1.
Temukan
dua senyawa alkaloid yang berisomer satu sama lain. Tuliskan struktur lengkap
dan sumber darimana kedua senyawa tersebut ditemukan (link, referensi dsb).
Jawab:
Dua
senyawa alkaloid yang berisomer satu sama lain yaitu quinolin dan isoquinolin.
Kedua senyawa ini berisomer struktur. Kedua senyawa ini tergolong dalam
alkaloid dengan atom N heterosiklik. Berikut strukturnya:
Quinolin dan isoquinolin, merupakan basa lemah (pKb masing-masing
9,1 dan 8,6). Dapat mengalami substitusi elektrofilik pada posisi C5
dan C8 dengan posisi penyerangan adalah α. Quinolin dapat diperoleh
dari tumbuhan kina seperti kinin, kinidina dan sinkonidin serta sinkonidina memiliki
bioaktivitas sebagai antimalaria. Kinin dan kinidin mengandung grup metoksi dan merupakan stereoisomer. Kinina dan kinidina memperlihatkan fluorescence biru jika
ditambahkan oxygenated acid seperti asam sulfat dan disinari dengan sinar
ultraviolet. Sinkonidin dan sinkonidina tidak mengandung grup metoksi dan merupakan stereoisomer serta tidak memperlihatkan fluorescence. Kinin dan sinkonidin cinchonidine dengan
asam tartart akan membentuk garam yang tidak larut dan mempunyai bidang putar ke kiri (levorotary),
sementara kinidin dan sinkonidin dengan asam tartart membentuk garam yang
dapat larut serta mempunyai bidang putar ke kanan (dextrorotatory).
Sedangkan isoquinolin dapat diperoleh dari daging dan biji buah mahkota dewa dan memiliki bioaktivitas berupa
toksisitasnya tcrhadap sel normal dan sel kanker serta aktivitas
anti-prolifcrasi dan pro-apoptosi.
Sumber:
http://en.wikipedia.org/wiki/Isoquinoline.Diakses
Pada Tanggal 17 Desember 2013.
http://www.scribd.com/doc/83134095/Senyawa-Aromatik-Polisiklik-Dan-Heterosiklik.Diakses
Pada Tanggal 17 Desember 2013.
https://www.google.com/#q=sumber+ISOkuinolin.Diakses
Pada Tanggal 17 Deember 2013.
km.ristek.go.id/assets/files/BPPT/361%20-%20D%20.../361.pdf
Sunarya, Yayan dan Setiabudi, Agus.2007.Mudah
dan Aktif Belajar Kimia. Bandung : PT Setia Purna Inves.
1.
(a.) Usulkan teknik isolasi dan pemurnian
kedua senyawa yang berisomer tersebut!
(b.)
Jelaskan alasan dan pemilihan pelarut untuk ekstraksi/pemurnian/isolasi
tersebut!
Jawab:
a. isolasi dan pemurnian kedua senyawa yang
berisome
1. Isolasi dan pemurnian quinolin (kinin)
Cara 1:
Serbuk kulit batang kina diekstraksi dengan kepolaran meningkat
menggunakan pelarut n-Heksana, etil asetat, dan metanol. Ekstrak yang digunakan
untuk penelitian lebih lanjut adalah ekstrak metanol. Ekstrak metanol
difraksinasi menggunakan metode ekstraksi cair – cair. Penapisan fitokimia
menunjukkan bahwa simplisia kulit batang kina mengandung senyawa golongan
alkaloid, flavonoid, tanin, kuinon, saponin, dan steroid/triterpenoid.
