SINTESIS SURFAKTAN 3,4 DILAUROIL D-SORBITOL MELALUI KETALISASI D-SORBITOL

OLEH:

TUTY R. PARDEDE

ABSTRACT

Surfactant 3,4 dilauroil-D-sorbitol has been synthesized from D-sorbitol and lauric acid in a series of reactions, esterification and dekatalization. Ketalization of D-sorbitol an action in an azeotropic petroleum benzene solvent using p-toluene sulfonif acid as a cataly st gave 1,2 :5,6 di-O-isopropylidene-D-sorbitol. The product was selectively esterificated with lauric acid using dimetylamino pyridine and dicyclocarboxyldiimida as catalyst, followed by deketalization with 1 N hydrochloric acid in methanol to produce 3,4 dilauroyl-D-sorbitol.Each step of reaction was characterized by FT-IR and 1H-NMR, GC-MS spectra and especially for the dioxolane compound, its 13C-NMR spectrum was also resorded. The compound, 3,4 dilauroyl-D-sorbitol produced, was a surfactant with HLB value was 3,089.

Keywords : Sorbitol, Ester, Asam Laurat, Surfakfan.

Latar Belakang

Surfaktan adalah suatu bahan yang memiliki gugus suka air (hidrofil) dan gugus suka minyak (lipofil). Kedua gugus ini memiliki keseimbangan yakni : hydrofilic-lipophilic balance yang menentukan sifat dan penggunaan surfaktan tersebut, apakah bekerja sebagai pengemulsi, pembasah pelarut, deterjen atau antibusa dan sebagainya( Martin 1993). Senyawa ester sorbitol telah banyak dikembangkan sebagai surfaktan, dengan berbagai cara esterifikasi dengan garam asam lemak (Brahmana, dkk, 1998). Sorbitol apabila diesterkan dengan asetat anhidrid ternyata menyerang semua gugus OH yang bebas, sehingga tidak berfungsi lagi sebagai surfakatan (Suwiran 1997). Telah dilakukan penelitian, bahwa apabila gliserol diketalisasi dengan aseton, akan membentuk senyawa

lingkar lima dioksolan atau senyawa lingkar enam dioksolan, yang digunakan sebagai gugus pelindung untuk menjadikan reaksi selanjutnya berjalan secara selektif. Sintesis melalui senyawa lingkar enam dioksolan ini telah dikembangkan oleh Piasecki dan kawan -kawan pada tahun1992 yang menghasilkan suatu surfaktan anionic, sedangkan senyawa lingkar lima dioksolan dapat diesterifikasikan dengan asam lemak , menggunkan katalisator disikloheksil karbodiimida (DDC) dan 4-dimetilamino piridin (DMAP) dalam pelarut CHCl3 pada suhu kamar menghasilkan senyawa ketal monogliserida (Srisiri 1996). Sorbitol adalah kelipatan dua dari gliserol. Berdasarkan hal tersebut diatas, peneliti mensintesa jenis surfaktan baru yang merupakan turunan ester sorbitol, dengan cara mengketalisasi sorbitol dengan aseton,

sehingga empat gugus OH terlindungi. Selanjutnya senyawa yang telah diketalisasi ini diesterkan dengan asam lemak dengan menggunakan katalis disikloheksil karbodiimida (DCC) dan 4-dimetilamino piridin(DMAP), kemudian dilakukan reaksi deketalisasi dengan menggunakan HCl 1N dalam methanol.

Permasalahan

Sorbitol dapat diketalisasi dengan aseton untuk menghasilkan senyawa ketal yang masih mempunyai gugus OH yang bebas. Permasalahan disini adalah: Apakah senyawa sorbitol yang terketalisasi tersebut dapat digunakan sebagai zat antara untuk pembuatan ester sorbitol, dimana diharapkan adanya empat gugus OH yang bebas dan dua gugus OH yang teresterkan dan senyawa ini akan mempunyai sifat menurunkan tegangan permukaan.

