SINTESIS ASETANILIDA
Afifah Nur Aisyah1, Khilyatin Ulin Nur2, Salma Akramia3, Yuli Astutik4
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas Maret
1E-mail:
[email protected]
Abstrak
Asetanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang digolongkan sebagai amida primer, dimana satu atom hidrogen pada anilin digantikan dengan satu gugus asetil.Sintesis asetanilida ini menggunakan metode refluks untuk mereaksikan anhidrida asetat dan anilin yang kemudian dimurnikan dengan pemisahan dan rekristalisasi. Proses pemisahan menggunakan proses penyaringan Corong Buchner. Asetanilida yang dihasilkan berupa kristal berbentuk serbuk kasar berwarna putih mengkilap dengan titik leleh 113ºC.
Kata kunci : Asetanilida, refluks, rekristalisasi.
PENDAHULUAN
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 (Naufal, 2013).
Terdapat beberapa proses pembuatan asetanilida, yaitu (Delvira, 2011) :
Pembuatan asetanilida dari asam asetat anhidrid dan anilin.
2 C6H5NH2 + (CH2CO)2O 2 C6H5NH2COCH3 + H2OLarutan anilin dan 1,4 bagian asam asetat anhidrid berlebih 150% dengan konversi 90% dan yield 65%, direfluks hingga tidak ada anilin yang tersisa pada temperatur 30˚C-110˚C.
2 C6H5NH2 + (CH2CO)2O 2 C6H5NH2COCH3 + H2O
Campuran hasil reaksi disaring kemudian kristal dipisahkan dari air panasnya dengan proses pendinginan. Sedangkan filtratnya digunakan kembali.Penggunaan asam asetat anhidrid dapat diganti dengan asetil klorida.
Pembuatan asetanilida dari aniline dan asam asetat.
C6H5NH2 + H2C=C=O C6H5NH2COCH3 Metode ini merupakan metode awal yang masih digunakan karena ekonomis jika dibandingkan dengan semua proses pembuatan asetanilidalain. Anilin dan asam asetat direaksikan dalam sebuah tangkiyang dilengkapi dengan pengaduk. Reaksi berlangsung selama 8 jam pada suhu 150˚C-160˚C dan tekanan 2,5 atm dengan yield mencapai 98% dan konversi 99,5%. Hasil produk dalam keadaan panas dikristalisasi dengan menggunakan kristalizer untuk membentuk butiran Kristal asetanilida. Reaksi yang terjadi meliputi :
C6H5NH2 + H2C=C=O C6H5NH2COCH3
C6H5NH2 + H2C=C=O C6H5NH2COCH3
C6H5NH2 + H2C=C=O C6H5NH2COCH3
Pembuatan asetanilida dari ketene dan aniline.
Ketena dalam wujud gas dicampur ke dalam aniline dibawah kondisi yang memungkinkan terbentuknya asetanilida dengan konversi 99%. Ketena direaksikan dengan aniline didalam reaktor packed tube pada temperature 400˚C-625˚C dan pada tekanan 2,5 atm. Reaksi yang terjadi meliputi :
C6H5NH2 + CH3COOH C6H5NH2COCH3 + H2O
C6H5NH2 + CH3COOH C6H5NH2COCH3 + H2O
Pada proses sintesis asetanilida menggunakan metode refluks. Prinsip metode refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan menguap pada temperatur tinggi tetapi kemudian dilakukan pendinginan sehingga pelarut yang semula berbentuk uap akan mengembun dan turun lagi ke dalam labu sehingga pelarut akan tetap ada selama reaksi serta reaksi dapat berjalan lebih cepat( Rudyanto, 2005)
Corong Buchner merupakan alat penyaringan vakum, biasanya digunakan untuk menyaring bahan dalam jumlah yang cukup banyak dalam waktu yang singkat. Prinsip dari penyaring vakum yaitu menyaring padatan dari larutannya dengan tekanan diluar sistem menjadi lebih besar sehingga larutan menjadi tertarik ke dalam sistem dengan lebih besar sehingga larutan menjadi tertarik ke dalam sistem dengan lebih cepat( Bagus.et.al ,2003).
