Path: Top > S2-Theses > Chemistry-FMIPA > 2014

SINTESIS KOMPLEKS KROMIUM(III) NIKOTINAT MENGGUNAKAN BANTUAN GELOMBANG MIKRO

MICROWAVE-ASSISTED SYNTHESIS OF CHROMIUM(III) NICOTINATE COMPLEXES

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 15:39:47
Oleh : MUHAMMAD ZULQARNAEN (NIM: 20512063) ; Pembimbing Dr. Deana Wahyuningrum, Irma Mulyani, Ph.D, S2 - Chemistry
Dibuat : 2014, dengan 7 file

Keyword : kromium, microwave-assisted synthesis, nikotinat, pengaruh jumlah penambahan natrium karbonat

Senyawa kompleks kromium(III) nikotinat dengan berbagai varian sering digunakan pada suplemen makanan untuk penderita penyakit diabetes. Pada penelitian terdahulu teramati bahwa ion kromium(III) berperan pada stimulasi pembentukan insulin. Namun, kromium(III) nikotinat yang digunakan pada suplemen tersebut seringkali tidak ditentukan rumus kimianya secara lengkap. Pada penelitian ini dilakukan sintesis senyawa kromium(III) nikotinat dari kromium(III) nitrat nonahidrat (Cr(NO3)3.9H2O) (1 mol ekivalen) sebagai prekursor/ sumber ion kromium(III), asam nikotinat (C5H4N-COOH) (3 mol ekivalen) sebagai ligan, dan air sebagai pelarut. Reaksi pembentukan kompleks tersebut dilakukan dengan cara refluks menggunakan bantuan energi gelombang mikro (microwave-assisted synthesis). Refluks menggunakan gelombang mikro tersebut dilakukan dengan daya 800 watt selama 20 menit. Warna campuran reaksi sebelum irradiasi gelombang mikro adalah hijau toska yang kemudian berubah menjadi biru royal setelah irradiasi. Kemudian campuran hasil reaksi dibagi menjadi empat bagian dan masing-masing ditambahkan sejumlah natrium karbonat (Na2CO3) yang berbeda-beda, yaitu 2, 2½, 3, dan 3½ mol ekivalen natrium karbonat. Setelah ditambahkan natrium karbonat, keempatnya menghasilkan endapan produk berwarna ungu. Produk yang terbentuk masing masing disebut kompleks A, B, C, dan D. Rendemen paling tinggi diperoleh pada percobaan yang menggunakan 2½ mol ekivalen natrium karbonat.




Analisis spektroskopi inframerah menunjukkan bahwa daerah sidik jari spektrum inframerah semua kompleks mirip dengan asam nikotinat, namun berbeda dengan prekursor, sehingga bisa disimpulkan kompleks kromium(III) nikotinat sudah terbentuk. Serapan inframerah gugus C=O pada semua kompleks yang dihasilkan memiliki nilai yang sama, yaitu pada 1618 cm-1. Serapan C=O pada semua kompleks yang dihasilkan jauh lebih rendah dibanding pada ligan bebas, yaitu pada 1709 cm-1, sehingga dapat disimpulkan bahwa gugus karboksilat dalam kompleks berada dekat ion logam (kromium(III)) dan bahwa ligan nikotinat terikat pada kromium(III) melalui oksigen pada gugus karboksilat. Analisis spektroskopi ultraviolet-sinar tampak terhadap semua kompleks yang diperoleh baik pada fasa larutan maupun padatan menunjukkan dua puncak serapan daerah sinar tampak pada ~413 nm dan ~570 nm yang sesuai dengan karakteristik senyawa kompleks oktahedral d3 dan lingkungan koordinasi CrO6. Selain itu, analisis spektroskopi UV-Vis supernatan hasil reaksi masih menunjukkan adanya ligan bebas yang belum bereaksi. Adanya ligan bebas yang belum bereaksi menunjukkan bahwa jumlah nikotinat per ion Cr3+ lebih kecil dari tiga. Analisis




iii




spektroskopi inframerah dan ultraviolet-sinar tampak tersebut menunjukkan bahwa pada keempat percobaan tersebut kromium(III) nikotinat sudah terbentuk dan ligan nikotinat terikat pada kromium(III) melalui oksigen pada gugus karboksilatnya.




Analisis spektrometri Massa menunjukkan keempat senyawa kompleks bukan merupakan kompleks mononuklir. Kompleks A dan D menghasilkan profil spektrum massa yang mirip. Kompleks A menunjukkan puncak pada m/z 613,48 dan 641,51. Kompleks D menunjukkan puncak pada m/z 613,50 dan 641,53. Kedua puncak pada spektrum massa kompleks A dan D tersebut tidak memberi kecocokan dengan rumus-rumus kimia yang mungkin. Kompleks B dan C menghasilkan profil spektrum massa yang mirip. Kompleks B menunjukkan puncak kation [M+H]+ pada m/z 699,35. Hal yang serupa terlihat pada spektrum massa kompleks C. Berdasarkan analisis tersebut, diperoleh massa molekul sebesar ~698,34 untuk kompleks B ataupun C. Berdasarkan massa molekul tersebut, diperoleh rumus kimia kompleks B ataupun C adalah [Cr2(OH)2(H2O)4(nic)4].




