Ind. J. Chem. Res., 2016, 4(1), 344-347 344 SYNTHESIS OF COMPOUND N-PHENETYL 4-O-ACETYL FERULAMIDE FROM FERULIC ACID THROUGH INDIRECT AMIDATION METHOD Sintesis Senyawa N-fenetil 4-O-asetil ferulamida dari Asam Ferulat melalui Reaksi Amidasi Tidak Langsung Muhammad Fajar Islam 1* , Firdaus 2 , Nunuk Hariani Soekamto 2 1 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan 90245, Makassar-Indonesia 2 Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Hasanuddin, Jl. Perintis Kemerdekaan 90245, Makassar-Indonesia *Corresponding author, phone: 082349451822, email:ahmadfajr8860@gmail.com Received: June 2016 Published: July 2016 ABSTRACT Compound N-phenetyl 4-O-asetil ferulamide had been synthesized from ferulic acid and phenetylamine through esterification and indirect amidation method. Esterification reaction of ferulic acid with anhydride acetate was done in pyridine solvent at room temperature. Indirect amidation was perform by chlorination using tionyl chloride in benzene solvent at 70°C and continued by amidation with phenetylamine, catalyzed by pyridine in dichloromethane solvent at room temperature. the compound obtained is brown yellowish crystal with melting point 118-120°C. The rendemen of target compound is 53.81%. Keywords: N-phenetyl 4-O-acetyl ferulamide, ferulic acid, indirect amidation PENDAHULUAN Asam ferulat merupakan asam hidroksisinamat yang banyak ditemukan pada bagian biji, bunga, kulit, dan buah dari tumbuhan padi, gandum, nanas, dan biji kopi (Paiva et al., 2013). Asam ferulat juga ditemukan banyak pada dedak gandum, maize, barley, oats dengan rentang jumlah antara 250-470 µg/g tepung (Boz, 2015). Asam ferulat terbagi dalam konfigurasi cis- dan trans- pada rantai samping tak jenuhnya (Khumar dan Pruthi, 2014). OH O HO O Gambar 1. Struktur asam ferulat Asam ferulat merupakan senyawa yang banyak dimanfaatkan dalam bidang medis sebagai: antioksidan, antialergi, antikanker, antiinflamasi, antimikroba, antivirus, dan pengawetan makanan. Sifat antioksidannya dapat menetralisir radikal bebas (superoksida, oksida nitrat, dan radikal hidroksil) yang dapat menyebabkan kerusakan oksidatif terhadap sel dan DNA (Khumar dan Pruthi, 2014). Studi in vitro menjelaskan bahwa asam ferulat memiliki sifat antioksidan dan antikanker yang dianggap sangat berguna bagi pengobatan beberapa penyakit. Bagian struktur asam ferulat yang berfungsi sebagai sisi aktif adalah: gugus metoksi yang saling menstabilkan dengan gugus hidroksil pada cincin benzena, dan gugus asam karboksilat yang berdekatan dengan karbon tak jenuh dapat berperan lebih jauh menyediakan sisi aktif tambahan (Barone et al., 2009). Salah satu kelemahan asam ferulat adalah bersifat hidrofilik sehingga sulit menembus membran sel yang tersusun atas lipid. Sifat hidrofilik ini dapat diubah melalui reaksi amidasi dan esterifikasi (Texeira et al., 2013). Salah satu cara yang dapat ditempuh dengan menurunkan kepolaran melalui reaksi amidasi. Kepolaran yang lebih rendah menyebabkan senyawa dapat menembus dinding sel. Semakin besar konsentrasi senyawa aktif yang teradsorbsi oleh sel maka aktivitasnya semakin tinggi (Firdaus et al., 2012). Hasil penelitian Rajan et al.,(2000) menunjukkan bahwa turunan amida asam kafeat memiliki aktivitas antioksidan yang tinggi. Muh. Fajar Islam, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2016, 4(1), 344-347 345 Banyak penelitian amidasi asam hidroksisinamat yang telah dilakukan antara lain: Jitareanu et al., (2012) melakukan amidasi asam hidroksisinamat dengan menggunakan katalis benzotriazol-tris(dimethylamin)phosphomium hexafluorophosphate (BOP) dalam pelarut diklorometana. Reaksi ini dilakukan pada pada suhu 0°C. Rendemen senyawa yang diperoleh dengan katalis BOP sekitar 55%. Metode lain yang oleh (Tang, 2005) dengan katalis asam borat, (Nomura et al. 2003) yang mensintesis senyawa turunan amida dari asam ferulat dengan katalis isobutilkloroformat dalam pelarut diklorometana pada suhu -15°C dalam atmosfir nitrogen. Namun, kondisi reaksi yang sulit serta reagen dan katalis yang digunakan mahal dan sulit didapatkan. Sehingga amidasi asam ferulat dengan metode tidak langsung dipilih yang kondisi reaksi dan reagennya lebih mudah. Dalam