## Perbandingan Sintesis Antara Senyawa 2'-Nitrokhalkon dan 2,4- Dimetoksi-2'-Nitrokhalkon dengan Bantuan Iradiasi Gelombang Mikro
Navyanti Firda Putri a* , Ami Soewandi a , Tutuk Budiati a a Fakultas Farmasi, Universitas Katolik Widya Mandala, Surabaya, Indonesia
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan  gugus  metoksi  pada  persentase  hasil  reaksi serta untuk mensintesis senyawa turunan khalkon dari turunan asetofenon dan 2-nitrobenzaldehid. Uji kemurnian senyawa  hasil  sintesis  ditentukan  dengan  uji  titik  leleh  dan  kromatografi  lapis  tipis,  sedangkan  identifikasi strukturnya  ditentukan  dengan  spektrofotometri  inframerah  dan  spektrofotometri  resonansi  magnetik  inti  (H 1 - RMI).  Pada  sintesis  senyawa  terbentuk  3-hidroksi-3-(2-nitrofenil)-1fenilpropan-1-on  dan  3-hidroksi-1-(2,4- dimetoksifenil) propan-1-on. Dari hasil sintesis tersebut, didapatkan rata-rata persentase hasil sintesis 3-hidroksi- 3-(2-nitrofenil)-1fenilpropan-1-on  dengan  metode  konvensional  dan  dengan  bantuan  iradiasi  gelombang  mikro sebesar  60,45%  dan  32,36%.  Sedangkan,  persentase  hasil  sintesis  untuk  senyawa  3-hidroksi-1-(2,4- dimetoksifenil)-3-(2nitrofenil)propan-1-on dengan metode konvensional dan dengan bantuan iradiasi gelombang mikro sebesar 11,51% dan 5,57%. Adanya pengaruh gugus metoksi dapat menurunkan kereaktifan asetofenon.
Kata kunci: Khalkon, konvensional, iradiasi gelombang mikro, 2,4dimetoksiasetofenon, 2-nitrobenzaldehid

## Comparison of Synthesis Between 2’-Nitrochalcone and 2,4- Dimethoxy-2’-Nitrochalcone  Compounds with Assistance Microwave Irradiation
The purposes of this research were to find out the influence of a methoxy group to the result percentage reaction and  synthesize  derivatives  of  chalcone  from  derivatives  of  acetophenone  and  2-nitrobenzaldehyde.  The  purity analysis of the synthesized result was determined by melting point assay and thin layer chromatography, while the identification  of  the  structure  was  determined  by  spectrophotometry,  infrared  spectrophotometry  and  nuclear magnetic resonance (H 1 -NMR). In the synthesis of compounds formed 3-hydroxy-3- (2-nitrophenyl)-1-fenilpropan-1- one and 3-hydroxy-1-(2,4-dimetoksifenil)propan-1-on. The synthesis results obtained an average percentage yield synthesis  of  3-hydroxy-3-(2-nitrophenyl)-1-phenylpropan-1-on  with  the  conventional  method  and  with  the  aid  of microwave irradiation amounted to 60.45% and 32.36%. The percentage results of the synthesis for compounds 3-hydroxy-1-(2,4-dimethoxyphenyl)-3-(2-nitrophenyl)propan-1-on with the conventional method and with the aid of microwave  irradiation  amounted  to  11.51%  and  5.57%.  The  influence  of  methoxy  groups  can  decrease  the reactivity of acetophenone.
