sintesis aspirin

SINTESIS ASPIRIN

I. Tujuan

- Mempelajari reaksi sintesis suatu ester dari asam benzoat yang tersubtitusi   gugus hidroksi

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

II. Teori

Sintesis aspirin merupakan suatu proses dari esterifikasi. Esterifikasi merupakan reaksi antara asam karboksilat  dengan suatu alkohol membentuk suatu ester. Aspirin merupakan salisilat ester yang dapat disintesis dengan menggunakan asam asetat (memiliki gugus COOH) dan asam salisilat (memiliki gugus OH).Tetapi dalam praktikum ini digunakan anhidrida asam asetat karena anhidrida asam asetat lebih reaktif dibandingkan asam asetat, kelebihreaktifan anhidrida asam asetat ini disebabkan oleh struktur anhidrida asam asetat telah kehilangan 1 atom hidrogen sehingga atom karbon tempat hidrogen melekat menjadi lebih elektropositif. Dalam sintesis ini juga ditambahkan H₃PO₄ , hal ini bermaksud agar reaksi esterifikasi berjalan dengan baik dan cepat karena  H₃PO₄  bertindak sebagai katalis dan pemberi suasana asam.

Reaksi umum yang terjadi :

Asam salisilat   +  anhidrida asetat ——-   as. Asetat     +       aspirin

Aspirin atau asetil salisilat (asetosal) adalah suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai anti inflamasi, analgetik, antpiretik yang dapat di sintesis dari reaksi antara asam salisilat dengan anhidrida asetat.

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 fosfat pekat sebagai katalisator. 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 disintesa 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. Sintesa asam salisilat yang terkenal adalah Sintesis Kolbe.

Asam asetil salisilat atau yang lebih dikenal sekarang sebagai aspirin memiliki nama sistematik 2 – asam benzoat asetat. Aspirin yang merupakan bentuk salah satu aromatik asetat yang paling dikenal dapat disintesa dengan reaksi esterifikasi gugus hidroksi fenolat dari asam salisilat dengan menggunakan asam asetat. Aspirin memiliki sifat – sifat sebagai berikut : Mr = 180, titik leleh = 133,4°C, dan titik didih = 140°C.

Pada pembuatan aspirin, reaksi yang terjadi adalah reaksi esterifikasi. . Ester dapat terbentuk salah satunya dengan cara mereaksikan alkohol dengan asam karboksilat, dalam hal ini asam salisilat berperan sebagai alkohol karena mempunyai gugus –OH, sedangkan anhidrida asetat 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 anhidrida asetat 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.

Pada Abad ke-5 sebelum masehi, Hippocrates menulis manuskrip tentang serbuk pahit yang diekstraksi dari kulit kayu willow. Serbuk ini memiliki kemampuan meredakan rasa sakit dan menurunkan demam. Tahun 1826, seorang alkemis Jerman bernama Johann Andreas Buchner berhasil mengisolasi zat tersebut dan menamainya salisin, diambil dari nama latin pohon willow (Salix alba). Tetapi salisin ini memiliki efek samping yang berbahaya bagi pencernaan.

Tahun 1853 seorang alkemis Prancis, Charles Frederic Gerhardt berhasil mensistetis asam salisilat untuk pertama kalinya. Dia mencampur asetil klorida dengan garam sodium salisilat. Hasil sintetis ini dinamai Gerhardt anhidrin asam salisilat. 6 tahun kemudian, 1859, seorang alkemis Jerman, von Gilm berhasil mensintetis asam asetil salisilat murni dengan mereaksikan asam salisilat dan asetil klorida.

Pada 1869 Schröder, Prinzhorn dan Kraut merekonstruksi baik reaksi Gerhardt (dari sodium salisilat) maupun reaksi von Gilm’s (dari asam salisilat) dan menyimpulkan bahwa kedua reaksi tersebut memberi hasil yang sama. Mereka adalah yang pertama menemukan struktur kimia kelompok asetil berhubungan dengan alkanol.

Pada 1897, ilmuwan dari perusahaan obat dan pewarna Bayer mulai meneliti asam asetil salisilat sebagai pengganti yang lebih aman dari obat salisin yang umum. Pada 1899, Bayer melabeli obat ini Aspirin dan menjualnya ke seluruh dunia. Nama aspirin berasal dari “a” dari asetil dan “spirsäure” yaitu nama kuno jerman bagi asam salisilat. Sekarang, aspirin merupakan obat yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, dengan perkiraan 40.000 ton aspirin dikonsumsi setiap tahun.

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 sebgai 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 endapn 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, alu 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.

III. Prosedur Percobaan

3.1  Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-alat

·      Labu alas bulat 100 ml                       : Tempat pemanasan

·      Pendingin leibigh                               : Membantu kondensasi

·      Gelas  piala                                         : Tempat zat atau bahan dasar

·      Gelas ukur                                          : Untuk mengukur larutan

·      Corong                                               : Membantu untuk mengalirkan alat

·      Penangas air                                       : Memanaskan larutan

·      Ice Bath                                              : Mendinginkan larutan

3.1.2 Bahan-bahan

·      Asam Salisilat (o-hidroksi benzoat)   : Sebagai bahan dasar untuk sintesa

·      Anhidrat Asetat                                 : Sebagai bahan dasar untuk sintesa

·      Asam fosfat 25%                               : Sebagai katalis

3.2 Skema kerja

1,38 g asam salisilat dan 2,8 mL asetat anhidrat ke dalam labu didih 100 mL

                                           

                                                               +  3 tetes asam fosfat 85% ,lalu diaduk

Pasang Kondensor dan Panaskan campuran lebih kurang 10 menit

                                                 

Tanpa didinginkan, + 1 mL air melalui kondensor.Lalu didihkan 20 menit

 

