ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 11 (2) (2008) : 38 – 42
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi

## Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Sintesis 3-(3,4-Dimetoksifenil)-Propanal sebagai Senyawa Antara dalam Pembuatan Turunan Antiboitik C-9154 dari Minyak Daun
Cengkeh
Ngadiwiyana a* , Ismiyarto a , Jumina b , Chairil Anwar b
a Organic Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang 50275 b Organic Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Gadjah Mada University
* Corresponding author: ngadiwiyana@live.undip.ac.id

## A r t i c l e   I n f o A b s t r a c t
Keywords: Eugenol, 3- (3,4- dimethoxyphenyl) - propanal and antibiotic derivatives C-9154 The  synthesis  of  compounds  between  3-(3,4-dimethoxyphenyl)  propanal  in  the manufacture of C-9154 antibiotic derivatives as an effort to exploit the use of clove wood oil  has  been  conducted.  Eugenol  is  a  major  component  of  clove  leaf  oil  which  can  be isolated using sodium hydroxide solvent. Utilization of this compound is still very limited, hence  it  is  necessary  to  make  eugenol  conversion  into  a  more  useful  derivative compounds.  One  of  them,  eugenol  can  be  converted  into  3-(3,4-dimethoxyphenyl)- propanal  compound,  the  compound  is  used  as  a  material  to  synthesize  antibiotic derivatives  C-9154.  In  this  research,  metilloyugenol  methyldeugol  from  eugenol methylation was used. The reaction of hydroboration of metileugenol using H3B reagent: diethylether in situ by reacting NaBH 4 and BF 3 : diethyletate at 0°C and inert conditions created by draining nitrogen gas into the system. The reaction product was analyzed using infrared  spectroscopy  method  and  mass  spectroscopy.  Oxidation  3-(3,4- dimethoxyphenyl)-1-propanol into 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-propanal using pyridinium chlorochromate oxidator using dichloromethane solvent, and refluxed for 3 hours at a reaction temperature of 30°C. The reaction product was analyzed using infrared spectroscopy  method,  mass  spectroscopy  and 1 H-NMR.  The  result  of  hydroboration reaction  of  methyleugenol  was  yellowish  liquid  with  yield  of  81.29%,  infrared  spectra analysis  and  mass  spectroscopy  showed  the  result  compound  was  3-  (3,4- dimethoxyphenyl) -propanol. The result of oxidation reaction 3-(3,4-
dimethoxyphenyl)-propanol obtained liquid blackish brown with yield of equal to 71,3%. The  results  of  the  analysis  showed  that  the  resultant  compound  was  3-  (3,4- dimethoxyphenyl)  -propanal.  Furthermore,  this  compound  can  be  used  as  the  basic ingredient of C-9154 antibiotic derivatives.

## A b s t r a k
Kata kunci: Eugenol, 3-(3,4- dimetoksifenil)- propanal dan turunan antibiotik C-9154 Telah  dilakukan  sintesis  senyawa  antara  3-(3,4-dimetoksifenil)  propanal  dalam pembuatan  turunan  antibiotik  C-9154  sebagai  upaya  perluasan  poemanfaatan  minyak kayu cengkeh. Eugenol merupakan komponen utama minyak daun cengkeh yang dapat diisolasi  menggunakan  pelarut  natrium  hidroksida.  Pemanfaatan  senyawa  ini  masih sangat terbatas, sehingga perlu dilakukan upaya pengubahan eugenol menjadi senyawa turunannya  yang  lebih  berdaya  guna.  Salah  satunya,  eugenol  dapat  diubah  menjadi senyawa 3-(3,4-dimetoksifenil)- propanal, senyawa tersebut digunakan sebagai bahan untuk mensintesis senyawa turunan antibiotik C-9154. Dalam penelitian ini digunakan bahan  dasar  metileugenol  hasil  metilasi  eugenol.  Reaksi  hidroborasi  metileugenol
menggunakan  reagen  H 3 B:dietileter  secara in  situ dengan  mereaksikan  NaBH 4 dan BF 3 :dietileterat  pada  suhu  0°C  dan  kondisi inert yang  dibuat  dengan  mengalirkan  gas nitrogen  ke  dalam  sistem.  Hasil  reaksi  dianalisis  menggunakan  metode  spektroskopi inframerah  dan  spektroskopi  massa.  Oksidasi  3-(3,4-dimetoksifenil)-1-propanol menjadi 3-(3,4-dimetoksifenil)-propanal menggunakan oksidator piridinium klorokromat menggunakan pelarut diklorometan, dan direfluks selama 3 jam pada suhu reaksi  30°C.  Hasil  reaksi  dianalisis  mengunakan  metode  spektroskopi  inframerah, spektroskopi  massa  dan 1 H-NMR.  Hasil  reaksi  hidroborasi  metileugenol  merupakan cairan berwarna kekuningan dengan rendemen 81,29%, analisis spektra inframerah dan spektroskopi  massa  menunjukkan  senyawa  hasil  adalah  3-(3,4-dimetoksifenil)- propanol. Hasil reaksi oksidasi 3-(3,4-dimetoksifenil)-propanol didapat cairan berwarna coklat kehitaman dengan rendemen sebesar 71,3 %. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa  hasil  adalah  3-(3,4-dimetoksifenil)-propanal.  Selanjutnya  senyawa  ini  dapat digunakan sebagai bahan dasar sintesis turunan antibiotic C-9154.

