## Transformasi Setil Alkohol Menjadi Dimer Setil Alkohol dan Setil Asetat
Transformation of Cetyl Alcohol to be Dimer Cetyl Alcohol and Cetyl Acetate
1 2 3
Susan Primadevi , Nanik Wijayati , Ersanghono Kusuma
1 Jurusan D-III Analis Kesehatan, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Setia Budi
2,3 Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang

## ABSTRAK
ABSTRACT
PENDAHULUAN

## BIOMEDIKA
ISSN : 1979 - 035X (printed edition)
ISSN : 2302 - 1306 (electronic/Portal e-Journal)
Available online at www.biomedika.ac.id Volume 8, No. 1, Maret 2015
Setil alkohol merupakan alkohol rantai panjang (C16) yang berasal dari senyawa turunan minyak sawit. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan transformasi setil alkohol menjadi dimer setil alkohol dan setil asetat untuk meningkatkan nilai ekonomis dari setil alkohol. Reaksi dengan asam fosfat ini dilakukan dengan mengaduk campuran dari setil alkohol o
dalam THF eterate, asam fosfat, dan CTAB selama 90 menit pada suhu 180 C dengan perbandingan mmol setil alkohol dan asam fosfat 1:8. Hasil reaksi kemudian diekstraksi dengan eter. Lapisan organik ditambah Na CO sampai netral
2 3
kemudian dicuci dengan akuades.  Sisa air dihilangkan dengan penambahan Na SO  anhidrat, sedangkan sisa pelarut 2 4
dihilangkan dengan gas N . Reaksi dengan anhidrida asam asetat dilakukan dengan mengaduk campuran setil alkohol 2 dalam THF eterate, anhidrida asam asetat dan H SO  serta hasilnya dimurnikan melalui penambahan NaHCO  sampai
2 4
3
basa, kemudian dinetralkan dengan air. Hasil reaksi dianalisis menggunakan spektrofotometer FTIR, GC dan GC-MS. Hasil analisis menunjukkan bahwa hasil reaksi setil alkohol menggunakan asam fosfat adalah dimer dari setil alkohol dengan  kelimpahan  relatif  17,36%  dan  hasil  reaksi  setil  alkohol  dengan  anhidrida  asam  asetat  adalah  setil  asetat dengan kelimpahan relatif 36, 80%.
Kata kunci : Setil alkohol, anhidrida asam asetat, esterifikasi
Cetyl alcohol is long chain's alcohol (C16) from palm oil derivate. Group of O-H  from cetyl alcohol which bounded at C primary can be reacted with phosphoric acid and also can be reacted with acetic acid anhydrous. This study was aimed  to  transform  cetyl  alcohol  to  be  dimer  cetyl  alcohol  and  cetyl  acetat.  Reaction  with  phosphoric  acid  was conducted  by  stirring  the  mixture  of  cetyl  alcohol  in  THF  eterate  solvent,  phosphoric  acid,  and    CTAB  during  90 o minute  at  temperature  180 C  with  mol  ratio  of  1:8.  Product  of  reaction  extracted  with  eter  until  formed  two  layer. The organic layer was neutralized with Na CO , then washed with water. Water's residue was eliminated by adding 2 3
of Na SO anhydrous and solvent's residue was evaporated by flowing of N . Reaction with anhydrous acetic acid was 2 4
2
conducted  by  stirring  cetyl  alcohol  in  THF  eterate  solvent,  acetic  acid  anhydrous  and  H SO .  Product  of  reaction
2 4
purified  by  adding  NaHCO   until  baseous  and  then  neutralized  with  water.  Both  of  product  analyzed  using  FTIR 3 spectrophotometer,  GC  and  GC-MS.  The  result  of  analysis  showed  that  yield  of  reaction  from  cetyl  alcohol  and phosphoric  acid  was  dimer  of  cetyl  alcohol  with  17,36%  relative  yield.  Product  of  reaction  from  cetyl  alcohol  and anhydrous acetic acid was cetyl acetate with 36, 80% relative yield.
