Septhya Nurul Nissa - 201431026 - Laporan Praktikum Sintesis Metil Salisilat [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK Sintesis Metil Salisilat



Disusun Oleh : Nama : Septhya Nurul Nissa NIM : 201431026 Kelas : 1 Analis Kimia



Dosen Pembimbing: Bapak Eko Andrijanto Tanggal Praktikum : Selasa, 20 April 2021



JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI D3 – ANALIS KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2021



ABSTRAK Pada percobaan ini, sintesis metil salisilat dilakukan untuk mempelajari prinsip sintesis senyawa ester dan mempraktekkan metode sintesis metil salisilat. Metil salisilat merupakan senyawa ester yang diperoleh dari reaksi esterifikasi antara asam salisilat dengan metanol. Reaksi yang terjadi dibantu oleh katalis asam sulfat (H2SO4) yang akan bereaksi dengan asam salisilat sehingga gugus karboksil terprotonasi. Tahapan selanjutnya, terjadi adisi alkohol dan transfer proton ke gugus karboksil, serta diakhiri dengan deprotonasi daneliminasi air. Pada akhir reaksi, katalis yang bereaksi dilepaskan kembali dengan penambahan natrium karbonat yang akan mengikat ion hidrogen dari katalis tersebut. Hasil yang diperoleh dari percobaan ini adalah 5 gram metil salisilat yang berupa zat cair berwarna orange dalam fasa minyak. Berdasarkan hasil uji sifat kimia, metil salisilat mengalami reaksi saponifikasi dengan penambahan asam kuat NaOH menghasilkan endapan garam metilsalisilat dan metanol. Key word: ester, esterifikasi, metil salisilat, katalis, saponifikasi



ABSTRAC In this experiment, the synthesis of methyl salicylate aims to study the synthesis of theprinciples and practice ester synthesis method metilsalisilat. Methyl salicylate is an estercompound obtained from the reaction between salicylic acid esterification with methanol.The reaction that occurs is assisted by the catalyst of sulfuric acid (H2SO4) which willreact with salicylic acid so protonated carboxyl groups. The next stage, occurs alcoholadduct and proton transfer to the carboxyl group, and ending with deprotonation andelimination of water. At the end of the reaction, the catalyst that reacts released again withthe addition of sodium carbonate that will bind the hydrogen ions from the catalyst. Resultsobtained from these experiments is methyl salicylate in the form of orange-colored liquidsubstance in the oil phase. Based on the test results of the chemical, methyl salicylateundergo saponification reaction with a strong acid addition salt deposits NaOH producemethyl salicylate and methanol. Key word: ester, esterification, methyl salicylate, catalyst, saponification



2



DAFTAR ISI



ABSTRAK ................................................................................................................................ 2 ABSTRAC ................................................................................................................................ 2 DAFTAR ISI............................................................................................................................. 3 DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ 4 BAB I ......................................................................................................................................... 5 PENDAHULUAN .................................................................................................................... 5 1.1 LATAR BELAKANG ........................................................................................................... 5 1.2 RUMUSAN MASALAH ....................................................................................................... 6 1.3 TUJUAN............................................................................................................................. 6 1.4 RUANG LINGKUP .............................................................................................................. 6 BAB II ....................................................................................................................................... 7 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................................... 7 BAB III.................................................................................................................................... 17 METODOLOGI PERCOBAAN........................................................................................... 17 3.1. DIAGRAM ALIR ............................................................................................................. 17 3.2 ALAT DAN BAHAN .......................................................................................................... 18 3.3 PROSEDUR PERCOBAAN ................................................................................................. 19 3.4 GAMBAR ALAT ............................................................................................................... 20 3.5 VARIABEL PERCOBAAN ................................................................................................. 21 BAB IV .................................................................................................................................... 22 HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................................................. 22 BAB V ..................................................................................................................................... 24 KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................................. 24 5.1 KESIMPULAN .................................................................................................................. 24 5.2 SARAN ............................................................................................................................. 24 LAMPIRAN............................................................................................................................ 26



3



DAFTAR GAMBAR GAMBAR 3.1 ALAT REFLUKS .................................................................................. 20 GAMBAR 3.2 ALAT DESTILASI ................................................................................ 21 GAMBAR 3.3 ALAT DEKANTER ............................................................................... 21



4



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kimia organik sangat berperan penting dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam bidang farmasi dan obat-obatan. Melalui ilmu kimia organik kita dapat mengetahui bahwa struktur dari senyawa organik berikatan satu sama lain dan untuk membuat suatu seyawa organik yang kita butuhkan, kita dapat membuatnya dari senyawa organik lainnya dengan mempelajari stuktur dan reaksi apa yang akan digunakan. Salah satu senyawa organik yang digunakan dalam bidang farmasi dan obat-obatan adalah metil salisilat. Metil salisilat (oil of wintergreen/minyak gandapura) adalah ester organik yang secara alami diproduksi oleh beberapa tumbuhan. Salah satunya adalah tanaman wintergreen. Namun, seiring dengan berjalannya waktu, metil salisilat kini bisa kita dapatkan melalui sintesis dengan mengesterifikasi asam salisilat dan metanol dengan katalis asam sulfat dan metoda refluks karena reaksinya yang berjalan lambat. Metil salisilat adalah cairan berbau khas yang diperoleh dari bagian tumbuh-tumbuhan seperti daun dan akar wangi. Metil salisilat dapat dibuat melalui esterifikasi asam salisilat. Senyawa ini berfungsi sebagai anti iritasi, karminatif, pada penderita rematik pengawet dan pewarna. Penggolongan obat ini sangat luas dimasyarakat dan digolongkan kedalam golongan obat bebas. Dulu orang menduga bahwa kerja turunan asam salisilat pada penyakit remautik didasarkan atas hambatan pada hialuronatliase. Ternyata kerja semacam ini jauh lebih besar dicapai oleh asam gentisat. Kemudian diketahui bahwa turunan asam salisilat (terutama asam asetil salisilat) terutama bekerja pada sintesis prostaglandin. Seperti juga indometasin



