Asetilasi Pembuatan Asetalinida Polsri.doc

ASETILASI PEMBUATAN ASETALINIDA 1.

TUJUAN PERCOBAAN  Mampu mereaksikan Asam Asetat 

2.

Glasial

untuk

mendapatkan

Asetanilida. Mampu menganalisa kemurniannya dan menentukan titik leleh.

ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN  Alat yang digunakan  Erlenmeyer  Gelas kimia  Corong  Gelas ukur  Kaca arloji  Labu buchner  Pipet ukur  Bola karet  Spatula  Wadah es  Batu didih  Batang pengaduk  Hot plate  Neraca analitik  Bahan yang digunakan  Analin (C6H5NH2)  Asam Asetat Glasial (CH3COOH)  Karbon aktif  Aquadest

3.

DASAR TEORI Asetanilida merupakan senyawa turunan asetil amina aromatis yang

digolongkan sebagai amida primer, di mana satu atom hidrogen pada anilin digantikan dengan satu gugus astil, asetilinida berbentuk butiran berwarna putih tidak larut dalam minyak parafin dan larut dalam air dengan bantuan kloral anhidrat. Asetanilida atau sering disebut phenilasetamida mempunyai rumus molekul C6H5NHCOCH3 dan berat molekul 135,16 gr/mol. Asetanilida pertama kali ditemukan oleh Friedel Kraft pada tahun 1872 dengan cara mereaksikan asethopenon dengan NH2OH sehingga terbentuk aasetophenon oxime yang kemudian dengan

bantuan katalisa dapat diubah

menjadi asetanlida. Pada tahun 1899 Beckmand menemukan astenanilida dari reaksi antara benzilsianida dan H2O dengan katalis HCl. Pada tahun 1905 Weaker menemukan asetanilida dari anilin dan asam asetat.  Macam – Macam Proses Ada beberapa proses pembuatan asetanilida, yaitu: 

Pembuatan Asetanilida dari asam asetat anhidrid dan aniline Larutan benzene dalam satu bagian anilin dan 1,4 bagian asam asetat anhidrat direfluks dalam sebuah kolom yang dilengkapi dengan jaket sampai tidak ada anilin yang tersisa. 2 C6H5NH2 + (CH2CO)2O

2C6H5NHCOCH3 + H2O

Campuran reaksi disaring, kemudian kristal dipisahkan dari air panasnya dengan pendinginan, sedangkan filtratnya direcycle kembali. Pemakaian asam asetat anhidrad dapat diganti dengan asetil klorida. 

Pembuatan Asetanilida dari Asam Asetat dan Aniline Metode ini merupakan metode awal yang masih digunakan karena lebih ekonomis. Anilin dan asam asetat berlebih 100% direaksikan dalam sebuah tangki yang dilengkapi dengan pengaduk. C6H5NH2 + CH3COOH

C6H5NHCOCH3 + H2O

Reaksi berlangsung selama 6 jam pada suhu 150oC – 160oC. Produk dalam keadaan panas dikristalisasi dengan menggunakan kristalizer. 

Pembuatan Asetanilida dari Ketene dan Aniline Ketene (gas) dicampur kedalam anilin di bawah kondisi yang diperkenankan akan menghasilkan asetanilida. C6H5NH2 + H2C=C=O



C6H5NHCOCH3

Pembuatan Asetanilida dari Asam Thioasetat dan Aniline Asam Thioasetat direaksikan dengan Anilin dalam keadaan dingin akan menghasilkan Asetanilida dengan membebaskan H2S. Dalam perancangan pabrik asetanilida ini digunakan proses antara asam asetat dengan anilin. Pertimbangan dari pemilihan proses ini adalah: a. Reaksinya sederhana b. Tidak menggunakan katalis sehingga tidak memerlukan alat untuk regenerasi katalis dan tidak perlu menambah biaya yang digunakan untuk membeli katalisa sehingga biaya produksi lebih murah.

 Kegunaan produk Asetanilida banyak digunakan dalam industri kimia, antara lain: a. Sebagai bahan baku pembuatan obat – obatan b. Sebagai zat awal pembuatan penicilium c. Bahan pembantu dalam industri cat dan karet d. Bahan intermediet pada sulfon dan asetilklorida  Sifat Fisika dan Kimia 1. Anilin  Sifat fisika Rumus molekul Berat molekul Titik didih normal Suhu kritis Tekanan kritis Wujud Warna Spesifik gravity  Sifat kimia  Halogenasi senyawa