Kadar Cr dalam produk diukur dengan analisis AAS. Kadar Cr dalam produk A adalah 14,1%. Kadar Cr dalam produk B adalah 14,1%. Kadar Cr dalam produk C adalah 14,65%. Kadar Cr dalam produk D adalah 14,5%. Hasil pengukuran kadar Cr dalam produk menggunakan AAS mendekati nilai teoritis untuk rumus kompleks B ataupun C yang diusulkan, yaitu 14,89%. Hal tersebut menunjukkan bahwa jumlah ligan nikotinat per Cr3+ memang berjumlah dua dan selebihnya ligan lain adalah air/hidroksida. Kesimpulan yang sama diperoleh untuk kompleks A ataupun D. Hasil pengukuran dengan AAS memperkuat kesimpulan analisis spektrometri Massa.

Deskripsi Alternatif :

A lot of variants of chromium(III) nicotinate complexes often used in dietary supplements for people with diabetes. In previous studies, it was observed that chromium(III) plays a role in the formation of insulin stimulation. However, chemical formula of chromium(III) nicotinate used in these supplements are often not fully determined. In this research, the synthesis of compounds of chromium(III) nicotinate complex used chromium(III) nitrate nonahydrate (Cr(NO3)3.9H2O) (1 mole equivalent) as a precursor/source of chromium(III), nicotinic acid (C5H4N-COOH) (3 mole equivalents) as ligand, and water as the solvent. The reaction of complex formation is done by reflux using microwave radiation energy (microwave-assisted synthesis). Reflux was carried out using a microwave power of 800 watts for 20 minutes. The color of the reaction mixture bedore microwave irradiation is turquoise which then turned into a royal blue after irradiation. Then the results of the reaction mixture was divided into four sections and, to each section, different amount of sodium carbonate (Na2CO3) is added, namely 2, 2½, 3, and 3½ mole equivalents of sodium carbonate. Once added sodium carbonate, all produce a purple product precipitate. Each product is called complex A, B, C, and D, respectively. Highest yield obtained in experiments using 2½ mole equivalents of sodium carbonate.




Infrared spectroscopy analysis showed that the fingerprint region of infrared spectra of all complexes are similar to nicotinic acid, but unlike its precursor, so that it can be concluded that complexes of chromium(III) nicotinate have been formed. Infrared absorption of C=O groups on all of the resulting complex has the same value, namely at 1618 cm-1. Absorption of C=O at all the resulting complex is much lower than in the free ligand, which is at 1709 cm-1, so it can be concluded that the carboxylate group in the complex is located close to the metal ions (chromium(III)) and that nicotinate ligand bound to the chromium(III) through the carboxylate oxygen. Ultraviolet-visible light spectroscopy analysis of all complexes obtained either in solution or solid phase showed two absorption peaks in the visible light region ~413 nm and ~570 nm corresponding to the characteristic of d3 complex compounds and CrO6 octahedral coordination environment. In addition, UV-Vis spectroscopy analysis of the supernatant of reaction results still indicate the presence of free ligand that has not reacted. The presence of free ligand that has not reacted suggests that the amount of nicotinate per Cr3+ ion is less than three. Infrared and ultraviolet-visible light spectroscopy analysis showed that, in all four experiments, the chromium(III) nicotinate has




v




been formed and nicotinate ligand bound to the chromium(III) through oxygen in the carboxylic group.




Mass spectrometry analysis showed each complex is not a mononuclear complex. Complex A and D produce similar mass spectra profiles. A complex showed peaks at m/z 613.48 and 641.51. Complex D showed peaks at m/z 613.50 and 641.53. The two peaks in the mass spectrum of compound A and D are not giving compatibility with any possible formulas. Complex B and C resulted mass spectrum with similar profiles. Complex B shows peak cation [M+H]+ at m/z 699.35. It looks similar to the mass spectrum of the complex C. Based on this analysis, obtained the molecular mass is ~698.34 for complex B or C. Based on that molecular mass, chemical formula obtained for complex B or C is [Cr2(OH)2(H2O)4(nic)4].




Chromium content of products have been determined by AAS. Chromium content of product A is 14.1%. Chromium content of product B is 14.1%. Chromium content of product C is 14.65%. Chromium content of product D is 14.5%. The result for product B or C is close to the theoritical calculation of chromium content of the formulas we proposed before, that is 14.89%. Those results imply that there are indeed two nicotinate ligans every Cr3+ and the rest ligans are aqua/hydroxide(s). The same conclusion are obtained for product A or D. The AAS analysis results are strengthening the result of Mass spectrometry analysis.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Pembimbing Dr. Deana Wahyuningrum, Irma Mulyani, Ph.D, Editor: Alice Diniarti

File PDF...