laporan isolasi etil-p-metoksisinamat dari kencur

Isolasi Etil-p-metoksisinamat dari Kencur (Kaemferia galanga L.) dan

Sintesis Asam-p-metoksisinamat:

Sintesis Turunannya dan Penetapan Struktur

Airlangga Diandra Putra

NIM 10512038 ; Kelas 02 ; Kelompok 3 [email protected]

Abstrak

Etil p-metoksisinamat adalah senyawa yang terkandung dalam kencur (Kaemferia galanga L.),

senyawa ini dapat digunakan sebagai inhibitor untuk pertumbuhan kanker. Ekstrak dari rimpang

kencur mempunyai kandungan antioksidan, anti-inflamasi dan analgesik. Etil p-metoksisinamat

mudah diisolasi dan dimurnikan karena kadarnya yang cukup tinggi (tergantung spesiesnya) bisa

sampai 10%. Isolasi dilakukan dengan cara merefluks serbuk kencur dalam waktu tertentu dan

dilanjutkan dengan distilasi sederhana. Isolasi Etil p-metoksisinamat ini menghasilkan 2,53%, titik

leleh 49oC-51oC, dan Rf 0,83 (eluen kloroform). Reaksi hidrolisis yang dilakukan pada Etil p-

metoksisinamat dilakukan dengan refluks. Kristal yang diperoleh dari hidrolisis memiliki titik leleh

174oC-175oC, dan Rf 0,76 (eluen kloroform). Pembuatan Asam sinamat dilakukan dengan reaksi

beserta pemanasan menghasilkan titik leleh 135oC-136oC dan Rf 0,73 (eluen kloroform). Berdasarkan

titik leleh yang didapat, dapat disimpulkan kristal yang diperoleh memiliki kemurnian yang cukup

tinggi.

Kata kunci: Etil p-metoksisinamat, Kaemferia galanga L., Isolasi, Hidrolisis.

Abstract

Ethyl p-methoxycinnamate is a compound that can be found in rhizome (Kaemferia galanga L.), this

compound effectively inhibit the growth of cancer. The rhizome extract contain antioxidant, anti

inflammatory activites, and an analgesic. Ethyl p-methoxycinnamate can be easily isolated and

purified because the amount of this compound in rhizome quite a lot (depend on species) up to 10%.

Isolation done with reflux-ing rhizome powder for some time and continued by simple distillation.

The isolation of Ethyl p-methoxycinnamate giving result 2.53%, melting point 49oC-51oC, and Rf

0.83 (chloroform as eluent). Hydrolysis done to Ethyl p-methoxycinnamate with reflux. The acquired

crystal from hydrolysis possess melting point 174oC-175oC, and Rf 0.76 (chloroform as eluent).

Synthesis of cinnamic acid done with reaction with heat giving melting point 135oC-136oC, and Rf

0.73. Based on the melting point, can be said that the acquired crystal have high percentage of

purity.

Keywords: Ethyl p-methoxycinnamate, Kaemferia galanga L., Isolation, Hydrolysis.

1. PENDAHULUAN

Kencur (Kaemferia galanga L.) merupakan

tanaman tropis yang banyak tumbuh di kebun dan

perkarangan, digunakan sebagai bumbu dapur dan

termasuk salah satu tanaman obat tradisional

Indonesia. Ekstrak dari rimpang kencur mempunyai

kandungan antioksidan, anti-inflamasi dan analgesik.

Senyawa kimia yang terkandung didalamnya

antara lain etil p-metoksisinamat sebagai komponen

utama. Senyawa ini dapat digunakan sebagai inhibitor

kanker, pada industri banyak digunakan dalam

kosmetika dan dimanfaatkan sebagai obat asma dan

anti jamur [1]. Kadar Etil p-metoksisinamat (EPMS)

dalam kencur cukup tinggi (tergantung spesiesnya)

bisa sampai 10%, karena itu dengan mudah diisolasi

dan dimurnikan.

Etil p-metoksisinamat (EPMS) memiliki pusat-

pusat reaktif yang potensial untuk reaksi kimia, antara

lain ikatan rangkap terkonjugasi, cincin aromatik yang

diaktifkan oleh gugus metoksi dan gugus fungsi ester.

