REAKSI KUPLING DIAZONIUM : SINTESIS KOMBINATORIAL “AZO DYES”

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
REAKSI KUPLING DIAZONIUM
SINTESIS KOMBINATORIAL “AZO-DYES”

Disusun oleh:
Syifa Asatyas
10507088

Tanggal Praktikum : 17 Maret 2009
Tanggal pengumpulan laporan : 24 Maret 2009


LABORATORIUM KIMIA ORGANIK
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2009



Tujuan
Menentukan faktor retensi (Rf) masing-masing senyawa hasil sintesis kombinatorial
Menentukan warna masing-masing senyawa azo-dyes yang disintesis

Teori Dasar
Garam diazonium merupakan senyawa antara sistesis yang bermanfaat, salah satunya dalam reaksi kupling diazonium. Nitrogen ujung pada kation diozonium digunakan sebagai suatu elektrofil dalam suatu reaksi substitusi elektrofilik pada aromatic. Sebagian besar produk tipe reaksi kupling diazonium berwarna cerah, dikenal dengan “azo-dyes”. Sintesis kombinatorial dibutuhkan untuk menyediakan beragam jenis senyawa dengan beragam fungsi dalam serangkaian reaksi yang dilakukan bersamaan. Dua pendekatan yang dapat dilakukan yaitu sintesisi parallel dan sintesis split. Dalam system parallel, tiap senyawa dibuat secara individu dan beragam uji dilakukan secara terpisah untuk tiap senyawa. Sedangkan sintesis split hasil ujinya memerlukan proses deconvolution (pemisahan campuran).
Dalam percobaan ini akan dibuat serangkaian senyawa “azo-dyes” dari beberapa variasi reaktan. Hasil sintesis dianalisis dengan kromatografi kertas.

Data Pengamatan
Reagen Pengamatan
Sumber garam diazonium Reagen Pengupling Warna larutan Jarak noda (cm)
3-nitroanilin 1-naftol Ungu pekat 2.1 dan 2.9 cm
3-nitroanilin 2-naftol Merah 2.6 cm
3-nitroanilin Resorsinol Merah bata 3.0 cm
Asam sulfanilat Asam salisilat Orange 3.3 cm
Asam sulfanilat 4-nitrofenol Kuning 3.0 cm

Perhitungan
Reagen pengupling (yang digunakan praktikan):
1-naftol 0.0051 mol
Mr 1-naftol = 144.17 gr/mol
Massa 1-naftol yang digunakan = Mr x n = 144.17 gr/mol x 0.0051 mol = 0.73 gr

Penentuan Rf:
Jarak eluen = 3.5 cm
Rf = (jarak noda)/(jarak eluen)
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin,
reagen pengupling 1-naftol
Rf1 = (2.1 cm)/(3.5 cm)=0.6
Rf2 = (2.9 cm)/(3.5 cm)=0.8285
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin,
reagen pengupling 2-naftol
Rf = (2.6 cm)/(3.5 cm)=0.7428
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin,
reagen pengupling resorsinol
Rf = (3.0 cm)/(3.5 cm)=0.8571
Sumber garam diazonium Asam sulfanilat,
reagen pengupling asam salisilat
Rf = (3.3 cm)/(3.5 cm)=0.9428
Sumber garam diazonium Asam sulfanilat,
reagen pengupling 4-nitrofenol
Rf = (3.0 cm)/(3.5 cm)=0.8571


