UJIAN AKHIR SEMESTER

UJIAN AKHIR SEMESTER KIMIA BAHAN ALAM

Dosen Pengampu Mata Kuliah Kimia Bahan Alam:  Dr. Syamsurizal, M.Si

waktu: 17-31 Desember 2013

 

PETUNJUK : Ujian ini open book. Tapi tidak diizinkan mencontek, bilamana ditemukan, maka anda dinyatakan GAGAL. Jawaban anda diposting di bolg masing-masing.

1. Temukan dua senyawa alkaloid yang berisomer satu sama lain. Tuliskan struktur lengkap dan sumber darimana kedua senyawa tersebut ditemukan (link, referensi dsb). 
2.  a) Usulkan teknik isolasi dan pemurnian kedua senyawa yang berisomer tersebut; b) Jelaskan alasan dan pemilihan pelarut untuk ekstraksi/pemurnian/isolasi tersebut.
3. Usulkan tahap2 biosintesis kedua senyawa tersebut dengan reaksi-reaksi kimia organik. Jelaskan dasar referensinya (sumber,link).
4. Tentukan bagaimana cara mengelusidasi struktur lengkap dari kedua senyawa tersebut.

 JAWABAN

 

1.     Temukan dua senyawa alkaloid yang berisomer satu sama lain. Tuliskan struktur lengkap dan sumber darimana kedua senyawa tersebut ditemukan (link, referensi dsb). 

Senyawa amida (piperin) berupa kristal berbentuk jarum, berwarna kuning, tidak berbau, tidak berasa, lama-kelamaan pedas^(8,9). Larut dalam etanol, asam cuka, benzen, dan kloroform⁽⁸⁾. Senyawa ini termasuk senyawa alkaloid golongan piridin⁽²⁾.

Piperin termasuk dalam alkaloid, isomer dari piperin yaitu kavisin merupan senyawa yang berasa pedas. Piperin senyawa yang banyak terdapat pada lada dan cabe. Senyawa ini memiliki banyak efek farmakologi yaitu sebagai antiinflamasi, antimikroba, hepatoprotektor, antikanker dan meningkatkan efek antioksidan sel.

                                  

            Piperin                                                                        Kavisin

http://hadyherbs.wordpress.com/2011/12/26/piperin-dari-buah-lada/

http://pharmassip.blogspot.com/2012/04/piperin-senyawa-dengan-banyak-manfaat.html.http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chavicine.png

2.     a. Usulkan teknik isolasi dan pemurnian kedua senyawa yang berisomer tersebut;

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⁽¹²⁾.

Gambar 4. Skema isolasi senyawa alkaloid

Pada proses ekstraksi ini, pelarut yang digunakan dimasukkan dalam labu alas bulat yang dipanaskan kemudian pelarut berubah menjadi fase uap dan dengan menggunakan kondensor, pelarut yang dalam fase uap tadi berubah menjadi fase cair (kondensasi) dan akan jatuh menetesi sampel lada hitam. Jika pelarut yang jatuh pada bagian alat soxhlet yang terdapat sampel lada hitam telah penuh (telah melewati sifon), dan sifon tersebut telah penuh maka pelarut dan bahan yang terkandung dalam sampel (piperin) akan jatuh kedalam labu alas bulat karena adanya tekanan yang diberikan larutan.  Proses ini dinamakan satu kali siklus ekstraksi, dan demikian proses ekstraksi oleh pelarut ini terjadi secara berulang-ulang. Pada proses ekstraksi ini kita melakukannya sebanyak enam kali siklus ekstraksi. Sebenarnya, jika kita ingin menghasilkan ekstrak secara sempurna ada baiknya jika ekstraksi dilakukan selama mungkin serta siklus jatuhnya pelarut kedalam labu didih banyak. Hal ini karena dengan ekstraksi berulang kali maka ekstrak dalam sampel dapat terbawa semua artinya terekstrak sempurna.

Hasil ekstraksi tadi kemudian dievaporator untuk memekatkan larutan ekstrak agar pelarut-pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi dapat berkurang. Kemudian ditambahkan larutan 10 % KOH – etanol yang bersifat basa sehingga mempermudah pengkristalan. Setelah itu disaring  dan didiamkan selama 24 jam untuk mendapatkan kristal piperin yang terbentuk.

Pemurnian

Dapat digunakan dengan metode kristalisasi langsung (rekristalisasi) yang merupakan prosedur paling sederhana. Beberapa kombinasi pelarut yang sering digunakan untuk kristalisasi alkaloid meliputi metanol, etanol berair, metanol-kloroform, metanol-eter, metanol-aseton, dan etanol-aseton⁽¹²⁾.