senyawa ini



menghambat secara kompotiti pembentukan endoperoksida siklik dari asam lemak jenuh. Sintesis metil salisilat dilakukan karenakan metil salisilat hanya sedikit terdapat di alam meskipun berasal dari tumbuhan akan tetapi tumbuhan yang digunakan untuk membuat metil salisilat sangat jarang didapatkan padahal metil salisilat sangat dibutuhkan dalam pengobatan atau dalam bidang farmasi, sehingga untuk mendapatkan metil salisilat dilakukan sintesis asam salisilat dimana asam salisilat direaksikan dengan metanol absolut serta ditambahkan asam sulfat pekat yang digunakan sebagai katalisator dengan reaksi esterifikasi



5



1.2 Rumusan Masalah Bagaimana cara pembuatan metil salisilat dengan cara sintesi yang melibatkan reaksi esterifikasi. 1.3 Tujuan 1. Melakukan reaksi esterifikasi 2. Melakukan uji organoleptik pada produk yang dihasilkan 1.4 Ruang Lingkup Praktikum pembuatan metil salisilat



ini dilaksanakan dengan metode sintesis yang



menggunakan bahan asam salisilat, asam sulfat pekat, batu didih, larutan NaHCO3 jenuh, metanol dan MgSO4 anhidrat yang dilaksanakan secara daring melalui platform google meet pada tanggal 20 April 2021.



6



BAB II TINJAUAN PUSTAKA Metil salisilat disebut juga asam-2-hidroksi benzoat metil ester. Metil salisilat adalah suatu senyawa organik yang memiliki cincin aromatik dan merupakan turunan dari metil ester atau asam salisilat. Bentuk fisik metil salisilat adalah cairan berwarna kuning kemerahan dengan bau wintergreen. Metil salisilat merupakan oksidator yang kuat, bersifat asam dan alkalis. Metil salisilat mempunyai rumus molekul C8H8O3, memiliki massa molekul relatif 152,15 g/mol, tekanan uap 5,24, titik didih 214-224°C, titik leleh -8,6 °C, dan memiliki kelarutan dalam alkohol. Metil salisilat dapat dibuat melalui reaksi kondensasi asam salisilat dan metanol (Fini Apriyanti, 2016). Macam-macam proses produksi metil salisilat dari jurnal (Anwar Basuki, 2013) yaitu : a. Distilasi uap daun Gaultheria Procumbens atau Betula lent l. Metode ini digunakan untuk memproduksi yang berbahan baku daun, tangkai ,bunga dan rimpang. Metode ini disebut uap langsung karena uap air yang dihasilkan langsung memanaskan bahan baku (Turner, 1952). b. Ekstraksi maerasi metil salisilat dapat diambil dari tanaman Wintergreen dan Sweet birch melalui reaksi maerasi karena tanaman tersebut banyak mengandung Glucoside. Proses ekstraksi bahan alam ini harus memenuhi range specific gravity sebesar 1,176 1,182 dan titik didih 219-284ºC untuk mendapatkan yield sebesar 99% (Guenther, 1949). c. Esterifikasi dengan katalis asam sulfat. Proses pembuatan dengan metode ini dimulai dengan mensintesis asam salisilat dari phenol dan coustic soda melalui proses karboksilasi, kemudian asam salisilat yang terbentuk direaksikan dengan metanol dalam esterifier menggunakan katalis asam sulfat . Proses ini pertama kali ditemukan oleh Kolbe pada tahun 1859, kemudian dimodifikasi oleh Schmutt. Reaksi yang terjadi sebagai berikut •



2C6H5OH + 2NaOH 2C6H5ONa + 2H2O................................ .(1)



•



2C6H5ONa + CO2 ONaC6H4COONa + C6H5OH .....................(2)



•



ONaC6H4COONa + H2SO4 OHC6H4COOH + Na2SO4............(3)



•



OHC6H4COOH + CH3OH OHC6H4COOCH3 + H2O...............(4)



Karena fase reaktan sama dengan fase katalis, maka pemisahan produk dan katalisnya dilakukan dengan cara menambahkan sodium karbonat dalam wash tank kemudian 7



endapannya dipisahkan melalui filtrasi dan dilanjutkan dengan distilasi untuk pemurnian produk (Austin, 1984). d. Esterifikasi dengan katalis penukar kation. Proses esterifikasi metil salisilat dari metanol dengan asam salisilat selain menggunakan katalis asam kuat seperti asam sulfat dan asam klorida, dapat juga dengan katalis resin penukar ion (Groggins, 1958). Dari ke empat proses tersebut di atas, dalam perancangan ini dipilih menggunakan proses esterifikasi dengan katalis asam sulfat, karena : 1. Dari proses esterifikasi tersebut hasil utamanya adalah metal salisilat salisilat, sehingga hal ini sangat mendukung jika esterifikasi tersebut di gunakan sebagai proses pabrik nantinya. 2. Konversi asam salisilat menjadi metil salisilat 78%. 3. Temperatur yang digunakan rendah yaitu 63ºC 4. Tidak menghasilkan reaksi samping



