PENGARUH GUGUS KLORO METIL PADA SENYAWA 3-KLOROMETILBENZOIL KLORIDA DALAM SINTESIS ASAM 2-(3-(KLOROMETIL)BENZOILOKSI)BENZOAT DENGAN METODE IRADIASI GELOMBANG MIKRO FELICIA ANGELLINA 2443012034 PROGRAM STUDI S1 FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA 2015
ABSTRAK PENGARUH GUGUS KLORO METIL PADA SENYAWA 3- KLOROMETILBENZOIL KLORIDA DALAM SINTESIS ASAM 2- (3-(KLOROMETIL)BENZOILOKSI)BENZOAT DENGAN METODE IRADIASI GELOMBANG MIKRO Felicia Angellina 2443012034 Salah satu golongan obat NSAIDs (Non Steroidal Anti Inflamatory Drugs) adalah asam salisilat yang dapat digunakan sebagai obat yang memiliki efek analgesik. Pada penelitian ini, dibuat sintesis dari turunan asam salisilat yaitu asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat dengan menggunakan metode berkonsep green chemistry dengan bantuan alat microwave. Sebelum melakuan sintesis senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat, terlebih dahulu dilakukan sintesis senyawa pembandingnya yaitu asam 2-(benzoiloksi)benzoat untuk optimasi kondisi daya, waktu dan rasio bahan. Tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan rendemen asam 2-(benzoiloksi)benzoat dengan asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat sehingga dapat diketahui pengaruh gugus kloro metil pada senyawa 3-klorometilbenzoil klorida pada sintesis tersebut. Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat diperoleh dengan cara mereaksikan asam salisilat dan 3- klorometilbenzoil klorida dengan pelarut aseton dan katalis piridin, lalu dilakukan iradiasi dengan gelombang mikro. Senyawa hasil yang didapat kemudian dilihat secara organoleptis, lalu diuji kemurniannya dengan penentuan titik lebur dan kromatografi lapis tipis, lalu dilakukan uji identifikasi struktur dengan spektrofotometri inframerah dan spektrometri 1 H-NMR. Presentase hasil sintesis yang didapatkan untuk senyawa asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat dan asam 2- (benzoiloksi)benzoat adalah masing masing sebesar 24% dan 73% dengan waktu yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 5 menit pada daya iradiasi gelombang mikro 600 Watt (P 30). Hal ini menunjukkan bahwa adanya substituen kloro metil pada 3- klorometilbenzoil klorida akan mempersulit reaksi sintesis daripada tanpa substituen. Kata kunci: Asam Salisilat, Asam 3-klorometilbenzoil klorida, Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat, Piridin, green chemistry, microwave. i
ABSTRACT EFFECT OF CHLORO METHYL GROUP AT 3- CHLOROMETHYLBENZOYL CHLORIDE IN THE SYNTHESIS OF 2-(3-(CHLOROMETHYL)BENZOYLOXY) BENZOIC ACID USING MICROWAVE IRRADIATION METHOD Felicia Angellina 2443012034 One class of NSAIDs (Non Steroidal Anti-inflammatory Drugs) is salicylic acid, which can be used as a drug that has analgesic effect. Synthesis of salicylic acid derivate 2-(3-(chloromethyl) benzoyloxy)benzoic acid using the concept of green chemistry with the aid of microwave. Before 2-(3- (chloromethyl)benzoyloxy)benzoic acid is synthezied, 2- (benzoyloxy)benzoic acid as comparative compound was synthezied for power condition optimization, time and ratio ingredients. The purpose of this study was to compare the yield between 2- (benzoyloxy) benzoic acid and 2-(3-(chloromethyl)benzoyloxy)benzoic acid so that it can be seen effect of methyl group on the compound of 3-chloromethylbenzoyl chloride in the synthesis. 2-(3-(chloromethyl)benzoyloxy)benzoic acid obtained by reacted salicylic acid and 3- chloromethylbenzoyl chloride with acetone and pyridine as a catalyst, and then irradiated with microwave. The result can be seen by its organoleptic and purity tested with determination of melting point and thin layer chromatography, then identification of structure with infrared spectrophotometry and 1 H-NMR spectrometry. The result presentage of 2-(3-chloromethyl)benzoyloxy) benzoic acid and 2- (benzoyloxy) benzoic acid was 24% and 73% with time required for the reaction was 5 minutes at 600 Watt microwave irradiation power (P 30). This suggests that the presence of chloro methyl substituents in the 3- chloromethylbenzoyl chloride will complicate the synthesis reaction than without substituents. Keywords: Salicylic Acid, 3-chloromethylbenzoyl chloride, 2-(3- (chloromethyl)benzoyloxy)benzoic acid, Pyridine, green chemistry, microwave. ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan berkat dan anugerahnya, sehingga skripsi dengan judul Pengaruh Gugus Kloro Metil pada Senyawa 3-Klorometilbenzoil klorida dalam Sintesis Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat dengan Metode Iradiasi Gelombang Mikro dapat terselesaikan. Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya. Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak pihak yang telah membantu selama proses pembuatan naskah skripsi ini : 1. Tuhan Yesus Kristus yang karena anugerahnya dapat terselesaikan naskah skripsi ini, 2. Kedua pembimbing saya (Prof. Dr. J.S Ami Soewandi, Apt dan Prof. Dr. Bambang Soekardjo, Apt., S.U) yang senantiasa bersedia meluangkan waktu dan tenaganya untuk membantu proses penelitian serta mengarahkan dan membimbing dalam penyusunan naskah skripsi, 3. Dosen penguji (Catherine Caroline, M.Si., Apt dan Dr. Phil. Nat. E. Chaterina W. S.Si., M.Si) yang sudah membantu memberi masukan dan melengkapi materi dalam penyusunan naskah skripsi, 4. Prof. Dr. Tutuk Budiati, M. S., Apt yang telah bersedia mengarahkan dan membantu penulis dalam menyusun naskah skripsi, iii
5. Penasehat Akademik (Catherine Caroline, S.Si., M.Si., Apt) yang sudah mendukung, memberi semangat serta memfasilitasi yang berkaitan dengan bahan, materi dan biaya selama penelitian, 6. Rektor Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya (Drs. Kuncoro Foe, G.Dip.Sc., Ph.D., Apt) dan Kaprodi S1 Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya (Sumi Wijaya, S.Si., Ph.D., Apt) yang telah menyediakan fasilitas dan pelayanan yang terbaik selama pengerjaan skripsi, 7. Laboran yang sudah menyiapkan alat-alat dan bahan-bahan yang diperlukan selama penelitian (Pak Herijanto di Laboratorium Kimia Organik dan Mas Dwi di Laboratorium Penelitian), 8. Kedua orangtua saya Jimmy dan Lanny yang senantiasa mendukung secara moral, doa dan materil sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik, 9. Teman-teman seperjuangan sintesis yang selalu menemani, menyemangati, memberi masukan, dan membantu selama proses pembuatan skripsi khususnya Yesika Vikasari, Lanny Hiedarto, Angga Mardiasa, Kevin Goenawan, Chrisantus Surya, dan temanteman lainnya Mechael Sutanto, Lavenia Tanwijaya, Kevin Widjaja, Angela Violita, Elizabeth Adeline, serta Billy Oentoro. Terima kasih banyak atas dukungan, persahabatan yang seru, dan canda tawa selama masa kuliah, 10. Sanky Indrajaya yang selalu memberi dukungan moril untuk menyemangati saya agar terus berusaha menyelesaikan dengan baik, dan tidak pernah lelah membantu saya jika saya mengalami kesulitan, iv
11. Serta teman teman angkatan 2012 yang tidak dapat saya sebut satu persatu. Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari kekurangan dalam penulisan naskah skripsi ini. Akhir kata penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar naskah skripsi ini dapat lebih disempurnakan. Surabaya, 1 Desember 2015 Penulis v
DAFTAR ISI Halaman Abstrak...i Abstract...ii Kata Pengantar... iii Daftar Isi...vi Daftar Tabel...x Daftar Gambar...xii Daftar Lampiran...xiv BAB 1 PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...8 1.3 Tujuan Penelitian...8 1.4 Hipotesis Penelitian...9 1.5 Manfaat Penelitian...9 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA...10 2.1 Tinjauan tentang Nyeri...10 2.2 Tinjauan tentang Analgetik...11 2.3 Tinjauan tentang Obat Golongan NSAID...11 2.4 Tinjauan tentang Sintesis dengan Teknik Iradiasi Gelombang Mikro...13 2.5 Tinjauan tentang Green Chemistry...16 2.6 Tinjauan tentang Metode Sintesis 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...17 2.6.1 Metode Refluks...17 vi