Rekristalisasi bertujuan untuk Isolasi dan identifikasi senyawa alkaloid piperin dari buah lada serta melakukan analisis kualitatif piperin dalam sampel hasil isolasi. Rekristalisasi merupakan suatu teknik pemisahan atau pemurnian suatu zat dari suatu pencemar dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dengan pelarut yang sesuai. Metode rekristalisasi menggunakan prinsip perbedaan kelarutan antara  pencemar dengan zat yang akan diambil.

http://yaminanggri.blogspot.com/2013/04/laporan-isolasi-piperin-dari-lada-hitam.html

http://hadyherbs.wordpress.com/2011/12/26/piperin-dari-buah-lada/

b. Jelaskan alasan dan pemilihan pelarut untuk ekstraksi/pemurnian/isolasi tersebut

Kaidah-kaidah dalam pemilihan pelarut yang digunakan dalam isolasidan furifikasi secara umum yaitu harus :

a.Pelarut yang kita gunakan tidak bercampur dengan zat yang akan diisolasi.

b.Pelarut yang kita gunakan jangan sampai bereaksi dengan zat yang akan diisolasi.

c.Pelarut yang kita gunakan dapat dengan mudah melarutkan pada saat mengekstraksi.

d.Pelarut yang kita gunakan sesuai dengan kriteria zat yang akan diekstraksi.

e.Pelarut yang kita gunakan mudah dadapat dan efesiensi.

Berdasarkan pemilihan pelarut ini, maka kita bisa menyimpulakan bahwa pelarut yang kita gunakan ini dapat diklasifikasikan menjadi 3 berdasrkan kepolaran pelarut-pelarut tersebut. Kepolaran ini maksudnya pada saat proses ekstraksi senyawa yang memiliki polaritas yang sama akn lebih mudah dilarutkan dengan pelarut yang memiliki polaritas yang sama pula. Adapun klasifikasinya yaitu:

1.     Pelarut yang bersifat polar

Pelarut polar ini cocok untuk mengekstraksi senyawa polar dari tanaman.

Contohnya:

a)      Metanol

b)      Etanol

c)      Asam asetat

d)      Air

2.  Pelarut yang bersifat semi-polar

Pada pelarut ini kepolarannya lebih rendah dibandingkan dengan pelarut polar, sehingga pelarut semi polar ini cocok digunakan untuk senyawa yang bersifat semi polar pula dari tanamn tersebut.

Contohnya:

a)     Kloroforom

b)      Aseton asetat

3.    Pelarut yang bersifat non-polar

Pada pelarut ini, bearti senyawa yang diekstrak tidak larut dalam pelarut polar. Senyawa yang diekstrak lebih menuju kepada jenis minyak sehingga pelarut yang digunakn cocok yaitu pelarut non-polar.

Contohnya:

a)      Eter

b)      Heksana

Berdasarkan kaidah dan kepolaran pelarut ini, maka saya dapat menyimpulkan bahwa pelarut yang digunakan pada saat mengisolasi senyawa-senyawa flavonoid, alkaloid, terpenoid, dan steroid akan berbeda-beda pula pelarut yang digunakan.

Kita ketahui bahwa alkaloid ini bersifat non-polar,sehingga pelarut yang cocok digunakan untuk mengisolasi alkaloid yaitu pelarut non polar pula.

Contohnya:

Heksana

http://slamatysf.blogspot.com/2012/11/mid-semester-kimia-bahan-alam.html

3.  Usulkan tahap2 biosintesis kedua senyawa tersebut dengan reaksi-reaksi kimia organik. Jelaskan dasar referensinya (sumber,link).

Piperin adalah sebuah alkaloid yang ditemukan dalam buah Piper nigrum. Berbentuk prisma putih. Piperin tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dalam alkohol dan eter. Piperin merupakan basa yang sangat lemah, garam yang hanya dibentuk dengan asam mineral, dan dipisahkan oleh air. Piperin adalah komponen dari lada hitam yang menyebabkan bersin. Keberadaannya di lada ditemukan beberapa tahun yang lalu, dan strukturnya telah dijelaskan di bagian awal abad ini. Sintesis dimulai dengan allylic, halogenasi radikal untuk memperkenalkan atom bromin. Reaksi Arbuzov dengan trietil fosfit menggantikan bromin dan menghasilkan fosfonat yang kemudian digabungkan untuk Piperonal menggunakan reaksi Wittig dimodifikasi. Hidrolisis ester, pembentukan asam klorida menggunakan oksalil klorida, dan kopling untuk piperidin melengkapi sintesis.

http://mason.gmu.edu/~lhoang3/projects/plant/plant.htm

4.      Tentukan bagaimana cara mengelusidasi struktur lengkap dari kedua senyawa tersebut.

Piperin diekstrak dari lada hitam dengan etanol menggunakan peralatan ekstraksi soxhlet. Piperin dimurnikan dengan rekristalisasi dan kemudian ditandai dengan spektroskopi IR.

Inframerah (IR) memiliki daerah radiasi elektromagnetik meluas dari 0,75μm (ujung atas dari spektrum terlihat) ke 400μm (wilayah microwave). 2,5-16μm daerah (atau bilangan gelombang, 4,000-625 cm-1). Memberikan informasi kimia yang paling berguna. Desain instrumen untuk wilayah ini adalah sederhana dan hemat biaya. Ketika radiasi IR yang diserap oleh molekul, deformasi ikatan terjadi, dengan obligasi baik peregangan atau membungkuk. Peregangan terjadi ketika eksitasi menyebabkan frekuensi perubahan getaran
dalam atom terikat sepanjang sumbu ikatan, dan lentur melibatkan atom bergerak keluar dari ikatan axis. Jumlah energi yang diperlukan untuk menyebabkan peregangan atau lipatan tergantung pada massa atom atau kelompok atom dan hibridisasi atom yang membentuk ikatan.