuk membersihkan fase ester dari fase air dilakukan pengocokan dengan air. Ester harus dikondisikan terbebas dari air karena adanya air akan menyebabkan ester terhidrolisis. Kemudian ditambahkan lagi magnesium sulfat sebagai pengering untuk mengikat droplet air yang masih ada dalam fase ester. =agnesium sulfat yang tersedia adalah dalam bentuk heptahidrat sehingga diperlukn pemijaran untuk mendapatkan bentuk anhidratnya. Penambahan magnesium sulfat ke dalam campuran hingga ada butir magnesium yang melayang di dalm ester. Kemudian didiamkan selam - menit supaya hasil yang dipeoleh maksimal. ase ester kemusian disaring untuk memisahkan n&butil asetat dengan magnesium sulfat n&butil asetat yang diperoleh kemudian dimurnikan dengan destilasi sederhana. %estilasi sederhana dipilih karena antara ester dengan pengotor ( air!
*2
tidak saling campur. Selain itu, perbedaan titik didih keduanya juga kurang dari -° ). itik didih $at yang akan didestilasi mempengaruhi pemilihan alat utuk destilasi. Karena titik didih n&butil asetat tinggi yaitu *-&*< maka digunakan penangas udara untuk memanaskan dan labu destilasi leher pendek. "abu leher pendek dipilih supaya saat mengembun uap n&butil asetat sudah langsung dapat berada di pipa samping. #ntuk jenis pendingin digunakan pendingin udara karena n&butil asetat memiliki tekanan uap yang tinggi sehingga pada suhu ruang cepat menjadi dingin. %estilat ditampung saat titik didihnya yaitu ketika suhu konstan. %alam praktikum kali ini diperoleh suhu konstan yaitu * ). Proses destilasi dihentikan ketika cairan pada labu destilasi habis. Setelah proses pemurnian, maka dilakukan pengukuran indeks bias dengan refraktometer /''E. 6arga indeks bias ini juga akan menunjukkan apakah ester yang dihasilkan murni. %ari hasil praktikum diperoleh bahwa indeks bias n&butil asetat pada suhu 5 ° ) adalah ,5A5- sedangkan data dari literatur ,5A-
*-
BAB 0I ESIMPULAN
n& butil asetat dapat diperoleh dari reaksi esterifikasi antara n&butanol dan asam asetat glasial dengan katalis asam sulfat pekat. %ari hasil praktikum dapat diketahui bahwa titik didih n&butil asetat adalah * °) dan indeks biasnya adalah ,5@A pada suhu 5°). :dentifikasi terhadap hasil praktikum menggunakan metode sprektroskopi #L&Lis dan :R diketahui bahwa $at yang disintesis adalah n&butil asetat.
*<
DA"TAR PUSTAA
. essenden essenden. Kimia 8rganik Edisi Ketiga >ilid %ua. >akarta ; Erlangga. A@<. *. The Merck nde! " st edition. +ew Hork. A@* 5. ### .wikipedia.com . >uni *A jam .A
*4