Penapisan fitokimia ekstrak metanol mengandung senyawa golongan alkaloid,
flavonoid, tanin, dan steroid/triterpenoid. Ekstrak metanol dilanjutkan ke
fraksinasi tahap I menggunakan metode ekstraksi cair – cair. Pelarut yang
digunakan adalah air dan diklorometana. Berdasarkan hasil pemantauan
menggunakan kromatografi lapis tipis (KLT), fraksi air memberikan hasil positif
terhadap penampak bercak sitroborat sehingga fraksi tersebut dapat dilanjutkan
ke fraksinasi tahap II yaitu dilakukan dengan kromatografi kertas menggunakan
kertas Whatman no. 3 dan pengembang asam asetat 5%. Pita yang memberikan hasil
positif terhadap penampak bercak aluminium klorida 5% dalam metanol dijadikan
acuan pengguntingan pita. Pita hasil pengguntingan direndam dalam metanol
selama 24 jam. Pemantauan terhadap hasil perendaman pita kromatografi kertas
dalam metanol menunjukkan adanya tiga bercak sehingga perlu dilakukan
pemurnian. Pemurnian dilakukan dengan menggunakan KLT preparatif. Pita yang
dijadikan acuan pengerokan adalah pita yang berwarna ungu di bawah lampu
ultraviolet λ 366 nm. Hasil uji kemurnian dengan KLT pengembangan tunggal dan
KLT dua dimensi menunjukkan hanya ada satu bercak setelah penambahan penampak
bercak asam sulfat 10% dalam metanol. Bercak juga memberikan hasil positif
terhadap penampak bercak sitroborat, tetapi memberikan hasil negatif terhadap
penampak bercak Dragendorff. Isolat dikarakterisasi menggunakan penampak bercak
spesifik dan spektrofotometer UV – sinar tampak menggunakan pereaksi geser.
Pita I isolat berada pada panjang gelombang (λ) 320 nm, sedangkan pita II
isolat berada pada λ = 275 nm. Hasil karakterisasi dengan menggunakan pereaksi
geser menunjukkan bahwa senyawa merupakan flavon atau flavonol. Hasil
karakterisasi menggunakan kromatografi kertas dua dimensi menggunakan
pengembang butanol – asam asetat – air (4:1:5) dan asam asetat 15%
menunjukkan bahwa isolat merupakan flavonol 3-O-monoglik. Dengan demikian, isolat
diduga merupakan senyawa flavonol yang memiliki gugus hidroksi pada C-5 dan
satu gugus gula yang tersubstitusi pada C-3.
Cara 2:
Bahan
baku terlebih dahulu dilakukan analisa untuk melihat komposisi alkaloid sisa.
Untuk tujuan proses isolasi kinin, maka digunakan bahan baku yang masih
mempunyai kandungan kinin cukup tinggi. Proses isolasi kinin secara lengkap
dapat dilihat pada Gambar 4.1.Bahan baku alkaloid sisa sebanyak 650 kg
diekstraksi dengan menggunakan toluen teknis sebanyak 2400 I. Proses ektraksi dilakukan dalam reaktor berpengaduk yang
dilengkapi dengan jaket pemanas dan pendingin reaktor. Selain itu reaktor juga
dihubungkan ke unit penukar panas yang berada di luar reaktor. Proses ekstraksi
dilakukan pada temperatur 90°C selama 2 jam. Untuk mencegah kehilangan pelarut
karena penguapan, maka uap pelarut dikondensasikan melalui alat penukar panas
dan selanjutnya kondensat diumpankan kembali ke dalam reaktor. Proses refluk
terjadi di reaktor R2 selama 2 jam. Setelah semua alkaloid terlarut, selanjutnya
dilakukan pendinginan hingga mencapai suhu 60°C.
Larutan organik yang kaya poduk selanjutnya ditransfer secara vakum dari tangki
R2 ke tangki berpengaduk R1. Setelah selesai transfer, slem (pasta hitam yang tidak dapat larut dalam toluen) yang ada di dasar
tangki R2 ditambah air secukupnya (100-
200 L) untuk dilakukan recovery toluen yang terperangkap di dalam slem dengan
cara distilasi. Setelah diperoleh toluen hasil distilasi sebanyak 200 liter,
kemudian slem yang bebas toluen dikeluarkan dari tangki R2 untuk dibuang.
