Nama
: YETI RAHAYU
Nim
: A1C111064
Matkul
:UJIAN AKHIR SEMESTER KIMIA BAHAN ALAM
Dosen
pengampu: Drs.Syamsurizal,M.Si
Soal Ujian Semester Kimia Bahan Alam
Sifat ujian open book, diposting paling lambat tanggal
31 desember (jamnya tidak tau jadi usahakan sebelumnya sudah diposting),
dikumpul dalam bentuk print out ditanggal yg sama dengan terakhir posting (31
desember)
1.
Temukan dua senyawa alkaloid yang berisomer satu sama lain.
Tuliskan struktur lengkap dan sumber darimana kedua senyawa tersebut ditemukan
(link, referensi dsb).
Jawab:
Teobromin,
juga dikenal sebagai xanteose, adalah suatu alkaloid dengan rasa pahit
yangditemukan pada tanaman coklat dengan rumus molekul C7H8N4O2. Selain ditemukan
dalam coklat, juga ditemukan dalam daun teh dan kola. Tergolong ke dalam
kelas metilxantin bersama denganteofilin dan kafein. Teobromin sedikit larut
dalam air (330mg/L), berbentuk kristal, pahit, danberwarna putih hingga tak
berwarna.
Teobromin
pertama kali ditemukan pada tahun 1841 dalam biji kakao oleh seorang ahlikimia
Rusia Alexander Woskresensky, namun pertama kali disintesa dari xantin oleh
Hermann EmilFischer. Teobromin dalam jumlah yang cukup besar juga terdapat pada
: Theobroma bicolor, Ilex paraguanensis, Camellia sinensis, Cola
acuminate, Theobroma angustifolium, Guarana, dan Coffea arabica.
Teofilin ini merupakan isomer dari teobromin, Daun teh mengandung kafein (2 - 3%), theobromin, theofilin, tanin,
xan-thine, adenine minyak asiri, kuersetin, naringenin, dan natural fluoride.
Tanin mengandung zat epigallocatechin galat, yang mampu mencegah kanker lambung
dan kerongkongan. Setiap 100 g daun teh mempunyai kalori 17 kJ dan mengandung
75 - 80% air, polifenol 25%, protein 20%, karbohidrat, 4%, kafein 2,5 - 4,5%,
serat 27%, dan pektin 6%. Jadi teofilin merupakan senyawa yang terdapat bersama-sama senyawa lain
dalam teh, kopi ataupun cokelat.
Teofilin merupakan serbuk hablur putih, tidak berbau, rasa pahit
danmantap di udara. Teofilinmengandung
tidak kurang dari 98,5 % dan tidak lebihdari 101,5 % C7 H8N4O2, dihitungterhadap zat yang telah dikeringkan. Kelarutan dari
teofilin yaitu : larut dalam lebih kurang 180bagian air;lebih mudah larut dalam air panas; larut dalam lebih kurang 120
bagian etanol(95%)
Mudah larut dalam larutan alkali hidroksida dan ammonia encer.
Sumber:
2.
(a.) usulkan teknik isolasi dan pemurnian kedua senyawa yang
berisomer tersebut. (b.) Jelaskan alasan dan pemilihan pelarut untuk
ekstraksi/pemurnian/isolasi tersebut.
Jawab:
a. isolasi senyawa-senyawa
tersebut:
1) ISOLASI
TEOBROMIN DARI SERBUK KAKAO
Siapkan campuran bubuk coklat (10 g), MgO (3 g) dalam air (20 mL) dan
metanol (10 mL)dalam round flask (labu dengan bagian bawah berbentuk bulat) 250
mL. Aduk campuran dengan batang pengaduk dan panaskan dalam heating mantle
hingga kering. Biasanya memakan waktu 1 jam. Setelah kering tambahkan 170
mL metilena klorida dan panaskan di bawah reflux selama30 menit. Saring
menggunakan corong pemisah Buchner. Keringkan larutan hasil pemisahan. Gerus
hasil pengeringan dan masukkan dalam round flask, tambahkan 170 mL metilenaklorida
dan panaskan selama 30 menit. Saring lagi menggunakan corong pemisah Buchner. Keringkan
kembali dengan MgSO4. Saring melalui corong yang diberi plug kapas untuk
menyaring MgSO4. Pindahkan fraksi hasil ke dalam round flask lain yang bersih
dan kering (round flask 100mL) dan pekatkan hingga 10 Ml Pindahkan ke dalam
beaker dan cuci secara hati-hati dengan kloroform, dan masukkan juga ke
dalam beaker. Tambahkan 45 mL eter dan biarkan terjadi proses kristalisasi
untuk memperoleh kristalmikro. Kemudian cuci pada corong Buchner 5 kali dengan
10 mL eter. Hasilnya diperoleh 0.15 g teobromin. Dilakukan uji KLT:
1) Menggunakan
fase diam SiO2 dan fase gerak kloroform : methanol (9:1)
2)
Noda teobromin visible pada sinar UV, tandai dengan pensil.
3)Rendam
plat KLT dalam reagen yang terdiri dari I2(1
g) KI (2 g) dalam EtOH (100mL).
4)Setelah
pengeringan, gunakan tang rendam plat dalam campuran HCl 25% dan EtOH (1:1).
5)Noda
teobromin akan berubah menjadi kebiruan.