Keywords: Chalcone, conventional, microwave irradiation, 2,4dimethoxyacetophenone, 2-nitrobenzaldehyde

## firdanavy@gmail.com
*Corresponding author: Fakultas Farmasi Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya, Jl. Raya Kalisari Selatan No. 1 Surabaya, e-mail : lisa.soegianto@yahoo.com

## PENDAHULUAN
Khalkon  atau  (E)-1,3-difenil-2-propena-1- on  merupakan  senyawa  yang  termasuk  flavonoid dan banyak diteliti sebagai antioksidan, antiinflamasi,  antibakteri,  antijamur,  dan  anti kanker  (Sreedhar,  2010).  Khalkon  pertama  kali diisolasi  dari Glycyrrhizae  inflata (Yerra,  Feng and Tzeng,  2004).  Senyawa  khalkon  di  alam sangat  terbatas  dan  hanya  ditemukan  pada beberapa golongan tumbuhan dalam jumlah yang sedikit.    Khalkon  yang  stabil  dari  tanaman  tidak dapat  dipisahkan  karena  adanya  enzim chalcone sintetase (CSH)  yang  segera  mengubah  khalkon menjadi flavanon (Mandge et al ., 2007), sehingga sintesis  merupakan  alternatif  utama  untuk mendapatkan khalkon yang merupakan intermediet    senyawa    flavon    dan  juga    karena potensi    aktivitas    biologi    senyawa    ini    sangat bermanfaat    bagi  pengembangan    obat,    maka perlu    adanya    upaya    pengembangan    sintesis senyawa khalkon dan derivatnya.
Sintesis    merupakan    salah    satu    cara untuk    mendapatkan    senyawa  baru    bagi keperluan    manusia,    meliputi    obat-obatan, bahan    pangan,  kosmetika,    maupun    bahan pertanian.  Kelebihan  obat  yang  diperoleh  dari jalur  sintesis  adalah  senyawa  obat  tersebut merupakan  bahan  kimia  murni.  Selain  itu, biasanya  obat  hasil  sintesis  lebih  ekonomis  dan lebih  stabil  jika  dibandingkan    dengan    obat berbahan    alami    (Aschenbrenner    dan    Venable, 2009). Obat yang berasal dari hasil sintesis suatu senyawa  dapat  memiliki  struktur  yang  identik dengan  senyawa  bahan  alam  atau  juga  dapat berupa  struktur  kimia  yang  berbeda,  sehingga obat dari senyawa hasil sintesis dapat
memberikan    aktivitas    biologis    yang    sama dengan    obat    yang    berasal    dari  bahan    alam, bahkan  aktivitas  biologisnya  dapat  ditingkatkan dengan  memodifikasi  strukturnya.  Dengan memodifikasi  struktur  molekul  senyawa  yang telah  diketahui  aktivitas  biologisnya,  maka  dapat diperoleh  senyawa  baru    dengan    aktivitas    yang lebih    tinggi,    masa    kerja    yang    lebih    panjang, lebih selektif, dan lebih stabil (Sacco dan Finklea, 2013).
Senyawa  khalkon  dapat  disintesis  dengan melibatkan penggunaan senyawa aldehida aromatis  dan  senyawa  alkil  keton  atau  aril  keton sebagai  reaktan  menghasilkan  senyawa α,β-keton tak  jenuh  dikenal  sebagai  reaksi Claisen-Schmidt (Gambar  1).  Mekanisme  reaksi  kondensasi  aldol yaitu didahului dengan adisi aldol dari dua gugus karbonil.  Gugus  Hα  mengalami  adisi  dengan katalis  basa  atau  asam  sehingga  dapat membentuk  enolat  atau  enol  yang  berfungsi sebagai  nukleofil.  Akibatnya,  interaksi  dengan gugus karbonil dari molekul aldehid lain menjadi lebih mudah.Nukleofil mengalami reaksi substitusi α sedangkan elektrofil mengalami adisi elektrofilik (McMurry, 2008). Katalis yang sering digunakan  yaitu  natrium  hidroksida,  barium hidroksida, asam klorida, asam sulfat, dan kalium hidroksida.  Kondensasi  aldol Claisen-Schmidt dalam  kondisi  basa  merupakan  jalur  terpilih untuk  sintesis  pembentukan  senyawa  khalkon karena  merupakan  jalur  yang  lebih  mudah  dan praktis  untuk  sintesis  senyawa  khalkon.  Kondisi basa  dipilih  karena  reaksi  akan  berjalan  lebih stabil,  dibandingkan  pada  suasana  asam  yang dapat mengalami tautomerisasi keto-enol.