Larutan toluen yang kaya produk selanjutnya didinginkan hingga temperatur 30
°C. Krista! akan terbentuk, selanjutnya disentrifuse untuk memisahkan produk
dengan larutan induk. Setelah diperoleh produk dalam bentuk tepung, selanjutnya
ditambah dengan air sebanyak 200 L dan diasamkan dengan menggunakan asam sulfat
encer sehingga pH menjadi 3.17 Larutan selanjutnya dipanaskan hingga temperatur 90°C dan dilakukan pengadukan selama 15 menit.
Selanjutnya
dilakukan kristalisasi dengan cara pembasaan. Proses pembasaan dilakukan dengan
menggunakan sodium carbonat jenuh hingga pH 5 dengan temperatur 60°C. Setelah
pH 5 tercapai, proses pembasaan dilanjutkan dengan menggunakan sodium
bicarbonat hingga pH 6. Setelah pH tercapai, pengadukan dilanjutkan selama 15
menit. Selanjutnya pengaduk dimatikan sehingga kristal yang terbentuk akan
mengendap ke bawah. Pemisahan produk dari cairan dilakukan dengan menggunakan
sentrifuse. Produk kristal yang diperoleh selanjutnya dicuci
dengan air panas pada temperatur dan disentrifuse kembali. Produk yang berupa
kinin sulfat crude selanjunya diangin-anginkan untuk mengurangi kadar air serta
dilakukan penghancuran sehingga diperoleh bentuk serbuk.
Sumber:
nadjeeb.files.wordpress.com/2009/10/bahan-kuliah-fito-2.pdf.diakses pada tanggal Desember 2013
km.ristek.go.id/assets/files/BPPT/361%20-%20D%20.../361.pdf diakses pada tanggal
Desember 2013
167.205.50.50/workshop21032013/gdl.php?mod=browse... diakses pada tanggal
Desember 2013
2. Isolasi dan pemurnian isoquinolin
Isolasi pendahuluan dilakukan terhadap
ekstrak etanol dengan metode pembentukan garam alkaloid. Asam yang digunakan
HCI 0,1 N dan basa alkaloid dibebaskan dengan NIUOH. Basabebas alkaloid diekstrak
ke dalam kloroform dan etil asetat, kemudian dilakukan pemisahan senyawa
menggunakan KLT. Ekstrak alkaloid daging buah mahkota dewa dalam kloroform
mengandung senyawa berfluoresensi biru terang di bawah sinar UV 366 nm,
sedangkan alkaloid dalam ekstrak etil asetat mengandung senyawa berfluoresensi
hijau terang di bawah sinar UV 366 nm. Senyawa berfluoresensi biru terang
diperkirakan merupakan senyawa alkaloid.
Selanjutnya dilakukan pemurnian senyawa
alkaloid dalam ekstrak kloroform dengan metode KLTP pada plat silika gel GF254
dengan fasa gerak kloroform:ascton (5:1). Metode KLTP menghasilkan 8 bercak,
dengan 3 bercak diantaranya berfluoresensi biru terang, kuning dan biru tua di
bawah sinar UV366nm dan memiliki harga Rf berturut-turut 7,14 ; 82,86 dan
90,86. Identifikasi warna terhadap ketiga senyawa menunjukkan hasil yang
positif untuk alkaloid. Analisis 1R dan UV-Vis ketiga senyawa tersebut
berturut-turut menunjukkan alkaloid golongan indol, isokuinolin dan steroidal.
Sumber:
lib.ugm.ac.id/digitasi/upload/2435_endang%20astuti.pdf
b. Alasan dan pemilihan pelarut untuk
ekstraksi/pemurnian/isolasi!
Pada
dasarnya, Karakter dasar berbagai alkaloid digunakan untuk mengisolasinya.
Alkaloid diambil ke dalam larutan asam berair (umumnya asam hidroklorida,
sitrat, atau tartarat) dan komponen netral atau bersifat asam dari campuran
asal dipisahkan dengan ekstraksi pelarut. Setelah larutan berair dibasakan,
maka alkaloid diperoleh dengan ekstraksi ke dalam pelarut yang sesuai. Kebanyakan alkaloid tidak larut dalam
proteleum eter. Namun demikian ekstrak harus di cek untuk mengetahui adanya
alkaloid dengan menggunakan salah satu pereaksi pengendap alkaloid seperti
disebutkan diatas. Bila sejumlah alkaloid larut dalam proteleum eter, maka
bahan tanaman pada awal ditambah dengan asam berair untuk mengikat alkaloid
sebagai garamnya (Sastrohamidjojo, 1996).