Keywords : Cetyl alcohol, acetic acid anhydride, estherification
Setil alkohol merupakan salah satu senyawa golongan  alkohol  rantai  panjang  atau  sering disebut fatty  alcohol karena  diperoleh  dari turunan  asam  lemak.  Pada  suhu  kamar,  setil alkohol  berbentuk  padatan  atau  serbuk  putih. Pembuatan setil alkohol melalui reaksi reduksi asam  palmitat  dengan  menggunakan  sistem NaBH /BF .Et O (Nufailah D., et al . 2008).
4 3 2
lambat,  sediaan  emulsi,  lotion,  krim  dan  salep. Di dalam sediaan lotion, krim dan salep digunakan sebagai penyerap air, bahan pengemulsi, pelembut ( emollient ),  sekaligus  meningkatkan  tekstur, penambah  kekentalan.  Togashi,  N., et  al. 2007 melaporkan bahwa beberapa fatty alcohol dengan rantai  karbon  lebih  dari  17  memiliki  aktivitas antibakteri  terhadap Stappylococcus  aureus .  Oleh karena  itu  setil  alkohol  merupakan  salah  satu bahan  kimia  yang  umum  digunakan  dalam pembuatan skin lotion .
Setil alkohol sering digunakan untuk kepentingan farmasetik  dan  kosmetik,  biasanya  diformulasikan dalam  sediaan  supositoria,  sediaan  padat  lepas
Gugus OH setil alkohol yang terikat pada atom
Esterifikasi pada dasarnya adalah reaksi yang bersifat reversibel dari asam lemak dengan alkil alkohol membentuk ester  dan air  adalah sebagai berikut (Kusmiyati, 2008):
C  primer  dapat  mengalami  reaksi  dengan  asam kuat (reaksi dehidrasi). Selain itu juga dapat pula mengalami reaksi dengan asam karboksilat (reaksi esterifikasi).
Reaksi  dehidrasi  merupakan  kebalikan  dari reaksi  hidrasi  dan  termasuk  reaksi  eliminasi  yang dapat  berlangsung  baik  melalui  mekanisme  E1 maupun E2, bergantung pada golongan alkoholnya. Alkohol  primer  terhidrasi  melalui  mekanisme  E2 yang diikuti dengan pelepasan air dan satu proton secara serentak. Salah satu contoh reaksi dehidrasi alkohol  primer  yaitu  reaksi  dehidrasi  n-butanol menjadi  butena  dengan  katalis molecular  sieve 13  X (Gunawan et  al. 2008).  Reaksi  dehidrasi alkohol  kadang-kadang  juga  bisa  menghasilkan dua  atau  lebih  alkena  sebab  proton  yang  lepas sewaktu  dehidrasi  dapat  berasal  dari  atom  karbon mana saja yang bersebelahan dengan atom karbon pembawa gugus hidroksil.
Reaksi esterifikasi adalah reaksi  endotermis. Proses ini berlangsung dengan katalis asam antara lain  H SO ,  H PO ,  dan  asam  sulfonat.  Untuk
2 4 3 4
mengarahkan  reaksi  ke  arah  produk  alkil    ester, salah  satu  reaktan,  biasanya  alkohol    diberikan dalam  jumlah  yang  berlebihan  dan  air  diambil selama  reaksi.  Umumnya  pengambilan  air dilakukan  secara  kimia,  fisika  dan  pervorasi (Vieville et  al .  1993).  Pada  umumnya,  ester merupakan  zat  yang  berbau,  menyebabkan  cita rasa dan harum dari buah-buahan dan bunga (Hart et al . 2003).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan transformasi  setil  alkohol  menjadi  dimer  setil alkohol dan setil asetat untuk meningkatkan nilai ekonomis dari setil alkohol.