Kristalisasi merupakan peristiwa pembentukan partikel-partikel zat padat dalam suatu fase homogeny. Kristalisasi dalam larutan dapat terjadi jika padatan terlalu dalam keadaan berlebih ( diuar kesetimbangan ) maka sistem akan mencapai sistem kesetimbangan dengan cara mengkristalkan padatan-padatan tersebut( Dewi, et al, 2013 ).
Pemurnian asetanilida menggunakan metode rekristalisasi. Rekristalisasi adalah teknik pemurnian suatu zat padat dari campurannya yang dilakukan dengan cara mengkristalkan kembali zat tersebut setelah dilarutkan dalam pelarut yang sesuai. Prinsip rekristalisasi adalah perbedaan kelarutan antara zat yang akan dimurnikan dengan kelarutan zat-zat pengotornya (Agustina, 2013).
Pada saat ini, asetanilida banyak digunakan dalam pembuatan obat-obatan, bahan pembantu dalam industri cat, karet, dan bahan intermidiet pada sulfon dan asetanil klorida karena kebutuhan akan asetanilida yang cukup diperlukan sekarang ini, untuk memperdalam pengetahuan tentang asetinilida maka dilakukan percobaan tentang sintesis asetinilida.
METODOLOGI PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam percobaan sintesis asetanilida adalah seperangkat alat refluks, gelas beker 200 ml dan 1000 ml merk pyrex, gelas ukur 25 ml merk pyrex, pengaduk, kaca arloji, corong buchner, corong panas, corong kaca merk pyrex, mantel pemanas, pipet tetes, pipet ukur, kertas saring , neraca analitik, melting point apparatus.
Bahan yang digunakan adalah anilin 10ml, anhidrid asetat 9.5ml, abu zink 0.05 g, asam asetat glacial 10ml, karbon aktif secukupnya, es batu, dan akuades.
Prosedur Percobaan
Sintesis asetanilida dengan anilin dan anhirid asetat melalui beberapa tahap: pencampuran bahan, tahap refluks dan kristalisasi, rekristalisasi dan uji titik leleh.
Pencampuran bahan
Anilin 10 ml dicampur dengan anhidrid asetat 9,5 ml kedalam gelas beker. Lalu ditambahkan 10 ml asam asetat glasial dan 0,05 gram abu zink. Kemudian larutan campuran tersebut dimasukkan kedalam labu leher dua.
Tahap Refluks dan kristalisasi
Larutan direfluks selama ± 30 menit .Campuran hasil refluks didinginkan didalam penangas berisi air es. Kemudian kristal yang terbentuk disaring dengan corong buchner dan dicuci dengan akuades. Kristal yang dihasilkan kemudian didinginkan.
Tahap rekristalisasi
Kristal yang didapat dimurnikan kembali. Pemurnian tersebut dengan melarutkan kembali kristal yang diperoleh dengan menggunakan akuades panas. Pada proses rekristalisasi ditambahkan karbon aktif. Setelah terbentuk lapisan bening pada bagian atas, larutan disaring dengan corong panas dan didinginkan kembali. Kemudian larutan tersebut disaring kembali dengan corong buchner. Kristal yang didapat dikeringkan, lalu ditimbang berat kristal.
