SINTETIS ASETANILIDA

SINTESIS ASETANILIDA

I.     TUJUAN

1.    Mempelajari reaksi pembentukan senyawa amida

2.    Mensintesis asetanilida dari aniline dan anhidrida asetat.

II.   TEORI

Asetanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang digolongkan sebagai amida primer, dimana satu atom hidrogen pada anilin digantikan dengan satu gugus asetil. Asetinilida berbentuk butiran berwarna putih tidak larut dalam minyak parafin dan larut dalam air dengan bantuan kloral anhidrat. Asetanilida atau sering disebut phenilasetamida mempunyai rumus molekul C₆H₅NHCOCH₃ dan berat molekul 135,16.

Asetanilida pertama kali ditemukan oleh Friedel Kraft pada tahun 1872 dengan cara mereaksikan asethopenon dengan NH₂OH sehingga terbentuk asetophenon oxime yang kemudian dengan bantuan katalis dapat diubah menjadi asetanilida. Pada tahun 1899 Beckmand menemukan asetanilida dari reaksi antara benzilsianida dan H₂O dengan katalis HCl. Pada tahun 1905 Weaker menemukan asetanilida dari anilin dan asam asetat.

Ada beberapa macam proses pembuatan asetanilida, yaitu :

1.    Pembuatan asetanilida dari ketene dan anilin

Ketene ( gas ) dicampur kedalam anilin di bawah kondisi yang diperkenankan akan menghasilkan asetanilida.

C₆H5NH2 + H2C=C=O                 C₆H5NHCOCH3

2.    Pembuatan asetanilida dari asam thioasetat dan anilin

Asam thioasetat direaksikan dengan anilin dalam keadaan dingin akan menghasilkan asetanilida dengan membebaskan H₂S.

C₆H₅NH₂ + CH₃COSH               C₆H₅NHCOCH₃ + H₂S

Dalam perancangan pabrik asetanilida ini digunakan proses antara asam asetat dengan anilin. Pertimbangan dari pemilihan proses ini adalah reaksinya sederhana dan tidak menggunakan katalis sehingga biaya produksi lebih murah.

3.    Pembuatan asetanilida dari asam asetat dan anilin

Metode ini merupakan metode awal yang masih digunakan karena lebih ekonomis. Anilin dan asam asetat berlebih 100 % direaksikan dalam sebuah tangki yang dilengkapi dengan pengaduk.

C₆H₅NH₂ + CH₃COOH                C₆H₅NHCOCH₃ + H₂O

Reaksi berlangsung selama 6 jam pada suhu 150^oC – 160^oC. Produk dalam keadaan panas dikristalisasi dengan menggunakan kristalizer.

4.    Pembuatan asetanilida dari asam asetat anhidrid dan anilin

Larutan benzen dalam satu bagian anilin dan 1,4 bagian asam asetat anhidrad direfluk dalam sebuah kolom yang dilengkapi dengan jaket sampai tidak ada anilin yang tersisa.
2 C₆H₅NH₂ + ( CH₂CO )₂O                          2C₆H₅NHCOCH₃ + H₂O

Campuran reaksi disaring, kemudian kristal dipisahkan dari air panasnya dngan pendinginan, sdan filtratnya direcycle kembali. Pemakaian asam asetat anhidrad dapat diganti dengan asetil klorida. Dan pada praktikum kali ini, kita menggunakan asam asetat anhidrida dan anilin sebagai bahan dasar asetanilida.

Anhidrida  asam  lebih  reaktif  daripada  asam karboksilat dan dapat digunakan untuk mensintesis keton, ester atau amida. Anhidrida asam bereaksi dengan nukleofil yang sama seperti yang bereaksi dengan klorida asam; namun laju reaksinya lebih rendah. Pada reaksi hidrolisis,  anhidrida  bereaksi  dengan  air  untuk menghasilkan asam karboksilat. Laju reaksi, seperti laju hidrolisis klorida asam, tergantung pada kelarutan anhidrida dalam air. Sedangkan pada reaksi dengan alkohol dan fenol, reaksi berkatalis asam dari suatu anhidrida dengan alkohol atau fenol akan menghasilkan ester. Reaksi ini terutama berguna dengan anhidrida asam asetat yang tersedia secara komersial, yang menghasilkan asetat.