## 1. Pendahuluan
Minyak  daun  cengkeh  mengandung  komponen utama  yaitu  eugenol  (80%-  90%)  dan  kariofilena  [1]. Saat  ini  usaha  pemanfaatan  eugenol  mulai  banyak dilakukan.  Dua  senyawa  turunan  eugenol  yang  banyak dimanfaatkan adalah metileugenol dan metilisoeugenol. Metileugenol  dapat  dibuat  dari  reaksi  metilasi  senyawa eugenol  dan  dapat  digunakan  sebagai  sex  attractant dalam  jumlah  sedikit  [2].  Metileugenol  memiliki  gugus allil  yang  dapat  diubah  menjadi  gugus  alkohol  yang selanjutnya  dapat  dioksidasi  menjadi  senyawa  aldehid (3-(3,4-dimetoksifenil)-  propanal)  yang  merupakan senyawa antara dalam sintesis turunan antibiotik C-9154 [3].
Isolasi  eugenol  dari  minyak  daun  cengkeh  dapat dilakukan  dengan  cara  ekstraksi  menggunakan  basa NaOH  atau  KOH,  sehingga  terbentuk  natrium/kalium eugenolat  yang  larut  dalam  air.  Pengasaman  larutan alkali  menghasilkan  kembali  eugenol  yang  kemudian dimurnikan  dengan  cara  destilasi  bertingkat  dengan pengurangan  tekanan  [4].  Metileugenol  dapat  dengan mudah  disintesis  dari  eugenol  melalui  reaksi  metilasi. Reaksi  ini  dikerjakan  dengan  mengubah  fenol  menjadi fenoksida  melalui  penambahan  NaOH  kemudian direaksikan  dengan  bahan  pengalkil  yaitu  alkil  halida disertai  dengan  pemanasan  (refluks).  Mengingat  harga alkil  halida  relatif  mahal  maka  dalam  pembuatan metileugenol senyawa  dimetil  sulfat  digunakan  sebagai bahan pengalkilasi. Dasar mekanisme sintesis metileugenol  adalah  sintesis  Williamson  dalam pembuatan eter [5].
Untuk menghasilkan
senyawa
3-(3,4-
dimetoksifenil)-1-propanol dari metileugenol dilakukan reaksi  adisi  terhadap  gugus  allil  melalui  reaksi hidroborasi, prinsip utama reaksi ini dalah hidrasi pada ikatan  rangkap  dua  secara  anti-Markov-Nikov  [6]. Reagen  hidroborasi  secara  umum  tidak  dalam  siap tersedia, borana (BH 3 ) murni berada pada kesetimbangan dalam bentuk dimer yaitu gas diborana dan dibuat secara in-situ dari reaksi antara NaBH 4 dan BF 3 [7].
Keberhasilan untuk menghasilkan senyawa aldehid dari  alkohol  (3-(3,4-  dimetoksifenil)-propanol)  sangat bergantung  pada  oksidator  yang  digunakan,  bila
oksidator  yang  digunakan  terlalu  kuat  maka  oksidasi akan  berjalan  terus  sampai  terbentuk  asam  karboksilat [8].  Oksidator-oksidator  yang  dapat  digunakan  untuk mengoksidasi  alkohol  menjadi  aldehid  adalah  reagen Jones  dan  reagen  Collins,  tetapi  penggunaan  reagen Jones pada proses oksidasi ini akan sangat rawan karena bersifat  asam  sehingga  dapat  mengoksidasi  aldehid menjadi  asam  karboksilat  dalam  kondisi  oksidator berlebih.  Sedangkan  reagen  Collins  memiliki  sifat  yang higroskopis  dan  membutuhkan  jumlah  oksidator  yang banyak  sehingga  kurang  efisien  dari  segi  proses. Oksidator  lain  yang  juga  dapat  digunakan  dalam  reaksi oksidasi  senyawa  alkohol  menjadi  aldehid  adalah piridinium klorokromat (PCC) karena tidak menyebabkan terjadinya oksidasi lebih lanjut membentuk  asam  karboksilat  [9].  Keunggulan  lain oksidator PCC adalah hasil yang memuaskan baik secara kualitas  maupun  kuantitas,  prosedur  sintesis  yang mudah serta sifat PCC cenderung stabil [10]
Faktor-faktor  lain  yang  mempengaruhi  reaksi oksidasi  adalah  kondisi  reaksi,  perbandingan  mol reaktan  dan  oksidator,  serta  waktu  dan  suhu  reaksi. Dijelaskan  dalam  reaksi  oksidasi  alkohol  dengan  PCC sebagai  oksidator  memerlukan  kondisi  reaksi  bebas  air karena dapat menyebabkan terjadinya oksidasi berlanjut menjadi  asam  karboksilat,  sehingga  pelarut  yang  biasa digunakan adalah pelarut organik [11].
Senyawa hasil oksidasi adalah 3-(3,4-
dimetoksifenil)-propanal  selanjutnya  digunakan  untuk sintesis turunan antibiotic C-9154 melalui pembentukan turunan benzaldoksim, reduksi benzaldoksim tersubstitusi  menjadi  benzilamin  tersubstitusi.  Abiraj dan  Gowda  [12]  berpendapat  bahwa  pengubahan senyawa  karbonil menjadi amina melalui  pembentukan oksim  adalah  suatu  transformasi  gugus  fungsi  yang bermanfaat dalam sintesis organik. Langkah selanjutnya adalah  penggabungan  benzalamin  hasil  dengan  maleat anhidrid dan esterifikasi bentuk asam turunan antibiotic C-9154 yang diperoleh.