Karenanya dapat dilakukan beberapa reaksi untuk

mendapatkan turunannya, antara lain adalah hidrolisis

yang menghasilkan Asam p-metoksisinamat.

Isolasi Etil p-metoksisinamat (EPMS) dilakukan

dengan cara refluks yang dilanjutkan distilasi

sederhana, sedangkan hidrolisis Etil p-metoksisinamat

(EPMS) dilakukan dengan refluks. Asam sinamat di

sintesis dengan reaksi dengan bantuan suhu.

2. METODE PERCOBAAN

Isolasi Etil p-metoksisinamat

Dimasukkan 30 g serbuk kencur ke dalam labu

bundar 250 mL dan ditambahkan 100 mL n-heksana.

Dipasang kondensor refluks pada labu bundar dan

dilakukan refluks dalam penangas air di atas pemanas

listrik selama 30 menit. Disaring campuran kencur

yang telah direfluks dalam keadaan panas ke dalam

labu bundar 100 mL. Dilakukan distilasi sederhana

terhadap filtrat dalam labu bundar tersebut dalam

penangas air di atas pemanas listrik sampai tersisa

sekitar 10 mL. Didinginkan labu pada suhu kamar,

lalu didinginkan dalam penangas es hingga terbentuk

kristal berwarna putih. Disaring kristal yang terbentuk

dengan corong Bchner. Ditimbang kristal, dihitung

rendemennya, dan diukur titik lelehnya. Rekristalisasi

dilakukan dengan pelarut n-heksana.

Hidrolisis Etil p-metoksisinamat

Dilarutkan 2,5 g etil p-metoksisinamat dalam 5 mL

etanol dalam labu bundar 100 mL. Ditambahkan 1,25

g NaOH dan 20 mL air, direfluks campuran reaksi

selama 30 menit, kemudian didinginkan pada suhu

kamar. Dinetralkan HCl encer untuk menghasilkan

kristal putih, disaring dengan corong Bchner dan

dicuci kristal yang diperoleh dengan air. Diukur titik

leleh kristal yang diperoleh. Rekristalisasi dilakukan

dengan pelarut metanol.

Pembuatan Asam Sinamat

Dipanaskan campuran 2 g benzaldehid, 3 g asam

malonat, 6 mL piridin, dan 4 testes piperidin dalam

gelas kimia di dalam penangas air selama 1 jam.

Ditambahkan 20 mL HCl 5 M, didinginkan campuran

tersebut pada suhu kamar, dilanjutkan dengan

pendinginan di dalam penangas es. Disaring hasil

reaksi, dicuci dengan air es, diukur titik leleh hasil

penyaringan. Rekristalisasi dilakukan dengan

campuran air-etanol. Diukur spektrum NMR-nya.

Pemeriksaan Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Dilarutkan sampel kristal hasil isolasi dan hasil

hidrolisis dalam n-heksana. Ditotolkan menggunakan

kapiler pada pelat KLT ukuran 2 x 5 cm, pada jarak

0,7 cm dari bawah. Dimasukkan pelat ke dalam wadah

pengembang KLT bertutup yang telah dijenuhkan

dengan eluen kloroform. Dilakukan pengamatan noda

hasil KLT di bawah sinar lampu UV. Dihitung Rf

yang didapat.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN


Massa kristal dihasilkan 0,759 g dengan %recovery

sebesar 2,53%, dan titik leleh 49oC-51

oC.


Titik leleh 174oC-175

oC


Titik leleh 135oC-136

oC


Tabel 1. Hasil pemeriksaan Rf

Sampel Rf

1 Etil p-metoksisinamat 0,83

2 Asam p-metoksisinamat 0,76

3 Asam Sinamat 0,73


Isolasi merupakan teknik pemisahan yang

dilakukan terhadap komponen senyawa kimia dari

campurannya pada tumbuh-tumbuhan atau bahan

alam. Isolasi bahan organik dilakukan dengan

menggunakan beberapa metode pemisahan untuk

memaksimalkan hasil isolasi yang dilakukan. Metode

yang paling sering digunakan untuk mengisolasi suatu

bahan alam adalah dengan ekstraksi menggunakan

pelarut tertentu. Perkolasi merupakan salah satu

contoh ekstraksi yang digunakan untuk memisahkan

senyawa organik dari suatu bahan alam.