2.7 Tinjauan tentang Bahan untuk Sintesis...18 2.7.1 Asam Salisilat...18 2.7.2 Benzoil Klorida...19 2.7.3 3-klorometilbenzoil klorida...20 2.7.4 Piridin...20 2.7.5 Aseton...21 2.8 Tinjuan tentang Mekanisme Reaksi...21 2.8.1 Reaksi Substitusi Nukleofilik...21 2.8.2 Reaksi Schotten Baumann...23 2.9 Tinjauan tentang Rekristalisasi...24 2.10 Tinjauan tentang Uji Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis...25 2.10.1 Pengujian Titik Leleh...25 2.10.2 Pengujian dengan Kromatografi Lapis Tipis...26 2.11 Tinjauan tentang Uji Identifikasi Struktur...28 2.11.1 Uji Spektrofotometri Inframerah...28 2.11.2 Uji Spektrofotometri Resonansi Magnetik Inti...30 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN...32 3.1 Jenis Penelitian...32 3.2 Bahan dan Alat Penelitian...32 3.2.1 Bahan Penelitian...32 3.2.2 Alat Penelitian...32 3.3 Metode Penelitian...33 3.3.1 Penentuan Kondisi Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...33 3.3.2 Sintesis Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...34 3.3.3 Rekristalisasi Senyawa Hasil Sintesis Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...35 vii
3.3.4 Sintesis Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi) benzoat 35 3.3.5 Rekristalisasi Senyawa Hasil Sintesis Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi) benzoat...36 3.4 Tahapan Penelitian...36 3.5 Uji Kemurnian Senyawa Hasil Sintesis...37 3.5.1 Uji Organoleptis Senyawa Hasil Sintesis...37 3.5.2 Uji Penentuan Titik Leleh Senyawa Hasil Sintesis...37 3.5.3 Uji Kromatografi Lapis Tipis Asam 2-(benzoiloksi) benzoat...38 3.5.4 Uji Kromatografi Lapis Tipis Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...38 3.6 Identifikasi Struktur Senyawa Hasil Sintesis...39 3.6.1 Identifikasi Spektrofotometri Inframerah Senyawa Hasil Sintesis...39 3.6.2 Identifikasi Spektrometri Resonansi Magnetik Inti Hidrogen Senyawa Hasil Sintesis...39 3.7 Analisis Data...40 3.8 Bagan Alir Sintesis Senyawa Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...41 3.9 Bagan Alir Sintesis Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...42 BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...43 4.1 Sintesis Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...43 4.1.1 Penentuan Kondisi Optimum Sintesis Senyawa Asam 2- (benzoiloksi) benzoat...43 4.1.2 Hasil Sintesis Senyawa Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...46 4.1.3 Uji Kemurnian Senyawa Asam viii
2-(benzoiloksi)benzoat...47 4.1.4 Persentase Hasil Senyawa Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...49 4.1.5 Identifikasi Struktur Senyawa Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...50 4.2 Sintesis Senyawa Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat...55 4.2.1 Hasil Sintesis Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...55 4.2.2 Uji Kemurnian Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...56 4.2.3 Persentase Hasil Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...59 4.2.4 Identifikasi Struktur Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...60 4.3 Pengaruh Gugus Kloro Metil Pada Senyawa 3- klorometilbenzoil klorida dalam Sintesis Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat...64 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN...68 5.1 Kesimpulan...68 5.2 Saran...68 DAFTAR PUSTAKA...69 LAMPIRAN...73 ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel Karakteristik Absorbsi Inframerah Pada Beberapa Gugus Fungsi (Mc Murry, 2008)...29 Tabel 4.1 Tabel Penentuan Waktu dan Ratio Sintesis Asam 2- (benzoiloksi)benzoat dengan daya 200 Watt...45 Tabel 4.2 Tabel Penentuan Waktu dan Ratio Sintesis Asam 2- (benzoiloksi)benzoat dengan Daya 