Tujuan

Diharapkan senyawa lingkar lima dioksolan, hasil katalisasi sorbitol dapat diesterifikasi gugus OH bebasnya dengan asam laurat secara selektif, kemudian setelah teresterifikasi dapat dilakukan deketalisasi sehingga terbentuk senyawa 3,4-dilauroil-D-sorbitol.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini memberikan informasi baru tentang sintesis surfaktan senyawa ester sorbitol dengan empat gugus OH bebas melalui zat antara senyawa ketal.

Tinjauan Pustaka

Oleokimia

Oleokimia pada dasarnya merupakan cabang kimia yang mempelajari trigliserida yang berasal dari minyak

dan lemak menjadi asam lemak dan gliserin serta turunan asam lemak baik dalam bentuk ester, amida, sulfat, sulfonat, alkohol, alkolsi maupum sabun (Richtler, 1984).Ester asam lemak dengan glikol yang dikenal sebagai ester etilen glikol, baik yang mono dan diester digunakan secara luas dalam industri kosmetik. Ester glikol ini cerah seperti mutiara, karena itu banyak digunakan dalam pembuatan emulsi shampoo, sabun busa untuk bak mandi dan berbagai campuran formulasi dalam pembuatan surfaktan. Ester glikol yang paling banyak digunakan adalah glikol stearat yang digunakan pada pembuatan oniment, krim lotion, agar bahan tersebut lebih kental (Meffert, 1984). Sorbitol

Sorbitol dan manitol yang merupakan hasil reduksi glukosa dan manosa mempunyai rasa yang manis dan sekalipun tidak semanis sukrosa, telah digunakan sebagai gula rendah kalori (Bailey, 1978). Pada reduksi D-fruktosa dengan natrium borohidrida, disamping D-manitol sebagai produk utama juga dihasilkan sedikit D-sorbitol (Streitwieser, 1996).

Ester parsial dari heksitol umumnya anhidrat, banyak digunakan sebagai bahan surface-active seperti emulsi, pambasah, detergen. Ester asam lemak dari heksitol bersifat larut dalam asam lemak dan cenderung membentuk emulsi w/o, sifat hidrofilik dari ester asam lemak sorbiton dapat dinaikkan dengan menambah rantai polioksietilen yang akan menambah kelarutan dalam air, dan mengurangi kelarutan dalam minyak (Mark,1987).

Pembentukan Ketal Pada Sorbitol

Seperti umumnya glikol, alkohol gula bereaksi dengan aldehid dan keton

menghasilkan asetal siklik dan ketal siklik. Pada heksitol dapat terjadi mono, di atau tri ketal atau tri asetal tergantung pada kondisi reaksi. Asetal yang terbentuk pada kondisi asam pada umumnya stabil terhadap basa, oksidasi dan reduksi (Mark, 1987).

Umumnya diketahui bahwa dalam keadaan setimbang, pereaksi aldehida biasanya menghasilkan asetal beranggota enam dan keton menghasilkan ketal siklik beranggota lima. Kedua gugus hidroksil karbohidrat yang membentuk asetal atau ketal harus cis agar pembentukan lingkar terjadi (Pine, 1980).

Perlindungan Gugus Hidroksil

Reaksi kimia yang memiliki gugus fungsi lebih dari satu memerlukan reaksi selektif unguk menghindarkan terjadinya reaksi terhadap seluruh gugus fungsi yang ada akibat pengaruh dari pereaksi berlebihan.

Gugus hidroksil juga memiliki pereaksi tertentu untuk melindunginya, misalnya perlindungan terhadap alkohol dengan dihidropiran. Perlindungan gugus hidroksil dengan dihidropiran ini akan membentuk tetra hidropiranil (THP) dengan adanya katalis hidroklorida, boron triflorida dalam eter ataupun asam p-toluen sulfonat dalam suasana kering. Sebagai contoh diberikan reaksi antara l-dodekanol dengan dihidropiran untuk membentuk tetra hidropiranil eter dari l-dedolanoksida dengan lama reaksi 4 jam dan hasil reaksi 95% (Menger dan Chu, 1981). Pereaksi lain yang digunakan untuk melindungi gugus hidroksil adalah 2-benziloksi-l-propena, yang mana dapat direaksikan dengan gugus hidroksil yang memiliki gugus lakton dan asetal dengan menggunakan katalis PdCl2 dalam pelarut asetonitril

pada suhu kamar untuk menghasilkan hasil reaksi sebesar 89%, yang mana setelah dilakukan deproteksi secara hidrogenasi dengan katalis Pd-C memberikan hasil retro 99% (Mukaiyama, dkk, 1984).