O + O O 2 N R O R O 2 N R R
Gambar 1. Sintesis senyawa melalui reaksi kondensasi Claisen-Schmidt
Keterangan : Senyawa I : R 1 = H, R 2 = H Senyawa II : R 1 = OCH 3 , R 2 = OCH 3
Sintesis    senyawa    khalkon    dapat dilakukan    dengan    metode  pengadukan, pemanasan,    refluks,    dan    iradiasi    microwave. Suzana et  al . (2013), melakukan sintesis turunan senyawa  khalkon  secara  konvensional  dengan pengadukan   selama   satu    jam.  Beberapa    tahun terakhir    ini  penggunaan  energi  iradiasi gelombang  mikro  dalam  reaksi  organik  sangat populer.Sintesis dengan bantuan iradiasi gelombang  mikro  berbasis Green  Chemistry , memiliki beberapa keuntungan yaitu pengggunaan  pelarut  yang  sedikit,    mekanisme pemanasan    yang    lebih    aman    sehingga    dapat menghindari  terjadinya  ledakan  saat  reaksi berlangsung akibat penggunaan substansi-
substansi    tertentu,    waktu    yang    dibutuhkan untuk    reaksi    lebih  cepat.  Peneliti  terdahulu, Shweta,  Mehdi and Sehga  (2012)  melakukan sintesis turunan senyawa khalkon dari bahan awal bifenil  asetofenon  dan  aldehid  aromatik  secara konvensional    dan    iradiasi    gelombang    mikro berdasarkan    daya    dan  waktu,    menghasilkan kerangka  senyawa  khalkon.
Penelitian  ini  ditujukan  untuk  mengetahui pengaruh gugus metoksi pada posisi orto dan para pada  asetofenon  terhadap  hasil  sintesis  2,4- dimetoksi-2’-nitrokhalkon melalui metode kondensasi  aldol.  Adanya  gugus  metoksi  pada posisi orto maupun posisi para akan mempengaruhi  reaktivitas  cincin  aromatis  pada
pereaksi 2,4-dimetoksiasetofenon, sehingga mempengaruhi  hasil  sintesis  turunan  khalkon tersebut. Selain itu, penelitian ini bertujuan untuk membandingkan sintesis dengan metode konvensional  dan  dengan  bantuan  iradiasi gelombang  mikro.Berdasarkan  latar  belakang tersebut,  pada  penelitian  ini  akan  disintesis turunan  khalkon  dari  2-nitrobenzaldehid  dan turunan  asetofenon  (asetofenon  dan  2,4- dimetoksiasetofenon) dengan katalis basa NaOH.

## METODE PENELITIAN
Alat Alat gelas yang digunakan dalam laboratorium  sintesis,  pemanas  listrik,  pengaduk magnetic,  spektrofotometer  Shimadzu  FTIR- 8400S,  spektrofotometer  resonansi  magnetik  inti proton  (NMR  JEOL  ECS-400),  Electrothermal Melting Point Apparatus B-540.

## Bahan
Asetofenon  p.a  (Merck,  Germany),  2- nitrobenzaldehid (Merck, Germany), 2,4-
dimetoksiasetofenon
(Sigma-Aldrich,
USA), natrium hidroksida p.a (Merck, Germany), etanol, kloroform, etil asetat, n-heksana, aseton, plat KLT GF254.

## Tahapan Penelitian

## Sintesis senyawa dengan metode konvensional
Asetofenon  tersubstitusi  (1  mmol)  dan  2- nitrobenzaldehida  (1  mmol)  yang  terlarut  dalam etanol, dicampur dan distirer 10 menit dalam labu reaksi dan NaOH 10% (0,25 mmol) ditambahkan tetes  demi  tetes.  Stirer  pada  suhu  dingin  selama satu  jam.  Campuran  kemudian  ditambahkan  25 ml air es dingin, produk yang terbentuk kemudian disaring  dan  dikeringkan.  Rekristalisasi  dengan etanol absolut, untuk selanjutnya diuji kemurnian dengan  titik  leleh  dan  kromatogarafi  lapis  tipis menggunakan tiga eluen yang berbeda. Identifikasi dilakukan menggunakan spektroskopi IR  dan spektroskopi H 1 -RMI.

