Kimia Sintesa (Asetanilida)

              MAKALAH KIMIA SINTESA (SINTESA ACETANILIDA)

Disusun Oleh :

Kelompok IX

Aulia Dinika N.A  0904015033

Dewi Puspita Sari  0904015062

Hafilia Haznawati  0904015115

Nurul Anggraeni    0904015207

Sulistiani               0904015262

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN FARMASI

2010

BAB I

PENDAHULUAN

A.    SEJARAH

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.

B.     TUJUAN

Mampu membuat asetanilida dari reaksi antara anilin dengan asetat anhidrida.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    ASETANILIDA

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.

B.     SIFAT FISIKA DAN KIMIA

1.      Sifat – sifat fisis:

a.       Rumus molekul : C6H5NHCOCH3

b.      Berat molekul : 135,16 g/gmol

c.       Titik didih normal : 305 oC

d.      Titik leleh : 114,16 oC

e.       Berat jenis : 1,21 gr/ml

f.       Suhu kritis : 843,5 oC

g.      Titik beku : 114 oC

h.      Wujud : padat

i.        Warna : putih

j.        Bentuk : butiran / kristal

2.      Sifat – sifat kimia:

a.       Pirolysis dari asetanilida menghasilkan N –diphenil urea, anilin, benzene dan ydrocyanic acid.

b.      Asetanilida merupakan bahan ringan yang stabil dibawah kondisi biasa,

c.       Hidrolisa dengan alkali cair atau dengan larutan asam mineral cair dalam

kedaan panas akan kembali ke bentuk semula.

d.      Adisi sodium dlam larutan panas asetanilida didalam xilena menghasilkan

N-Sodium derifat.

C₆H₅NHCOCH₃ + HOH        C₆H₅NH₂ + CH₃COOH

e.       Bila dipanaskan dengan phospo pentasulfida menghasilkan thioasetanilida ( C₆H₅NHC₅CH₃ ).

f.       Bila di treatmen dengan HCl, Asetanilida dalam larutan asam asetat

menghasilkan 2 garam ( 2 C₆H₅NHCOCH₃ ).

g.      Dalam larutan yang memgandung pottasium bicarbonat menghasilkan N-

      bromo asetanilida.

h.      Nitrasi asetanilida dalam larutan asam asetaat menghasilkan p-nitro asetanilida.

C.     SINTESA ASETANILIDA

Ada beberapa proses pembuatan asetanilida, yaitu;

1). 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 asetatanhidrat dapat diganti dengan asetil klorida.

2). 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°C – 160°C. Produk dalam keadaan panas dikristalisasi dengan menggunakan kristalizer.

3). Pembuatan asetanilida dari ketene dan anilin

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

C₆H₅NH₂ + H₂C=C=O        C₆H₅NHCOCH₃

4). 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;

1. Reaksinya sederhana

2. Tidak menggunakan katalis sehingga tidak memerlukan alat untuk regenerasi

katalis dan tidak perlu menambah biaya yang digunakan untuk membeli katalis

sehingga biaya produksi lebih murah.

Tinjauan Proses Secara Umum

Asetanilida dibuat dari reaksi antara anilon dengan asam asetat. Produknya berupa kristal yang dimurnikan dengan kristalisasi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

C₆H₅NH₂ + CH₃COOH          C₆H₅NHCOCH₃ + H₂O

Anilin dan asam asetat ( 100% berlebih ) dimasukkan kedalam tangki berpengaduk yang dilengkapi dengan jaket. Reaksi berlangsung selama 6 jam pada temperatur 155oC dan tekanan 2,5 atm. Produk kemudian dikristalkan, dicentrifuge, dicuci dan kemudian dikeringkan.

.