Setil alkohol (CH (CH ) OH), natrium sulfat
3 2 15 anhidrat (Na SO  anhidrat), asam sulfat (H SO ), 2 4
2 4
Bahan
anhidrida asam asetat ((CH CO) O), asam fosfat
3 2
(H PO ),  katalis  transfer  fasa  (CTAB),
3 4
tetrahidrofuran  eterate  (THF  eterate),  natrium bikarbonat (NaHCO ), akuades. 3
Ke dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan termometer,  pendingin  bola  dan  pengaduk  magnet dimasukkan  4,840  gram  setil  alkohol  dalam  30  ml THF  kemudian  ditambahkan  10,951  ml  H PO 3 4 85%.  Ke  dalam  campuran  ditambah  0,5  gram o CTAB  dan  dipanaskan  pada  suhu  180 C  selama 90  menit.  Larutan  didinginkan  lalu  dimasukkan dalam  corong  pisah  dan  ditambahkan  10  ml  eter dan  diekstraksi  selama  15  menit  kemudian dibiarkan  beberapa  saat  sampai  terbentuk  2 lapisan  yaitu  lapisan  organik  I  dan  lapisan  air, lapisan  air  diekstraksi  dengan  10  ml  eter  dan dihasilkan  lapisan  organik  II  dan  lapisan  air, lapisan  air  diekstraksi  lagi  dengan  10  ml  eter  dan dihasilkan  lapisan  organik  III  dan  lapisan  air. Kemudian  lapisan  organik  I,  II  dan  III  dicampur, ditambah  dengan  Na CO   10  %  sampai  campuran 2 3 netral  dan  dicuci  dengan  20  ml  akuades  sebanyak tiga  kali,  lalu  ditambahkan  dengan  Na SO 2 4 anhidrat.  Hasil  yang  diperoleh  diuapkan  dengan mengalirkan  gas  N maka  akan  diperoleh  produk 2 reaksi  dehidrasi.  Hasil  produk  dehidrasi  dianalisis dengan IR, GC dan GC-MS.

## Metode Penelitian
Reaksi setil alkohol dengan asam fosfat (Devi, 2009)
Sebanyak 4,840 gram setil alkohol dan 30 ml THF eterate dimasukkan ke dalam labu leher tiga berkapasitas  250  ml  yang  dilengkapi  dengan pengaduk,termometer, dan pendingin bola. Aduk campuran  tersebut  selama  10  menit,  agar diperoleh campuran yang homogen. Selanjutnya ke  dalam  campuran  dimasukkan  3  ml  H SO 2 4 pekat  tetes  demi  tetes  dan  ditambahkan  50  ml anhidrat asam asetat dan direfluks selama 2 jam
o pada suhu 85 C. Setelah reaksi selesai, ester yang terbentuk  ditambah  dengan  NaHCO     jenuh 3 sampai  basa,  kemudian  dicuci  dengan  akuades sampai  netral.  Lapisan  organik  dipisahkan  dari
Reaksi setil alkohol dengan asam fosfat (Devi, 2009)
lapisan  air  dan  sisa  air  dihilangkan  dengan menambahkan  Na SO anhidrat.  Ester  yang 2 4 dihasilkan kemudian dianalisis dengan IR dan GC-MS.
Sebelum direaksikan dengan asam fosfat dan anhidrida  asam  asetat,  setil  alkohol  dianalisis terlebih  dahulu  dengan  spektrofotometer  FTIR, GC  dan  GC-MS.  Spektrum  IR  setil  alkohol dapat disajikan pada gambar 1.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil GC terdapat 9 puncak seperti yang disajikan  pada  gambar  2.  Tiga  puncak  pertama merupakan  puncak  dari  pelarut  (THF  eterate). Puncak ke-8 merupakan puncak tertinggi dengan waktu retensi 9,765 menit dan merupakan puncak yang  paling  dominan  dengan  presentase  sebesar
Dari spektrum IR setil alkohol terdapat puncak -1 kuat  dan  lebar  pada  serapan  3317,56  cm yang
Gambar 1. Spektrum IR setil alkohol
Gambar 2. Kromatogram GC setil alkohol
Gambar 3. Spektrum massa setil alkohol
menunjukkan  adanya  gugus  O-H.  Puncak
-1 2916,37  cm   menunjukkan  adanya  C-H  alkana,
-1 yang didukung  puncak 1465,90 cm menunjukkan -1 adanya  -CH -  alkana,    puncak  1373,32  cm 2
-1
menunjukkan    CH -  metil,  puncak  1064,71  cm 3 menunjukkan  gugus  C-O  dari  alkohol  primer jenuh.