Amonia, amina primer, dan amina sekunder bereaksi dengan anhidrida menghasilkan amida. Sekali lagi anhidrida asam asetat merupakan anhidrida paling popular yang digunakan dalam reaksi ini. Amonia dan anhidrida asam asetat  menghasilkan  asetamida,  sedangkan  amina  dan anhidrida  asam  asetat  menghasilkan  asetamida tersubtitusi. Satu mol amina dihabiskan dalam netralisasi asam asetat yang terbentuk dalam reaksi itu.

Asam karboksilat dan derivate (turunan-turunannya) semua  bersifat  dapat  diubah  satu  menjadi  yang  lain (interconvertible)  secara  sintetik.  Namun  dari  antara derivate asam karboksilat ini, halida asam dan anhidrida agaknya yang paling serbaguna, karena keduanya lebih reaktif daripada senyawa karbonil yang lain. Keduanya dapat digunakan untuk mensintesis ester yang terintangi (secara sterik) dan ester fenil, yang tidak dapat dibuat dengan rendemen yang baik dengan pemanasan RCOOH dan R’OH dengan katalis asam, karena kesetimbangan tidak menguntungkan.

Kedua derivat ini juga merupakan reagensia yang paling berguna untuk membuat amida tersubtitusi-N. Reduksi suatu klorida asam dengan LiAlH(OR)₃ menyajikan satu dari hanya sedikit jalur ke aldehida.Meskipun  ester  tidak  sereaktif  klorida  asam  atau anhidrida, mereka berguna dalam sintesis alkohol (dengan reduksi atau dengan reaksi Grignard) dan merupakan bahan awal yang berharga dalam mensintesis molekul rumit.

Aniline  primer  bereaksi  dengan  asetat  anhidrida menghasilkan asetanilida. Jika asetat anhidrida yang digunakan berlebihan dan pemanasan  dilakukan  pada  waktu  yang  lama,  maka sejumlah turunan diasetil akan terbentuk. Namun demikian, turunan  diasetil tidak stabil dengan kehadiran air dan mengalami hidrolisis menghasilkan senyawa monoasetil.

Jika  suatu  reagensia  dengan  kemurnian yang memadai untuk suatu penetapan tertentu tidak tersedia, maka produk termurni yang tersedia haruslah dimurnikan: paling lazim ini dilakukan dengan rekristalisasi dari dalam air. Zat padat dengan bobot  yang diketahui dilarutkan dalam air dengan volume cukup untuk memperoleh jenuh atau hampir jenuh pada titik didih: dapat digunakan piala, labu erlemeyer ataupun pinggan porselen larutan panas itu disaring lewat kertas saring bergalur yang ditaruh dalam suatu corong berpipa pendek, dan filtratnya ditampung dalam suatu piala: proses ini akan memisahkan bahan yang tak  dapat  larut  yang  biasanya  terdapat.  Jika  zat  itu mengkristal dalam corong, maka haruslah larutan disaring dalam suatu corong berair-panas.  Filtrate panas yang jernih itu didinginkan dengan cepat dengan mencelupkan kedalam pinggan air  dingin atau campuran air dan es menurut kelarutan zat padat itu: larutan itu diaduk dengan tetap agar  mendorong  terjadinya  kristal  kecil,  yang  tidak sebanyak kristal besar dalam mengepung cairan induk.

Senyawa organik berbentuk kristal yang diperoleh dari suatu  reaksi  biasanya  tidak  murni.  Mereka  masih terkontaminasi sejumlah kecil senyawa yang terjadi selama reaksi.  Senyawa  ini  dapat  dimurnikan  dengan  cara rekristalisasi menggunakan pelarut yang sesuai. Pemurnian senyawa  dengan  cara  rekristalisasi didasarkan pada perbedaan kelarutan senyawa dalam suatu pelarut  tunggal  atau  campuran.  Ada  dua  kemungkina keadaan dalam rekristalisasi yaitu pengotor lebih larut dari pada senyawa yang dimurnikan atau sebaliknya.

Pada  dasarnya  proses  rekristalisasi  adalah :

1.    Melarutkan  senyawa  yang  akan  dimurnikan  kedalam pelarut yang sesuai pada atau dekat titik didihnya

2.    Menyaring larutan panas dari molekul atau partikel tidak larut

3.    Biarkan larutan panas menjadi dingin hingga terbentuk kristal

4.    Memisahkan kristal dari larutan berair.  Kristal  yang  terjadi  dikeringkan  dan ditentukan kemurniannya dengan penentuan titik lebur, kromatografi dan metode spekstrokopi.

