SINTETIS ASPIRIN

SINTESIS ASPIRIN

I.     TUJUAN

1.    Mempelajari reaksi sintesis ester dari asam benzoat yang tersubstitusi gugus hidroksi.

2.    Mensintesis aspirin dari asam o-hidroksi benzoat dengan  anhidrida asetat.

II.  TEORI

Aspirin ( asetosal ) adalah suatu ester dari asam asetat dengan asam salisilat. Oleh karena itu senyawa ini dapat dibuat dengan mereaksikan asam salisilat dengan anhidrida asam asetat menggunakan asam sulfat pekat sebagai katalisator.

Rumus bangun aspirin adalah :

Formula                      :    C₉H₈O₄

BM                             :    180,2

Titik didih                   :    140 ⁰C

Titik lebur                   :    138 ⁰C – 140 ⁰C

Berat jenis                   :    1.40 g/cm³

Sinonim                      :    2-acetyloxybenzoic acid

                                        2-(acetyloxy)benzoic acid

acetylsalicylate
acetylsalicylic acid

O-acetylsalicylic acid

Kelarutan dalam air    :    10 mg/mL (20 °C)

Asetosal mengandung tidak kurang dari 99,5% dan tidak lebih dari 100,5% C₉H₈O₄ dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan.

Pemerian                     :    hablur putih, umumnya seperti jarum atau lempengan tersusun, atau  serbuk hablur putih; tidak berbau atau berbau lemah. Stabil di udara kering; di dalam udara lembab secara  bertahap terhidrolisa menjadi asam salisilat dan asam asetat.

Kelarutan                    :    larut dalam air ; mudah larut dalam etanol; larut dalam kloroform, dan dalam eter; agak sukar larut dalam eter mutlak.

Kegunaan                   :    non-selective cyclo-oxygenase, inhibitor; antipiretik; analgesik; antiinflamasi

Reaksi

Esterifikasi

Proses Pembuatan

Reaksi yang terjadi adalah reaksi esterifikasi yang merupakan prinsip dari pembuatan aspirin. Reaksi esterifikasi tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.

Ester dapat terbentuk salah satunya dengan cara mereaksikan alkohol dengan anhidrida asam. Dalam hal ini asam salisilat berperan sebagai alkohol karena mempunyai gugus –OH, sedangkan anhidrida asam asetat tentu saja sebagai anhidrida asam. Ester yang terbentuk adalah asam asetil salisilat (aspirin). Gugus asetil (CH₃CO-) berasal dari anhidrida asam asetat, sedangkan gugus R-nya berasal dari asam salisilat (pada gambar di atas gugus R ada di dalam kotak). Hasil samping reaksi ini adalah asam asetat. Langkah selanjutnya adalah penambahan asam sulfat pekat yang berfungsi sebagai zat penghidrasi. Telah disebutkan di atas bahwa hasil samping dari reaksi asam salisilat dan anhidrida asam asetat adalah asam asetat. Hasil samping ini akan terhidrasi membentuk anhidrida asam asetat. Anhidrida asam asetat akan kembali bereaksi dengan asam salisilat membentuk aspirin dan tentu saja dengan hasil samping berupa asam asetat. Jadi, dapat dikatakan reaksi akan berhenti setelah asam salisilat habis karena adanya asam sulfat pekat ini.

Tetapi harus diperhatikan bahwa sebelum dipanaskan, reaksi tidak benar-benar terjadi. Reaksi baru akan berlangsung dengan baik pada suhu 50-60°C. Juga pada percobaan ini baru terbentuk endapan putih (aspirin) setelah dipanaskan. Kemudian endapan tersebut dilarutkan dalam air dan disaring untuk memisahkan aspirin dari pengotornya. Tetapi tentu saja dengan penyaringan ini aspirin yang dihasilkan belum benar-benar murni.