Pembahasan
Dalam percobaan ini praktikan menggunakan 3-nitroanilin sebagai sumber garam diazonium dan reagen pengupling 1-naftol. Dalam pembentukan garam diazonium, digunakan Natrium Nitrit (NaNO2) dan HCl pekat. HCl pekat akan menghidrolisis natrium nitrit sehingga terbentuk asam yang akan dihidrolisis oleh larutan HCl pekat menjadi asam nitrit. Asam nitrit ini akan berkontribusi memberikan gugus N-nya pada 3-nitroanilin untuk membentuk suatu garam diazonium. Gugus N pada ujung kation diazonium inilah yang akan berperan sebagai elektrofil yang akan menyerang reagen pengupling. Reaksi yang terjadi:
(jiaah gambar mekanisme reaksi dari chemdrawnya ga bisa masuk)
Produk hasil reaksi kupling diazonium yang dihasilkan memang memiliki warna yang cerah, dan menghasilkan warna yang khas untuk masing-masing kombinasi garam diazonium dengan reagen penguplingnya. Reagen pengupling 1-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna ungu pekat, reagen pengupling 2-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna merah, reagen pengupling resorsinol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna merah bata, reagen pengupling asam salisilat dengan sumber garam diazonium asam sulfanilat menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna orange, dan reagen pengupling 4-nitrofenol dengan sumber garam diazonium asam sulfanilat menghasilkan senyawa azo-dyes berwarna kuning.
Identifikasi senyawa-senyawa azo-dyes ini dilakukan dengan kromatografi lapis tipis. Sebelum KLT dilakukan, kristal-kristal yang terbentuk disaring dengan corong Buchner. Namun kristal dari reagen pengupling 1-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitrofenol tidak terbentuk, sehingga tidak dilakukan penyaringan vakum terhadap produk yang berwarna ungu pekat ini. Ini disebabkan tidak seluruh senyawa 1-naftol bereaksi dengan garam diazonium karena proses pelarutan 3-nitroanilin (dan natrium nitrat) dalam HCl pekat kurang baik, sehingga hasil reaksi yang diinginkan kurang maksimal.
Eluen yang digunakan dalam kromatografi adalah isopropanol 20% (isopropanol : air = 2 : 8). Dengan demikian senyawa yang memiliki Rf paling besar merupakan senyawa yang paling polar. Ini disebabkan eluen yag digunakan bersifat polar, sehingga senyawa yang juga bersifat polar akan terikat lebih lama dalam fasa gerak (eluen) dan jarak nodanya akan lebih panjang dbandingkan senyawa lain. Senyawa yang memiliki Rf paling besar adalah produk dari reagen pengupling asam salisilat dengan sumber garam diazonium asam sulfanilat.
Senyawa azo-dyes dari reagen pengupling 1-naftol dan sumber garam diazonium 3-nitroanilin menghasilkan 2 noda dalam KLT. Ini menunjukkan dalam senyawa azo-dyes berwarna ungu ini masih terkandung pengotor atau terkandung senyawa lain yang memiliki kepolaran berbeda. Salah satu noda memiliki Rf 0.6 dan yang lain 0.8285. Adanya jarak pada kedua ini menunjukkan adanya dua senyawa yang berbeda dengan struktur yang berbeda sehingga memiliki kepolaran yang berbeda pula.

Kesimpulan
Faktor retensi (Rf) masing-masing senyawa hasil sintesis kombinatorial:
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin dengan reagen pengupling 1-naftol
Rf1 =0.6 dan Rf2 =0.8285
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin dengan reagen pengupling 2-naftol
Rf =0.7428
Sumber garam diazonium 3-nitroanilin dengan reagen pengupling resorsinol
Rf =0.8571
Sumber garam diazonium Asam sulfanilat dengan reagen pengupling asam salisilat
Rf =0.9428
Sumber garam diazonium Asam sulfanilat dengan reagen pengupling 4-nitrofenol
Rf = 0.8571

Warna masing-masing senyawa azo-dyes yang disintesis yaitu dengan sumber garam diazonium dan pengupling 1-naftol, 2-naftol, dan resorsinol berturut-turut ungu pekat, merah, dan merah bata. Sedangkan dengan sumber garam diazonium asam sulfanilat dan pengupling asam salisilat dan 4-nitrofenol berturut-turut orange dan kuning.

Daftar Pustaka
Solomons, T.W. Graham. 2004. Organic Chemistry. John Wiley & Sons. Hlm:665
Pasto, D.J, Johnson, C.R. Miller, M.J. 1992. Experimental Organic Chemistry. Prentice Hall, Engelwood Cliffs. New Jersey.
Wilcox, C.F. dan Wilcox, M.F. 1998. Experimental Organic Chemistry. A Small Scale Aproach. Prentice Hall, Engelwood Cliffs, New Jersey.