Kegunaan produk yang telah di tuliskan pada jurnal Anwar Basuki (2013) 1. Asam salisilat digunakan untuk (Kirk and Othmer, 1979) : a. Bahan baku pembuatan aspirin b. Bahan baku pembuatan c. Ester salisilat / garam salisilat 4 d. Bahan baku pembuatan resin phenol e. Bahan baku pembuatan obat antiseptik, anti jamur, anti ketombe dan berbagai penyakit kulit 2. Metanol digunakan untuk (Kirk and Othmer, 1979 ) : a. Pelarut berbagai turunan bahan kimia b. Bahan baku pembuatan asam asetat 3. Metil salisilat digunakan untuk (Turner,1952): a. Flavouring agent dalam industri makanan dan minuman b. Bahan baku untuk pasta gigi dan mouthwash c. Bahan baku untuk obat rematik, obat panas dan anti iritasi d. Solvent untuk selulosa dan derivatnya e. Campuran bahan insektisida f. Bahan baku tinta cetak g. Bahan baku dalam industri minyak wangi



8



Salah satu turunan dari asam salisilat adalah metil salisilat. Metil salisilat adalah cairan kuning kemerahan dengan bau wintergreen. Tidak larut dalam udara tetapi larut dalam alkohol daneter. Metil salisilat sering digunakan sebagai bahan farmasi, penyedap rasa pada makanan, minuman, gula-gula, Semacam spageti gigi,antiseptik, dan kosmetik serta parfum. Metil salisilat telah digunakan untuk pengobatan sakit syaraf, sakit pinggang, radang selaput dada, dan rematik, jugasering digunakan sebagai obat gosok dan balsem (Supardani, dkk., 2006) di ambil dari jurnal (Indah Mutmainah dan Ayu Melinda) . Metil salisilat adalah sebuh senyawa organik dan merupakan sebuah ester. Ester adalah sebuah kombinasi dari sebuah asam organik dan sebuah alkohol. Metil salisilat juga dikenal sebagai minyak gandapura dan ditemukan secara alamididalam tanaman. Metil salisilat digambarkan sebagai sebuah senyawa yangsangat aromatik, cairannya kuning agak terang. Metil salisilat diperkirakanmenjadi pelindung untuk tanaman yang menghasilkan minyak. Dahulu, metil salisilat dihasilkan dari destilasi ranting birchmanis dan tanaman gandapura. Sekarang metil salisilat disintesis dan didapatkan dari esterifikasi asam salisilatdengan metanol absolut. Metil salisilat dapat berupa cairan yang berwarnakuning atau merah. Dapat berwarna merah. Dapat berwarna bening juga. Dalam udara, metil salisilat terlarut. Methanol adalah bagian dari metil salisilat dan gugus hidroksilnya bereaksi dengan asam asetat. Hasilnya adalah asam asetilsalisilatyang dikenal sebagai aspirin (Irwandi, 2014). Reaksi esterifikasi adalah suatu reaksi antara asam karboksilat dan alkoholmembentuk ester. Turunan asam karboksilat membentuk ester asam karboksilat. Ester asam karboksilat adalah suatu senyawa yang mengandung gugus -CO2 R dengan R dapat berupa alkil atau aril. Esterifikasi dikatalisis asam dan bersifat dapat balik (Fessenden, 1981). Ester yang dihasilkan asam karboksilat dipanaskan bersama alkoholdengan bantuan katalis asam. Katalis ini biasanya adalah asam sulfat pekat.Terkadang juga digunakan gas hidrogen klorida kering, tetapi katalis-katalis inicenderung melibatkan ester-ester aromatik (yakni ester yang mengandung sebuahcincin benzen) (Clark, 2007). Di ambil dari jurnal Indah Mutmainah dan Ayu Melinda 2020). Metil salisilat adalah cairan bening kemerahan dengan bau Wintergreen.Tidak larut dalam air tetapi larut dalam alkohol dan eter. Metil salisilat telah digunakan untuk pengobatan sakit syaraf, sakit pinggang, radang selaput dada,dan rematik. Metil salisilat adalah komponen utama obat gosok pada minyakangin.Metil salisilat terkandung dalam minyak gandapura (Gaultheria Fragrantissima) yang merupakan tanaman minyak astiri yang cukup potensial danterkandung pada minyak aromatik dari bunga, daun, dan kulit batang 9



tumbuhanlainnya. Didalam tubuh, metil salisilat di hidrolisis menjadi asam salisilat yangmempunyai efek serupa dengan aspirin. Metilsalisilat adalah cairan kuningkemerahan dengan bau wintergreen.Tidak larutdalam air tetapi larut dalamalkohol dan eter.Metil salisilat sering digunakan sebagai bahan farmasi, penyedaprasa pada makanan, minuman, gula-gulaan, pasta gigi, antisqeptik dankosmetikserta parfum. Metil salisilat telah digunakan untuk pengobatan sakit syaraf, sakit pinggang, radang selaput dada dan rematik, juga sering digunakan sebagai obatgosok dan balsam. Secara teknik metil salisilat pun digunakan sebagai bahan pencelup pada serat poliester, serat tracetate dan serat sintetik lainnya (Bachtiar, 2014). Ester dapat diperoleh dari reaksi esterifikasi dengan cara merefluks sebuahasam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam dan dapat jugadiperoleh dari alkoholisis asam klorida, asam anhidrida dan nitril. Asam yang digunakan sebagai katalis biasanya asam sulfat atau asam lewis dan asamhidroklorida (Pramugiyan, 2010). Jika ditambahkan sejumlah katalisator asam, katalisator mengubah lingkungandalam sistem dan sebagian dihilangkan melalui hidrasi air terbentuk dalam reaksiini.Untuk membuat sebuah ester kecil seperti etil etanoat, anda bisa memanaskansecara perlahan sebuah campuran antara asam metanoat dan etanol dengan bantuan katalis asam sulfat pekat, dan itu ester melalui distilasi sewaktu-waktusetelah terbentuk.Ini dapat mencegah terjadinya reaksi balik (Pramugiyan, 2010) Di dalam laboratorium kimia organik, distilasi adalah satu dari beberapateknik utama untuk pemurnian cairan mudah menguap (volatile). Proses inidisertai penguapan zat dengan cara memanaskan, diikuti dengan kondensasiuap kembali menjadi cairan. Berikutadalah gambar gratis alat destilasisederhana. Ada beberapa teknik pelaksanaan didistilasi yang umum, di antaranya:distilasi sederhana (distilasi sederhana), distilasi fraksionasi (fraksionaldistilasi), distilasi penurunan tekanan (distilasi di bawah tekanan tereduksi), dandistilasi uap (steam distillation) .Dalam prakteknya, distilasi yang dipilihtergantung pada sifat cairan yang akan dimurnikan dan padasifat pengotoryang akan akurat (Firdaus, 2009) Pemisahan dengan distilasi ini dapat dilakukan dengan baik karena estermemiliki titik didih yang paling rendah diantara semua zat yang ada. Estermerupakan satu-satunya zat dalam campuran yang tidak membentuk ikatan hidrogen, sehingga memiliki gayaantar-molekul yang paling lemah (Pramugiyan,2010). Ester-ester yang lebih besar cenderung terbentuk lebih lambat. Dalam hal ini,diperlukan untuk memanaskan campuran reaksi di bawah refluks selama beberapa waktu untuk menghasilkan sebuah campuran kesetimbangann dll Ester bisa alkohol dari asam karboksilat, 10