94,771  %.  Puncak  ini  merupakan  puncak  dari senyawa  setil  alkohol.  Sedangkan  spektrum massa standar setil alkohol dapat disajikan pada gambar 3.
Spektrum  massa  menunjukkan  bahwa  setil alkohol  mempunyai  massa  molekul  m/z  242. Berdasarkan  spektrum  massa  yang  diperoleh ternyata  ion  molekuler  dengan  m/z  242  tidak terdeteksi  oleh  spektrometer  massa,  tetapi  yang terdeteksi  adalah  fragmen  berikutnya  yaitu  pada m/z  196.  Ion  molekul  pada  m/z  242  melepaskan C H O  membentuk  fragmen  dengan  m/z  196. 2 6
Fragmen  dengan  m/z  196  membentuk  pecahan pada  m/z  168  dengan  melepaskan  C H .  CH 2 4 2 dilepaskan dari pecahan pada m/z 168 membentuk m/z 154. Sedangkan pecahan m/z 154 melepaskan Ch membentuk  pecahan  pada  m/z  140.  Pecahan 2 m/z  140  melepaskan  Ch membentuk  fragmen 3 dengan  m/z  125.  Pecahan  m/z  125  melepaskan CH membentuk fragmen dengan m/z 111. Pecahan 2 m/z  111  membentuk  m/z  97  dengan  melepaskan CH . Fragmen dengan m/z 97  membentuk pecahan 2 pada  m/z  83  dengan  melepaskan  CH .  Pecahan 2 m/z  83  membentuk  m/z  69  dengan  melepaskan CH . Pecahan m/z 69 membentuk m/z 55 dengan 2 melepaskan  CH .  Fragmen  dengan  m/z  55 2 membentuk  pecahan  pada  m/z  41  dengan
Reaksi  dehidrasi  merupakan  kebalikan  dari reaksi  hidrasi  alkena  dan  merupakan  reaksi eliminasi  yang  disertai  pelepasan  air  (Morgong, 1988). Pada penelitian ini katalis yang digunakan yaitu asam fosfat dan tidak menggunakan asam sulfat  karena  asam  sulfat  dapat  mengarangkan dan menghasilkan gas SO2 (Rodig, dkk, 1990). Agar  reaksi  dapat  berlangsung  secara  optimum perlu  ditambahkan  katalis  transfer  fasa  yang merupakan  penghubung  suatu  substrat  dari  satu fasa ke fasa lain yang tidak bercampur satu sama lain.  Setil  alkohol  bersifat  nonpolar  (tidak  larut dalam  air)  sedangkan  asam  fosfat  bersifat  polar (larut  dalam  air),  oleh  karena  itu  ditambahkan CTAB selama reaksi.
Reaksi setil alkohol dengan asam fosfat
Gambar 4. Spektrum IR reaksi setil alkohol dengan asam fosfat
Gambar 5. Spektrum hasil reaksi setil alkohol dengan asam fosfat
melepaskan CH   dan akhirnya fragmen dengan
2 m/z 41 melepaskan  CH  membentuk m/z 27. 2
Identifikasi gugus fungsi dengan menggunakan spektrofotometer  FTIR,  identifikasi  kadar (kemurnian)  produk  dengan  menggunakan instrumen  kromatografi  gas  dan  identifikasi struktur  dengan  menggunakan  spektrometer massa  seperti  yang  disajikan  berturut-turut  pada gambar 4 dan 5.
Spektrum  massa  hasil  reaksi  setil  alkohol dengan asam fosfat menunjukkan bahwa produk yang  dihasilkan  mempunyai  m/z  480  dengan kelimpahan relatif tertinggi sebesar 17,36% yang muncul  pada  waktu  retensi  31,445  menit  yang merupakan  dimer  setil  alkohol.  Dimer  dari  setil alkohol mempunyai massa molekul 482, namun dalam  spektrum  massa  yang  terdeteksi  adalah fragmen  yang  berikutnya  yaitu  fragmen  dengan m/z  480.  Fragmentasi  dimer  dari  setil  alkohol dapat disajikan pada gambar 6.