D.    MEKANISME DAN PRINSIP REAKSI

Mekanisme reaksi pembuatan Asetanilida disebut juga dengan reaksi asilasi amida yang diberikan oleh Fessenden, sebagai berikut : Mula – mula anilin bereaksi dengan asam asetat membentuk suatu amida dalam keadaan transisi, kemudian diikuti dengan reduksi H2O membentuk asetanilida. Substitusi aromatik elektrofilik adalah reaksi organik dimana sebuak atom, biasanya hidrogen, yang terikat pada sistem aromatis diganti dengan elektrofil. Reaksi terpenting di kelas ini adalah nitrasi aromatik, halogenasi aromatik, sulfonasi aromatik dan asilasi dan alkilasi reaksi Friedel-Crafts.

Penggunaan Derivat Asam Karboksilat dalam Sintesis

Asam karboksilat dan derivat (turunan-turunannya) semua bersifat dapat diubah satu menjadi yang lain secara sintetik. Namun dari antara derivat asam karboksilat ini, halida asam dan anhidrida agaknya yang paling serbaguna, karena keduanya lebih reakstif 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 pemanansan 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. Ruduksi 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.

Sintesis nitril memberikan satu dari teknik-teknik yang paling mudah untuk memperpanjang rantai karbon alifatik dengan satu rantai lagi, atau untuk menambahkan suatu gugus karboksil atau suatu gugus NH₂.

Seperti telah disebut, reaksi RX dan CN- memberikan rendemen terbaik dengan alkil halide primer. Alkil halide sekunder dapat juga digunakan, tetapi rendemennya lebih rendah.

 Asetilasi Amina Aromatis

Anilin merupakan amina aromatis primer. Reaksi subtitusi terhadap amina aromatis dapat berupa subtitusi pada cincin benzene atau subtitusi pada gugus amina. Asetilasi amina aromatis primer atau sekunder banyak dilakukan dengan klorida asam dalam suasana basa atau dengan mereaksikan amina dengan asetat anhidrida. 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.

Amina dapat mengalami reaksi hidrolisa dalam suasana asam membentuk asam karboksilat dan garam amina, sedangkan dalam suasana basa membentuk ion karboksilat dan amina.

E.     KEGUNAAN ASETANILIDA

Asetanilida 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

BAB III

METODELOGI SINTESIS

1.      ALAT DAN BAHAN

A.    Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan adalah

sebagai berikut :

1. Anilin

2. Asetat anhidrida

3. Abu zink

4. Asam asetat glacial

5. Akuades

6. Es batu

7.Norit

8. Batu didih

B.     Alat-alat yang digunakan pada percobaan adalah sebagai

berikut :

1.Labu alas bulat dan pendingin bola (alat refluks).

2. Gelas ukur

3. Gelas beker

4. Pipet

5. Corong gelas

6. Kertas saring

7. Alat penyaring panas

8. Gelas Erlenmeyer

9. Lampu pemanas

10.Gelas arloji

11.Penyaring Buchner

12.Pipa kapiler

13.Alat penimbang

14.Alat penentuan titik lebur

2.      CARA KERJA

Sintesis asetanilida

5.125g Anilin

5.37g asetat anhidrat

5.25g asam asetat glacial

Abu zink secukupnya

Labu Alas Bulat 500 mL

Refluks selama 30 menit

Kristal disaring dengan penyaring

BAB IV

PEMBAHASAN

Reaksi antara anhidrida asam asetat dan anilin merupakan reaksi asetilasi yang membentuk amida dalam hal ini asetanilida. Anilin merupakan suatu amina primer. Reaksi antara 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. Reaksi yang terjadi antara anilin dan anhidrida asam asetat adalah sebagai berikut :

Anhidrida asam asetat dan anilin direaksikan dengan metode refluks. Anhidrida asam asetat dan aniline bereaksi pada suhu yang relative tinggi hal ini dapat dilakukan dengan metode refluks dimana pada proses refluks terjadi penguapan dan pengembunan kembali secara berangsur dan diharapkan volume reaktan tetap hingga menghasilkan produk yang diinginkan. Alat refluks terdiri atas labu alas bulat dan pendingin bola. Labu alas bulat merupakan tempat reaktan sedangkan pendingin bola berfungsi untuk mengkondensasi reaktan/produk yang terbentuk, mekanisme pendinginannya dilakukan secara bertahap/tingkat pada tiap bola. Refluks juga sering disebut pendingin alur balik, karena pendingin alur balik, karena pendinginan air dilakukan dari bawah keatas sehingga tidak ada gelembung udara yang akan menurunkan efisiensi pendinginan.