Takaku dan kawan-kawan telah berhasil melakukan perlindungan selektif terhadap gugus hidroksi dari alcohol sekunder pada C-2 dari oligoribonukleotida tanpa menyerang gugus hidroksil dari alcohol sekunder C-3 dan juga alcohol primer pada C-5 dengan menggunakan pereaksi 3,4-dimetoksibenzil bromide dan katalis natrium hidrida, dengan hasil reaksi setelah dimurnikan 35% ada yang dihilangkan (Takaku, dkk, 1986).

Mengapa perlu dilakukan perlindungan terhadap gugus hidroksil dari suatu senyawa yang memiliki banyak gugus hidroksil, karena apabila gugus hidroksil tersebut direaksikan dengan asetat anhidrit dengan katalis piridin, maka semua gugus hidroksil tersebut akan terserang (Yamamoto, dkk, 1988).

Reaksi perlindungan terhadap gugus hidroksil dengan karbonil telah digunakan oleh kelompok peneliti dari Polandia untuk membuat surfaktan anionic yang mudah terdegradasi secara kimiawi. Dalam hubungan ini kelompok peneliti tersebut mengubah gliserol menjadi (2-n-alkil-1,3-dioksan,5-il) sulfat malalui tahapan reaksi asetilasi yang diikuti dengan sulfonasi dan penggaraman. Dalam hai ini gliserol direaksikan dengan aldehida dari pada hidrokarbon rantai panjang untuk menghasilkan senyawa dioksolan dan dioksan, yang menghasilkan hasil utama senyawa dioksan apabila digunakan pelarut n-heksan tanpa dilakukan pemisahan air. Senyawa dioksan setelah itu disulfonasi dan digaramkan untuk

menghasilkan natrium (2-n-alkil-1,3-dioksan-5-il) sulfat (piasecki, dkk, 1997).

Esterifikasi

Esterifikasi erat hubungannya dengan bidang oleokimia, terutama pembentukan ester asam lemak, seperti pada pembuatan surfaktan, bahan aditif, bahan bakar dan sebagainya. Kedalam hal ini termasuk juga pengubahan asam lemak maupun gliserol produk oleokimia menjadi berbagai bentuk ester yang lain. Esterifikasi juga mencakup alkoholisis ataupun gliserolisis trigliserida untuk membentuk campuran monogliserida dan digleserida yang merupakan bahan surfaktan (Nourredini, 1997).

Surfaktan

Bagian polar molekul surfakatan dapat bermuatan positif, negatif dan netral (Lehninger, 1998). Pada umumnya bagian yang non polar (lipofilik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang, sementara bagian yang polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil (Belitz dan Grosch, 1986). Telah dikenal serfakatan alami seperti monogliserida, digliderida dan turunan fospilipid seperti lesitin, juga telah dikembangkan ester poliol seperti fruktosa, glukosa, sukrosa dan sejenisnya (Seino, dkk, 1984) maka dikenal juga ester sorbitol yang digunakan sebagai emulsifier pada pasta pewarna, pemboran minyak dan pembuatan adonan (slurries) bahan peledak (Meffert, 1984).

Prosedur Penelitian Pembuatan 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol

Sebanyak 36,4 gr (0,2 mol) sorbitol dimasukkan ke dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan pengaduk magnet, panangas minyak,

kolom fraksinasi dengan panjang 90 cm, pendingin leibig dan corong pisah serta tabung CaCl2 anhidrat. Kemudian ditambahkan 23,2 ml (0,4 mol) aseton dan 300 ml petroleum benzene fraksi 40-60 0C sebagai palarut dan 3 gr p-toluensulfonat monohidrat sebagai katalis. Campuran dipanaskan sambil diaduk, pamanasan dilakukan hingga tidak ada lagi air yang diperoleh pada destilat yang ditampung dalam corong pisah. Selanjutnya campuran residu didinginkan pada suhu kamar dan ditambahkan 3 gr natrium asetat sambil diaduk selama 30 menit. Campuran disaring untuk memisahkan endapan yang diperoleh. Kemudian filtrate didestilasi vakum hingga diperoleh pada 119 0C/11 mmHg sebanyak 45,2 gr (80 %). Hasil yang diperoleh dianalisis dengan spektroskopi FT-IR, 1H-NMR, GC-MS dan 13C-NMR.