Gambar 1. EPMS

Etil p-metoksisinamat (EPMS) adalah salah satu

senyawa hasil isolasi rimpang kencur (Kaempferia

Galanga L.). EPMS termasuk dalam golongan

senyawa ester yang mengandung cincin benzena dan

gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan juga gugus

karbonil yang mengikat etil yang bersifat sedikit polar

sehingga dalam ekstraksinya dapat menggunakan

pelarut-pelarut yang mempunyai variasi kepolaran

yaitu etanol, etil asetat, methanol, air, dan heksana.

Perkolasi dilakukan dengan cara merefluks serbuk

kencur dengan pelarut n-heksana. Prinsip dari metode

refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan

menguap pada suhu tinggi, namun akan didinginkan

dengan kondensor sehingga pelarut yang tadinya

dalam bentuk uap akan mengembun pada kondensor

dan turun lagi ke dalam wadah reaksi sehingga pelarut

akan tetap ada selama reaksi berlangsung. Fungsi

refluks adalah untuk mempercepat reaksi antara

pelarut dan zat terlarut (Etil p-metoksisinamat).

Semakin lama refluks dilakukan semakin baik pula

hasil dari reaksi tersebut.

Hasil refluks perlu dipindahkan dalam keadaan

panas karena pada suhu kamar, Etil p-metoksisinamat

(EPMS) kelarutannya kecil dalam n-heksana. Filtrat

didistilasi sederhana untuk menghilangkan pelarutnya

(n-heksana). Labu yang didiamkan dalam suhu kamar

akan membentuk kristal karena kelarutan Etil p-

metoksisinamat (EPMS) dalam n-heksan pada suhu

kamar kecil, digunakan penangas es agar dihasilkan

kristal yang lebih banyak lagi.

Massa kristal yang didapat adalah 0,759 g dengan

%recovery sebesar 2,53%, masih cukup jauh dari

10%, hal ini dikarenakan refluks yang dilakukan

masih belum sempurna (waktu yang kurang lama),

kristal yang belum terbentuk seluruhnya, pemindahan

campuran hasil refluks ke labu bundar untuk distilasi

yang tidak sesuai prosedur, dan setiap spesies atau

genus, juga setiap kencur itu sendiri memiliki

kandungan Etil p-metoksisinamat (EPMS) yang

berbeda. Titik leleh yang terukur adalah 49oC-51

oC,

yang mendekati literatur 48oC-50

oC, dapat

disimpulkan senyawa tersebut adalah Etil p-

metoksisinamat (EPMS) dan memiliki kemurnian

yang cukup tinggi.

Rekristalisasi dilakukan apabila senyawa yang

didapat masih banyak pengotornya (ditandai dengan

trayek titik leleh yang lebar dan titik leleh yang jauh

dari literatur). n-heksana dipilih sebagai pelarut untuk

rekristalisasi karena Etil p-metoksisinamat (EPMS)

kelarutannya kecil dalam n-heksana pada suhu kamar,

tetapi larut pada suhu tinggi.


Etil p-metoksisinamat (EPMS) memiliki pusat-

pusat reaktif yang potensial untuk reaksi kimia, antara

lain ikatan rangkap terkonjugasi, cincin aromatik yang

diaktifkan oleh gugus metoksi dan gugus fungsi ester.

Karenanya dapat dilakukan beberapa reaksi untuk

mendapatkan turunannya, antara lain adalah hidrolisis

yang menghasilkan Asam p-metoksisinamat.