Adapun syarat-syarat
pelarut yang akan digunakan dalam isolasi dan pemurnian senyawa antara lain
sebagai berikut:
1.
Pelarut yang mudah menguap, contoh : heksan, eter,
petroleum eter, metil klorida dan alkohol
2.
Titik didih pelarut rendah.
3.
Pelarut tidak melarutkan senyawa yang diinginkan.
4.
Pelarut terbaik untuk bahan yang akan diekstraksi.
5.
Pelarut tersebut akan terpisah dengan cepat setelah
pengocokan.
6.
Sifat sesuai
dengan senyawa yang akan diisolasi, pelarut itu bergantung padat tingkatannya,
polar atau non polar. Zat yang polar larut dalam pelarut polar dan zat non
polar larut dalam pelarut nonpolar.
Mengacu
pernyataan di atas, maka dapat diketahui bahwa pemilihan sistem pelarut yang
dipakai didasarkan atas prinsip like dissolves like. Hal ini berarti untuk memisahkan
sampel yang bersifat polar digunakan sistem pelarut yang bersifat Polar, begitu
juga sebaliknya jika non polar.Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan secara
berurutan pelarut – pelarut organik dengan kepolaran yang semakin menigkat.
Dengan memperhatikan hal tersebut, sehingga pada proses isolasi dan pemurnian
senyawa alkaloid dapat menggunakan pelarut dengan kepolaran semakin meningkat
seperti n-heksan, etil asetat, etanol dan metanol. Hal ini dikarenakan umumnya
basa bebas alkaloid hanya dapat larut dalam pelarut organik, sedangkan yang
larut alam air berupa garam alkaloid dan alkaloid quartener serta beberapa pseudoalkalod dan protoalkaloid.
Sumber:
http://yolanisyaputri.blogspot.com/2012/01/sokletasi.html.
Diakses pada tanggal 21 Desember 2013
nadjeeb.files.wordpress.com/2009/10/bahan-kuliah-fito-2.pdf.
Diakses pada tanggal 21 Desember 2013
3. Usulkan tahap2 biosintesis kedua senyawa
tersebut dengan reaksi2 kimia organik. Jelaskan dasar referensinya
(sumber,link)!
Jawab
:
Tahap biosintesis
senyawa quinolin
Bahan awal untuk sintesis quinoline ini adalah aldehida
o-aminoaryl atau
keton dan keton
memiliki gugus α-metilen. Setelah amino-keton kondensasi awal,
mengalami menengah dasar-atau asam-katalis
cyclocondensation untuk menghasilkan
turunan quinoline.
Mekanisme Sintesis Friedlaender:
Sintesis yang cepat dan efisien Quinoline poli-tersubstitusi
dibantu oleh p-toluena sulfonat dalam kondisi bebas pelarut: studi banding
iradiasi gelombang mikro terhadap pemanasan konvensional(C.-S. Jia, Z. Zhang,
S.-J. Tu, G.-W. Wang, Org. Biomol. Chem., 2006, 4, 104-11)
Quinoline dapat disintesis dari anilines
sederhana menggunakan sejumlah reaksi
berikut:
Sintesis
Skraup menggunakan besi sulfat , gliserol , anilin , nitrobenzene , dan asam
sulfat sejumlah proses lain ada , yang membutuhkan anilin khusus tersubstitusi
atau senyawa terkait:
Knorr sintesis quinoline adalah reaksi organik intramolekul
mengkonversi β-ketoanilide
ke 2-hydroxyquinoline
menggunakan asam sulfat. Reaksi ini pertama kali dijelaskan oleh
Ludwig Knorr (1859-1921)
pada tahun 1886 [1]. Knorr quinoline sintesis
adalah reaksi jenis substitusi aromatik
elektrofilik disertai dengan eliminasi air. Sebuah
studi 1964 menemukan bahwa
dengan kondisi reaksi tertentu pembentukan 4-hydroxyquinoline adalah reaksi bersaing. [2] Sebagai
contoh, benzoylacetanilide senyawa
(1) membentuk 2-hydroxyquinoline (2) dalam
kelebihan besar asam polifosfat (PPA) tapi 4-hydroxyquinoline 3 bila
jumlah PPA kecil. Sebuah mekanisme reaksi mengidentifikasi N, A
menengah O-dicationic
dengan kelebihan asam yang mampu cincin-penutupan
dan monocationic antara
B yang fragmen
untuk anilin dan
(akhirnya) asetofenon. Anilin bereaksi dengan setara
lain benzoylacetanilide sebelum membentuk 4-hydroxyquinoline.