Pembuatan 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden -3,4-dilauroil-D-sorbitol

Kedalam labu leher tiga 250 ml dimasukkan 5,64 gr (20 mmol) 1,2 : 5,6-di-O-isopropoliden-D-sorbitol, 5,6 gr (28 mmol) asam laurat, 3,5 gr (28 mmol) asam dimetilamino piridin (DMAP) yang dilarutkan dalam 50 ml lkoroform dan 6,3 gr (28 mmol) disikloheksil karbodimida (DCC) yang dilarutkan dalam 50 ml kloroform. Campuran diaduk pada suhu kamar selama satu malam, kemudian disaring, filtrate diuapkan. Hasil yang diperoleh selanjutnya dianalisis secara kromatografi lapis tipis (KLT), untuk menemukan eluen yang tepat untuk pamisahan dengan kolom kromatografi. Setelah dipisahkan dengan kolom kromatografi, diperoleh hasil sebanyak 8,3 gr (64%). Hasil pemisahan dialisis secara FT-IR dan 1H-NMR.

Pembuatan 3,4 dilauroil-D-sorbitol

Kedalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan pengaduk magnet dimasukkan 6,46 gr (10 mmol) 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden -3,4 dilauroil-D-sorbitol, 50 ml HCL 1N dan 100 ml methanol. Larutan diaduk pada suhu kamar selama 2 jam dan kemudian diencerkan dengan 300 ml eter . Pada larutan eter ditambahkan natrium bikarbonat jenuh, disaring, kemudian filtrate dikeringkan dengan natrium sulfat anhidrat, disaring, lalu pelarut diuapkan dengan rotarievporasi. Hasil yang diperoleh dianalisis dengan FT-IR dan 1H-NMR. Senyawa 3,4-dilauroil-D-Sorbitol yang diperoleh sebanyak 4,25 gr (78 %).

Pengukuran Harga CMC dari 3,4 dilauroil-D-sorbitol

Kedalam labu takar dilarutkan surfaktan 3,4 dilauroil-D-sorbitol dalam aquades dengan kadar (%): 0,5x10-4; 0,7x10-4; 1,0x10-4; 0,3x10-3; 0,5x10-3; 0,7x10-3; 1,0x10-3; 0,3x10-2; 0,5x10-2; 0,7x10-2; 1,0x10-2; 0,3x10-1; 0,5x10-1.

Alat tensiometer dikalibrasi pada suhu 300C, menggunakan aquades (tegangan permukaan = 71,06 dyne/cm, pada suhu 300C) (Gennaro, 1990). Kemudian diukur tegangan permukaan dari masing-masing larutan 3,4 silauroil-D-sorbitol. Selanjutnya ditetapkan harga sebenarnya dengan menggunakan factor koreksi. Kemudian dimasukkan harga-harga tegangan permukaan tersebut dalam kurva Tegangan Permukaan vs- Log C 3,4 dilauroil-D-sorbitol, melalui kurva akan diperoleh harga CMC dari 3,4 dilauroil-D-sorbitol.

Selanjutnya fari harga yang diperoleh diatas, maka secara teoritis dapat dihitung harga HLB dengan menggunakan parsamaan dibawah ini:

Dimana: Co = 100-Cw Cw = Harga CMC Hasil Penelitian Pembuatan 1,2 : 5,6 di-O-isopripbiliden-D-sorbitol Hasil analisis FT-IR memberikan puncak-puncak vibrasi terutama pada daerah bilangan gelombang 3489 cm-1, 2891 cm-1,1371 cm-1, 1062 cm-1; 511 cm-1 (Gambar 2). Analisis spektroskopi 1H-NMR memberikan pergeseran kimia pada daerah 1,3 ppm; 4,0 ppm (Gambar 3). Analisisi 13C-NMR memberikan pergeseran kimia pada daerah = 110,1 ppm; 78,2 ppm; 64,6 ppm; 49,0 ppm; 25,9 ppm (Gambar 4). Sedangkan spektrum dari analisis GC-MS memberikan puncak-puncak fragmentasi pada m/z = 247, 161, 131, 101 (Gambar 5). Pembuatan 1,2 : 5,6 di-O-isopripbiliden-3,4-dilauroil-D-sorbitol

