Percobaan IVSintesis Diazoaminobenzene

I. Tujuan Percobaan

Mempelajari reaksi garam diazonium dengan amina dalam sintesis

diazoaminobenzene.

II. Tinjauan pustaka

Garam diazonium adalah 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). Zat warna

azo merupakan kelas zat warna yang terbesar dan terpenting, jumlahnya

mencapai ribuan. Dalam pewarnaan-azo, mula-mula tekstil itu dibasahi

dengan senyawa aromatik yang teraktifkan terhadap substitusi elektrofilik,

kemudian diolah dengan suatu garam diazonium untuk menghasilkan zat

warna  (Fessenden dan Fessenden, 1986).

Amina adalah turunan organik dari ammonia dimana satu atau lebih

atom hidrogen pada nitrogen telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril.

Karena itu amina memiliki sifat mirip dengan ammonia seperti alkohol dan

eter terhadap air. Seperti alkohol,amina bisa diklasifikasikan sebagai primer,

sekunder dan tersier. Meski demikian dasar dari pengkategoriannya berbeda

dari alkohol. Alkohol diklasifikasikan dengan jumlah gugus non hidrogen

yang terikat pada kaebon yang mengandung hidroksil., namun amina

diklasifikasikan dengan jumlah gugus nonhidrogen yang terikat langsung

pada atom nitrogen (Stoker, 1991).

Amina dengan jumlah atom karbon dibawah enam biasanya larut dalam

air akibat adanya interaksi ikatan hidrogen. Meskipun nitrogen tidak

seelektronegatif oksigen namun mampu mempolarisasi ikatan N-H sehingga

terbentuk gaya dipol-dipol yang kuat antara molekulnya. Amine tersier tidak

memiliki atom hidrogen karena itu tidak terjadi ikatan hidrogen antara air

dengannya atau dengan amin tersier lainnya.konsekuensinya titik didihnya

lebih rendah disbanding amina primer atau sekunder. Salah satu sifat yang

paling dikenal dari amina berbobot molekul rendah adalah aromanya yang

tidak menyenangkan. Amine volatile ini menguap secara cepat dan terciup

seperti campuran ammonia dan ikan busuk. Kebanyakan bahan yang

membusuk terutama organ yang mengandung protein tinggi menghasilkan

amina. Bagian dari aroma tumbuhan yang mati, rumah penyimpanan daging,

dan bagian pengolahan limbah semuanya adalah amina (Stoker, 1991).

Diazoaminobenzene cukup diantisipasi menjadi karsinogen manusia

berdasarkan bukti dari penelitian pada hewan percobaan dan pada jaringan

manusia menunjukkan diazoaminobenzen yang dimetabolisme oleh benzene,

yang dikenal bersifat karsinogenik pada manusia, dan bukti bahwa

diazoaminobenzen. menyebabkan kerusakan genetik. Studi pada tikus dan

tikus telah menunjukkan bahwa metabolisme diazoaminobenzene benzena

adalah kuantitatif. Benzene tercantum dalam Laporan Tahunan Pertama di

Karsinogen pada tahun 1980 berdasarkan studi epidemiologi manusia

menunjukkan bahwa paparan benzena menyebabkan leukemia. Benzene juga

menyebabkan kanker pada berbagai situs jaringan pada hewan pengerat

(Akron, 2009).

Diazoaminobenzen digunakan sebagai perantara, agen kompleks kimia,

dan aditif polimer (Mathews dan De Costa 1999). diazoaminobenzen

memiliki kegunaan yang berhubungan dengan sintesis organik dan pewarna

serta pembuatan insektisida (Lewis 1997), dan efektif untuk laser Abla-tion

(mikro-mesin) dari polymethylmethacrylate (Bolle et al. 1990). Diazo

aminobenzena telah diidentifikasi sebagai kontaminan tingkat rendah dalam

pewarna A & P red no. 33, FD & C no kuning. 5 (tartrazine), dan FD & C no

kuning. 6; ketiganya diizinkan untuk digunakan dalam obat-obatan dan

kosmetik, dan dua terakhir diizinkan dalam makanan (FDA 2010).

Senyawa diazoamino disintesis dari senyawa garam diazonium dengan

amina. Pada proses diazonisasinya asam klorida yang berlebih.