Untuk pemurniannya, aspirin tak murni kemudian ditambahi larutan NaHCO₃. Reaksinya adalah sebagai berikut:

Aspirin akan larut, sedangkan hasil sampingnya tidak larut, sehingga ketika disaring akan didapatkan filtrat aspirin murni berbentuk larutan jernih. Larutnya aspirin ini juga diikuti oleh timbulnya gelembung gas CO₂, membuktikan adanya hasil reaksi aspirin dengan NaHCO₃. Setelah itu filtrat diaduk dan terbentuk endapan putih. Lalu didinginkan dengan air es membentuk kristal. Kristal akan lebih murni setelah dicuci dengan air es. Selanjutnya kristal dikeringkan dengan cara ditaruh di gelas arloji dan didapatkanlah kristal kering. Langkah terakhir pada percobaan ini adalah rekristalisasi. Kristal yang kering tadi dilarutkan dalam benzena panas, lalu dipanaskan. Benzena digunakan sebagai pelarut karena benzena merupakan pelarut yang baik untuk zat organik. Air tidak bisa digunakan untuk rekristalisasi ini karena air adalah pelarut polar dan aspirin adalah senyawa nonpolar. Setelah itu larutan tadi disaring panas-panas dan filtratnya diambil untuk dikeringkan di oven. Kristal ini merupakan kristal yang benar-benar murni.

Asam asetat dengan nama sistematik asam etanoat, CH₃COOH, merupakan cairan tidak berwarna, berbau tajam, dan berasa asam. Asam asetat larut dalam air dan pelarut organik lainnya. Di dalam air, asam asetat bertindak sebagai asam lemah. Asam asetat mendidih pada temperatur 118°C (245°F) dan meleleh pada 17°C (62°F). Asam asetat biasanya dibuat dengan memfermentasikan alkohol dengan bantuan bakteri, seperti Bacterium aceti. Untuk mendapatkan asam asetat yang berkonsentrasi tinggi, biasanya dibuat dengan oksidasi asetaldehid atau dengan mereaksikan metanol dengan karbon monoksida dengan bantuan katalis.

Asam salisilat dapat ditemukan pada banyak tanaman dalam bentuk metil salisilat dan dapat disintesis dari fenol. Asam salisilat memiliki sifat-sifat : berasa manis, membentuk kristal berwarna putih, sedikit larut dalam air, meleleh pada 158,5°C – 161°C. Asam salisilat biasanya digunakan untuk memproduksi ester dan garam yang cukup penting. Asam salisilat menjadi bahan baku pembuatan aspirin. Sintesis asam salisilat yang terkenal adalah Sintesis Kolbe.

Pada pembuatan aspirin, reaksi yang terjadi adalah reaksi esterifikasi. Ester dapat terbentuk salah satunya dengan cara mereaksikan alkohol dengan anhidrida asam. Dalam hal ini asam salisilat berperan sebagai alkohol karena mempunyai gugus –OH, sedangkan asam asetat glasial sebagai anhidrida asam. Ester yang terbentuk adalah asam asetil salisilat ( aspirin ). Gugus asetil ( CH3CO– ) berasal dari asam asetat, sedangkan gugus R-nya berasal dari asam salisilat. Hasil samping reaksi ini adalah asam asetat. Langkah selanjutnya adalah penambahan asam sulfat pekat yang berfungsi sebagai zat penghidrasi. Telah disebutkan di atas bahwa hasil samping dari reaksi asam salisilat dan asam asetat glacial adalah asam asetat. Jadi, dapat dikatakan reaksi akan berhenti setelah asam salisilat habis karena adanya asam sulfat pekat ini.

Aspirin bersifat analgesik yang efektif sebagai penghilang rasa sakit. Selain itu, aspirin juga merupakan zat anti-inflammatory, untuk mengurangi sakit pada cedera ringan seperti bengkak dan luka yang memerah. Aspirin juga merupakan zat antipiretik yang berfungsi untuk mengurangi demam. Tiap tahunnya, lebih dari 40 juta pound aspirin diproduksi di Amerika Serikat, sehingga rata-rata penggunaan aspirin mencapai 300 tablet untuk setiap pria, wanita serta anak-anak setiap tahunnya. Penggunaan aspirin secara berulang-ulang dapat mengakibatkan pendarahan pada lambung dan pada dosis yang cukup besar dapat mengakibatkan reaksi seperti mual atau kembung, diare, pusing dan bahkan berhalusinasi. Dosis rata-rata adalah 0.3-1 gram, dosis yang mencapai 10-30 gram dapat mengakibatkan kematian. Aspirin bekerja dengan mengasetilasi progtaglandin Hidrogen endoperoksida shyntashe (PGHS) dan menghambat kerja enzim CO_X secara permanen. Kemurnian aspirin dapat diuji dengan besi (III) klorida. Besi (III) klorida bereaksi dengan gugus fenol membentuk kompleks ungu jika besi (III) klorida ditambahkan, karena asam salisilat mempunyai gugus fenol. Selain itu kemurniannya juga dapat diuji titik leleh, dimana titik leleh aspirin adalah berkisar antara 133,4°C sampai dengan 136°.