Hasil analisis FT-IR memberikan puncak-puncak vibrasi terutama pada daerah bilangan gelombang 2925 cm-1 ; 2854 cm-1; 1739 cm-1; 1178 cm-1; dan 1112 cm-1 (Gambar 6). Selanjutnya analisis 1H-NMR senyawa ester ketal ini memberikan pergeseran kimia pada daerah 0,9 ppm; 1,3 ppm; 2,3 ppm; dan 4,3 ppm (Gambar 7).

Pembutan senyawa 3,4-dilauroil-D-sorbitol.

Hasil analisis FT-IR memberikan puncak-puncak vibrasi pada bilangan gelombang 3327 cm-1; 2922 m-1; 2850 cm-1; 1724 cm-1; 1220 cm-1; 1070 cm-1; dan 848 cm-1 (Gambar 8). Sedangkan hasil analisis 1H-NMR ester 3,4-

HLB = 7-0,36 In (Co/Cw)

dilauroil-D-sorbitol ini memberikan pergeseran kimia pada daerah = 0,9 ppm; 1,3 ppm; 2,0 ppm; 4,0 ppm; dan 4,85 ppm (Gambar 9).

Pembahasan

Reaksi sorbitol dengan aseton menghasilkan senyawa 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol terbukti dari data FT-IR (Gambar 2), dimana terdapat puncak serapan pada daerah bilangan gelimbang 3489 cm-1 yang merupakan puncak vibrasi regangan gugus hidroksil yang menandakan bahwa masih terdapat gugus OH yang tidak terketalisasi sesuai dengan harapan semula. Selanjutnya terdapat puncak serapan pada daerah bilangan gelombang 2891 cm-1 yang merupakan puncak vibrasi C-H stretch. Selanjutnya muncul serapan vibrasi gugus metil germinal dari isopropiliden. Serapan pada daerah bilangan gelombang 1062 cm-1 dan 511 cm-1 merupakan puncak vibrasi C-O-C dari ketal.

Gambar 1. Spektrum FT-IR 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol

Terbentuknya senyawa 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol yang merupakan senyawa lingkar lima ini juga didukung oleh spectrum 1H-NMR (Gambar 3), dimana ada dua pergeseran kimia yakni pada = 1,3 ppm; dan = 4,0 ppm. Pergeseran kimia pada = 1,3

ppm diberikan oleh 12 proton dari 4 gugus CH3. Selanjutnya pergeseran kimia pada = 4,0 ppm diberikan oleh 8 proton yang terikat pada atom C rangka sorbitol.

Gambar 2. Spektrum 1H-NMR 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol

Selanjutnya hasil analisis spektroskopi 13C-MNR (Gambar 3), senyawa ketal sorbitol ini, memunculkan spectra dengan pergeseran pada daerah-daerah ; 27 ppm; 64,6 ppm; 76,77,78,80 ppm dan 110 ppm. Pergeseran pada = 27 ppm ada dua puncak, yang diberikan oleh 4 buah CH3, dimana dua buah CH3 yang aksial berimpit dan dua CH3 yang equatorial berimpit, menghasilkan dua puncak. Sedangkan pergeseran kimia pada = 64,6 ppm, diberikan oleh dua atom C yang mengikat alcohol bebas yang berimpit satu sama lain.

Pergeseran kimia pada = 76,77,78,80 ppm diberikan oleh dua buah atom C sekunder dan dua buah atom C yang tersier yang terdapat pada cincin lima dioksolan. Selanjutnya pergeseran kimia pada = 110 ppm diberikan dua atom C kuartener yang masing-masing terikat pada dioksolan. Pemunculan dua buah puncak di daerah = 110 ppm sekaligus menunjukkkan terbentuknya dua lingkar lima dioksolan.