Langkah  penentuan  pelarut  dalam  rekristalisasi merupakan langkan penentu keberhasilan pemisahan. Jika senyawa larut dalam keadaan panas maka penyaring harus dilakukan pada keadaan panas. Senyawa organic sering mengandung pengotor yang berwarna. Senyawa tersebut dapat  dimurniakn  dengan  penambahan  karbon  aktif penghilang warna seperti norit. Setelah proses tersebut, barulah kita akan mendapatkan asetanilida.

Asetanilida saat sekarang banyak digunakan dalam industri kimia , antara lain:

1.    Sebagai bahan baku pembuatan obat – obatan

2.    Sebagai zat awal penbuatan penicilium

3.    Bahan pembantu dalam industri cat dan karet

4.    Bahan intermediet pada sulfon dan asetilklorida

III.   PROSEDUR PERCOBAAN

3.1.   Alat dan Bahan

a. Alat

1.    Labu alas bulat 100 mL  :    Sebagai wadah / tempat sampel saat

                                             direfluks

2.    Gelas ukur                       :    Untuk mengukur volume sampel

3.    Pendingin Liebig             :    Untuk mengkondensasi  reaktan/produk

                                             yang terbentuk

4.    Gelas Piala                      :    Sebagai tempat bahan sebelum direfluks

5.    Corong                            :    Untuk memudahkan memasukkan sampel

                                             ke dalam labu dan memudahkan mengambil

                                             kristal asetanilida yang terbentuk

6.    Pemanas                          :    Untuk memanaskan sampel saat direfluks

7.    Ice Bath                          :    Untuk mendinginkan larutan

b. Bahan-bahan

1.    Anilin                              :    Sebagai bahan dasar pembuatan asetanilida

2.    Anhidrida Asetat            :    Sebagai bahan dasar pembuatan asetanilida

3.    Serbuk Zn                       :    Sebagai katalis dalam reaksi anilin dan

                                             anhidrida asetat

3.2.  Cara Kerja

1.    Masukkan 2,3 mL anilin, 2,4 mL anhidrida asetat dan sedikit serbuk Zn kedalam labu didih 100 mL.

2.    Pasang kondensor pada labu dan kemudian didihkan campuran selama 30 menit.

3.    Tuangkan campuran panas ini dengan cara mengalirkan kedalam 100 mL air dingin.

4.    Setelah dingin tempatkan campuran kedalam ice bath ± 10 menit.

5.    Saring produk yang terbentuk dan cuci dengan air dingin.

6.    Keringkan dan kemudian timbang.

7.    Tentukan titik leleh.

8.    Hitung rendemen.

3.3.  Skema Kerja

Labu didih

-     Ditambah 4 mL anilin

Ditambah 4 mL asetat anhidrida

Ditambah Serbuk Zn

            Direfluks selama 30 menit

Campuran panas

Dituangkan dengan mengalirkan ke dalam 100 mL air dingin          

Setelah dingin, ditempatkan campuran ke dalam ice bath ±10 menit

    Kristal

Disaring dan cuci dengan air dingin

Dikeringkan dan timbang

Ditentukan titik leleh

 Rendemen

3.4.   Skema Alat

Keterangan:

1. Pemanas

2. Labu didih

3. Standar

4. Klem

5. Kondensor

6. Termometer

IV.   HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1     Data dan Perhitungan

Volume anilin       = 4 mL               

V anhidrida asetat= 4 mL

Bj anilin               = 1,02 g/mL       

Bj anhidrida asetat   =                      1,08 g/mL

Mr anilin              = 93,12 g/mol      Mr anhidrida asetat       = 102 g/mol

Massa anilin         = r_anilin x V_anilin      Massa anhidrida asetat = (r xV)_{anhidrida                      asetat}

                            =                                           =            = 4,08 g                       = 4,32 g

Mol anilin            =          Mol anhidrida asetat     =        
                            =                                            =   0,04 mol

                            = 0,04 mol

C₆H₅NH₂ +   (CH₃CO)₂O           C₆H₅NHCOCH₃ + CH₃COOH

Awal          0,04 mol            0,04 mol

Bereaksi     0,04 mol            0,04 mol            0,04 mol                 0,04 mol