penelitian ini, reaksi esterifikasi asam ferulat dilakukan dengan menggunakan anhidrida asetat dalam pelarut piridina pada suhu ruang (Lu dan Ralph, 1998). Dilanjutkan dengan reaksi amidasi tidak langsung yang digunakan merupakan modifikasi dari reaksi esterifikasi oleh (Helm et al., 1992) dengan mengganti alkohol dengan amina. Tahapan reaksi ini terdiri atas reaksi klorinasi menggunakan SOCl2 dilanjutkan dengan amidasi menggunakan fenetilamina yang dikatalisis dengan piridina dalam pelarut diklorometana pada suhu ruang. METODOLOGI Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: satu set alat refluks, neraca analitik, termometer, hotplate, magnetic stirrer, rotary evaporator, melting point apparatus, lampu UV, corong buchner, kolom kromatografi, spektrofotometer FT-IR Shimadzu, serta alat-alat gelas yang umum digunakan dalam laboratorium. Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini semua dalam kualitas p.a. antara lain: Asam ferulat, piridina, anhidrida asetat, benzena, tionil klorida, diklorometana, piridina, trietilamina, fenetilamina, etil asetat, n-heksana, aseton, HCl, NH4Cl, MgSO4 anhidrat, gas N2, silika gel 7733 dan 7734, plat KLT, kertas saring Whatmann 42 dan pipa kapiler. Prosedur kerja Esterifikasi Sebanyak 1 gram asam ferulat dilarutkan dalam 3 mL piridina, larutan kemudian ditambahkan 1,5 mL anhidrida asetat. Campuran diaduk selama ± 4 jam pada suhu ruang. Setelah reaksi selesai, ditambahkan 50 mL akuades dingin hingga terbentuk endapan putih. Endapan dicuci dengan akuades dan dikeringkan. Setelah kering, direkristalisasi dengan metanol panas lalu disaring. Filtrat kemudian didiamkan hingga terbentuk Kristal 4-O-asetil ferulat. Kristal yang terbentuk dianalisis kemurniannya dengan KLT 3 macam sistem eluen dan dianalisis strukturnya menggunakan spektrofotometer FT-IR Amidasi tidak langsung Sebanyak 0,5 gram kristal 4-O-asetil ferulat dilarutkan dalam benzena, ditambahkan 2 mL tionil klorida. Campuran reaksi direfluks pada suhu 70°C selama 2 jam sambil dialiri gas N2. Setelah reaksi selelsai, campuran dievaoprasi hingga diperoleh padatan kuning. Padatan kuning hasil klorinasi ditambahkan 0,58 mL fenetilamina dan dilarutkan kedalam diklorometana. Campuran ditambahkan dengan 0,15 mL piridina dan 0,3 mL trietilamina dan distirrer selama 4 jam. Setelah rekasi selesai, campuran dicuci dengan 30 mL HCl 3% dan 30 mL NH4Cl masing-masing dua kali. Hasil pencucian kemudian dikeringkan dengan MgSO4 anhidrat dan dievaporasi. Senyawa target dimurnikan dengan kolom gravitasi. Hasil pemurnian senyawa target kemudian diuji titik leleh, analisis kemurnian dengan KLT 3 macam sistem eluen, serta analisis struktur dengan spektrofotometer FT-IR HASIL DAN PEMBAHASAN Senyawa N-fenetil 4-O-asetil ferulamida telah disintesis melalui tahapan reaksi esterifikasi,dan amidasi tak langsung. Tahap pertama dengan reaksi esterifikasi dilakukan untuk menghindari pembentukan polimer ferulat, karena dapat terjadi reaksi esterifikasi antara gugus –OH fenolik dengan gugus karboksilat antara molekul asam ferulat. Hasil dari reaksi asetilasi berupa kristal putih dengan titik leleh 194-196°C dengan rendemen sebesar 77%. Analisis KLT senyawa 4-O-asetil ferulat menunjukkan bahwa senyawa telah murni Muh. Fajar Islam, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2016, 4(1), 344-347 346 dengan adanya satu noda pada tiga macam sistem eluen (Gambar 2). Gambar 2. Kromatogram KLT produk tahap esterifikasi Data hasil FT-IR menunjukkan bahwa reaksi esterifikasi telah berhasil ditandai dengan hilangnya serapan –OH fenolik pada bilangan gelombang 3300 cm -1 . Hal ini juga diperkuat dengan munculnya serapan pada bilangan gelombang 1761 cm -1 yang mengindikasikan adanya gugus C=O ester yang berasal dari gugus asetil (Gambar 3). Gambar3. Spektrum FT-IR senyawa 4-O-asetil ferulat Reaksi klorinasi dilakukan dengan mereaksikan antara 4-O-asetil ferulat dengan tionil klorida, pada suhu 70°C. Reaksi tersebut dialiri gas N2 yang berfungsi untuk mendorong gas SO2 keluar yang merupakan produk samping reaksi. Hasil reaksi berupa padatan kekuningan dilanjutkan dengan reaksi amidasi menggunakan fenetilamina dengan katalis piridina serta trietilamina