Gambar 3. Spektrum 13C-NMR 1,2 :5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol

Selanjutnya terbentuknya senyawa 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol ini didukung oleh spectrum massa (Gambar 4), yang memberikan puncak fragmen 247 (M-15), yang menunjukkkan terlepasnya satu radikal CH3. Puncak pragmen 161 mununjukkan terlepasnya satu cincin lima dioksolan (M-101). Sedang puncak fragmen 131 menunjukkan terlepasnya fragmen 2,2 dimetil -2 metil hidroksi 1,3 dioksolan (M-131). Selanjutnya puncak fragmen 101 menunjukkan terlepasnya fragmen 2,2 dimetil -2 etil dihidroksida -1,3 dioksolan (M-161).

Gambar 4. Spektrum Massa 1,2 :5,6 di-O-isopropiliden-D-sorbitol

Terbentuknya senyawa 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden -3,4 dilauroil-D-sorbitol yang merupakan senyawa ester dilauroil dari solketal sorbitol, dimana diharapkan dua molekul asam laurat , didukung oleh data FT-IR (Gambar 5), dimana muncul puncak-puncak serapan pada daerah bilangan gelombang 2854 cm-1 dan 2925 cm-1 yang merupakan puncak vibrasi C-H stretch, juga muncul serapan pada bilangan gelombang 1739 cm-1 yang khas untuk puncak vibrasi gugus C=O ester, sedangkan serapan pada bilangan gelombang 1178 cm-1 merupakan puncak vibrasi-C-O dan serapan pada bilangan gelombang 1112 cm-1 merupakan puncak vibrasi C-O-C dari ketal.

`Selanjutnya serapan pada daerah bilangan gelombang cm-1 tidak muncul, yang merupakan daerah serapan vibrasi regangan gugus OH, menandakan tidak adanya lagi gugus OH bebas. Tidak munculnya lagi serapan regangan gugus OH yang diikuti munculnya serapan gugus C=O dan juga serapan gugus C-O menandakan bahwa kedua gugus OH dari senyawa ketal sorbitol telah bereaksi dengan asam laurat membetuk senyawa ester 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden -3,4 dilauroil-D-sorbitol

Gambar 5. Spektrum FT-IR 1,2 : 5,6 di-O-isopropiliden-3,4-dilaurotil-D-sorbitol

Hal ini juga didukung oleh data spektroskopi 1H-NMR (Gambar 6) dimana muncul 4 puncak yakni pada = 0,9 ppm; 1,3 ppm; 2,3 ppm; dan 4,2 ppm.

Gambar 6. Spekttrum 1H-NMR 1,2 :5,6 di-O-isopropiliden-3,4-dilauroil-D-sorbitol.

Pergeseran kimia pada = 0,9 ppm disebabkan oleh 6 buah proton dari CH3 yang terikat pada ujung rantai (CH2)n yang panjang, sedang pergeseran kimia pada = 1,3 ppm, adalah pergeseran kimia dari 48 buah proton dari rantai panjang (CH2)18 yang berimpit dengan serapan kimia dari 12 buah proton pada CH3 gugus ketal. Sedang serapan kimia pada = 2,3 ppm disebabkan oleh 4 buah proton pada CH2 yang terikat dengan karbonil dari ester, sedang pergeseran kimia pada = 4,2 ppm adalah pergeseran kimia dari 8 buah proton pada C-H rangka sorbitol.

Mekanisme katalisis ini adalah katalisis nukleopilitik. Pada reaksi ini asam diubah menjadi senyawa dengan living group yang lebih baik. Mekanismenya adalah sebagai berikut. Selanjutnya pada senyawa ester ketal

ini, dilakukan dekatalisasi, memakai HCL 1N dengan pelarut methanol, diaduk selama dua jam menghasilkan senyawa 3,4 dilauroil-D-sorbitol, seperti harapan semula.