alkohol, air dan asam sulfat dalam campuran dengan metode distilasi fraksional.(Ayu Melinda dan Siti Mutmainah 2021). Metil salisilat merupakan turunan dari asam salisat yang paling banyak diproduksi secara komersial, disamping asam asetil salisilat (aspirin). Metil salisilat merupakan senyawa ester yang memiliki kegunaan luas dalam berbagai industri. Pada industri farmasi, metil salisilat digunakan sebagai bahan aktif dalam berbagai formulasi produk untuk mendapatkan efek analgesiknya. Aroma dan rasanya yang khas juga membuatnya banyak digunakan di industri makanan/minuman dan industri kosmetik. Peluang berkembangnya industri metil salisilat di Indonesia cukup besar, mengingat sampai saat ini belum ada pabrik metil salisilat yang tercatat telah berdiri di Indonesia. Pabrik ini direncanakan beroperasi selama 330 hari/tahun dengan kapasitas produksi metil salisilat 99,65% w/w, 30000 ton/tahun. Bahan baku utama yang dibutuhkan adalah metanol 99,85% w/w sebanyak 17.909,3043 ton/tahun dan asam salisilat sebanyak 31.404,0759 ton/tahun. Metode yang digunakan adalah fischer esterification dengan katalisator asam sulfat. Secara umum, tahapan proses pembuatan metil salisilat adalah sebagai berikut : 1. Reaksi antara metanol dan asam salisilat dengan katalisator asam sulfat dalam reaktor alir tangki berpengaduk 2. Netralisasi katalisator asam dan sisa asam salisilat yang tidak bereaksi menggunakan larutan NaOH encer 3. Pemisahan garam-garam hasil netralisasi 4. Pemurnian produk metil salisilat melalui proses evaporasi 5. Recovery metanol dengan proses distilasi. Sebagai penunjang, unit utilitas menyuplai kebutuhan air sebanyak 88.937,1358 kg/jam, listrik sebanyak 560,7322 kVa, dan udara tekan sebanyak 84 m3/jam. Pabrik ini akan didirikan di Kawasan Industri Kariangau, Kota Balikpapan, Kalimantan Timur dengan pertimbangan raw material oriented. Kawasan tersebut dekat dengan industri metanol dan dekat dengan pelabuhan sehingga mempermudah pengadaan bahan baku asam salisilat yang didatangkan dari Cina serta pemasaran produk metil salisilat. Terdapat Waduk Wain, sehingga sumber air untuk unit utilitas berasal dari air sungai. Perhitungan evaluasi ekonomi memberikan hasil modal tetap yang dibutuhkan adalah sebesar $23.470.231,33 dan modal kerja sebesar $23.791.896,55. Pada kapasitas 100% produksi diperoleh ROI before tax sebesar 37,23%, ROI after tax sebesar 18,61%. POT before tax sebesar 2,1 tahun, POT after tax sebesar 3,5 tahun dengan BEP sebesar 44,87%, SDP sebesar 24,80%, dan DCFRR sebesar 19,19%. Berdasarkan pertimbangan hasil 11