Berdasarkan spektrum IR terdapat puncak -1 kuat  dan  lebar  pada  serapan  3448,72  cm yang menunjukkan  adanya  gugus  O-H.  Puncak -1 2978,09  cm menunjukkan  adanya  C-H  alkana,
-1 puncak 1442,75 cm menunjukkan CH -, puncak
3 -1
1118,71  cm   menunjukkan  gugus  C-O  dari alkohol primer jenuh.
Gambar 6. Fragmentasi hasil reaksi setil alkohol dengan asam fosfat
Gambar 7. Spektrum IR hasil reaksi setil alkohol dengan anhidrida asam asetat
Hasil fragmentasi menunjukkan bahwa ion molekul pada m/z 482 melepaskan 2 radikal H membentuk fragmen dengan m/z 480. Fragmen dengan  m/z  480  membentuk  pecahan  pada m/z 381 dengan melepaskan C H . Sedangkan 7 15 pecahan  dengan  m/z  381  melepaskan  C H O 21 40 2 membentuk  pecahan  pada  m/z  57.  Pecahan m/z 57 membentuk m/z 43 dengan melepaskan Ch . 2
Pada  penelitian  ini  esterifikasi  dilakukan dengan mereaksikan setil akohol dengan anhidrida asam  asetat  menggunakan  katalis  asam  sulfat. Untuk  mengetahui  struktur  dari  hasil  reaksi  setil alkohol  dengan  anhidrida  asam  asetat  dilakukan analisis dengan menggunakan alat spektrofotometer FTIR, seperti yang disajikan pada gambar 7.
Reaksi setil alkohol dengan asam fosfat
Reaksi setil alkohol dengan anhidrida asam asetat menghasilkan  senyawa  setil  asetat  mempunyai massa  molekul  m/z  284.  Setil  asetat  biasa  disebut juga  palmitil  asetat  atau  heksadesil  asetat.  Namun hasil  spektrum  massa  yang  diperoleh  ternyata  ion molekuler  dengan  m/z  284  tidak  terdeteksi  oleh spektrometer  massa,  tetapi  ion  molekuler  yang
Berdasarkan spektrum IR dapat diketahui t -1 erdapat puncak pada serapan 2924,09 cm yang menunjukkan  adanya  C-H  alkana,  puncak -1 1753,93 cm menunjukkan adanya gugus C=O -1 dari  ester,  puncak  1458,18  cm menunjukkan -1 adanya  CH -  metil  dan  puncak  1041,56    cm 3 menunjukkan gugus C-O dari ester.
Terbentuknya senyawa ester dapat dilihat dari mulai  berkurangnya  gugus  fungsi  hidroksi  (OH)
-1 pada bilangan gelombang 3454,15 cm dan diiringi dengan  munculnya  serapan  khas  gugus  karbonil
-1 pada  bilangan  gelombang  1753,93  cm dari  ester yang  diperkuat  dengan  munculnya  serapan  pada -1 bilangan  gelombang  1041,56  cm sebagai  ikatan C-O. Hardjono (2004) menyatakan senyawa ester pada  pengujian  dengan  IR  akan  muncul  pada -1 serapan bilangan gelombang 1700-1720 cm yang diperkuat  dengan  munculnya  serapan  khas  pada -1 1200-1100 cm
Gambar 8. Spektrum massa hasil reaksi setil alkohol dengan anhidrida asam asetat
Gambar 9. Fragmentasi hasil reaksi setil alkohol dengan anhidrida asam asetat
terdeteksi  adalah  fragmen  berikutnya  yaitu  pada m/z  224.  Kromatogram  senyawa  hasil  reaksi  setil alkohol dengan anhidrida asam asetat muncul pada waktu retensi 20,119 menit dan mempunyai kadar sebesar 36,80 %. Spektra massa senyawa setil asetat disajikan  pada  gambar  8.  Sedangkan  fragmentasi dari setil asetat disajikan pada gambar 9.