## Sintesis  senyawa  dengan  bantuan  iradiasi gelombang mikro
Asetofenon  tersubstitusi  (1  mmol)  dan  2- nitrobenzaldehida  (1  mmol)  dilarutkan  dalam etanol,  stirer  10  menit  dalam  labu  reaksi  dan tambahkan  tetes  demi  tetes  NaOH  10%  (0,25 mmol).  Stirer  1  menit  untuk  menghomogenkan campuran. Campuran kemudian diiradiasi gelombang mikro dengan daya 160 watt selama 2 menit/untuk  asetofenon  tersubstitusi  selama  4 menit,selanjutnya  ditambahkan  25  ml  air  es dingin. Produk yang terbentuk kemudian disaring dan  dikeringkan.  Rekristalisasi  dengan  etanol absolut,  untuk  selanjutnya  diuji  kemurnian dengan  titik  leleh  dan  kromatogarafi  lapis  tipis menggunakan tiga eluen yang berbeda. Identifikasi dilakukan menggunakan spektroskopi IR  dan spektroskopi H 1 -RMI.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  ini  menghasilkan  2  jenis senyawa, yaitu:
3-hidroksi-3-(2-nitrofenil)-1-fenilpropan-1- on (Senyawa I)
Kristal    kuning  yang  tidak  berbau,  persentase rendemen  dengan  metode  konvensional  64,70% dan  dengan  bantuan  iradiasi  gelombang  mikro 34,63%. Rentang titik leleh 106,6-107,6°C. IR (cm - 1 ) : C sp 2 H (Ar) (3066 cm -1 ), C=C (Ar) (1599, 1446 cm -1 ), C sp 3 H (2914 cm -1 ), -NO 2 (1529 cm -1 ),  C=O (1660 cm -1 ), -OH (3508 cm -1 ). H 1 -NMR ( ߜ ppm) : 7.96  (ddt, J =  9.8,  7.2,  1.5  Hz,  4H),  7.68  (td, J = 7.6, 1.3 Hz, 1H), 7.63  – 7.54 (m, 1H), 7.51  – 7.40 (m, 3H), 5.84 (dd, J = 9.3, 2.1 Hz, 1H), 3.71 (dd, J = 17.7, 2.2 Hz, 1H), 3.21 (dd, J = 17.7, 9.3 Hz, 1H).
3-hidroksi-1-(2,4-dimetoksifenil)-3-(2- nitrofenil)propan-1-on (Senyawa II)
Kristal  kuning,  persentase  rendemen  dengan metode konvensional 19,66% dan dengan bantuan iradiasi  gelombang  mikro  12,20%.  Rentang  titik leleh  155,4-156,9  °C.  IR  (cm-1)  :  C  sp2  H  (Ar) (3020 cm-1), C=C (Ar) (1599, 1460 cm-1), C sp3 H (2970 cm-1), -NO2 (1521 cm-1), C=O (1651 cm-1),- OH  (3462  cm-1),  C-O-C  (1121  cm-1).  H1-NMR ( ߜ ppm) : 7.94 (td, J = 8.0, 1.4 Hz, 2H), 7.88 (d, J
= 8.8 Hz, 1H), 7.66 (td, J = 7.6, 1.4 Hz, 1H), 7.42
(ddd, J = 8.6, 7.4, 1.5 Hz, 1H), 6.53 (dd, J = 8.8, 2.3 Hz, 1H), 6.41 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 5.79 (dd, J = 9.3, 2.2 Hz, 1H), 4.30 (s, 1H), 3.83 (d, J = 16.1 Hz, 6H), 3.66 (dd, J = 18.3, 2.3 Hz, 1H), 3.17 (dd, J = 18.3, 9.3 Hz, 1H).
Dari  hasil  yang  diperoleh  maka  dapat dikatakan  bahwa  senyawa  yang  disintesis  bukan senyawa  turunan  khalkon  melainkan  senyawa lain.  Kemungkinan  senyawa  yang  terbentuk adalah  senyawa  3-hidroksi-3-(2-nitrofenil)-1- fenilpropan-1-on dan 3-hidroksi-1-(2,4-dimetoksi- fenil)-3-(2-nitrofenil)  propan-1-on  (Gambar  2). Terbentuknya  senyawa  lain  tersebut  merupakan hasil  reaksi  kondensasi  aldol  silang  antara turunan asetofenon dan 2’-nitrobenzal-dehid yang belum  berhasil  terdehidrasi  atau  melepasnya  β- hidroksi  untuk  membentuk  ikatan  rangkap  α-β keton tak jenuh.