2) isolasi
senyawa teofilin dari daun teh
50
gram serbuk teh kering dimasukan dalam bekker glass 500 ml tambahkan 25 gram
MgO dan 350 ml air. Didihkan
campuran diatas selama 30 menit, sambil diaduk-aduk. Saring panas-panas dengan
kain saring kumpulkan filtrate hasil penyaringan Sisa endapan (ampas teh) hasil penyaringan
tambah dengan 250 ml air didihkan selama 30 menit. Kemudian saring panas-panasdengan
kain saring kumpulkan filtrat jadikan satu dengan penyaringan terdahulu. Kedalam filtrate
tambahkan 25 ml H2SO4 10% uapkan sampai 1/3 volume semula
(saring bila ada larutan koloidal) Kemudian
larutan diekstrasi dalam corong pemisah dengan 20 ml (3 kali), 15 ml (2 kali)
dan 10 ml chloroform. Kumpulkan hasil ekstrasi, cuci dengan NaOH dan pisahkan
dengan corong pemisah. Residu berada diatas, ambil ekstrak dilapisan bawah,
tamping dalam beaker glass kering. (sebelumnya timbang dulu berat beaker). Cuci
residu dengan 20 ml chloroform, campur hasil cucian dengan ekstrak bersih. Uapkan ekstrak dengan
penangas air sampai kering. Timbang hasil ekstrak
kofein kasar. Lakukan pemurnian ekstrak kofein kasar dengan sublimasi Sublimasi dilakukan
dengan cawan penguap porselin yang dilengkapi dengan corong gelas dan kapas dan
kertas saring berlubang. Kristal
kofein yang berwarna putih akan diperoleh dengan menguapkan ekstrak kofein
kasar dalam cawan penguapan sampai habis. Timbang hasil dan hitung rendemennya. Tes
identifikasi. Tes murexid :Ambil sedikit kofein dalam cawan penguap, tambah
beberapa tetes HCl dan serbuk KCIO3 kemudian uapkan samapi kering,
residu yang didapat berwarna kuning, tambah dengan NH4OH akan
berubah ungu violet.
b. alasan
kenapa digunakan isolasi tersebut:
pada
proses isolasi suatu senyawa, banyak yang harus diperhatikan salah satunya
yaitu jenis pelarut dan reagen yang digunakan. Karena senyawa teobromin dan
teofilin merupakan senyawa polar oleh karena itu digunakan pula pelarut polar
seperti kloroform.
3.
usulkan tahap2 biosintesis kedua senyawa tersebut dengan
reaksi2 kimia organik. Jelaskan dasar referensinya (sumber,link)
Teobromin (3,7 dimetilksantin) merupakan senyawa kimia yang
mempunyai aktivitas sebagai stimulansia dan diuretik yang ringan. Penelitian
mengenai hubungan struktur dan aktivitas senyawa turunan xantin menunjukkan
bahwa modifikasi pada N1 xantin dapat mempengaruhi
aktivitas dan selektivitas turunan xantin sebagai bronkodilator. Lima turunan N1-alkilteobromin
yaitu N1-n-propilteobromin, N1-n-butilteobromin,
N1-n-amilteobromin, N1-
isopropilteobromin, dan N1-sec-butilteobromin telah
disintesis dan kelima senyawa tersebut mempunyai aktivitas trakeospasmolitik
yang lebih kuat dari pada teofilin. Tujuan dari penelitian ini adalah
mensintesis N1-isopropilteobromin dari reaksi antara
teobromin dengan isopropil bromida dalam pelarut N,N-dimetilformamida
(DMF). Hasil yang terbentuk diisolasi menggunakan kloroform dan dimurnikan
secara kromatografi lapis tipis preparatif. Kemurnian senyawa hasil sintesis
diuji dengan organoleptis, kromatografi lapis tipis dan titik lebur sedangkan
untuk struktur kimianya diidentifikasi berdasarkan spektra ultraviolet (UV),
inframerah (IR), dan 1Hidrogen-Nuclear Magnetic Resonansi (1H
-NMR). Hasil penelitian menunjukkan senyawa hasil sintesis adalah N1-isopropilteobromin
yang berbentuk kristal jarum berwarna putih dan larut dalam kloroform.
Sedangkan teobromin berbentuk serbuk putih dan tidak larut dalam kloroform.
Hasil uji KLT dengan fase gerak kloroform : etil asetat (1,5 : 3,5) juga
menunjukkan Rf yang berbeda yaitu 0,46 untuk N1
-isopropilteobromin dan 0,10 untuk teobromin. Hasil elusidasi struktur juga
menunjukkan profil molekul target yaitu N1-isopropilteobromin
dengan titik lebur 154 - 156 °C dan rendemen 7,7%.
4.
tentukan bagaimana cara mengelusidasi struktur lengkap dari kedua
senyawa tersebut.
Derivat
xantin mengabsorbsi dengan kuat sinar UV dan sangat mudah ditentukan dengan
menggunakan pengukuran spektrofotometri. Pada pH 6 koffein, teobromin dan
teofilin masing-masing menunjukkan absortivitas maksimum pada panjang gelombang
272 hingga 273 mikrometer; sedikit perubahan maksimum nampak pada nilai pH yang
berbeda. Keseluruhan komponen dari koffein natrium benzoat dapat ditentukan
dengan menggunakan persamaan dan pengukuran simultan pada dua panjang
gelombang. Berbagai sediaan teofilin dapat dianalisi dengan metode
spektrofotometri.