: C6H5NH2 : 93,12 gr/mol : 184,4oC : 426oC : 54,4 atm : cair : Jernih : 1,024 g/mL anilin dengan brom dalam larutan sangat

encer menghasilkann endapan 2,4,6 tribromo anilin

 Pemanasan anilin hipoklorid dengan senyawa anilin sedikit berlebih pada tekanan sampai 6 atm menghasilkan sennyawa diphenilamine.  Hidrogenasi kataitik pada fase cair pada suhu 135 – 170oC dan tekanan 50 – 500 atm menghasilkan 80% cyclohexamine (C6H11NH2). Sedangkan hidrogenasi anilin pada fase uap dengan menggunakan katali nikel menghasilkan 95% cyclohexamine.  Nitrasi anilin dengan asam nitrat pada suhu – 20oC menghasilkan mononitroanilin, dan nitrasi anilin dengan nitrogen oksda cair pada suhu 0oC menghasilkan 2,4 dinitrophenol. 2. Asam Asetat  Sifat fisika Rumus molekul : CH3COOH Berat moleku : 6,053 gr/mol Titik didih normal : 117,9oC Titik leleh : 16,7oC Suhu kritis : 321,6oC Tekanan kritis : 57,2 atm Wujud : cair Warna : jernih Panas pembakaran : 208,34 kkal/mol Panas penguapan : 96,8 kal/gr (118oC)  Sifat kimia  Dengan alkohol menghasilkan proses esterifikasi  R-OH + CH3COOH    

CH3COOR + H2O

Pembentukan garam keasaman 2 CH3COOH + Zn (CH3COO)2 Zn2+ + H Konversi ke klorida – klorida asam CH3COOH + PCl3 3CH3COOCl + H3PO3

 Pembentukan ester  CH3COOH + CH3CH2OH + H+

CH3COOC2H5 + H2O

 Reaksi dari halida dengan ammoniak  CH3COOHCl + ClCH2COOHNH3 NH2CH2COOH 3. Asetanilida  Sifat fisika Rumus molekul

: C6H5NHCOCH3

NH2CH2COONH H +

Berat molekul : 135,16 g/mol Titik didih normal : 305oC Titik leleh : 114,16oC Berat jenis : 1,21 g/mL Suhu kritis : 843,5oC Titik beku : 114oC Wujud : Padat Warna : Putih Bentuk : Butiran/kristal  Sifat kimia  Pirolisis dari asetanilida menghasilkan N-diphenil urea, anilin, benzene dan hydrocyanic acid.  Asetanilida merupakan bahan ringan yang stabil di bawah kondisi biasa, hidrolisa dengan alkil cair atau dengan larutan asam mineral cair dalam keadaan panas akan kembali ke bentuk semula.  Adisi sodium dalam larutan panas Asetanilida di dalam Xilena menghasilkan N-Sodium Derivative.  C6H5NHCOCH3 + HOH C6H5NH2 + CH3COOH  Bila dipanaskan dengan Phospor Pentasulfida menghasilkan Thio Asetanilida (C6H5NHC5CH3)  Bila ditreatment dengan HCl, Asetanilida dalam larutan asam asetat menghasilkan 2 garam (2C6H5NHC5CH3)  Dalam larutn yang mengandung Pottasium

Bikarbonat

menghasilkan N-Bromo Asetanilida.  Nitrasi Asetanilida dalam larutan Asam Asetat menghasilkan PNitro Asetanilida.  Tinjauan Proses Secara Umum Asetanilida dibuat dari reaksi antara anilin dengan asam asetat. Produknya berupa kristal yang dimurnikan dengan kristalisasi. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: C6H5NH2 + CH3COOH

C6H5NHCOCH3 + H2O

 Dasar Reaksi Proses pembuatan asetanilida pada intinya adalah mereaksikan anilin dengan asam asetat berlebih yang berlangsung sesuai dengan reaksi: C6H5NH2 + CH3COOH C6H5NHCOCH3 + H2O  Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi pembuatan Asetanilida disebut juga dengan reaksi asilasi amida yang diberikan oleh Fessenden, sebagai berikut: Mula – mula anilin bereaksi dengan asam asetat membentuk suatu amida dalam keadaan transisi, kemudian diikuit dengan reduksi H2O membentuk Asetanilida.

4.

PROSEDUR PERCOBAAN 1. Memasukkan 30ml anilin dan 40 ml asam asetat glasial dan batu didih ke dalam gelas kimia 250ml dan memanaskan selama 15 menit dengan hot plate, penangas air hingga mendidih dan mendidihkan  selama 30 menit. 2. Menuang secara perlahan ke dalam gelas kimia 250ml yang diletakkan di dalam wadah es + air. 3. Membiarkan hingga terbetuk kristal, apabila sulit terbentuk, gores bagian dalam gelas kimia dengan pengaduk kaca untuk mempercepat terbentuknya kristal, membiarkan hingga seluruh kristal terbentuk. 4. Menyaring dengan corong buchner menggunakan kertas saring. 5. Menambahkan karbon aktif dan 150ml air aquadest ke kristal yang terbentuk di dalam gelas kimia 400ml dan memanaskan dengan hot plate hingga seluruh kristal larut. Mengulangi langkah 2 hingga 4. 6. Mengeringkan pada suhu ruang di atas lembaran kertas saring, menimbang hasil.