Pada labu alas bulat, selain dimasukan anilin dan anhidrida asam asetat, dimasukan juga asam asetat glacial dan abu zink. Penambahan asam asetat glasial dilakukan untuk membuat larutan bersifat asam. Larutan yang bersifat asam akan mengakibatkan gugus karbonil pada anhidrida asam asetat akan lebih positif sehingga penyerangan gugus karbonil oleh nukleofil yaitu electron menyendiri pada aniline, akan lebih mudah terjadi. Abu zink berfungsi sebagai katalis yang menyajikan reaksi alternative untuk mendapatkan jalan reaksi dengan energy 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 aniline.

Rekristalisasi dilakukan untuk memurnikan zat yang telah didapat, diketahui bahwa produk hasil reaksi masih mengandung pengotor. Rekristalisasi didasarkan pada perbedaan kelarutan senyawa dalam suatu pelarut tunggal atau campuran.

Keadaan dalam rekristalisasi pada percobaan yang dilakukan yaitu kelarutan pengotor lebih kecil dari pada senyawa yang dimurnikan sehingga pengotor dapat dipisahkan dengan kertas saring pada penyaring panas, penyaringan dilakukan pada kondisi panas bertujuan agar produk hasil sintesis yang berupa kristal tidak ikut tersaring karena larut pada suhu tersebut dan hanya pengotor saja yang tersaring dan dipisahkan.

Berikut merupakan persyaratan suatu pelarut agar dapat dipakai dalam proses rekristalisasi :

a.       Memberikan perbedaan daya larut yang cukup besar antara zat yang dimurnikan dan zat pengotor

b.      Tidak meninggalkan zat pengotor pada kristal

c.       Mudah dipisahkan dari Kristal

d.      Bersifat inert (tidak udah bereaksi) dengan kristal

Pada percobaan yang dilakukan pelarut yang digunakan adalah air. Penggunaan air sebagai pelarut sesuai dengan syarat pelarut untuk asetanilida dan pengotor yang terkandung (Zn, zat lain yang terbentuk) dimana perbedaan kelarutan pengotor dan asetanilida pada air pada suhu tertentu berbeda dan dapat dengan mudah dipisahkan. Untuk menghilangkan pengotor yang berupa zat warna ditambahkan karbon aktif yaitu norit. Zat-zat warna yang terkandung pada larutan akan diadsorbsi oleh norit dan dipisahkan pada saat penyaringan panas diketahui bahwa norit merupakan pengadsorbsi bagi senyawa- senyawa zat warna.

Kristal dingin yang telah tebentuk disaring menggunakan corong Buchner. Corong Buchner mempercepat penyaringan karena dilakukan dengan pengisapan oleh suatu pompa vakum atau rangkaian vakum.

Rendemen hasil yang didapatkan yaitu 45.7%. rendemen hasil yang didapatkan dipengaruhi oleh proses pemurnian yang dilakukan. pada saat rekristalisasi kemungkinan tidak semua kristal larut dengan sempurna sehingga pada saat penyaringan panas terdapat kristal asetanilida yang ikut tersaring dan menyebabkan berkurangnya harga rendemen.

Untuk memperoleh harga rendemen yang tinggi sebaiknya diperhatikan pada saat rekristalisasi yaitu pelarutan pada air diusahakan agar semua Kristal larut sempurna (tidak termasuk pengotor), 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 fisis 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 standard senyawa tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Vogel .(1994). Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Halaman 110-112.

 Penerbit Buku Kedokteran (EGC). Jakarta.

Bulan, Rumondang. (2003). Reaksi Asetilasi Eugenol dan OksidasiIsobutil

Eugenol. USU. Sumatera Utara.