600 Watt...45 Tabel 4.3 Data Uji Kromatografi Lapis Tipis Senyawa Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...48 Tabel 4.4 Data Titik Leleh Senyawa Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...49 Tabel 4.5 Data Persentase Hasil Sintesis Senyawa Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...50 Tabel 4.6 Serapan Inframerah Senyawa Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...53 Tabel 4.7 Data Spektroskopi Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H ) Senyawa Asam 2-(benzoiloksi)benzoat dengan pelarut aseton D6...55 Tabel 4.8 Data Uji Kromatografi Lapis Tipis Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...58 Tabel 4.9 Data Titik Leleh Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...59 Tabel 4.10 Data Persentase Hasil Sintesis Senyawa Asam 2-(3- (klormetil)benzoiloksi)benzoat...60 Tabel 4.11 Serapan Inframerah Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...62 x
Tabel 4.12 Data Spektroskopi Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H) Senyawa Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat dengan Pelarut Aseton D6...64 xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Struktur asetosal / aspirin...3 Gambar 1.2 Sintesis asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat 7 Gambar 2.1 Reaksi pembentukan senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...15 Gambar 2.2 Retrosintesis senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...16 Gambar 2.3 Rumus struktur asam salisilat (Departemen Kesehatan, 1995)...18 Gambar 2.4 Struktur molekul benzoil klorida (Pubchem, 2015) 19 Gambar 2.5 Struktur molekul 3-klorometilbenzoil klorida (Pubchem, 2015)...20 Gambar 2.6 Struktur molekul piridin (Pubche, 2015)...21 Gambar 2.7 Struktur molekul aseton (Departemen Kesehatan, 1995)...21 Gambar 2.8 Reaksi antara asil halida dan fenol (Smith dan March, 2001)...23 Gambar 2.9 Contoh reaksi Schotten Baumann (Boyd, 1992)...24 Gambar 2.10 Skema proses rekristalisasi (Doyle dan Mungall, 1980)...24 Gambar 4.1 Pengujian dengan FeCl 3 pada perbandingan bahan 1:4 dan daya 600 Watt...46 Gambar 4.2 Senyawa asam 2-(benzoiloksi)benzoat...47 Gambar 4.3 Hasil uji kromatografi lapis tipis senyawa asam 2- (benzoiloksi)benzoat...48 Gambar 4.4 Serapan inframerah senyawa asam 2- (benzoiloksi)benzoat...52 xii
Gambar 4.5 Spektra resonansi magnet inti hidrogen (RMI - 1 H ) senyawa asam 2- (benzoiloksi)benzoat dengan pelarut aseton D6...54 Gambar 4.6 Senyawa asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat...56 Gambar 4.7 Hasil uji kromatografi lapis tipis senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...57 Gambar 4.8 Serapan inframerah senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...61 Gambar 4.9 Spektra resonansi magnet inti hidrogen (RMI 1 H) senyawa asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat dengan pelarut aseton D6...63 Gambar 4.10 Reaksi pembentukan senyawa asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...66 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Skema Sintesis Asam 2-(3-(klorometil)benzoiloksi)benzoat...73 Lampiran B Perhitungan Berat Teoritis Sintesis Asam 2- (benzoiloksi)benzoat...74 Lampiran C Perhitungan Berat Teoritis Sintesis Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...75 Lampiran D Hasil Pengujian Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H) Asam 2-benzoiloksibenzoat...76 Lampiran E Hasil Pengujian Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H) Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...77 Lampiran F Perbesaran Hasil Spektrometri Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H) Asam 2-(benzoiloksi)benzoat...78 Lampiran G Perbesaran Hasil Spektrometri Resonansi Magnet Inti Hidrogen (RMI 1 H) Asam 2-(3- (klorometil)benzoiloksi)benzoat...79 Lampiran H Spektrum Inframerah Asam Salisilat dan Benzoil Klorida...80 xiv