Hasil  fragmentasi  menunjukkan  bahwa  ion molekul m/z 284 melepaskan C H O membentuk 2 3 pecahan  dengan  m/z  224.  Pecahan  dengan m/z  224  melepaskan  C H   membentuk  m/z  196.
2 4
Pecahan  dengan  m/z  196  membentuk  pecahan m/z  168  dengan  melepaskan  C H .  Pecahan 2 4 dengan  m/z  168  melepaskan  CH   membentuk 2 pecahan  m/z  154.  Pecahan  dengan    m/z  154 melepaskan  CH   membentuk  pecahan  m/z  140.
2
Pecahan  dengan  m/z  140  membentuk  pecahan m/z  125  dengan  melepaskan  CH .  Pecahan 3 dengan  m/z  125  melepaskan  CH2  membentuk pecahan  m/z  111.  Pecahan  dengan    m/z  111 membentuk  pecahan  m/z  97  dengan  melepaskan CH . Pecahan dengan m/z 97 membentuk pecahan 2 m/z 83 dengan melepaskan CH . Pecahan dengan 2 m/z  83  melepaskan  C H membentuk  pecahan 2 2 m/z  57.  Pecahan  dengan  m/z  57  melepaskan Ch2  membentuk pecahan m/z 43.
Setil  alkohol  dapat  mengalami  reaksi esterifikasi  dengan  anhidrida  asam  asetat menghasilkan setil asetat dengan kelimpahan relatif 36,80 %.

## KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:
Setil alkohol dapat mengalami reaksi dengan asam fosfat menghasilkan dimer setil alkohol dengan kelimpahan relatif 17,36%.
1. 2.
Vieville, C., Moulooungui, Z., and Gaset, A., (1993), Estherification of Oleic Acid by Methanol   Catalyzed by p-Toluenesulfonic Acid  and  the  Cation-exchange  Resin  K2411  and    K1481  I Supercritical  Carbon  Dioxide, Industrial  Engineering Chemical  Research ,  32, 2065-2068.

## DAFTAR PUSTAKA
Gunawan,  M.L.  dan  Susanto,  H.,  2008,  Dehidrasi  n-Butanol menjadi Senyawa Butena pada Katalis Molecular Sieve 13 X Dalam Reaktor Unggun Tetap, J. Tekim. Ind. , 6 (2), 642-648.
Hart, H. L.E. Craine and D.J. Hart, 2003, Organik Chemistry. diterjemahkan oleh S.S. Achmadi, 2003, Kimia Organik. Jakarta: Erlangga.
Kusmiyati,  2008,Reaksi  Katalitis  Esterifikasi  Asam  Oleat  dan Metanol Menjadi Biodiesel dengan Metode Distilasi Reaktif,
J. Reaktor , 12 (2), 78-82.
Nufailah,  D.,  Wibawa,  P.J.,  dan  Wijanarko,  2008,  Uji Aktivitas Anti Bakteri Produk Reduksi Asam Palmitat Dalam Sistem NaBH4/BF3.Et2O  Terhadap Escherichia  coli dan Staphylococcus aureus , J. Chem , 1-10.
Devi S.P, 2009. Kajian Hasil Reaksi Setil Alkohol dengan Asam Fosfat dan Anhidrida Asam Asetat, Skripsi , Jurusan Kimia, FMIPA, UNNES.
Togashi,  K  and  C.  Y.  Lin.  2007.  Genetic  modification  of  the lactation curve by bending the  eigenvectors of the additive genetic random regression coefficient matrix. J. Dairy Sci . 90:5753-5758.
Morgong, Siregar,  1988, Dasar-dasar Kimia Organik, Jakarta : Depertemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Rodig,  Bell,  Clark.  1990.    Organic  Chemistry  Laboratory.  Standard And Microscale Experiments. Saunders College Publishing.
Sastrohamidjodjo, H., 2013, Dasar-Dasar Spektroskopi, Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.