Setimbang  -                         -                         0,04 mol                 0,04 mol

Mol asetanilida         =     0,04 mol

Massa teori               =     0,04 mol

                                 =     5,4 gram

Massa percobaan      =     2,82 gram

Rendemen                =      x 100%

                                               =      x 100%

                                               =     52,2 %

4.2    Pembahasan

Pada praktikum kali ini, kita melakukan sintesis asetanilida yang mana kita mensintesis dari anilin dan anhidrida asetat. Reaksi antara anhidrida asam asetat dan anilin merupakan reaksi asetilasi yang membentuk amida dalam hal ini asetanilida. Anilin merupakan suatu amina primer. Reaksi  antara  amina dan anhidrida asam asetat menghasilkan asetamida tersubtitusi. Satu mol amina  dihabiskan  dalam  netralisasi  asam  asetat  yang terbentuk dalam reaksi itu. Reaksi yang terjadi antara aniline dan anhidrida asam asetat adalah sebagai berikut: Anhidrida  asam  asetat  dan  aniline  direaksikan dengan metode refluks. Anhidrida asam asetat dan aniline bereaksi pada suhu yang relatif  tinggi. Hal ini dapat dilakukan  dengan  metode  refluks  dimana  pada  proses ini  terjadi  penguapan  dan  pengembunan  kembali secara berangsur dan diharapkan volume reaktan tetap hingga menghasilkan produk yang diinginkan.

Pada labu alas bulat, selain dimasukan anilin dan anhidrida asam asetat, dimasukan juga serbuk zink. Serbuk zink berfungsi  sebagai  katalis  yang  menyajikan  reaksi alternative untuk mendapatkan jalan reaksi dengan energi aktivasi yang lebih rendah.   Pada saat melakukan reaksi diperhatikan  agar  tidak  terdapat  air,  air  dapat menyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis dalam suasana asam dari asetanilida menjadi asam asetat dan anilin. 

Kristal dingin yang  telah  terbentuk kemudian  disaring menggunakan  corong dan nantinya akan kita hitung rendemennya. Rendemen hasil yang didapatkan yaitu 52,2%. Rendemen hasil yang didapatkan dipengaruhi oleh proses pemurnian  yang  dilakukan. Untuk memperoleh harga rendemen yang tinggi sebaiknya diperhatikan pada saat rekristalisasi  yaitu  pelarutan  pada  air  diusahakan agar semua kristal larut sempurna, pengadukan dan suhu harus diperhatikan pada proses ini.

Pada saat pengadukan diusahakan agar kristal-kristal besar dapat dibuat menjadi kristal yang lebih kecil agar dapat larut dengan baik dan terpisah dengan pengotornya.Digunakan  titik  lebur  sebagai  metode  analisis kualitatif  kemurnian dan  kandungan suatu  zat yang didasarkan pada sifat fisika dari suatu senyawa yang khas termasuk titik lebur senyawa tersebut. Berdasarkan titik leburnya,  suatu  zat  dapat  diidentifikasi kemurniannya secara kualitatif, semakin murni zat tersebut maka titik leburnya akan sama dengan titik lebur senyawa tersebut sebenarnya.

V.  KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.   Kesimpulan

1.    Asetanilida dapat disintesis dari anilin dan anhidrida asetat

2.    Asetanilida berwujud padat dengan bentuk butiran/kristal dan berwarna putih

3.    Prinsip dari sintesis asetanilida ini adalah asetilasi, yang merupakan penggantian 1 atom H dengan gugus asetat.

5.2.   Saran

Agar praktikan selanjutnya dapat melakukan praktikum dengan baik, disarankan:

1.    Memahami prosedur kerja dengan baik.

2.    Memakai masker selama praktikum

3.    Berhati-hati dan teliti sebelum praktikum

TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM

1.    Tulislah mekanisme reaksi dari sintesis asetanilida pada percobaan ini!

Jawab :

2.    Selain asetat anhidrida senyawa lain apa yang bereaksi dengan anilin juga menghasilkan asetanilida?

Jawab : Asam asetat,Keten, dan Asam Thioasetat.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden dan Fessenden. 1982. Kimia Organk Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Manjang, Yunazar. 1993. Diktat Kimia Organik. Padang: Universitas Andalas.

William, C Anthony dan Michael S. Hatta. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati.  Bandung: Bina Cipta.