evaluasi tersebut, maka pabrik metil salisilat dengan kapasitas 30000 ton/tahun ini layak untuk dikaji lebih lanjut. (Winarko, Triska U dan Wirawan, Sang K., 2013) Metil salisilat adalah cairan dengan bau khas yang diperoleh dari daun dan akar tumbuhan wangi. Zat ini juga dibuat dengan sintesis. Khasiat analgetisnya pada penggunaan lokal sama dengan salisilat – salisilat lainnya. Metilsalisilat diresorpso dengan kulit dan banyak digunakan dalam obat gosok dan krem (3 - 10 %) untuk nyeri otot, sendi, dan lainlain. Penggunaan oral sebanyak 30 ml sudah bisa fatal, terutama untuk anak – anak yang sangat peka untuknya (Tjay, 2002). Metil salisilat termasuk senyawa ester yang dapat dibuat secara sintesis dengan jalan mereaksikan suatu senyawa asam karbiksilat dengan alkohol dalam suasana asam (Underwood, 1997). Proses reaksi esterifikasi diatas dikenal dengan nama esterifikasi fisenar. Dari proses tersebut diperoleh hasil sampingan yaitu H2O untuk mengetahui dari mana H2O tersebut digunakan metode yang dikenal labeling isotop, ternyata air yang terbentuk bukan berasal dari asam tetapi dari gugus OH milik asam (Underwood, 1997). Di ambil dari jurnal (Wiwik Satriani, 2012) Senyawa-senyawa alkohol bereaksi dengan asam-asam karboksilat membentuk ester-ester organik sebagai analog deri ester-ester yang terbentuk dari senyawasenyawa alkohol dengan asam oksigen dan organik. Dalam pembuatan suatu ester dimana asam salisilat dipanaskan dalam metil alkohol bersama sejumlah kecil asam kuat sebagai katalisator untuk membentuk metil salisilat gugus hidroksil dalam air yang terjadi berasal dari asam karboksilat. Reaksi ini bersifat bolak-balik atau reversibel, jika dipakai alkohol dalam jumlah berlebihan, maka kesetimbangan beranjak ke arah pembentukan ester; sebaliknya, jika ester dipanaskan dengan air yang berlebihan beserta suatu katalisator asam, maka ester akan dihidrolisis menjadi asam dan alkohol (Ganiswarna, 1995). Asam salisilat, metil salisilat, dan asam-asam asetilsilat semua merupakan senyawasenyawa yang penting dalam pengobatan. Metal salisilat dapat dipakai sebagai obat dalam atau melalui penyerapan via kulit, dan dengan demikian memberikan pemakaiannya yang lebih luas dalam obat-obat gosok dan untuk pemakaian pada tempat-tempat tertentu yang sakit (Roth, 1998). Metil salisilat (minyak wintergreen) hanya digunakan sebagai obat luar dalam bentuk salep atau linimen dan dimaksudkan sebagai counter iritan bagi kulit. Asam salisilat berbentuk bubuk, digunakan sebagai keratolitik dengan dosis tergantung dari penyakit yang akan diobati (Roth, 1998). Suatu ester asam karboksilat ialah suatu senyawa yang mengandung gugus –CO2R 12



dengan R dapat membentuk alkil maupun aril. Suatu ester dapat dibentuk dengan reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dan suatu alkohol, suatu reaksi yang disebut reaksi esterifikasi. Esterisfikasi berkataliskan asam dan merupakan reaksi yang reversibel (Dirjen POM, 1979). Reaksi esterifikasi bersifat reversibel untuk memperoleh rendamen tinggi dari ester itu, kesetimbangan harus harus digeser ke arah sisi ester. Satu teknik untuk mencapai ini adalah menggunakan salah satu zat pereaksi yang murah secara berlebihan. Teknik lain ialah membuang salah satu produk dari dalam campuran reaksi (misalnya dengan destilasi air secara azeotropik). Dengan bertambahnya halangan sterik dalam zat antara laju pembentukan ester akan menurun. Rendamen esternya pun berkurang. Ester adalah turunan asam salisilat/karboksilat yang gugus –OH dari karboksilnya diganti dengan gugus –OR dari alkohol. Ester mengandung gugus karbonil dan satu ikatan ester dengan karbon karbonil. Ester dibuat dari asam dan alkohol dari anhidrat asam dan alkohol (Dirjen POM, 1979). Proses reaksi esterifikasi diatas dikenal dengan nama esterifikasi fisenar. Dari proses tersebut diperoleh hasil sampingan yaitu H2O untuk mengetahui dari mana H2O tersebut digunakan metode yang dikenal labeling isotop, ternyata air yang terbentuk bukan berasal dari asam tetapi dari gugus OH milik asam (Underwood, 1997). Ester pada umumnya mempunyai aroma yang berbau harum seperti aroma buah-buahan atau wangi bebungaan. Ester dapat dibuat dengan mereaksikan asam karboksilat dengan alkohol. Dalam reaksi ini digunakan pemanasan dan asam (HCl atau H2SO4). Cara ini dikenal dengan esterifikasi Fischer (Fessenden, 1994). RCOOH



+ HC-R1



As. Karboksilat



alkohol



RCOOR1 + H2O ester



Senyawa-senyawa alkohol bereaksi dengan asam-asam karboksilat membentuk esterester organik sebagai analog deri ester-ester yang terbentuk dari senyawa-senyawa alkohol dengan asam oksigen dan organik. Dalam pembuatan suatu ester dimana asam salisilat dipanaskan dalam metil alkohol bersama sejumlah kecil asam kuat sebagai katalisator untuk membentuk metil salisilat gugus hidroksil dalam air yang terjadi berasal dari asam karboksilat. Reaksi ini bersifat bolak-balik atau reversibel. Jika dipakai alkohol dalam jumlah berlebihan, maka kesetimbangan beranjak ke arah pembentukan ester; sebaliknya, jika ester dipanaskan dengan air yang berlebihan beserta suatu katalisator asam, maka ester akan dihidrolisis menjadi asam dan alkohol (Ganiswarna, 1995). Laju esterifikaasi asam karboksilat tergantung pada halangan sterik dalam alkohol dan 13