Gambar 2. Asam p-metoksisinamat

Reaksi hidrolisis ini dikenal dengan reaksi

penyabunan (hidrolisis ester menjadi alkohol dan

asam karboksilat dalam keadaan basa), reaksi ini tidak

bersifat reversible. OH- dari NaOH akan menyerang

karbon dari karbonil pada Etil p-metoksisinamat

(EPMS), karena basa yang digunakan adalah basa

alkali, maka hasil penyabunan akan berbentuk garam

karboksilat. Garam karboksilat ini akan membentuk

asam bebas apabila larutan ini dinetralkan dengan

asam, dimana pada percobaan ini penetralan dilakukan

dengan penambahan HCl. Asam karboksilat yang

terbentuk (Asam p-metoksisinamat) akan berbentuk

kristal karena ketidaklarutan akibat perbedaan

kepolaran.

Titik leleh yang terukur adalah 174oC-175

oC, yang

mendekati literatur 174oC, dapat disimpulkan senyawa

tersebut adalam Asam p-metoksisinamat dan memiliki

kemurnian yang cukup tinggi.


Gambar 3. Asam Sinamat

Reaksi dasar dari pembuatan Asam Sinamat

adalah reaksi kondensasi. Reaksi kondensasi

merupakan reaksi antara dua molekul atau lebih yang

bergabung menjadi satu molekul yang lebih besar

dengan atau tanpa hilangnya suatu molekul kecil

seperti air. Asam sinamat dapat disintesis dengan

reaksi Knoevenagel, yaitu modifikasi dari kondensasi

aldol. Kondensasi aldol adalah reaksi organik antara

enol atau ion enolat (senyawa alkena dengan gugus

hidroksil yang melekat pada karbon berikatan

rangkap) dengan senyawa karbonil [2]. Kondensasi ini

adalah adisi nukleofilik senyawa hidrogen aktif ke

sebuah gugus karbonil yang diikuti reaksi dehidrasi

dengan katalis basa yang menghasilkan alpha atau

beta enon terkonjugasi (senyawa terkonjugasi alkena

dan keton).

Benzaldehid disini sebagai senyawa karbonil, dan

asam malonat sebagai enol. Reaksi dilangsungkan

dalam keadaan panas karena karbonil dengan enol

memerlukan tambahan energi untuk melakukan reaksi.

Selama pemanasan akan terjadi proses dekarboksilasi

dengan melepaskan CO2 untuk membentuk Asam

Sinamat, dekarboksilasi ini terjadi karena merupakan

proses stabilisasi resonansi antara gugus karboksilat

pada produk antara. Piridin digunakan karena

merupakan basa lemah, jika digunakan basa kuat

maka karbanion yang terbentuk bukan pada posisi

atom C alfa, tetapi atom C pada gugus karboksilat.

Titik leleh yang terukur adalah 135oC-136

oC, yang

mendekati literatur 134oC, dapat disimpulkan senyawa

tersebut adalah Asam Sinamat dan memiliki

kemurnian yang cukup tinggi.

Gambar 4. Pergerakan Elektron dalam Reaksi Pembentukan Asam Sinamat


Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan

molekul berdasarkan perbedaan pola pergerakan

antara fasa gerak dan fasa diam untuk memisahkan

komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan.

Molekul yang terlarut dalam fasa gerak, akan

melewati kolom yang merupakan fasa diam. Molekul

yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan

cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul

yang berikatan lemah. Dengan ini, berbagai macam

tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan

pada kolom.

Kromatografi yang digunakan kali ini adalah

Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Kromatografi ini

merupakan salah satu metode pemisahan yang

biasanya menggunakan lempeng gelas atau lapisan

tipis alumina, silia gel, atau bahan serbuk lainnya.

Kromatografi lapis tipis pada umumnya dijadikan

metode pilihan pertama pada pemisahan karena

prosesnya yang mudah dan cepat. Biasanya pelat KLT

menggunakan bahan indicator fluorescence yang

dapat memancarkan warna di bawah sinar UV pada

panjang gelombang 254 nm. Senyawa yang akan diuji

ditotolkan pada pelat KLT, lalu pelat KLT

dimasukkan ke dalam wadah tertutup (chamber) yang

telah dijenuhkan dengan eluen dan proses KLT pun

dijalankan. Pelat akan menyerap sinar UV pada

panjang gelombang tertentu dan akan memberikan

penampakan noda di bawah sinar UV.

