Flavonoid adalah senyawa fenol alam yang
terdapat dalam hampir semua tumbuhan. Di
dalam tumbuhan flavonoid biasanya berikatan dengan gula sebagai glikosida. Molekul yang berikatan dengan gula tadi disebut aglikon.
Aglikon flavonoid terdapat dalam berbagai bentuk struktur,semuanya mengandung kerangka dasar dengan 15 atom karbon, dimana dua cincin benzen
(C6) terikat pada satu rantai propan (C3) sehingga
membentuk suatu susunan (C6-C3-C6) dengan
struktur 1,3-diarilpropan. Senyawa-senyawa flavonoid terdiri dari beberapa
jenis, bergantung pada tingkat oksidasi rantai propan dari sistem
1,3-diarilpropan.
Dari struktur diatas dapat diketahui bahwa flavonoid
terdiri dari ikatan-ikatan sebagai berikut:
Ikatan rangkap karbon – karbon C=C (aromatik)
Ikatan rangkap karbon – oksigen C=O (keton)
Ikatan tunggal karbon – oksigen C–O (eter)
Ikatan tunggal karbon – hidrogen C – H (aromatik)
Ikatan tunggal oksigen – hidrogen O – H (fenol)
Dari ikatan-ikatan yang terdapat pada struktur flavonoid dapat diketahui kekhasan signal dan intensitas serapan pada spektrum IR:
Ikatan rangkap karbon – karbon C=C : mempunyai penyerapan cahaya pada daerah serapan 1500 – 1600 cm-1 dengan intensitas serapan sedang dan tajam.
Ikatan rangkap karbon – oksigen C=O : merupakan salah satu penyerapan yang sangat berguna, yang bisa ditemukan pada daerah sekitar 1705 – 1725 cm-1 dengan intensitas serapan kuat dan tajam.
Ikatan tunggal karbon – oksigen C–O : mempunyai penyerapan dalam ‘daerah sidik jari’, yang yang bisa ditemukan pada daerah sekitar antara 1000 – 1300cm-1,dengan intensitas serapan lemah dan melebar.
Ikatan tunggal karbon – hidrogen C – H : mempunyai penyerapan cahaya yang terjadi pada daerah serapan 3050-3150 cm-1, dengan intensitas serapan lemah dan tajam akibat rentangan C – H aromatik.
Ikatan tunggal oksigen – hidrogen O – H : menyerap sinar yang berbeda-beda, tergantung pada kondisi lingkungannya. Ikatan O – H ini akan sangat mudah dikenali dalam sebuah asam karena akan menghasilkan intensitas serapan lebar atau lembah yang sangat luas pada daerah sekitar 3200-3500 cm-1.
Ikatan rangkap karbon – karbon C=C (aromatik)
Ikatan rangkap karbon – oksigen C=O (keton)
Ikatan tunggal karbon – oksigen C–O (eter)
Ikatan tunggal karbon – hidrogen C – H (aromatik)
Ikatan tunggal oksigen – hidrogen O – H (fenol)
Dari ikatan-ikatan yang terdapat pada struktur flavonoid dapat diketahui kekhasan signal dan intensitas serapan pada spektrum IR:
Ikatan rangkap karbon – karbon C=C : mempunyai penyerapan cahaya pada daerah serapan 1500 – 1600 cm-1 dengan intensitas serapan sedang dan tajam.
Ikatan rangkap karbon – oksigen C=O : merupakan salah satu penyerapan yang sangat berguna, yang bisa ditemukan pada daerah sekitar 1705 – 1725 cm-1 dengan intensitas serapan kuat dan tajam.
Ikatan tunggal karbon – oksigen C–O : mempunyai penyerapan dalam ‘daerah sidik jari’, yang yang bisa ditemukan pada daerah sekitar antara 1000 – 1300cm-1,dengan intensitas serapan lemah dan melebar.
Ikatan tunggal karbon – hidrogen C – H : mempunyai penyerapan cahaya yang terjadi pada daerah serapan 3050-3150 cm-1, dengan intensitas serapan lemah dan tajam akibat rentangan C – H aromatik.