Sebuah studi 2007 [3] merevisi
mekanisme reaksi dan berdasarkan spektroskopi NMR dan
perhitungan teoritis O, O-dicationic menengah
(superelectrophile a) di atas N, O dicationic menengah. Untuk
tujuan preparatif asam triflic dianjurkan: Knorr
Siklisasi dengan triflic
Sai asam 2007:
Combes quinoline sintesis adalah reaksi kimia,
yang pertama kali dilaporkan oleh
Combes pada tahun 1888. Ini melibatkan kondensasi anilines tersubstitusi (1)
dengan β-diketones
(2) untuk membentuk Quinoline diganti (4)
setelah penutupan cincin asam-katalis dari basis
Schiff menengah (3).
The Combes sintesis
quinoline sering digunakan untuk mempersiapkan backbone quinoline 2,4-tersubstitusi dan unik karena menggunakan
substrat β-diketon,
yang berbeda dari persiapan quinoline lainnya, seperti sintesis Conrad-Limpach
dan reaksi Doebner.
Mekanisme:
Conrad-Limpach
sintesis adalah kondensasi
anilines (1) dengan
β-ketoester (2)
untuk membentuk 4-hydroxyquinolines
(4) melalui basis
Schiff (3). Jenis
Reaksi keseluruhan adalah kombinasi dari kedua reaksi penambahan serta
reaksi re-arrangement.
Mekanisme:
Mekanisme ini dimulai dengan serangan
anilin pada kelompok keto dari β-ketoester untuk membentuk tetrahedral menengah. Oksida
baru terbentuk kemudian dua kali terprotonasi untuk
membentuk dasar Schiff, yang
kemudian mengalami keto-enol tautomerization sebelum
penutupan cincin electrocyclic.
Mekanisme ini diakhiri dengan penghapusan alkohol, serangkaian
transfer proton, dan
tautomerization keto / enol untuk membentuk
4-hydroxyquinoline, produk akhir dari Sintesis
Conrad-Limpach.
Doebner reaksi reaksi kimia dari
anilin dengan asam
aldehida dan piruvat
untuk membentuk asam quinoline-4-karboksilat:
Niementowski sintesis quinoline adalah
reaksi kimia asam antranilat dan keton (atau
aldehida) untuk membentuk turunan γ-hydroxyquinoline:
Suhu yang diperlukan untuk
reaksi ini membuatnya kurang populer
dibanding prosedur sintetis
quinoline lainnya. Namun, variasi telah diusulkan untuk membuat reaksi yang lebih pragmatis dan berguna. Menambahkan
oksiklorida phorphorous ke dalam campuran reaksi untuk menengahi
kondensasi untuk membuat kedua isomer dari prekursor
penting untuk antagonis α1-adrenoreseptor penting.
[8] Ketika 3
posisi suatu arylketone digantikan, telah menunjukkan bahwa reaksi Niementowski-jenis
dengan asam propionat dapat menghasilkan 4-Hydroxyquinoline
dengan 2-thiomethyl
pengganti. [9] metode
ini juga telah diubah terjadi dengan sejumlah
katalis basa, [10] atau dengan adanya asam polifosfat.