Selain berfungsi sebagai analisis kualitatif, KLT

juga menyediakan gambaran kuantitatif kromatografik

yang disebut nilai Rf ("retardation factor" atau nilai

"ratio-to-front") yang diekspresikan sebagai fraksi

desimal. Kristal hasil isolasi (Etil p-metoksisinamat),

hasil hidrolisis (Asam p-metoksisinamat), dan hasil

sintesis (Asam Sinamat) dilarutkan dengan n-heksana

lalu ditotolkan. Etil p-metoksisinamat (EPMS)

menunjukkan Rf yang paling besar, dilanjutkan

dengan Asam p-metoksisinamat, dan terakhir adalah

Asam Sinamat. Bila dilihat dari kepolaran, Asam

Sinamat merupakan senyawa yang paling polar

diantara ketiga senyawa tersebut, lalu diikuti oleh

Asam p-metoksisinamat, dan terakhir paling non-polar

adalah Etil p-metoksisinamat (EPMS).

Rf yang semakin kecil semakin polar, semakin

kecil Rf berarti semakin kecil jarak tempuh dan

menunjukkan bahwa semakin tertahan oleh Silika Gel

yang bersifat polar. Maka berdasarkan perhitungan Rf,

data yang diperoleh sesuai karena Etil p-

metoksisinamat (EPMS) yang relatif non-polar berada

paling atas dan dilanjutkan oleh Asam p-

metoksisinamat dan Asam Sinamat yang paling polar

berada paling bawah.

NMR Asam Sinamat

Gambar 5. Spektrum NMR 13C Asam Sinamat

Gambar 6. Spektrum NMR 1H Asam Sinamat

4. KESIMPULAN

Tabel 2. Karakterisasi Sampel

Sampel Titik Leleh Rf

Etil p-metoksisinamat 49oC-51

oC 0,83

Asam p-metoksisinamat 174oC-175

oC 0,76

Asam Sinamat 135oC-136

oC 0,73

%Recovery Etil p-metoksisinamat sebesar 2,53%

Berdasarkan karakterisasi yang dilakukan, dapat

disimpulkan senyawa yang diperoleh dari hasil

isolasi (Etil p-metoksisinamat), hidrolisis (Asam p-

metoksisinamat), dan sintesis (Asam Sinamat)

adalah benar senyawa tersebut yang sesuai

karakterisasinya dengan literatur.

UCAPAN TERIMAKASIH

Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis

banyak mendapat bantuan, doa, serta dukungan

dari berbagai pihak. Sebagai bentuk rasa syukur

kepada Tuhan YME, penulis ingin menyampaikan

terima kasih dan penghargaan kepada: Dr. Deana

Wahyuningrum selaku dosen pembimbing

praktikum organik atas arahan dan bimbingan yang

beliau ajarkan pada penulis; Dr. Lia Dewi Juliawaty

selaku dosen pengajar kimia organik atas segala

ilmu yang beliau ajarkan pada penulis; Kedua orang

tua tercinta, atas segala doa, cinta, kasih sayang,

motivasi terbaik yang selalu menyertai dalam

kondisi apapun dan dimanapun berada; Asisten

praktikum atas perhatian dan ilmu yang telah

diberikan selama praktikum pada penulis; Rekan

praktikum kelompok 3 sekaligus teman yang

inspiratif untuk kebersamaan, inspirasi, dan

motivasi selama menimba ilmu di ITB; Pihak-pihak

lain yang ikut membantu namun tidak bisa

disebutkan satu per satu oleh penulis, baik yang ikut

terlibat secara langsung maupun tidak langsung

dalam penulisan laporan ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Otih Rostiana, Rosita SMD, Mono Rahardjo

dan Taryan (2005), Budidaya Tanaman

Kencur, Badan Penelitian dan Pengembangan

Pertanian Balai Penelitian Tanaman Obat dan

Aromatika, Yogyakarta.

[2] Solomons, T.W.G. dan Fryhle, C.B. (2011),

Organic Chemistry, 10th

edition, John Wiley

& Sons, New York, 876-881.

laporan isolasi etil-p-metoksisinamat dari kencur

Documents