BAB I P E N D A H U L U A N 1. Latar Belakang. Karotenoid merupakan suatu kelompok pigmen organik berwarna kuning oranye, atau merah oranye yang terjadi secara alamiah dalam tumbuhan yang berfotosintesis, ganggang, beberapa jenis jamur dan bakteri. (Gross, 1991). Karotenoid adalah sanyawa poliena isoprenoid yang tidak larut dalam air, mudah diisomerisasi dan dioksidasi, menyerap cahaya, meredam oksigen singlet, memblok reaksi radikal bebas dan dapat berikatan dengan permukaan hidrofobik (Dutta, dkk, 2005). Saat ini lebih dari 600 karotenoid yang telah diisolasi dan dikelompokkan (Holden, 1999). Beberapa diantaranya adalah : Gambar 1.1 Struktur beberapa senyawa karotenoid (Rodriguez, 1997)
2 Senyawa β-karoten merupakan suatu produk yang penting dan bernilai ekonomis karena senyawa ini berguna terhadap kesehatan. Beberapa manfaat β-karoten adalah sebagai provitamin A yang berguna pada pembentukan vitamin A, menurunkan resiko penyakit kanker, meningkatkan sistem daya kekebalan tubuh, memperlambat penuaan serta mencegah penyakit katarak (Roth, 1991, Sahidin, 2001,Dutta, 2005). Salah satu sumber karotenoid yang utama adalah minyak sawit mentah ( Crude Palm Oil ) dengan konsentrasi karotenoid yang terkandung di dalamnya berkisar 500 700 ppm dan sekitar 80 % dari karotenoid tersebut adalah senyawa β-karoten. (Choo, 1993; Sahidin,2001) Karotenoid dalam CPO ini dapat diperkaya dengan cara mereaksikan campuran metil ester karotenoid dengan larutan urea dalam etanol 25% hingga diperoleh karotenoid dalam ester asam lemak dengan konsentrasi 3452 ppm. (Catherine, 2010). Salah satu ciri dari karotenoid adalah adanya sistem ikatan rangkap terkonjugasi dengan elektron π yang terdelokalisasi di sepanjang rantai poliena. Hal inilah yang menyebabkan karotenoid memiliki reaktifitas kimia dan dapat menyerap cahaya sehingga karotenoid memiliki warna (Wikipedia, 2010) Gambar 1.2 Struktur Poliena
3 Organoklor merupakan senyawa organik yang mengandung setidaknya satu atom klor. Dewasa ini penggunaan senyawa organoklor sangat luas. Kebanyakan digunakan sebagai insektida. Walau demikian keberadaan klor dalam senyawa organik tidak selalu bersifat racun. Banyak senyawa organoklor yang cukup aman untuk dikonsumsi dalam makanan dan obat-obatan. Misalnya asam klor 4- chloroindole-3-asetat dan pemanis Sucralose (Splenda) yang secara luas digunakan dalam produk makanan. Pada tahun 2004, ada 165 jenis senyawa organoklor yang diperbolehkan untuk digunakan sebagai bahan farmasi dan obat-obatan seluruh dunia, diantaranya digunakan sebagai anti depressant, anti-epilepsi dan juga sebagai zat anestesi. (Wikipedia, 2010). Pembuatan organoklor di laboratorium dilakukan dengan dengan mereaksikan alkohol dengan tionil klorida (SOCl 2 ), dengan fosfor triklorida (PCl 3 ) atau fosfor pentaklorida (PCl 5 ) sesuai dengan reaksi : R OH + SOCl 2 R Cl + SO 2 + HCl 3 R OH + PCl 3 3 R Cl + H 3 PO 3 R OH + PCl 5 R Cl + POCl 3 + HCl Selain dengan cara di atas, untuk membuat organoklor juga dapat dilakukan dengan reaksi adisi HCl pada olefin sesuai dengan reaksi : CH 3 CH = CH 2 + HCl CH 3 CHCl CH 3 Reaksi di atas dapat berlangsung jika di dalam campuran reaksi tidak terdapat air. Jika terdapat air dalam reaksi maka yang terbentuk bukan organoklor, melainkan
4 alkohol. Hal ini terjadi karena H 2 O adalah basa yang lebih kuat dari HCl sehingga air terlebih dahulu akan menyerang ikatan rangkap dan menghasilkan alkohol sesuai dengan reaksi : CH 3 CH = CH 2 + H 2 O H CH 3 CHOH CH 3 (Fessenden, 1982) Umumnya reaksi adisi berlangsung secara eksoterm, sehingga reaksi adisi berlangsung pada suhu rendah. Mitchenko, dkk telah melaporkan reaksi hidroklorinasi asetilen yaitu dengan mengadisi HCl pada asetilen yang dikatalis oleh permukaan aktif dari K 2 PdCl 4 yang berlangsung pada suhu kamar. (Mitchenko,dkk,. 2009) Hal ini mengindikasikan bahwa senyawa paladium dapat digunakan sebagai katalis reaksi hidroklorinasi pada ikatan rangkap. Berdasarkan uraian tersebut di atas, peneliti tertarik untuk mengadisi gas HCl kering pada karotenoid berkadar tinggi (3452 ppm) yang masih tercampur dalam campuran ester asam lemak untuk mendapatkan suatu senyawa karotenil klorida dengan menggunkan katalis PdCl 2. Dapat dimengerti bahwa kadar karotenoid ini sangat rendah dibanding dengan keberadaan ester asam lemak dalam campuran tersebut, sehingga reaksi adisi HCl pada krotenoid tersebut kemungkinan terganggu.
5 1.2. Permasalahan. Dapatkah reaksi adisi HCl pada karotenoid dengan menggunakan katalis PdCl 2 berlangsung dimana karotenoid yang digunakan masih bercampur dengan ester asam lemak? 1.3. Tujuan Penelitian. Untuk membuat senyawa karotenil klorida / kloro karotenoid dengan cara adisi HCl pada karotenoid yang masih bercampur dengan ester asam lemak dengan menggunakan katalis PdCl 2 1.4. Manfaat Penelitian. Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : 1. Untuk pengembangan ilmu pengetahuan berupa pendalaman reaksi hidroklorinasi karotenoid yang masih bercampur dengan ester asam lemak dengan menggunakan katalis PdCl 2
6 1.5. Lokasi Penelitian 1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA Medan. 2. Karakterisasi senyawa yang terbentuk dengan menghitung Bilangan Iodium (Iodine Value) hasil reaksi adisi dilakukan pada salah satu perusahaan swasta di Medan, 3. Analisis Spektroskopi Inframerah (FT-IR) dilakukan di Laboratorium Spektroskopi FT-IR Kantor Bea dan Cukai Belawan.