Karena kesamaan ini untuk reagen di Friedlander sintesis kuinolin ,
sebuah benzaldehida dengan aldehida atau keton , mekanisme sintesis
Niementowski Quinoline minimal berbeda dari sintesis Friedlander . Reaksi ini
diperkirakan mulai dengan pembentukan basis Schiff , dan kemudian lanjutkan
melalui kondensasi intra - molekul untuk membuat imin menengah. Ada kemudian
kehilangan air yang mengarah ke penutupan cincin dan pembentukan turunan
quinoline . Kebanyakan bukti yang mendukung ini sebagai mekanisme dalam kondisi
normal 120-130 derajat C. Atau , reaksi dimulai dengan kondensasi antarmolekul
dan pembentukan selanjutnya dari imin intermediate. Mekanisme untuk Sintesis
Quinoline Niementowski:
Pfitzinger Reaksi (juga dikenal sebagai reaksi Pfitzinger-Borsche)
adalah reaksi kimia isatin dengan dasar dan
senyawa karbonil untuk
menghasilkan asam quinoline-4-karboksilat tersubstitusi.
Mekanisme:
Sumber:
http://www.organic-chemistry.org/synthesis/heterocycles/quinolines.shtm.diaksespada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Quinoline_from_aniline.png.diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skraup_quinoline_synthesis_mechanism.svg.diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Knorr_quinoline_synthesis.diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Combes_quinoline_synthesis.diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Conrad-Limpach_synthesis.diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Doebner_reaction diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Niementowski_quinoline_synthesis. diakses pada tanggal 19 Desember 2013
http://en.wikipedia.org/wiki/Pfitzinger_reaction.
diakses pada tanggal 19 Desember 2013
a. Tahap biosintesis senyawa isoquinolin
1. Bischler Napierlaski
2. Pictet -
Spengler
3. Pomeranz - Fritsch
Sumber:
http://www.slideshare.net/GustiaNingsih/isokuinolin-isoquinoline.diakses
pada tanggal 20 Desember 2013
repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1842/1/06003489.pdf.Diakses
pada tanggal 20 Desember 2013
1. Tentukan bagaimana cara mengelusidasi
struktur lengkap dari kedua senyawa tersebut!
Jawab:
Cara
untuk mengelusidasi struktur lengkap dari kedua data tersebut dapat dilakukan
dengan menggunakan beberapa metode analisis antara lain seperti, UV-Vis, IR,
NMR-1H, NMR-13C, serta dikombinasikan dengan NMR 2 dimensinya.
1.
Spektroskopi
ultraviolet-visibel (UV-Vis)
Spektroskopi
UV-Vis akan memberikan spektrum UV-Vis yaitu kurva hubungan panjang
gelombang vs absorbans atau logaritma.
Spektrum UV-Vis menginformasikan panjang gelombang maksimum dan absorpsivitas
molar. Interpretasi spektra UV-Vis akan diperoleh informasi keberadaan gugus
kromofor, ikatan rangkap terkonjugasi dalam struktur kimia senyawa yang
diperiksa. Kontribusi spektroskopi UV-Vis memang tidak sebesar kontribusi spektroskopi yang lain
pada elusidasi struktur, namun informasi yang diberikan tidak dapat digantikan
oleh spektroskopi yang lain. Spektroskopi UV-Vis dominan digunakan pada
analisis kuantitatif sehubungan dengan diimplementasikan hukum Lamber-Beer.
Yaitu perhitungan kadar analit di dalam larutan berbanding lurus dengan
absorbannya pada panjang gelombang tertentu.
2.
Spektroskopi
Inframerah
Seperti halnya spektroskopi UV-Vis,
spektroskopi inframerah akan memberikan spektrum inframerah yaitu kurva
hubungan bilangan gelombang atau panjang gelombang vs transmitans. Umumnya pada publikasi ilmiah
menggunakan bilangan gelombang 11 vs
transmitans. Spektrum inframerah akan di dapat informasi adanya gugus
fungsional pada molekul.
3.