## 2. Metodologi
Bahan  dasar  yang  digunakan  adalah  metileugenol hasil metilasi eugenol dengan kemurnian GC 100%. Alat yang digunakan Spektrofotometer FTIR dan MS.

## Hidroborasi Metil Eugenol
Sebanyak  30  mL  eter  kering,  0,050  mol  metil eugenol  dan  0,0225  mol  natrium  borohidrida dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Ke dalam campuran dimasukkan tetes demi tetes 0,075 mol BF 3 eterat selama 15  menit  dan  temperatur  dijaga  pada  25oC-30oC. Campuran  diaduk  selama  dua  jam  pada  temperatur kamar,  dan  kelebihan  hidrida  ditambahkan  secara berhati-hati  5  mL  air.  Campuran  reaksi  diekstraksi menggunakan  eter,  kemudian  pelarut  eter  diuapkan dengan evaporator sehingga didapatkan residu. Struktur kimia  hasil  reaksi  ditentukan  dengan  spektroskopi  IR, dan GC-MS

## Sintesis 3-(3,4-Dimetoksifenil)-l-Propanal
Ke dalam labu leher tiga dimasukkan 4,74 gram PCC (0,022  mol)  dalam  29  mL  diklorometan  dan  2  mL senyawa  3-(3,4-  dimetoksifenil)-propanol  (0,011  mol) dalam  11  mL  diklorometan,  direfluks  selama  3  jam dengan suhu reaksi 30°C dan akan terbentuk pasta hitam. Selanjutnya larutan hasil didekantasi. Pasta hitam yang terjadi  diekstrak  dengan  dietil  eter  3x20  mL.  Semua filtrat  dicampur  dan  dimasukkan  Na2S04  anhidrat, disaring dan dievaporasi, kemudian indeks bias larutan diukur.  Untuk  mengetahui  hasil  oksidasi  dilakukan analisis dengan metode Spektroskopi FT-IR, GC-MS dan 1 H- NMR

