Perpustakaan Digital ITB

Asam galat (asam 3,4,5- trihidroksibenzoat, disimbolkan sebagai H4G) merupakan salah satu senyawa polifenol yang dikenal sebagai antioksidan yang baik. Sebagai senyawa polifenol, asam galat dapat juga bertindak sebagai ligan dan membentuk ikatan koordinasi dengan ion logam transisi. Asam galat juga merupakan asam poliprotik, yang dapat mengalami berbagai tahap ionisasi dalam air dengan nilai pKa1 = 4,0, pKa2 = 8,7, pKa3 = 11,4, dan pKa4 > 13. Kesetimbangan asam galat dalam air tersebut dapat menghasilkan beberapa ion yaitu ion H3G?, H2G?2?, HG3?, dan G4?. Oleh karena itu, pembentukan senyawa kompleks ion logam transisi dengan asam galat sangat dipengaruhi oleh pH larutan. Beberapa peneliti melaporkan bahwa asam galat dapat membentuk kompleks mononuklir dengan ion logam transisi M(II) (M = Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cd) dan ion galat sebagai ligan bidentat yang menggunakan atom O gugus fenolik posisi 3 dan 4 sebagai atom donor. Selain itu, asam galat juga dapat bertindak sebagai ligan jembatan dan menghasilkan kompleks polimerik dengan kerangka MOF. Berdasarkan studi kompleks mononuklir sebelumnya, ikatan koordinasi antara ion logam transisi dengan ligan galat melalui gugus fenolik yang memiliki nilai pKa yang lebih besar dibandingkan gugus karboksilat. Nilai pKa terkecil untuk asam galat terletak pada gugus karboksilat, sehingga gugus karboksilat akan jauh lebih mudah untuk mengalami deprotonasi dan lebih berpotensi menjadi gugus donor daripada gugus fenolik untuk kompleks mononuklir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meneliti kompleks mononuklir Cu(II) dan Mn(II) dan ligan galat dengan atom O pada karboksilat dan fenolik yang terdeprotonasi sebagai atom donor. Penelitian dilakukan secara komputasi menggunakan metode DFT (Density Functional Theory) dengan pendekatan B97-3c dan B3LYP LANL2DZ D4 untuk mempelajari struktur dan parameter elektronik dari kompleks tersebut, termasuk potensinya sebagai antioksidan. Dari hasil penelitian, didapatkan bahwa kompleks mononuklir Cu(II)-galat dan Mn(II)-galat lebih stabil dengan atom O gugus karboksilat pada ligan galat sebagai atom donor. Hal ini ditunjukkan dengan nilai ?E kompleks dengan atom O gugus karboksilat pada ligan galat bernilai negatif, sedangkan nilai ?E kompleks dengan atom O gugus fenolik pada ligan galat bernilai positif. Berdasarkan optimasi struktur, kompleks Cu(II)-galat lebih stabil dalam bentuk koordinasi 4 dibandingkan dengan koordinasi 6. Geometri kompleks Cu(II)-galat adalah segiempat planar. Analisis FMO (Frontier Molecular Orbital) menunjukkan bahwa Cu(II)-galat lebih mudah menangkap elektron, sedangkan Mn(II)-galat lebih mudah melepaskan elektron. Studi potensi antioksidan menunjukkan bahwa kompleks Cu(II)-galat lebih berpotensi sebagai antioksidan melalui mekanisme HAT (Hydrogen Atom Transfer).