SINTESIS DAN UJI AKTIVITAS TURUNAN SENYAWA STIRENA DARI VANILIN SEBAGAI SENSOR KOLORIMETRI ANION

UYUN HUSNA UTAMI, Dr. Bambang Purwono, M.Sc.;Prof. Dr. Harno Dwi Pranowo, M.Si.

2015 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Turunan senyawa stirena dan uji aktivitasnya sebagai sensor kolorimetri anion berbahan dasar vanilin telah diteliti. Senyawa 1 (asam ferulat) dan 2 (2-(4-hidroksi-3-metoksi-benzilidin)malononitril) diperoleh melalui reaksi kondensasi Knoevenagel dengan rendemen masing-masing 52,51 dan 38,60%. Senyawa 3 (3-(4-hidroksi-3-metoksi-fenil)-2-(1H-tetrazol-5-il)akrilonitril) diperoleh melalui reaksi kondensasi Knoevenagel dan reaksi sikloadisi 1,3-dipolar dengan rendemen 25,77%. Karakteristik pendeteksian anion ditentukan berdasarkan pengamatan visual dan studi spektroskopi UV-vis. Hasil uji aktivitas sensor menunjukkan bahwa senyawa 1, 2, dan 3 mengalami pergeseran batokromik sesuai dengan perubahan warna pada penambahan CN-, AcO-, F-, dan H2PO4- dalam variasi pelarut (DMSO, MeOH, dan EtOAc). Di dalam pelarut DMSO, sensitivitas dan selektivitas yang paling baik ditunjukkan terhadap CN- dibandingkan anion lainnya (F-, Cl-, Br-, I-, AcO-, dan H2PO4-) dengan perubahan warna dan pergeseran batokromik yang signifikan. Hasil pengamatan mengindikasikan bahwa senyawa 2 (dibandingkan dengan senyawa 1 dan 3) dapat meningkatkan proses transfer muatan intramolekul karena adanya gugus disianovinil. Senyawa 2 menunjukkan perubahan warna dari kuning menjadi merah muda dengan pergeseran batokromik ke daerah 540 nm pada pendeteksian CN- melalui deprotonasi proton -OH fenolik. Namun, adanya gugus 1H-tetrazol pada senyawa 3 lebih meningkatkan keasaman -NH sehingga lebih sensitif terhadap CN- (limit deteksi = 4,8 x 10-5 M) daripada senyawa 2 (limit deteksi = 1,8 x 10-5 M) dengan perubahan warna dari tidak berwarna menjadi kuning dan pergeseran batokromik ke daerah 430 nm.

Styrene derivatives and activity tested as a colorimetric anion sensor based on vanillin have been examined. The compound 1 (ferulic acid) and 2 (2-(4-hydroxy-3-methoxy-benzylidene)malononitrile) have been obtained by the Knoevenagel condensation reaction in 52.51 and 38.60% yield respectively. The compound 3 (3-(4-hydroxy-3-methoxy-phenyl)-2-(1H-tetrazole-5-yl)acrylonitrile) have been obtained by the Knoevenagel condensation and 1,3-dipolar cycloaddition reactions of vanillin in 25.77% yield. Anion sensing characteristic were determined using visual color change inspection and UV-vis spectroscopy. The activity test of anion sensing showed that in general compound 1, 2, and 3 resulted bathochromic shift allowing naked eyes color change on addition of CN-, AcO-, F-, and H2PO¬4- in various solvent (DMSO, MeOH, EtOAc). In dipolar aprotic solvent (DMSO), high sensitivity and selectivity for CN- was observed over other anions (F-, Cl-, Br-, I-, AcO-, and H2PO4-) with significant color and UV-vis spectral changes. This observation indicated that compound 2, compared to compound 1 and 3, showed more enhanced intramolecular charge transfer process due to the presense of dicyanovynil group. The compound 2 displayed an obvious color change from yellow to pink with bathochromic shift at 540 nm upon selectively detection for CN- through the deprotonation of the phenolic -OH. But the presence of 1H-tetrazole in compound 3 more enhanced acidity of -NH so that its sensitivity for CN- (4.8 x 10-5 M) was better than that of compound 2 (1.8 x 10-4 M), which displayed color change from colorless to yellow with bathochromic shift at 430 nm.

Kata Kunci : sensor anion, kolorimetri, pergeseran batokromik, transfer muatan / anion sensors, colorimetric, bathochromic shift, charge transfer