Hal  ini  disebabkan  karena  konsentrasi katalis  NaOH  yang  kurang.  NaOH  dalam  reaksi selain  berperan  untuk  pembentukan  ion  enolat, juga  berperan  dalam  proses  eliminasi  dengan mekanisme  membantu  pelepasan  β-keto  hidroksi untuk  membentuk  ikatan  rangkap  α-β  keton  tak jenuh.  Pada  reaksi  adanya  air  dan  basa  berlebih akan  menyerang  Hα  sehingga  mengalami delokalisasi  proton  dan  terjadi  pelepasan  β-keto hidroksi. Ion OH - dari basa akan menarik Hα yang terdapat  pada  atom  Cα  dan  Ion  H + dari  air  akan menarik  β-  keto  hidroksi  sehingga  terbentuk ikatan  C=C.  Namun,  yang  terjadi  apabila konsentrasi  NaOH  yang  ditambahkan  kurang maka reaksi berhenti sampai pada tahap 3 ( a ) dan belum  terbentuk  ikatan  rangkap  α-β  keton  tak jenuh  (tahap 3b ),  sehingga  senyawa  turunan
khalkon  tidak  terbentuk  (Clayden et  al .,  2001) (Gambar 3).
Tetapi,  apabila  NaOH  ditambahkan  atau dalam konsentrasi berlebih maka akan memudahkan  senyawa  tersebut  membentuk reaksi  lain,  reaksi  yang  dimaksud  adalah  reaksi Baeyer-Drewsen.  Reaksi  Baeyer-Drewsen  dapat terjadi  melalui  mekanisme  reaksi    kondensasi aldol silang antara senyawa aril keton dan aldehid,
dimana  bahan  awal  aldehid  yang  digunakan dalam  reaksi  ini  yaitu  2-nitrobenzaldehid.  Pada reaksi  Baeyer-Drewsen  dalam  suasana  basa berlebih  akan  mengalami  pembentukan  β-keto hidroksi kemudian terjadi proses oksidasi-reduksi membentuk  diketon  yang  selanjutnya  akan mengalami siklisasi pada gugus nitro, selanjutnya terjadi  proses  eliminasi  gugus  asetil  (Viesca, 2016).
A B Gambar 2. Struktur senyawa yang terbentuk
Keterangan : A. Senyawa I = 3-hidroksi-3-(2-nitrofenil)-1-fenilpropan-1-on B. Senyawa II = 3-hidroksi-1-(2,4-dimetoksifenil)-3-(2-nitrofenil)propan-1-on
Tahap 1: pembentukan ion enolat
Tahap 2: reaksi adisi nukleofilik
Tahap 3: Reaksi eliminasi
Gambar 3 . Mekanisme reaksi pembentukan khalkon berdasarkan kondensasi Claisen-Schmidt
Dari  sintesis  yang  dilakukan  dapat dibandingkan  pengaruh  gugus  metoksi  antara
senyawa  yang  tersubstitusi  metoksi  dan  senyawa yang  tidak  tersubstitusi  metoksi  dalam  kondisi a
b
sintesis  yang  sama.  Diperoleh  hasil  rendemen rata-rata  dari  sintesis  senyawa  I  dengan  metode konvensional  adalah 64,70% dan rendemen hasil sintesis  senyawa  II  metode  konvensional  19,66%. Pengaruh  gugus  metoksi  pada  cincin  aromatis asetofenon  memiliki  efek  sterik  atau  halangan ruang,  karena  pada  posisi  orto  gugus  metoksi lebih  dekat  dengan  gugus  karbonil  senyawa khalkon  sehingga  menurunkan  kereaktifan  dari gugus asetofenon dalam tahap reaksi pembentukan  ion  enolat.  Adanya  pengaruh tersebut  dapat  menurunkan  kerapatan  elektron pada atom C aromatik yang terikat pada karbonil, menyebabkan  pengikatan  gugus  nukleofil  sukar terjadi  dan  akan  berpengaruh  pada  hasil  sintesis sehingga rendemen yang dihasilkan oleh senyawa yang  tersubstitusi  gugus  metoksi  (-OCH3)  lebih sedikit  dibandingan  senyawa  tanpa  substituen metoksi.  Sedangkan,  dalam  kondisi  sintesis  yang berbeda  dapat  dibandingkan  waktu  sintesis  yang dibutuhkan  dalam  proses  reaksi.  Dimana,  untuk