Uji titik leleh
Kristal yang diperoleh kemudian dilakukan uji titik leleh. Uji titik leleh dilakukan dengan memasukkan kristal kedalam pipa kapiler lalu dimasukkan kedalam melting point apparatus dan diamati suhu lelehan kristal.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sintesis asetanilida diperoleh dari reaksi antara anilin dengan anhidrid asetat.Anilin dan asetat anhidrida berfungsi sebagai reaktan (pereaksi), sedangkan asam asetat glasial untuk mengkondisikan larutan dalam suasana asam(melepas ion H+/H3O+) yang juga sangat mempengaruhi reaksi agar terbentuk suatu garam amina.Selain itu, asam asetat glacial berfungsi untuk menetralkan muatan oksida dari asetat anhidrida sehingga asetanilida yang terbentuk tidak terhidrolisis kembali, karena pengaruh air.Penambahan abu zink dalam larutan campuran berfungsi sebagai katalis untuk mempercepat reaksi. Mekanisme reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Mekanisme substitusi nukleofilik, senyawa anilin bertindak sebagai nukleofil pada atom N yang memiliki kelektronegatifan yang lebih tinggi, sedangkan C karbonil pada anhidrid asetat bertindak sebagai elektrofil karena bersifat elektropositif. Hal ini disebabkan, elektron dari C(2.5) ditarik oleh O(3.5) karena O lebih elektronegatif. Mekanisme reaksi substitusi nukleofilik antara senyawa anilin dan anhidrid asetat terdiri dari dua tahap yaitu adisi nukleofil pada C karbonil anhidrid asetat dan pembentukan kembali ikatan rangkap pada O (eliminasi). Satu pasang elektron bebas pada anilin menyerang C karbonil pada anhidrid asetat. Kemudian terbentuknya keadaan zat antara atau intermediet melalui pembentukan kembali ikatan rangkap dari atom karbon oleh muatan negatif dan satu pasang elektron bebas pada atom oksigen sehingga menghasilkan senyawa asetanilida dan hasil sampingan berupa asam asetat (Fessenden&Fessenden, 1986).
Reaksi pembentukan asetanilida berlangsung secara eksotermis ditandai dengan pelepasan panas dari sistem ke lingkungan pada larutan.Pada tahapan pembentukan kristal yang pertama didapatkan kristal yang belum murni sehingga dilakukan pemurnian pada kristal tersebut. Pemurnian kristal asetanilida dilakukan dengan cara rekristalisasi. Pada rekristalisasi ini ditambahkan karbon aktif yang berfungsi mengikat impuritis atau pengotor dalam larutan(Naufal et al,2013)
Dari percobaan diperoleh data sebagai berikut :
Parameter
Hasil
Warna kristal
Putih mengkilap
Bentuk kristal
Serbuk kasar
Berat kristal
3,288 gram
Titik leleh kristal
113oC
Rendemen
24,34 %
Tabel.1 Hasil Percobaan
Menurut literatur (MSDS Asetanilida) titik leleh dari asetanilida sebesar 114.3 oC. Hal itu menunjukkan kristal yang di dapat belum murni karena berbeda dengan literatur.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan sintesis asetanilida, anilin bertindak sebagai nukleofilik sedangkan anhidrid asetat bertindak sebagai elektrofilik. Kristal asetanilida yang diperoleh berwujud kristal putih berbentuk serbuk kasar dengan massa 3,288 gram yang memiliki rendemen sebesar 24,34% serta titik lelehnya sebesar 1130C.
DAFTAR PUSTAKA
Agustina, L.R., Citra, M.T dan Danny, S. 2013.Rekristlisasi Garam Rakyat Dari Daerah Demak Untuk Mencapai SNI Garam Industri.Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 2, 4, 217-225.
Bagus,N, Prastiwa. D.A, Fitriyatun.Q, Hidayatul.M, Ravika.E. 2003. Rekristalisasi Asam Benzoat.Jurnal Kimia UNIBRAW. 3(11) : 9
Delvira.2011. Pra-prancangan Pabrik Pembuatan asetanilida dari anilin dan Asam asetat dengan Kapasitas Produksi 2500 ton/tahun. Jurnal USU Respirator, Sumatra.
Dewi, Derina F dan Ali M. 2003.Pengisian Fosfat dengan Proses Kristalisasi dalam Reaktor Terfluidasi Menggunakan Media Pasir Silika.Jurnal Refikasi ITS Surabaya
Naufal.A, Sendy.F, dan Zuhrotul.A. 2013. Sintesis Asetanilida dari Anilin dan Asam Asetat Glasial Menggunakan Metode Refluks.Jurnal Kimia UNIBRAW 5(12) : 2-6
Rudyanto,M., Suzana, G.N dan Astika. 2005. Sintesis N-Metilsalisilamida, N,N-Dimetilsalisilamida dan Salisilpiperidida. Jurnal Akta Kimia Indonesia 1, 1, 27-34.
LAMPIRAN