Spektroskopi
resonansi magnetik nuklir (NMR)
Spektroskopi resonansi magnetik
nuklir dapat berupa 1H-NMR dan 13C-NMR atau nuklir atom lainnya. Pada spektrum
NMR dapat dibedakan adanya perbedaan geser-kimiawi kelompok proton satu dengan
kelompok proton lainnya. Demikian juga perbedaan geser-kimiawi atom karbon satu
dengan karbon yang lain. Spektrum 1H-NMR akan memberikan informasi keberadaan
proton yaitu jumlah kelompok dan banyaknya proton pada masing-masing kelompok
serta menunjukkan posisinya pada struktur molekul. Sedangkan 13C-NMR memberikan
informasi jumlah dan macamnya atom karbon di dalam molekul itu. Spektrum
13C-NMR sering dilengkapi dengan
Distortionless Enhancement by Polarization Transfer (DEPT) yaitu
spektrum 13C-NMR yang menginformasikan jumlah atom C primer, sekunder, tersier
dan kuarterner dengan lebih jelas. Pada perkembangannya, 1H-NMR dan 13C-NMR ini
dikombinasikan menjadi apa yang disebut
Two Dimensional NMR (2D-NMR). Sebagai contoh: Correlated Spectroscopy (COSY), Nuclear
Overhausser Effect Spectroscopy (NOESY),
Heteronuclear Multiple Quantum Coherence (HMQC), Heteronuclear Multiple
Bond Connecttivity (HMBC). Tujuan 2D-NMR adalah memberikan konfirmasi letak
proton dan atom karbon pada struktur molekul.
4.
Spektroskopi
massa (MS)
Sebenarnya
pada spektroskopi massa terjadinya spektrum bukan akibat karena interaksi
gelombang elektromagnetik dengan materi, namun karena manfaatnya sangat
mendukung informasi dari spektroskopi lainnya, maka spektroskopi massa
dipelajari bersama dengan spektroskopi yang lain untuk elusidasi struktur. Pada
spektroskopi massa molekul yang berbentuk gas diionkan, metode awal pengionan
adalah dengan cara; molekul berbentuk gas ditembak elektron, kemudian ion
molekul yang terjadi mengalami fragmentasi menghasilkan ion-ion anakan. Ion-ion
ini kemudian dipisahkan atas 12 dasar perbedaan m/z dan kelimpahannya, direkam
sebagai spektrum massa. Teknik pengionan
dikembangkan untuk tujuan tertentu dan sekarang dikenal teknik pengionan Chemical Ionization (CI), Fast Atom Bombardment (FAB), Field Ionization (FI), Field Desorption (FD),
Plasma Desorption (PD), Matrix Assisted LASER Desorption Ionization (MALDI),
Electrospray Ionization (ESI) dll.
Teknik memisahkan ion, awalnya menggunakan penganalisa magnetik, dan
elektrostatik. Namun kemudian ditemukan alat penganalisa lain yang lebih baik
misalnya: quadrupole, time of
flight, Ion Cyclotron Resonance dll.
Pada quadrupole digunakan gelombang
elektro-magnetik pada frekuensi radio. Spektrum massa merupakan kurva hubungan
kelimpahan relatif ion fragmen vs m/z
dari ion. Dari spektrum massa diperoleh informasi massa molekul dan massa ion
fragmen beserta kelimpahan relatifnya. Adanya ion-ion fragmen berguna untuk
menyusun reaksi fragmentasi yang terjadi, yang memberikan konfirmasi
struktur molekul yang diusulkan. Dengan
perkembangan teknologi maka sekarang dikenal kromatografi yang kombinasikan
spektroskopi massa, misalnya; Gas
Chromatography-Mass (GC-MS), Liquid Chromatography-Mass (LC-MS), Capillary
Electrophoresis-Mass (CE-MS) dan Liquid
Chromatography-Mass tandem Mass (LC-MS/MS). Instrumen yang terakhir ini
beberapa laboratorium kimia di Indonesia sudah memiliki untuk kepentingan
analisis kualitatif dan utamanya untuk analisis kuantitatif.