pembentukan  senyawa  I  yang  tanpa  substituen metoksi  dapat  disintesis  dengan  bantuan  iradiasi gelombang  mikro  selama  2  menit  dan  untuk senyawa  II  yang  tersubstitusi  metoksi  dapat disintesis  dengan  bantuan  iradiasi  gelombang mikro selama 4 menit.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan maka  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  sintesis senyawa  I  dan  II  tidak  dapat  menghasilkan senyawa  turunan  khalkon  melainkan  senyawa  3- hidroksi-3-(2-nitrofenil)-1-fenilpropan-1-on de- ngan  metode  konvensional  64,70%  dan  dengan bantuan iradiasi gelombang mikro 34,63% dan 3- hidroksi-1-(2,4-dimetoksifenil)- 3-(2-nitrofenil) propan-1-on dengan metode konvensional 19,66% dan  dengan  bantuan  iradiasi  gelombang  mikro 12,20%.  Adanya  gugus  metoksi  pada  2,4- dimetoksiasetofenon  dapat  menurunkan  kereak- tifan asetofenon pada pembentukan senyawa II.

## DAFTAR PUSTAKA
Aschenbrenner,  D.S., and Venable,  S.J.,  2009, Drug  Therapy in  Nursing ,  3 rd edition,  Lippincott  Williams  &  Wilkins, Philadelphia.
Clayden,  J.,  Greeves,  N. and Warren,  S.  2012, Organic Chemistry , 2 nd ed., Oxford University Press, New York.
Mandge, S., Singh, P.H., Gupta, D.S., dan Moorthy, N.H. 2007, Synthesis and Characterization of Some Chalcone Derivatives, Trends in Applied Science Ress , 2(1): 52-56.
McMurry,  J.  2008, Organic  Chemistry, 7 th Edition,  Thomson Learning Inc., USA.
Sacco,  L.N.,  dan  Finklea,  K.M.  2013,  Synthetic  Drugs: Overview  and  Issues  for  Congress, Congressional  Research Service , USA.
Sreedhar,  N.Y.  2010,  Synthesis  and  Characterization  of  4- Hydroxy  Chalcones  Using  PEG-400  as  a  Recyclable  Solvent ,
Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences , 1(4): 480-483.
Suzana,  Melanny  Ika  .S,  Kholis  Amalia  N.,  Juni  Ekowati, Marcellino  Rudyanto, Hadi  Poerwono,  Tutuk  Budiati,  2013, Pengaruh    Gugus    Metoksi    PosisiOrto(o)    dan  Para(p)    pada Benzaldehida    Terhadap    Sintesis    Turunan  Khalkon  dengan Metode Kondensasi Aldol. Berkala Ilmiah Kimia Farmasi ,vol.2 no. 1.
Shweta  Sinha,  Bikash  Medhi, and Rakesh  Sehga,  2013, Chalcones  as  an  Emerging  Lead  Molecule  for  Antimalarial Therapy, Journal of Modern Medicinal Chemistry , 1: 64-77.
Viesca,  S.F.,  2016.  On  the  Mechanism  of  the  Baeyer-Drewsen Synthesis of Indigo, American Journal of Chemistry , 6, 18-22.
Yerra,  K.R.,  Fang,  S.,  and  Tzeng,  Y.M.  2004,  Synthesis  of  2- Oxigenated Chalcones, Bioorg. Medicine Chemistry , 12: 2679- 2686.