5.

DATA PENGAMATAN - Kertas saring - Kertas saring + kristal Asetanilida - Kristal Asetanilida

6. HASIL PENGAMATAN

: 0,6 gr : 9,245 gr : 8,6450 gr

20 ml anilin + 40 ml Terjadi perubahan asam asetat glasial warna menjadi lebih pekat dan mengeluarkan bau menyengat

Campuran anilin & asam Tidak terjadi asetat dipanaskan perubahan warna dan bau masih menyengat

Campuran anilin yang telah dipanaskan didinginkan di wadah es + air

Suhu campuran menurun & terjadi endapan di bawah gelas kimia yang merupakan kristal

Campuran anilin disaring Mendapatkan kristal dengan corong bucher + yang berwarna coklat kertas saring kekuning -kuningan

Kristal yang telah Mendapatkan disaring dipanaskan lagi putih asetil dan diberi 1 sendok karbon aktif lalu disaring lagi

kristal

7.

PERHITUNGAN  Neraca massa (Teori) Mol asetat

=

= = 0,6994 mol

Mol anilin

=

= = 0,2194 mol

CH3COOH

+

C6H5NH2

C6H5NHCOCH3

+

H2O

m

0,6994

0,2194

-

-

b

0,2194

0,2194

0,2194

0,2194

s

0,48

-

0,2194

0,2194

Input

Output

Komponen CH3COOH

mol 0,6994

gr 41,9989

mol 0,48

gr 28,824

C6H5NH2

0,2194

20,4327

-

-

C6H5NHCOCH3

-

-

0,2194

29,6541

H2O Total

-

62,4316

0,2194

3,9525 62,4306

LR

= C6H5NHCOCH3

ER

= CH3COOH

% konversi ER = = 31,36 %

100 %

% konversi LR =

100 %

= 100 %  Neraca massa (praktek) Mol asetalinida = =

CH3COOH

+

0,0639 mol

C6H5NH2

C6H5NHCOCH3

+

H2O

m

0,6994

0,2194

-

-

b

0,0639

0,0639

0,0639

0,0639

s

0,6355

0,1555

0,0639

0,0639

Input

Output

Komponen CH3COOH

mol 0,6994

gr 41,9989

mol 0,6355

gr 38,1617

C6H5NH2

0,2194

20,4327

0,1555

14,4817

C6H5NHCOCH3

-

-

0, 0639

8,6367

H2O Total

-

62,4316

0, 0639

1,1511 62,4312

% yield

=

100 %

= =

100 % 29,1527 %

LR

= C6H5NH2

ER

= CH3COOH

% konversi LR =

100 %

= 29,1248 % % konversi ER =

100 %

= 9,13 % 8. ANALISA PERCOBAAN Pada percobaan kali ini kami melakukan percobaan pembuatan asetanilida dengan bahan baku anilin & asam asetat glasial dengan perbandingan volume 20 ml : 40 ml. Anilin dan asam asetat mempunyai sifat volatil mudah menguap & memiliki bau yang menyengat. Warna campuran dari dua larutan ini adalah coklat pekat, dan warna coklat sendiri berasal dari warna anilin. Langkah awal yang dilakukan adalah memanaskan larutan sampai mendidih dengan suhu

115oC selama 30 menit dengan tambahan

batu didih untuk mengurangi panas yang mendadak. Setelah dipanaskan campuran langsung didinginkan dalam wadah es dan air. Pendinginan dengan wadah es untuk membentuk produk yaitu asetanilida yang berwujud kristal padatan, proses pembentukan kristal dapat dipercepat dengan penggoresan pada dinding gelas kimia. Setelah terbentuk, kristal campuran disaring agar terpisah antara larutan dan kristal. Kristal yang terbentuk lalu dipanaskan dengan 150 ml aquadest dan 1 sendok karbon aktif, dengan tujuan karbon aktif akan menyerap atau menangkap air yang terkandung dalam kristal asetalinida sehingga kristal yang didapat akan berwarna putih. Lalu dilakukan lagi penyaringan agar mendapat kristal yang lebih murni. 9. KESIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan: - Berat asetanilida (produk) = 8,6490 gr - % yield secara praktek = 29,1527 % - Teori : konversi ER = 31,36 %

-

Praktek :

konversi LR = 100 % konversi ER = 9,13% konversi LR = 29,1248 %

10. DAFTAR PUSTAKA POLSRI. 2018. Penuntun Praktikum Satuan Proses 1. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.