asam karboksilat. Kekuatan asam dari asam karboksilat hanya mempunyai pengaruh yang kecil dalam laju pembentukan ester (Anonima, 2009). Asam salisilat bebas mempunyai efek antipiretik dan analgetik yang kecil karena timbulnya rangsangan pada mukosa lambung sehingga diperlukan dosis yang tinggi, maka asam salisilat yang digunakan dalam bentuk garamnya (Ebel, 1992). Asam salisilat merupakan suatu unsur aktif dari salisilat dan asam salisilat itu sendiri adalah obat penawar dan pembunuh rasa sakit pemakaiannya dapat melalui mulut, tetapi merupakan asam yang cukup kuat mengiritasi perut. (Gunawan, 1995). Senyawa salisilat diekskresi terutama melalui ginjal yang hampir semuanya muncul diurin dalam bentuk salisilat bebas dan metabolit yang telah disebutkan tadi. Pada manusia, asam salisilat bebas berjumlah kira-kira 10% dari obat yang dimakan (tapi dapat meningkat sampai 85% bila urin dibasakan), asam salisilurat sebanyak 75%, glukuronida fenolat dan asil sebanyak 15% dan asam 2,5 dihidroksibenzoat kurang dari 1% (Foye, 1995). Salah satu turunan dari asam salisilat adalah metil salisilat. Metil salisilat adalah cairan kuning kemerahan dengan bau wintergreen. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam alkohol dan eter. Metil salisilat sering digunakan sebagai bahanfarmasi, penyedap rasa pada makanan, minuman, gula-gula, pasta gigi, antiseptik,dan kosmetik serta parfum. Metil salisilat telah digunakan untuk pengobatan sakit syaraf, sakit pinggang, radang selaput dada, dan rematik, juga sering digunakan sebagai obat gosok dan balsem (Supardani, dkk., 2006). Modifikasi yang dapat dilakukan pada struktur asam salisilat adalah dengan substitusi pada gugus karboksil sehingga dapat menghasilkan Asetosal (Purwanto dan Susilowati, 2000) Reaksi ini merupakan reaksi asam karboksilat dengan alkohol atau fenol untuk menghasilkan ester. Suatu katalis asam kuat H2SO4 umumnya diperlukan untuk esterifikasi (Stoker, 2012). Efek iritasi dari asetosal dihubungkan dengan gugus karboksilat, esterifikasi gugus karboksil akan menurunkan efek iritasi tersebut (Siswandono dan Soekardjo, 2008). Reaksi esterifikasi terdiri dari 2 macam yaitu Fischer dan asil halida. Salah satu metode yang paling umum digunakan dalam sintesis ester adalah dengan reaksi alkohol dengan asil klorida atau turunan asam karboksilat lainnya. jika asam karboksilat dengan alkohol dan katalis asam (biasanya HCl atau H2SO4) dipanaskan, terdapat kesetimbangan dengan ester dan air yang disebut dengan reaksi esterifikasi Fischer (Carey dan Sundberg, 2007). Analisa kemurnian etil asetat menggunakan indeks bias refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dan sebagainya. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang 14



ilmuan dari German pada permulaan abad 20. Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20ºC dan suhu tersebut harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan menggunakan plat glass standart. (Dogra, S.K ,1990). Faktor-faktor penting yang harus diperhitungkan pada semua pengukuran refraksi ialah temperatur cairan dan jarak gelombang cahaya yang dipergunakan untuk mengukur sampel. Pengaruh temperatur terhadap indeks bias gelas adalah sangat kecil, tetapi cukup besar terhadap cairan dan terhadap kebanyakan bahan plastik yang perlu diketahui indeksnya karena pada suhu tinggi kerapatan optik suatu zat itu berkurang, indeks biasnya akan berkurang (Dogra, 1990). Metil salisilat (minyak wintergreen atau wintergreen minyak) adalah suatu ester organik yang secara alami diproduksi oleh banyak spesies tanaman. Beberapa tanaman yang memproduksinya disebut wintergreens. Metil salisilat (Pestisida Kimia Kode 076.601) adalah konstituen utama minyak dari wintergreen yang merupakan minyak wangi alami. Metil salisilat mempunyai sifat tidak berwarna, kekuningan atau kemerahan berminyak cair dengan bau dan rasa wintergreen. Nama lain untuk metil salisilat meliputi : 1. Minyak dari wintergreen (sintetis) 2. Gautheria oil (buatan) 3. Birch manis minyak 4. Minyak Betula 5. Minyak Teaberry. Nama kimia untuk metil salisilat meliputi; 2 - (methoxycarbonyl) fenol, 2 hidroksibenzoat asam metil ester, asam benzoat, 2-hidroksi-, metil ester, asam salisilat, metil ester. Rumus kimia molekuler untuk salisilat metil adalah C8H8O3. Berat molekul untuk Metil Salisilat adalah 152,15 dengan komposisi persen dari : C = 63,15%, H = 5,30%,O = 31,55%.(Sulvi Natalia 2012) Salah satu turunan dari asam salisilat adalah metil salisilat. Metil salisilat adalah cairan kuning kemerahan dengan bau wintergreen. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam alkohol 15



dan eter. Metil salisilat sering digunakan sebagai bahanfarmasi, penyedap rasa pada makanan, minuman, gula-gula, pasta gigi, antiseptik,dan kosmetik serta parfum. Metil salisilat telah digunakan untuk pengobatan sakit syaraf, sakit pinggang, radang selaput dada, dan rematik, juga sering digunakan sebagai obat gosok dan balsem (Supardani, dkk., 2006). Peran asam salisilat pada tanaman menurut Delaney (1994) adalah dalam termogenesis dan pertahanan terhadap patogen. Respon dramatis yang diregulasi oleh asam salisilat adalah produksi panas pada spadix tanaman Arum lili atau Sauromatumguttatum yang dapat meningkatkan temperatur sampai 14°C selama antesis. Efek asam salisilat berbagai konsentrasi menurut CagSerapet al.(2009) konsentrasi asam salisilat 10μM efektif meningkatkan kandungan klorofil. Pada kecambah bunga matahari berumur 9 hari kandungan klorofil kotiledon meningkat 1,5 kali dalam konsentrasi 10μM asam salisilat.