                                            

+25 mL air dingin ke dalam campuran, dinginkan sampai suhu kamar

    

Tempatkan labu dalam ice bath 10 menit

Saring endapan dan cuci dengan air

Produk dikristalisasi dalam air

 

Hitung titik leleh

Hitung Rendemen

Keringkan dan ditimbang

                                                                                        

                                                                                                      

3.3 Skema Alat

            Keterangan :

1.      Standard

2.      Labu didih

3.      Penangas

4.      Kondensor

5.      Klem

6.      Termometer

7.      Erlenmeyer

8.      Air masuk

9.      Air keluar

IV. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

      Massa Asam Salisilat = 1,4 gram

      Volume anhidrat asetat = 5 ml

      H₃PO₄ = 3 tetes

  -Asam Salisilat                                           - Anhidrat Asetat                                  

      Bj = 1,44 g/mL                                              Bj = 1,08 g/mL

      Mr= 138 g/mol                                              Mr= 102 g/mol

      mol =  = =  0,01 mol          massa = bj x V = 1,08g/mL x 5 mL

                                                                           = 5,4 gram

                                                                       mol  =  =   0,05 mol

                                                                                      

               Asam Salisilat + Asam Asetat Anhidrat                   Aspirin

Awal           0,01 mol                   0,05 mol                     

Bereaksi     -0,01 mol                  -0,01 mol                               +0,01 mol

Setimbang             -                      0,04 mol                                0,01 mol

 Mol Aspirin = 0,01 mol

 Massa teori  = 0,01 mol x 180 g   =  1,8 g

                                          1 mol

 Massa Aspirin percobaan =

 Rendemen = x 100% = x 100% = 62,2 %

                  

4.2 Pembahasan

                   Pratikum kali ini mengenai sintesis aspirin. Sintesis aspirin menggunakan empat prinsip yaitu esterifikasi, kristalisasi, rekristalisasi dan asetilasi. Esterifikasi merupakan  pembentukan ester dari asam karboksilat dan asam asetat dengan bantuan katalis asam yaitu asan fosfat. Kristalisasi merupakan pemurnian zat padat dari kotoran dengan cara mengkristalkan dengan larutan yang cocok, sedangkan rekristalisasi merupakan pembentukan kristal kembali dibuktikan pada pratikum ini saat kristal yang didapat dicuci lagi dengan air. Yang terakhir adalah asetilasi yaitu pemasukan gugus asetil pada suatu molekul yaitu pada asam salisilat.

                   Kemudian campuran dari bahan dasar tersebut diaduk dahulu, dan lakukan pemanasan selama 10 menit dengan tujuan untuk menghomogenkan campuran tersebut. Lalu dialirkan 1 ml air melalui kondensor, saat kita mengalirkan melalui kondensor tersebut kita membersihkan uap yang melewati kondensor sehingga sisa-sisa uap aspirin tersebut menjadi turun ke labu didih. Tujuan lain penambahan 1 ml air itu membantu pembentukan kristal. Saat melakukan pemanasan gunakan batu didih yang tidak larut dalam larutan tersebut, seperti batu didih dari kaca, sebab jika tidak maka batu didih akan memberi warna pada aspirin.

                   Langkah selanjutnya lakukan pemanasan lagi selama 20 menit,dan tambahkan air dingin saat pemanasan selesai. Saat pencampuran terjadi, maka akan terlihat adanya kristal yang terbentuk, diaduk dahulu agar campuran antara air dingin dan bahan dasar tercampur merata. Setelah itu masukan labu didih dalam ice bath agar kristal membeku dan terpisah. Lakukan penyaringan dengan kertas saring dan cuci lagi dengan air (prinsip rekristalisasi).

                   Setelah kering, kami timbang dan didapatkan massanya sebesar 1,12 gram. Rendemen yang didapat adalah 62,2% dengan massa teori yang didapat 1,8 gram. Aspirin yang kami dapat berwarna putih dan berbentuk serbuk. Hasilnya lebih mendekati literatute yang ada.                            

                   Aspirin ini banyak digunakan oleh orang banyak sebagai obat-obatan. Seperti menghilangkan rasa sakit kepala Kegunaannya ini membuat aspirin banyak diproduksi oleh perusahaan-perusahaan obat-obatan.

V.  Kesimpulan dan Saran

5.1  Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang kami lakukan kali ini dapat disimpulkan bahwa :

·      Berat aspirin yag didapatkan adalah 1,12 gram.

·      Rendemen aspririn yang didapatkan adalah 62,2 %

·      Aspirin memiliki empat prinsip kerja yaitu esterifikasi, kristalisasi, rekristalisasi dan asetilasi.

·      Penggunaan air dingin atau ice bath yaitu untuk pemisahan dan membantu timbulnya kristal.

5.2  Saran

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

·      Pemahaman prinsip kerja dan cara kerja

·      Kerjasama semua anggota kelompok praktikum

·      Pemasangan alat yang tepat

·      Pakai alat-alat labor

·      Gunakan batu didih yang tak menghasilkan warna pada larutan seperti kaca.

TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM

1.      Mekanisme reaksi aspirin 

2.    Fungsi penambahan asam fosfat adalah sebagai katalis dalam sintesa aspirin ini.

3.    Fungsi penambahan air sebanyak 1 mL adalah untuk mengrndapkan aspirin yang terbentuk.

DAFTAR PUSTAKA

Fieser and Fieser M.1957. ORGANIC CHEMISTRY 3^rd EDITION. Reinnold Publishing Company:New York.

Fessenden and Fessenden.1982. KIMIA ORGANIK JILID II. Jakarta; Erlangga.

Halleman, LWJ. 1968. KIMIA ORGANIK. Jakarta