Berdasarkan
literatur (Cordell, 1981), untuk
isolat yang mengandung inti quinolin mempunyai serapan inframerah yang khas
pada daerah1271 cm-1, 1360 cm-1, dan 1505 cm-1. Serapan ini diperkuat oleh
spektroskopi ultraviolet dansinar tampak yang menunjukkan adanya tiga buah
panjang gelombang maksimum pada daerah 230 nm, 266 nm dan 351 nm
dalam pelarut metanol. Alkaloid yang mengandung inti kuinolin mempunyai
serapan inframerah yang khas pada daerah 1235 cm-1, 1510 cm-1 dan 1030 cm-l atau
1619 cm-1. Serapan ini diperkuat oleh spektroskopi ultraviolet dan sinar tampak
yang menunjukkan adanya tiga buah panjang gelombang maksimum pada daerah
236 nm, 278 nm dan 332 nm dalam pelarut etanol.
Untuk contoh
elusidasi struktur isolat yang mengandung quinolin maupun isoquinolin dapat
diambil satu contoh yaitu isolat senyawa alkaloid piridin dari batang kayu
kuning (Arcangelisia Flava Merr). Hal ini dikarenakan quinolin dan
isoquinolin merupakan kelompok senyawa alkaloid yang memiliki inti piridin.
Adapun hasil elusidasi struktur isolatnya adalah sebagai berikut:
Dengan spektroskopi
inframerah. Serapan tajam pada daerah 3683,8 dan 3629,8cm-1 menunjukkan adanya
gugus H-N-H (amina primer). Hal ini diperkuat oleh adanya serapan -NH bengkokan
pada 1521,7 cm-l. Terdapatnya gugus ammonium (-N+-H) dalam senyawa ini
ditunjukkan oleh serapan tajam pada 2399,3 cm-1. Atom N (nitrogen) yang terdapat
dalam senyawa ini diperkuat lagi oleh serapan tajam pada 1334,6 cm-1 oleh gugus
-C- N. Senyawa ini, juga mengandung gugus -O-H(hidroksi) yang ditunjukkan
oleh serapan melebar pada daerah 3448,5 cm-1, dan diperkuat oleh serapan gugus
-C-O pada 1016,4cm-1. Serapan bersama-sama pada daerah3020,3 cm-l, 758,0
cm-1(serapan di luar bidang), 1602,7 cm-l dan 1475
cm-1 menunjukkan adanya gugus aromatis. Serapan tajam-lemah pada daerah
1654,8 cm-l menunjukkan bahwa gugus aromatis tersebut adalah inti piridin.
Adanya inti piridin ini diperkuat oleh serapan tajam-sedang pada daerah 929,6
cm-1 yang merupakan serapan subtituen piridin. Gugus lain yang terdapat didalam
senyawa ini adalah metilen (-CH2-) yang ditunjukkan oleh serapan
bersama pada 2976cm-1 dan 2945,1 cm-l serta 2839,0 cm-l. (asimetri dan simetri)
dan diperkuat oleh serapan –CH2- rentangan pada daerah 1421,4 cm-l
Hasil analisis senyawa dengan harga Rf 0,78 menggunakan spektroskopi
ultraviolet dan sinar tampak diperoleh panjang gelombang maksimum pada daerah
242 nm,sedangkan berdasarkan data spektroskop inframerah, senyawa alkaloid
dalam batang kayu kuning tersebut mengandung gugus-gugus -N-H primer, amonium, -OH, metilen dan inti piridin sehingga
senyawa alkaloid tersebut termasuk kelompok alkaloid piridin. Akan tetapi
pada proses elusidasi ini baru menggunakan 3 jenis metode analisis saja, untuk
elusidasi dengan NMR dan lainnya belum dilakukan.
Sumber:
Simple November 2012.htm. Diakses pada tanggal 24
Desember 2013
http://www.scribd.com/doc/157814771/126-236-1-SM.
Diakses pada tanggal 24 Desember 2013
bpk.litbang.depkes.go.id/index.php/BPK/article/download/2144/1137.
Diakses pada tanggal 24 Desember 2013
http://www.slideshare.net/dharma281276/126-2361sm#.
Diakses pada tanggal 24 Desember 2013