16



BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Diagram Alir 3.1.1 Sintesis Metil Salisilat Labu alas bulat



Merefluks



10 gr asam salisilat, 20 mL metanol, 2 mL H2SO4 pekat, dan magnetic stirrer



Selama 1 jam; 70ºC



Mendestilasi



Metanol yang berlebih (65ºC)



Labu destilasi



Tuang residu



Cuci ester



25 mL air hangat; NaHCO3



Pisahkan ester, keringkan ester



Hitung rendemen



17



3.1.2 Uji Mutu Kadar Sampel, NaOH 0.1N 25 mL



Labu ukur alas datar



Refluks



Kondensor



Titrasi



30-60 menit sampai larut



Dinginkan, bilas dengan air



Asam sulfat 0.1N, 2 tetes indikator pp



Hentikan titrasi



Warna merah muda hilang



Menetapkan blangko, menghitung normalitas



3.1.3. Uji Organoleptik Oleskan sedikit ke punggung tangan dan rasakan respon yang timbul



3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat 1. Alumunium Foil



11. Labu alas bulat



2. Batang Pengaduk



12. Labu destilasi2



3. Buret



13. Labu Ukur 10 mL



4. Corong pemisah



14. Labu Ukur 50 mL



5. Erlenmeyer 250 mL



15. Penangas



6. Gelas Bekker 100 mL



16. Pendingin balik



7. Gelas Bekker 250 mL



17. Penjepit



8. Gelas Bekker 1000 mL



18. Pipa along



9. Kondenser bubble 10



19. Pipa T



10. Kondensor spiral



20. Pipet Tetes 18



21. Spatula 22. Termometer 23. Water bath



3.2.2 Bahan 1. Asam salisilat 2. Asam sulfat pekat 3. Batu didih 4. Larutan NaHCO3 jenuh 5. Metanol 6. MgSO4 anhidrat



3.3 Prosedur Percobaan 3.3.1 Sintesis Metil Salisilat 1. Langkah pertama yaitu dengan memasukkan 10 gram asam salisilat, 20 mL metanol, 2 ml asam sulfat pekat, dan magnet stirer ke dalam labu alas bulat. 2. Setelah itu melengkapi labu dengan pendingin balik dan kemudian merefluks campuran selama 1 jam di atas water bath pada suhu 70ºC. 3. Setelah selesai merefluk, memindahkan campuran ke dalam labu destilasi dan langsung



mendestilasi



kelebihan



metanol



pada



suhu



65⁰C,



lalu



mendinginkannya. 4. Selanjutnya, menuang residu atau cairan yang berada dalam labu destilasi ke dalam dekanter 5. Setelah lapisan ester mengendap, mencuci ester berturut-turut dengan 25 ml air hangat. Kemudian, menambahkan NaHCO3 sampai ester menjadi netral. 6. Kemudian memisahkan ester dengan mendekanternya, lalu mengeringkan ester yang terbentuk dengan 5 gram MgSO4 anhidrat dalam Erlenmeyer selama 30 menit. Setelah proses pengeringan, menyaring ester dengan kertas saring, kemudian menghitung rendemennya.



3.3.2 Uji Mutu Kadar 1. Setelah metil salisilat terbentuk, kemudian melakukan uji mutu kadar metil salisilat menyiapkan alat dan bahannya, kemudian memasukkan sampel ke dalam labu ukur alas datar dan menambahkan NaOH 0,1 N sebanyak 25 ml lalu 19



mendidihkan perlahan-lahan dalam refluks selama 30-60 menit hingga sampel larut. 2. Setelah larut sampel kemudian mendinginkannya dan membilas kondensor dengan beberapa ml air. 3. Setelah itu, menitrasi sampel yang kelebihan basa dengan asam sulfat 0,1 N serta menambahkannya



dengan



2



tetes



indikator



phenolftalein,



kemudian



menghentikan titrasi pada saat warna merah muda pada sampel hilang 4. Kemudian menetapkan blangko dan menghitung normalitas.



3.3.3 Uji Organoleptik Sampel metil salisilat yang tersisa diuji organoleptik dengan cara mengoleskannya sedikit ke punggung tangan dan rasakan respon yang timbul dari perlakuan ini.



3.4 Gambar Alat 3.4.1. Alat Refluks Keterangan : 1. Labu leher 3 3



4



2



2. Termometer 3. Statif



1 5



4. Kondensor Bubble 5. Tutup labu leher 3



Gambar 3.1 Alat Refluks



20



3.4.2 Alat Destilasi



Keterangan : 1. Pemanas /Penangas 2. Labu distilasi 3. Head distilasi 4. Termometer 5. Kondensor 6. Air masuk 7. Air keluar 8. Labu distilat 9. Vacuum 10. Adaptor 15. Batu didih



Gambar 3.2 Alat Destilasi



3.4.3 Alat Dekanter 2



Keterangan : 1. Statif 3



1



2. Klem 3. Corong Pisah 4. Erlenmeyer



4



Gambar 3.3 Alat Dekanter



3.5 Variabel Percobaan Variabel percobaan terdiri dari variabel tetap dan variabel bebas. Variabel tetap adalah variabel yang dipengaruhi dan variabel bebas adalah variabel yang memengaruhi. Pada percobaan ini, yang termasuk variabel tetap adalah asam salisilat, sedangkan yang termasuk variabel bebas adalah suhu dan waktu.



21



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN



Diketahui : Asam salisilat



= 10 g



Methanol



= 20 mL



Mr asam salisilat



= 138 g/mol



1 mol asam salisilat + 1 mol metanol → 1 mol metil salisilat Mol asam salisilat



=



Mol metanol



=



𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑀𝑟



= =



10 𝑔 138 𝑔/𝑚𝑜𝑙 𝜌×𝑣 𝑀𝑟



=



= 0,0725 mol



0,792 𝑔/𝑚𝐿 ×20 𝑚𝐿 𝑔 𝑚𝑜𝑙



32



=



15,84 𝑔 𝑔 𝑚𝑜𝑙



32



= 0,495 mol



Perbandingan mol asam salislat : metanol = 0,0725 : 0,495 = 1 : 6 (asam salisilat habis bereaksi, sedangkan metanol dibuat berlebih) asam salisilat



+ metanol



metil salisilat



m



0,0725 mol



0,495 mol



b



0,0725 mol



0,0725 mol



0,0725 mol



0,4225 mol



0,0725 mol



s



0



Berat metil salisilat teoritis



-



= mol metil salisilat × Mr = 0,0725 × 152 = 11,02 g



Karena tidak ada pasti, dimisalkan berat metil salisilat yang didapat 7 gram.