Hasil ini didukung oleh data analisis spektroskopi FT-IR (Gambar 7), dimana muncul serapan pada daerah bilangan gelombang 3327 cm-1 yang khas merupakan puncak vibrasi regangan OH, selanjutnya muncul serapan pada daerah bilangan 2922 cm-1 dan 2850 cm-1 yang merupakan vibrasi C-H-strech, selanjutnya yang merupakan puncak vibrasi dari C=O ester dan serapan pada 1220 cm-1 merupakan puncak vibrasi-C-O stretch.

Disamping itu data analisis spektroskopi 1H-NMR juga mendukung hasil bahwa telah terbentuk senyawa 3,4 dilauroil-D-sorbitol . Pada data analisis spektroskopi 1H-NMR memberikan pergeseran kimia dengan lima lingkungan poroton yakni : = 0,9 ppm; 1,3 ppm; 2,0 ppm; 4,0 ppm dan 4,8 ppm.

Gambar 7. Spektrum FT-IR 3,4-dilauroil-D-sorbitol

Pergeseran kimia pada daerah 0,9 ppm deberikan oleh enam proton dari dua gugus CH3 yang terikat pada masing-masing ujung lauroil,

pergeseran kimia pada = 1,3 ppm menunjukkan 36 proton dari (CH2)9 dari lauroil. Sedangkan pergeseran kimia dari = 2,0 ppm merupakan pergeseran kimia 4 proton dari dua-CH2 yang terikat pada karbonil dari ester. Pergeseran kimia disekitar = 4,0 ppm terdapat dua puncak, yakni pada = 3,8 dan = 4,1. Pergeseran kimia pada = 3,8 diberikan oleh empatg proton dari dua CH2 atom C1 dan C6 rangka sorbitol. Sedang pergeseran kimia pada = 4,1 diberikan oleh dua proton dari dua CH atom C2 dan C5 rangka sorbitol. Sedangkan empat proton dari empat gugus OH tidak memberikan puncak pada spectrum ini, hal ini terjadi kemungkinan karena pemakaian pelarut CDCl3 dimana terjadi pertukaran yang cepat dari proton OH dengan deuterium.

Selanjutnya pergeseran kimia pada = 4,8 ppm diberikan oleh 2 proton yang terikat pada atom C3 dan C4 (Gambar 8).

Gambar 8. Spektrum 1H-NMR 3,4-dilauroil-D-sorbitol.

Dari grafik tegangan Permukaan vs- Log C 3,4 dilauroil-D-sorbitol (Gambar 9) dapat dilihat bahwa tegangan permukaan menurun sejalan dengan menaiknya konsentrasi larutan 3,4-dilauroil-D-sorbitol dalam air dan

akhirnya menjadi konstan walaupun konsentrasi 3,4-dilauroil-D-sorbitol bertambah. Ini menunjukkan bahwa 3,4-dilauroil-D-sorbitol adalah suatu surfaktan ,dimana sebagai gugus hidrofilik adalah tugas gugus hidroksil dan gugus ester, sedangkan sebagai gugus lifofilik adalah gugus hidrokarbon. Penambahan konsentrasi 3,4-dilauroil-D-sorbitol tidak menyebabkan tegangan permukaan bertambah desebabkan karena 3,4-dilauroil-D-sorbitol mengagregasi membentuk misel . konsentrasi dimana misel terbentuk disebut CMC. Dari gambar 10 dapat dilihat harga CMC 3,4-dilauroil-D-sorbitol adalah 0,7x10-2 %.

Dari harga CMC maka dapat dihitung harga HLB yang diperoleh sebesar 3,089 (Lampiran I). Dari harga HLB ini dapat dijelaskan bahwa 3,4-dilauroil-D-sorbitol adalah suatu surfaktan yang kebanyakan berfungsi sebagai zat pengemulsi w/o.

Gambar 9. Kurva Tegangan Permukaan vs- Log Konsentrasi 3,4-dilauroil-D-sorbitol.

KESIMPULAN

1. Ketalisasi sorbitol dengan aseton mamakai katalis p-TsOH diperoleh senyawa 1,2 : 5,6-di-O-isopropiliden-D-sorbitol, yang merupakan senyawa dioksolan lingkar lima dengan rendeman 80%.