Sifat-sifat fisika dan kimia dari aspirin adalah sebagai berikut :

Sifat fisika aspirin

1.    Massa molekul relatif aspirin adalah 180 gram/mol

2.    Titik leleh aspirin adalah 133,4°C

3.    Titik didih aspirin adalah 140°C

4.    Aspirin merupakan senyawa padat berbentuk kristal

5.    Berat molekul aspirin adalah 180,2 gram/mol

6.    Berat jenis aspirin adalah 1,4 gram/mL

Sifat kimia aspirin

1.    Kelarutan aspirin dalam air 10 mg/mL dalam suhu 20°C.

2.    Larut dalam etanol

3.    Larut dalam eter

4.    Larut dalam air

5.    Merupakan senyawa polar

Kegunaan dari aspirin adalah sebagai berikut :

1.    Inhibitor

2.    Antiseptik

3.    Analgesik

4.    Antiinflamasi

III.   PROSEDUR KERJA

3.1.   Alat dan Bahan

a.    Alat

1.    Labu alas bulat 100 mL  :  tempat meletakkan sampel

2.    Gelas ukur                       :  untuk mengukur volume suatu larutan

3.    Kondensor                      :  pendingin

4.    Gelas piala                       :  meletakkan suatu larutan

5.    Corong                            :  memudahkan memasukkan suatu larutan

6.    Penangas air                    :  memanaskan labu dan sampel

7.    Ice bath                           :  mendinginkan

b.    Bahan

1.    Asam salisilat           :    bahan dasar

2.    Anhidrida asetat      :    bahan dasar

3.    Asam phospat 85 % :    katalis

    

3.2.  Cara Kerja

1.         Masukkan 1,38 g asam salisilat dan 2,8 mL anhidrida asetat kedalam labu didih 100 mL.

2.         Tambahkan 3 tetes asam phospat 85%  kedalam campuran ini dan kemudian diaduk  dengan menggoyangkan labunya.

3.         Pasang kondensor pada labu dan kemudian panaskan campuran pada penangas air selama 10 menit.

4.         Tanpa melakukan pendinginan tambahkan 1 mL air melalui kondensor ( hati-hati ). Kemudian biarkan campuran mendidih lagi selama 20 menit.

5.         Setelah itu tambahkan 25 mL air dingin kedalam campuran dan seterusnya didinginkan sampai suhu kamar sambil diaduk.

6.         Tempatkan labu dalam ice bath selama 10 menit.

7.         Saring endapan yang terbentuk dan kemudian cuci dengan air. Produk dapat dikristalisasi dalam air.

8.         Keringkan dan kemudian timbang.

9.         Tentukan titik leleh.

10.     Hitung rendemennya.

3.3.  Skema Kerja

Di labu alas bulat 100 mL

-   ditambah 1,38 g asam salisilat

-   ditambah 2,8 mL anhidrida asetat

-   ditambah 3 tetes H₃PO₄

Campuran

-   dipanaskan dengan penangas air selama 10 menit

Campuran Panas

-   ditambahkan 1 mL air melalui kondensor

Campuran

-   dipanaskan selama 20 menit

-   ditambah 25 mL air dingin

-   didinginkan sampai suhu kamar

Di labu

-   ditempatkan dalam ice bath selama 10 menit.

Endapan

-   disaring, dicuci dengan air

Rekristalisasi

Kristal

-   dikeringkan kristal

-   ditimbang beratnya

Ditentukan Titik Leleh

3.4.  Skema Alat

Keterangan :

            1. Pemanas

            2. Labu suling

            3. Standar

            4. Klem

            5. Kondensor

6. Termometer

7. Air masuk

8. Air keluar

IV.   HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.   Hasil

Anhidrida asetat (CH₃COOCOCH₃)

BJ                               =   1,08 g/mL

V                                =   2,8 mL

Massa                         =   BJ x V

                                   =  

                                   =   3,024 gram

Mol anhidrida asetat       =   

                                   =   0,03 mol

Asam salisilat (C₆H₄OHCOOH)

BJ                               =   1,44 g/mL

Massa                         =   1,38 gram

Mol Asam salisilat      =   x 1,38 g

                                   =   0,01 mol

                 C₆H₄OHCOOH  +   CH₃COOCOCH₃    C₆H₄OHCOOCH₃

Awal        0,01 mol                   0,03  mol

bereaksi    0,01 mol                   0,01  mol                     0,01 mol

sisa           -                                0,02 mol                      0,01 mol      