## 3. Hasil Dan Pembahasan

## Hidroborasi Metileugenol
Sintesis  3-(3,4-dimetoksi  fenil)-l-  propanol dilakukan  melalui  reaksi  hidroborasi  metileugenol. Reagen yang digunakan dalam reaksi hidroborasi adalah borana  (BH 3 ).  Pada  prinsipnya  reaksi  hidroborasi merupakan  metode  untuk  mengkonversi  gugus  alkena menjadi  gugus  alkohol.  Senyawa  alkena  akan  bereaksi dengan  BH 3 membentuk  trialkilborana  kemudian langsung  dioksidasi  dengan  hidrogen  peroksida  yang diikuti  dengan  hidrolisis  dalam  suasana  basa  untuk menghasilkan senyawa alkohol.
Langkah  awal  dalam  penelitian  ini  adalah melakukan  sintesis  reagen  H3B:dietileter  secara  in  situ dengan mereaksikan NaBH 4 dan BF 3 :dietileterat. Borana (BH 3 )  bereaksi  dengan  cep  at  dan  kuantitatif  dengan metileugenol  membentuk  organoborana, dengan  reaksi sebagai berikut:
Hasil reaksi hidroborasi-oksidasi metileugenol yang diperoleh  kemudian  ditentukan  rendemennya  dan dianalisis  dengan  spektroskopi  FTIR  dan  GC-MS.
Senyawa hasil reaksi hidroborasi-oksidasi metileugenol berupa cairan kental kekuningan sebesar 15,30 g dengan rendemen hasil sebesar 81,29 %.
Hasil  analisis  produk  reaksi  hidroborasi-oksidasi metileugenol  dengan  spektroskopi  FTIR  disajikan  pada gambar 1.
Gambar 1 Spektra FTIR hasil hidroborasi -oksidasi metileugenol
Berdasarkan  data  spektra FTIR  senyawa hasil  yang diperoleh  menunjukkan  bahwa  adanya  gugus  hidroksil yang  ditunjukkan  oleh  serapan  kuat  pada  bilangan gelombang 3448,5 cm -1 yang tidak terdapat pada spektra FTIR  metileugenol.  Analisis  senyawa  hasil  reaksi hidroborasi-oksidasi  metileugenol  dengan  GC-MS menunjukkan spektogram seperti pada gambar 2.
Gambar 2 Spektogram senyawa hasil hidroborasi- oksidasi metil- eugenol
Spektra massa menunjukkan puncak ion molekuler pada  m/z  =  196,  yangmerupakan  berat  molekul  dari  3- (3,4-  dimetoksi  fenil)-1-propanol.  Berdasarkan  hasil analisis produk yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa  hasil  hidroborasi-oksidasi  metileugenol  adalah senyawa  3-(3,4-dimetoksi  fenil)-1-  propanol  dengan rendemen mencapai 81,29 %.