untuk menjerap HCl yang terbentuk. Hasil yang diperoleh berupa padatan kecoklatan dengan titik leleh 118-120°C. Hasil kromatogram KLT pada Gambar 4 menunjukkan hanya satu noda pada masing-masing sistem eluen sehingga disimpulkan bahwa senyawa N- fenetil 4-O-asetil ferulamida telah murni. Gambar 4. Kromatogram KLT senyawa N-fenetil 4-O-asetil ferulamida Data spektrum FT-IR senyawa N-fenetil 4- O-asetil ferulamida secara lengkap dilihat pada Gambar 5 membuktikan bahwa reaksi amidasi telah berhasil ditandai hilangnya serapan melebar pada bilangan gelombang antara 3000-2500 cm -1 menunjukkan hilangnya gugus –OH karboksilat. Adanya serapan tajam pada 3400-3200 cm -1 menunjukkan adanya N-H, serapan C-N amida pada 1281cm -1 ,serapan C=O amida pada 1654 cm -1 . Serapan-serapan lain yang menjelaskan struktur senyawa N-fenetil 4-O-asetil ferulamida dijelaskan dalam Tabel 1. Gambar 5. Spektrum FT-IR senyawa N-fenetil 4- O-asetil ferulamida Tabel 1. Spektrum FTIR senyawa N-fenetil 4-O- asetil ferulamida Bilangan Gelombang (Cm -1 ) Gugus Hasil sintesis Teoritis 3249 3400-3100 N-H amida 3076 3150-3050 Aromatic 2927 3000-2850 C-H alkana 1764 1750 C=O ester 1610 dan 1454 1600 dan 1450 C=C aromatic 1654 1650 C=O amida 1475 dan 1373 1450 dan 1375 CH3 metoksi 1281 1300 C-N amida 904 dan 792 900 dan 810 Benzena trisubstitusi Muh. Fajar Islam, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2016, 4(1), 344-347 347 KESIMPULAN Senyawa N-fenetil 4-O-asetil ferulamida dapat disintesis dengan metode amidasi tidak langsung. Rendemen senyawa yang diperoleh sebesar 53,81 %, dan titik leleh senyawa sebesar 118-120°C DAFTAR PUSTAKA Barone, E., Calabrese, V., & Mancuso, C., 2009, Ferulic acid and its therapeutic potential as a hormetin for Age-related Diseases. Biogerontology, 10(2) Boz, H., 2015, Ferulic Acid in Cereals – a Review. Czech J. Food Sci., 33 (1),1–7. Firdaus, Soekamto, N. H., Permatasari, N. U., Seniwati, Makmun, Sukarti, 2012, Sintesis Senyawa Turunan Sekunder dan Tersier p- kumaramida dan Uji Aktivitasnya sebagai Antitumor Sel Leukemia P-388. Indonesia Chimica Acta, 5(2), 10-16. Helm, R. D., Ralph, J., & Hatfield, R. D., 1992, Synthesis of feruloylated and p- coumaroylated methyl glicoside. carbohydrate research, 229 , 183-194. Jitraenu, A., Tataringa, G., Zbanovic, A.-M., Tuchilus, C., Balan, M., & Stancescu, U. (2013). Cinnamic acid Derivatives and 4- Aminoantipyrine Amides – Synthesis and Evaluation of Biological Properties. Research Journal of Chemical Sciences, 3(3) , 09-13. Khumar, N., & Pruthi, V., 2014, Potential applications of ferulic acid from natural sources. Biotechnology Report, 4 , 86-93. Lu, F., & Ralph, J., 1998, Facile Synthesis of 4- Hydroxycinnamyl p-Coumarates. J. Agric. Food Chem., 46 , 2911−2913. Nakamura, K., Nakajima, T., Aoyama, T., & Okitsu, S., 2014, One-pot esterification and amidation of phenolic acids. Tetrahedron, 30, 1-11. Nomura, E., Kashiwada, A., Hosoda, A., Nakamura, K., Morishita, H., Tsuno, T., 2003, Synthesis of Amide Compounds of Ferulic Acid and Their Simulatory Effect on Insulin Secretion In Vitro. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 11 , 3807-3813. Paiva, B. L., Goldbeck, R., dos Santos, W. D., & Squina, F. M., 2013, Ferulic acid and derivatives: molecules with potential application in Pharmaceutical Field. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, 49(2), 395-411. Rajan, P., Vedernikova, I., Cos, P., Berghe, D. V., Augustyns, K., & Haemers, A., 2001, Synthesis and Evaluation of Cafeic Acid Amides as Antioxidants. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 11 , 215-217. Sarangi, P. K., & Sahoo, H. P., 2010, Ferulic acid production from wheat bran using Staphylococcus aureus. NewYork Science Journal , 79-81. Sharmaa, P., 2011, Cinnamic acid derivatives: A new chapter of various pharmacological activities. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 3(2) , 403-423. Tang, 2005, Boroc Acid Catalyzed Amide Formation From Carboxylic Acid and Amines N-Benzyl-4-Phenylbutyramide, Org.Syn.,81: 262 Texeira, J. Gaspar, A. Garrido, E.M. Garrido, J. Borges, F., 2013, Hydroxycinamic Acid Antioxidants: An Electrochemical Overview, BioMed Research International.