Diazoaminobenzen dapat disintesis dari dua ekivalen anilin dengan tiga

ekivalen asam klorida dan ditambahkan natrium nitrit yang diikuti dengan

dua ekivalen natrium asetat (Tim dosen kimia organik sintesis, 2014).

III. Alat dan Bahan

III.1 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan ini antara lain

neraca analitik, erlenmeyer 250 mL, magnet stirer, gelas ukur 100 mL,

batang pengaduk, gelas arloji, melting point, seperangkat penyaring

Buchner, botol semprot, dan gelas kimia 100 mL.

III.2 Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini antara lain

aquadest, HCl pekat, anilin, natrium nitrit, natrium asetat, benzene, es

batu, dan kertas saring.

IV. Prosedur kerja

Menempatkan ke dalam erlenmeyer 75 mL air, 24 gram (20 mL),

HCl pekat dan 14 gram (13,7 mL) anilin. Mengocok dengan stirer dan

selanjutnya menambahkan 50 gram serpihan es.

Memasukkan larutan 5,2 gram natrium nitrit dalam 12 mL air,

dengan pengadukan konstan selama 5-10 menit.

Melanjutkan pengocokan dengan stirer dan menambahkan larutan 21

gram kristal natrium asetat dalam 40 mL air selama 5 menit. Endapan

kuning diazoaminobenzen mulai terbentuk dengan seketika.

Melanjutkan pengocokan hingga 45 menit dan tidak membiarkan

temperatur di atas 200C (menambahkan es bila perlu).

Menyaring endapan kuning diazoaminobenzen dengan penyaring

buchner dan mencuci dengan 250 mL air dingin, mengeringkan secara

sempurna. Rendemen crude diazoaminobenzen adalah sekitar 15 gram

(titik leleh 910C).

Merekristalisasi sebagian kecil crude diazoaminobenzen dengan 200

mL petroleum. Senyawa murni diazoaminobenzen diperoleh (titk leleh

970C).

V. Hasil Pengamatan

No. Perlakuan Hasil Pengamatan

1. 75 mL air + 20 mL HCl pekat + 13,7

mL anilin + 50 gram es (Larutan 1)

Larutan berwarna coklat

2. Larutan 1 + 5,2 g NaNO2 dalam 12

mL air + diaduk 5 – 10 menit

(Larutan 2)

Larutan berwarna jingga

3. Larutan 2 + 21 g CH3COONa dalam

40 mL air + pengadukkan 45 menit

(Larutan 3)

Larutan berwarna kuning

dengan endapan hitam

4. Menyaring larutan + mencuci

endapan dengan 250 mL air dingin +

menimbang endapan + mengukur

titik leleh

Endapan berwarna coklat

tua

Berat endapan = 33,514 g

Berat kaca arloji 23,725 g

Berat kertas saring 0,459 g

Titik leleh 101 oC

5. Mencuci endapan dengan 100 mL

benzene + menimbang endapan +

mengukur titik leleh

Endapan berwarna coklat

Berat endapan = 28,762 g

Berat kaca arloji 23,725 g

Berat kertas saring 0,344 g

Titik leleh 97 oC

VI. Persamaan Reaksi

VII.Analisa Data

Diketahui :

Berat endapan crude diazoaminobenzen = 9,33 gram

Berat endapan murni diazoaminobenzen = 4,664 gram

Ditanya : rendemen kristal diazoaminobenzen

Rendemen= x 100 %

= x 100 %

= 0,4998 x 100%

= 49,98 %

VIII. Pembahasan

Zat warna azo adalah senyawa yang paling banyak terdapat dalam

limbah tekstil, yaitu sekitar 60 % - 70 % (Endang W, 2009) . Senyawa azo

memiliki struktur umum R─N═N─R’, dengan R dan R’ adalah rantai

organik yang sama atau berbeda. Senyawa ini memiliki gugus ─N═N─

yang dinamakan struktur azo. Senyawa azo dapat berupa senyawa

aromatik atau alifatik. Senyawa azo aromatik bersifat stabil dan

mempunyai warna menyala. Kenaikan suhu atau iradiasi, ikatan nitrogen

dan karbon akan pecah secara simultan melepaskan gas nitrogen dan

radikal. Dengan demikian, beberapa senyawa azo alifatik digunakan

sebagai inisiator radikal. Pembuatan zat warna azo melalui reaksi kopling

diazo yaitu reaksi antara garam diazonium dengan suatu senyawa aromatik

dengan substituen pendorong elektron (aktivator).