## Sintesis 3-(3,4-dimetoksi- fenil) propanal
Sintesis 3-(3,4-dimetoksi fenil)propanal dilakukan dengan  mengoksidasi  3-(3,4-dimetoksi  fenil)-1- propanol  dengan  PCC.  Reaksi  dilakukan  dengan mencampurkan  PCC,  diklorometana  dan  3-(3,4-
dimetoksi fenil)-1-propanol sambil diaduk selama 4 jam pada suhu 38 o C. Reaksi yang terjadi sebagai berikut
Hasil  yang  diperoleh  adalah  senyawa  3  -(3,4- dimetoksifenil)-propanal yang berwarna coklat kehitaman  dengan  rendemen  sebesar  71,3  %.  Senyawa hasil  dianalisis  dengan  spektroskopi  IR,  disajikan  pada gambar 3 sebagai berikut:
Gambar 3 Spektrum IR hasil reaksi oksidasi 3-(3,4- dimetoksi fenil)-1-propanol
Spektrum  IR  yang  diperoleh  memperlihatkan adanya:  Gugus  propil  aldehid  yang  ditunjukkan  oleh serapan  pada  3000  -  2854,5  cm -1 dari  gugus  -CH (rentangan),  dan  1722,3  cm -1 dari  gugus  C=O  yang diperkuat adanya serapan pada 2725,2 cm -1 dari gugus - CH  yang  khas  menunjukkan  adanya  gugus  aldehid. Analisis dengan 1 H-NMR menunjukkan spektrum seperti terlihat pada gambar 4.
Gambar 4. Spektrum 1 H-NMR hasil oksidasi 3-(3,4- dimetoksi fenil)- 1 -propanol
Analisis  spektrum 1 H-NMR  hasil  oksidasi  3-(3,4- dimetoksi  fenil)-1-  propanol  secara  lengkap  disajikan pada tabel 1
Tabel 1 Analisis spektrum 1 H-NMR hasil oksidasi 3- (3,4-dimetoksi fenil)-1-propanol
Puncak δ (ppm) Sifat Puncak Jumlah Proton Asal Proton Teoritis terukur A 9,25- 10,95 9,90 Singlet 1 CHO B 6,68- 6,72 6,75 Singlet 3 Benzena C 3,85 3,85 Singlet 6 OCH3 D 2,95 3,65 Triplet 2 CH2 E 2,85 2,85 Triplet 2 CH2 - ϕ 4. Kesimpulan
1. Senyawa  hasil  reaksi  hidroborasi-  oksidasi metileugenol  adalah  3-(3,4-  dimetoksifenil)- propanol  berupa  cairan  kental  kekuningan  sebesar 15,30 g dengan rendemen hasil sebesar 81,29 %.
2. Oksidasi senyawa 3-(3,4- dimetoksifenil)-propanol mengguna-  kan  piridinium  klorokromat  (PCC) adalah  senyawa  3-(3,4-dimetoksifenil)-propanal yang berwarna coklat kehitaman dengan rendemen sebesar 71,3 %.

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Chairil  Anwar,  Warsito  Hardjosoedirdjo,  The conversion  of  eugenol  into  more  valuable substances, in:  Chemistry, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, 1994.
[2]  Harry H. Shorey, John J.  McKelvey, Chemical Control of  Insect  Behavior:  Theory  and  Application,  Wiley, 1977.
[3]  Jumina,  Iqmal  Tahir,  Abdul  Karim  Zulkarnain, Synthesis  and  Antimicrobial  Activity  Evaluation  of Ethyl Salicyl Fumarate and Ethyl Furfuryl Fumarate: Sintesis  dan  um  khasiat  anteviikrosa  terhadap  etil salisil  fumarat  dan  etil  furfuril  fumarat,  Majalah Farmasi Indonesia, 13 (2002).
[4]  H.  Sastrohamidjojo,  A  Study  of  Some  Indonesian Essentials  Oils,  in:    Chemistry,  Gadjah  Mada University, Yogyakarta, 1981.
[5]  John McMurry, Organic chemistry, Brooks/Cole Pub. Co., 1984.
[6]  Francis A. Carey, Organic Chemistry, 6 ed., McGraw- Hill, 2005.
[7]  Shi-Wen Huang, Wei-Li Peng, Zi-Xing Shan, De-Jie Zhao,  A  new  facile  approach  to  highly  selective hydroboration of alkenes with sodium malonyloxyborohydride, New Journal of Chemistry, 25 (2001) 869-871.
[8]  Michael B. Smith, Organic Synthesis, 3rd edition ed., Academic Press, 1994.
[9]  Rahman  Hosseinzadeh,  Mahmood  Tajbakhsh, Hossein Vahedi, Selective oxidation of methylarenes with  pyridinium  chlorochromate,  Synlett,  2005 (2005) 2769-2770.
[10] S. Servi, A. Acar, An Investigation of the Reactions of Substituted  Homoallylic  Alcohols  with  Various Oxidation Reagents, Molecules, 7 (2002) 104.
[11]  Rodney  A.  Fernandes,  PCC:  Novel  Oxidation Reactions, Synlett, 2003 (2003) 0741-0742.
[12] K  Abiraj,  D  Channe  Gowda,  Magnesium ‐ Catalyzed Proficient  Reduction  of  Oximes  to  Amines  Using Ammonium Formate, Synthetic communications, 34 (2004) 599-605.