2. Senyawa 1,2 : 5,6-di-O-isopropiliden-D-sorbitol dapat diesterifikasikan dengan asam laurat, dibantu katalis dimetil amino piridin dan disiklo karboksil diimida, diperoleh senyawa 1,2 : 5,6-di-O-isopropiliden-3,4-dilauroil-D-sorbitol dengan rendemen 64 %.

3. senyawa 1,2 : 5,6-di-O-isopropiliden-3,4-dilauroil-D-sorbitol ini dapat dideketalisasi dengan pereaksi HCl lN,

4. Senyawa 3,4-dilauroil-D-sorbitol merupakan suatu surfaktan yang mempunyai harga HLB 3.089 yang berarti senyawa ini dapat digunakan dalam system dispersi w/o.

DAFTAR PUSTAKA

Belitz, H.D., and Grosch, W., (1986), Food Chemistry, Springer-Verlag.

Brahmana, H.R., and Sinaga, H., (1991), Sintesa Ester Sukrosa Asam Lemak dan Beberapa Lemak yang Dapat Dimakan Sebagai Pengemulsi dalam Bahan makanan dan Kosmetika, lembaga Penelitian USU Medan.

Brahmana, H.R., Dalimunte dan Ginting, M., (1998), Pemanfaatan Asam Lemak Bebas Minyak Kelapa Sawit dari Inti Sawit dalam Pembuatan Nilon 9,9 dan Ester Sorbitol Asam Lemak, Laporan RUT III Kantor Menteri Negeri Riset dan Teknologi, Dewan Riset Nasional, Jakarta.

Lehninger, A.I., (1988), Dasar-dasar Biokimia, Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Martin, A.N., dkk, (1993) Farmasi Fisik, Dasar-dasar Farmasi Fisik Dalam Ilmu Farmasetik 3rd ed, UI-Press, Jakarta

Meffert, A., (1984), Technical Uses of Fatty Acid Esters, J. Am. Oil. Chem. Soc., 61,255

Menger, F.M., and Chu, C.H., (1981), Polymer Catalyted Protection of Alcohols, J. Org. Chem.,46,5044

Mukaiyama, T., ohshima, M., and Murakami, M., (1984), 2-Benzyloxy-1-Propene: A Novel Protective Reagent of Hydroxyl

Groups, Chem. Lett., 2,265

Piasecki, A., Sokolwski, A., Burczyk, B., and Kotiewska, U., (1997), Synthesis and Surface -Properties of Chemodegradable Anionic Surfactant: Sodium, (2-n-Alkyl-1,3-Dioxan-5yl) Sulfates, J. Am. Oil. Chem. Soc., 74,33.

Pine, S.H., Hendrikson, J.B., Cram, D.J., Hammond, G.S., (1980), Organic Chemistry, Mc-Graw-Hill, Inc.

Richtler, H.J., and Knaut, J, (1984)Challengers to a Mature Industry : Marketing and Economics of Oleochemicals in western Europe, J. Am. Oil. Chem. Soc., 61, 160.

Srisiri, W., lamparski, H.G., and OBrien, D.F., (1996), Synthesis of Polimerizable Monoacykglycerols and 1,2-diacyl-Sn-glycerols, J. Org. Chem., 61, 5911.

Streitwieser, A., Heathcock, H.C., Kosower, M.E., (1992), Introduction to Organic chemistry, 4th ed. Mac. Millen Pub. Co. New York

Takaku, H., Ito, T., and Imai Kazuaki, (1986), Use of 3,4-Dimethoxy Benzyl Group as a Protecting Group for the 2-Hydroxyl Group in the Synthesis of

Oligoribonucleotides, Chem Lett., 6, 1005.

Yamamoto, H., Noguchi, A., Toriii, K., Ohno, K., Hanaya, T., Kawamoto, H., and Inokawa, S., (1988), Synthesis of 2,4-Dideoxy-4-((s)-Methyl and (R)-Cyclohexyl Phosphynyl)---D-erythro-pentofuranoses, Chem. Lett., 9,1575.

Penulis,Dra.Tuty Roida Pardede Msi.Aptkr., adalah staf pengajar pada Departemen Kimia Farmasi,Fakultas Farmasi,Universitas Sumatera Utara.