22



% rendemen = =



𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑟𝑎𝑘𝑡𝑖𝑘 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠 7𝑔 11,02 𝑔



× 100%



× 100%



= 63,52% Dalam percobaan ini, metil salisilat yang akan dibuat adalah sebanyak 400 L. Metil salisilat disintesis dengan mereaksikan asam salisilat dengan metanol serta menambahkan asam sulfat pekat sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi pembentukan metil salisilat. Melalui pemanasan pada refluks, metil salisilat akan bereaksi terlebih dahulu dengan katalis sehingga gugus karboksilatnya terprotonasi. Kemudian metil salisilat terprotonasi diadisi dengan metanol dan terjadi transfer proton ke gugus karbonil. Pada keadaan ini larutan yang terbentuk masih terlihat satu fasa (homogen). Setelah dilakukan ekstraksi dengan penambahan natrium bikarbonat, maka natrium bikarbonat tersebut akan mengikat ion hidrogen dari katalis sehingga terjadi deprotonasi dan eliminasi air (natrium karbonat menarik air). Untuk mendapat berat teoritis dari metil salisilat, perlu mencari molnya terlebih dahulu. Hasil yang diperoleh pada percobaan ini adalah Didapat mol metil salisilat sebesar 0,0725 gram dan berat teoritisnya 11,02 gram. Karena tidak ada berat metil salisilat praktikum, maka dimisalkan beratnya 7 gram, sehingga didapat persen rendemen 63,52%. Rendahnya persen rendemen pada percobaan ini dapat dibebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah katalisator, suhu, pengadukan, maupun waktu reaksi. Apabila keempat faktor tersebut belum diberikan secara optimal, maka reaksi esterifikasi tidak akan berlangsung sempurna sehingga metil salisilat belum tersintesis secara keseluruhan.



23



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil praktikum dapat disimpulkan : 1. Metil salisilat dapat diperoleh dengan reaksi esterfikasi, yang mana asam salisilat direaksikan dengan metanol dan dengan bantuan asam sulfat pekat sebagai katalis. 2. Berat teoritis metil salisilat 11,02 gram dan berat praktiknya 7 gram, sehingga didapat rendemen 63,52%.



5.2 Saran Demikian laporan ini saya susun. Pada kegiatan praktikum ini, sebaiknya data yang diberikan lebih lengkap lagi agar dalam perhitungan tidak hanya diperkirakan. Saya menyadari bahwa tiada yang sempurna di dunia ini kecuali Tuhan yang Maha Esa. Dalam pembuatan laporan ini tentunya masih banyak kekurangan, untuk itu saya mengharapkan kritik dan saran dari bapak dosen pengampu yang sifatnya membangun guna sebagai bahan evaluasi saya untuk kedepannya agar lebih baik lagi.



24



DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2016, Penuntun Praktikum Kimia Sintetik, UMI : Makassar. Ditjen,POM, 1979, Farmakope Indonesia. Depertemen Kesehatan Republik Indonesia: Jakarta Firdaus, 2009. Teknik Laboratorium dan Penuntun Praktikum Kimia Organik: Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Hasanuddin : Makassar. Supardan, dkk, 2006, Perancangan Pabrik Asam Salisilat dari Phenol. Jurusan Teknik Kimia.



http://eprints.ums.ac.id/32348/22/NASKAH%20PUBLIKASI.pdf, http://eprints.ums.ac.id/22697/17/02._Naskah_Publikasi.pdf, https://www.academia.edu/34900436/Praktikum Sintesis_Metil_Salisilat, http://eprints.polsri.ac.id/3165/3/BAB%20II.pdf, http://seserahku.blogspot.com/2014/01/praktikum-pembuatan-metil-salisilat.html, https://studylibid.com/doc/1158508/8-ii.-tinjauan-pustaka-a.-asam-salisilat-1.-struktur-kimia http://wiwiksatrianiputrijb.blogspot.com/2013/04/sintesis-metil-salisilat_29.html https://dspace.uii.ac.id/bitstream/handle/123456789/5168/05.1%20bab%201.pdf?sequence=5 &isAllowed=y, https://pdfcoffee.com/proposal-praktikum-mandiri-kimia-organik-pdf-free.html [dalam jaringan] diakses pada 01 Mei 2021



25



LAMPIRAN Tugas Khusus Buatkan metil salisilat 400L 1. Berapa banyak asam salisilat yang diperlukan 2. Berapa banyak methanol yg dibutuhkan Jawab : 1 mol asam salisilat + 1 mol metanol → 1 mol metil salisilat Metil salisilat 400L



= 400.000 mL



Gram metil salisilat



= 4.000 mL metil salisilat × 1,17 g/mL = 468.000 g



Mol metil salisilat



𝑔



468.000 𝑔



= 𝑀𝑟 = 152 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 3.078 mol



3.078 mol asam salisilat + 3.078 mol metanol → 3.078 mol metil salisilat Gram asam salisilat



= mol asam salisilat × Mr = 3.078 mol × 138 g/mol = 424.764 g



Jadi, gram asam salisilat yang diperlukan sebesar 424.764 g



Massa metanol



= mol metanol × Mr = 3.078 mol × 32 g/mol = 98.496 g



Volume metanol



= =



𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 𝜌 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙



98,496 𝑔 0,792



𝑔 𝑚𝐿



= 124,363 mL Jadi, volume metanol yang dibutuhkan sebesar 124,363 mL



26