Sifat Kimia senyawa azo mempunyai gambaran umum warna

oranye-kuning berbentuk bubuk. Reaksi pewarna azo dapat meledak ketika

mengambang di udara pada konsentrasi tertentu. Tidak larut dalam air.

Azo, diazo, senyawa azido dapat meledak. Hal ini berlaku khususnya

untuk azida organik yang telah peka dengan penambahan garam logam

atau asam kuat. Gas beracun yang dibentuk oleh bahan pencampuran kelas

ini dengan asam, aldehida, amida, karbamat, sianida, fluorida anorganik,

organik terhalogenasi, isosianat, keton, logam, nitrida, peroksida, fenol,

epoksida, asil halida, dan oksidator atau reduktor yang kuat . Gas yang

mudah terbakar dibentuk oleh bahan campuran di golongan ini dengan

logam alkali. Kombinasi eksplosif bisa terjadi dengan zat pengoksidasi

kuat, garam logam, peroksida, dan sulfida.

Diazoaminobenzen memiliki kegunaan yang berhubungan dengan

sintesis organik dan pewarna serta pembuatan insektisida dan efektif untuk

laser Abla-tion (mikro-mesin) dari polymethylmethacrylate. Diazo

aminobenzena telah diidentifikasi sebagai kontaminan tingkat rendah

dalam pewarna A & P red no. 33, FD & C no kuning. 5 (tartrazine), dan

FD & C no kuning. 6; ketiganya diizinkan untuk digunakan dalam obat-

obatan dan kosmetik, dan diizinkan dalam makanan.

Percobaan ini bertujuan mempelajari garam diazonium dengan

amina dalam sinesis diazoaminobenzen. Senyawa diazoamino disintesis

dari senyawa garam diazonium dengan amina. Pada proses diazonisasinya

asam klorida yang berlebih. Diazoaminobenzen dapat disintesis dari dua

ekivalen anilin dengan tiga ekivalen asam klorida dan ditambahkan

natrium nitrit yang diikuti dengan dua ekivalen natrium asetat.

Pada perlakuan pertama yaitu mencampurkan aquades, HCl pekat

dan anilin. Tujuan dari penambahan ini karena Anilina merupakan bahan

dasar untuk pembuatan zat-zat warna diazo. Anilina dapat diubah menjadi

garam diazonium dengan bantuan asam nitrit dan asam klorida. HCl pekat

akan menghidrolisis natrium nitrit sehingga terbentuk asam yang akan

dihidrolisis oleh larutan HCl pekat menjadi asam nitrit.

Kemudian ditambahkan natrium nitrit, Natrium 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.

Pada percobaan ini temperatur harus dijaga pada suhu tidak lebih

dari 200C karena menurut Akron (2009) proses pembentukan

diazoaminobenzen harus pada suhu dibawah normal dan stabil. Ketika

suhunya terlalu rendah, asam nitrit tidak bisa berubah menjadi ion nitrit.

Ion nitrit bersifat elektrofil karena nitrogennya bermuatan positif diserang

oleh nitrogen dari amina primer benzena, mekanismenya seperti reaksi

substitusi elektrofilik (Soim Mohammad,2010). Jika terjadi kenaikan suhu

atau iradiasi pada senyawa azo, ikatan nitrogen dan karbon akan pecah

secara simultan melepaskan gas nitrogen dan radikal (Endang W, 2009, ).

Penambahan natrium asetat bertujuan memutuskan suatu ion

klorida yang masih terdapat dalam campuran. Karena ion klorida (Cl-)

merupakan leaving group yang baik, reaksi kesetimbangan dapat berjalan

ke arah produk. Pada reaksi ini, campuran dibiarkan dalam penangas es

untuk mencegah terdekomposisinya aminobenzena menjadi fenol. Lalu

campuran larutan dikristalisasi untuk mendapatkan senyawa azo dyes yang

murni.