Mol Aspirin                              =   0,01 mol             

Massa Aspirin                           =  

                                                  =   1,8 gram

Massa kertas saring                   =   0,65 gram

Massa kertas saring + aspirin =     1,22 gram

Massa aspirin                            =   1,22 gram – 0,65 gram = 0,57 gram

Rendemen                                =   x 100%                                                            =                                            x 100%                                                                       =          31,66%

4.2         Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami mensintesis aspirin. Prinsip percobaan pada sintesis aspirin ini adalah esterifikasi. Dimana kami mensintesis aspirin dari anhidrida asetat yang bertindak sebagai asam dan asam salisilat yang bertindak sebagai alkohol karena asam salisilat memiliki gugus fenol dengan menggunakan bantuan katalis asam. Katalis yang kami gunakan disini adalah asam pospat.

            Metoda yang kami pakai saat mensintesis aspirin adalah refluks. Refluks ini kami lakukan lebih kurang selama 30 menit. Pada saat pencampuran asam salisilat dan asetat anhidrida kami melakukannya di lemari asam. Begitu pula saat penambahan asam pospat 85 %. Pada saat penambahan asam pospat kami melakukannya dengan hati-hati. Asam pospat yang ditambahkan adalah sebanyak 3 tetes saja. Hal ini dikarenakan bahan yang gunakan juga sedikit.

            Setelah penambahan zat selesai, kami memasukkan batu didih. Batu didih yang dimasukkan juga dalam jumlah sedikit, karena bahan yang kami gunakan juga sedikit. Setelah itu kami melakukan pemanasan. Pemanas yang kami gunakan adalah pemanas air bukan penangas air. Kami memanaskan campuran dalam wadah yang berisi air. Proses pemanasan ini dilakukan lebih kurang selama 10 menit.

            Setelah 10 menit pemanasan kami menambahkan 1 mL air. Ini dilakukan untuk mengendapkan aspirin agar kristal terlihat jelas. Metoda ini disebut dengan rekristalisasi, yaitu metoda pengkristalan kembali dengan menggunakan pelarut tertentu. Jenis rekristalisasi yang kami gunakan adalah single solvent, yaitu dengan menggunakan satu pelarut. Pelarut yang kami gunakan disini adalah air.

            Setelah itu pemanasan dilanjutkan selama lebih kurang 20 menit. Setelah proses ini kami menambahkan air sebanyak 25 mL. Hal ini dilakukan juga agar kristal terlihat jelas. Agar kristal terlihat semakin jelas kami menempatkan campuran dalam ice bath. Ini dilakukan lebih kurang selama 10 menit. Kemudian kami menyaring kristal. Kristal ini yang kami dapat bewarna putih menyerupai jarum. Setelah dilakukan pengeringan dan penimbangan rendemen yang kami peroleh adalah 31,66 %.

            Untuk menguji kemurnian dari kristal aspirin yang kami peroleh, kami menguji titik leleh aspirin.

V.  KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.   Kesimpulan

Dari praktikum yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa:

1.         Hasil yang didapatkan 0,57 g dengan rendemen sebesar 31,66%.

2.         Pembuatan aspirin menggunakan prinsip esterifikasi dan rekristalisasi. Esterifikasi yaitu proses pembuatan ester dari asam karboksilat dan alkohol.

5.2.  Saran

Agar diperoleh hasil praktikum yang lebih baik, perlu diperhatikan hal-hal berikut:

1.         Pemahaman prinsip kerja dan cara kerja

2.         Kerjasama semua anggota kelompok praktikum

3.         Pemasangan alat yang tepat

4.         Pakai APD yang sesuai

TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM

1.    Mekanisme Reaksi Pembuatan Aspirin

2.    Fungsi Penambahan Asam Fosfat  :

Sebagai Katalis dan penghidrasi dalam sintesis aniline

3.    Fungsi Penambahan 1 mL air ke dalam campuran :

Untuk mengendapkan aspirin yang terbentuk, melarukan asam salisilat dan untuk menghentikan reaksi.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden dan Fessenden. 1989. Kimia Organik Jilid Ii. Jakarta : Erlangga.

Fieser F.Louis, Fieser Mary.1962. Organic Chemistry 3rd Edition. Departmen of  

Chemistry. U.S : Harvard University.

Pine H.Stanley, Hendricson B.James, Cram J.Donald, Hammond S.George. 1988.

Kimia Organik II. Bandung : ITB.