Kemudian akan terbentuk endapan diazoaminobenzen yang

berwarna kuning. Endapan kuning tersebut kemudian disarng dengan

corong buchner. Prinsip dari alat corong buchner adalah memisahkan

endapan dari pelarutnya dengan cara menghisap udara dan tekanan dalam

Buchner dengan menggunakan pump Buchner sehingga tekanan didalam

lebih kecil (hampir sama dengan nol) daripada tekanan diluar sehingga

filtrate cepat menetes ke bawah dan residu yang dihasilkan lebih banyak.

Endapan diazoaminobenzen yang diperoleh adalah sebesar 33,514 gram.

Endapan kasar ini kemudian ditentukan titik lelehhnya menggunakan alat

melting point. Prinsip kerja melting point adalah bahan dimasukan pada

tempatnya, kemudian dipanaskan dan tingkat kelelehan dapat diketahui .

Pipa kapiler akan menghisap sampel. Kemudian pipa tersebut dibekukan

setelah itu dimasukkan ke dalam wadah sampel di bagian atasalat. Dilihat

melalui lensa saat bahan meleleh. Tekan set maka akan muncul suhu pada

layar display. Hasil pengukuran diperoleh hasil titik leleh adalah 1010C hal

ini menunjukkan bahwa hasil yan diperoleh tidak sesuai literatur karena

menurut gananou dan fontanille (2008), titik leleh garam

diazoaminobenzen yang belum dikristalisasi adalah 92,50C.

Kemudian dikristalisasi dengan petroleum benzen. Fungsi

petroleum benzen adalah untuk mengekstraksi atau melarutkan endapan

diazoaminobenzen karena diazoaminobenzen dapat larut pada pelarut

organik non polar. Dan Berat endapan yang diperoleh adalah 28,762 gram

dan kemudian dilakukan penguian titik leleh kembali dan hasil yang

diperoleh adalah 97 oC. Dan rendemen yang diperoleh adalah 49,98 %.

IX. Kesimpulan

1. Senyawa diazoamino disintesis dari senyawa garam diazonium

dengan amina. Pada proses diazonisasinya asam klorida yang

berlebih. Diazoaminobenzen dapat disintesis dari dua ekivalen anilin

dengan tiga ekivalen asam klorida dan ditambahkan natrium nitrit

yang diikuti dengan dua ekivalen natrium asetat.

2. Sintesis diazoaminobenzen harus dilakukan pada suhu tidak lebih dari

200C karena jika lebih dari suhu 200C proses sintesis tidak stabil.

DAFTAR PUSTAKA

Akron. 2009. The Chemical Database. The Department of Chemistry at the University of Akron. http://ull. chemistry.uakron.edu/erd and search on CAS number. Diakses pada tanggal 16 maret 2014.

Bolle M, Luther K, Troe J, Ihlemann J, Gerhardt H. 1990. Photochemically assisted laser ablation of doped polymethyl-methacrylate. Appl Surf Sci 46: 279-283.

Endang Widjajanti, 2009, Kajian Penggunaan Adsorben sebagai alternatif Pengolahan limbah zat pewarna tekstil. Proseding Seminar Nasional Kimia, 17 Oktober 2009

FDA. 2010. Color Certification Reports. U.S. Food and Drug Administration. http://www.fda.gov/ForIndustry/ColorAdditives/ColorAdditiveInventories/ucm115641.htm. Diakses pada tanggal 16 maret 2014.

Fessenden, R.J., dan Fessenden, J.S., 1986. Kimia Organik Jilid 2. Erlangga.Jakarta

Gnanau, Y. dan Fontanille, M. (2008).Organic and Physical Chemistry of Polymer. John Willey & Sons, Inc.USA.

Lewis RJ. 1997. Hawley’s Condensed Chemical Dictionary. Van Nostrand Reinhold. New York

Mathews JM, De Costa KS. 1999. Absorption, metabolism, and disposition of 1,3-diphenyl-1-triazene in rats and mice after oral, i.v., and dermal administration. Drug Metab Dispos 27

Stroker,SH dan Walker EB . 1991. Fundamentals Of Chemistry General, Organic and Biological. Allyn and Bacon. USA