Ikatan tunggal oksigen – hidrogen O – H : menyerap sinar yang berbeda-beda, tergantung pada kondisi lingkungannya. Ikatan O – H ini akan sangat mudah dikenali dalam sebuah asam karena akan menghasilkan intensitas serapan lebar atau lembah yang sangat luas pada daerah sekitar 3200-3500 cm-1.
Senyawa flavonoid mempunyai struktur C6
– C3 – C6. Salah satu contoh flavonoid adalah Quercetin.
Dari struktur di atas maka dapat
diketahui semua ikatan yang ada dalam quercetin. Yaitu: O – H, C – O, C = C, C
– C, C = O, C – H.
Spektrum IR Kuersetin
Spektrum IR
senyawa hasil isolasi memberikan informasi adanya puncak serapan gugus hidroksil
pada bilangan gelombang 3369 cm. Gugus
hidroksil ini merupakan regang -OH terikat (dapat berikatan hidrogen), OH
terikat terlihat pada bilangan gelombang 3450-3200 cm yang membentuk pita lebar dengan intensitas yang
kuat. Adanya gugus hidroksil ini juga diperkuat dengan munculnya ulur -C-O-
pada daerah 1272-1143 cm. Pita serapan
pada bilangan gelombang 2956 cm menunjukkan adanya regang C-H alifatik dan diperkuat
dengan munculnya serapan pada 1498-1359 cm menunjukkan adanya ulur C-H. Adanya
regang -C=O karbonil ditunjukkan oleh serapan pada bilangan gelombang 1658 cm. Pita serapan pada bilangan gelombang 1606 cm1 menunjukkan adanya regang -C=C-. Pita serapan pada
bilangan gelombang 1574 cm mengindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi
merupakan senyawa aromatik, diperkuat dengan munculnya serapan pada bilangan gelombang
821 cm, mengindikasikan
adanya dua H yang bertetangga dalam cincin aromatik.
Quercetin dengan IR
Flavonoid dari ekstrak metanol tumbuhan benalu teh. Tahap awal isolasi senyawa avonoid dari tumbuhan benalu teh dilakukan dengan metode maserasi meng-gunakan pelarut metanol. Pemisahan dan pemurnian senyawa dilakukan dengan teknik kromatografi kolom vakum dan kromatografi kolom gravitasi. Penentuan kemurnian senyawa hasil isolasi dilakukan dengan kromatografri lapis tipis dan penentuan titik leleh. Identifikasi senyawa hasil isolasi dilakukan dengan spektrofotometer ultraviolet dan spektrofotometer inframerah.
Prosedur Penelitian
Ekstraksi dan isolasi. Benalu teh dikumpulkan dari perkebunan teh Pagar Alam Sumatera Selatan.
Sampel dikeringanginkan kemudian dihaluskan hingga menjadi serbuk kering. Bubuk kering benalu teh sebanyak 1 kg dimaserasi dengan metanol sebanyak 3 2; 5 liter. Maserat dipekatkan dengan rotary evaporator hingga diperoleh ekstrak kental metanol sebanyak 20 g.
Uji kemurnian dan identifikasi senyawa hasil isolasi
Kemurnian senyawa hasil isolasi diuji dengan KLT dan uji titik leleh. Senyawa hasil isolasi
dikatakan murni jika memperlihatkan satu noda pada pola KLT dengan berbagai variasi campuran eluen dan memperlihatkan range titik leleh yang sempit (< 2 C). Senyawa murni dikarakterisasi dengan spektrofotometer UV, spektrofotometer Inframerah, untuk mengidentifikasi struktur senyawa
avonoid hasil isolasi.
Fraksi E4;2;2 (F1) membentuk kristal dan memperlihatkan pola noda utama. Uji kemurnian dilakukan dengan kromatogra lapis tipis (KLT) menggunakan eluen yang berbeda yaitu mtc: aseton: metanol (6,5:3,5: 0,5), mtc: aseton (2: 8) dan mtc: metanol (8,5:1,5), masing-masing mempunyai harga Rf 0,5. 0,7 dan 0,5 (Tabel 1). Hasil KLT menunjukkan noda tunggal pada lampu UV dan berwarna kuning setelah diberi pereaksi penampak noda serium sulfat pada plat KLT (Gambar 1).
dikatakan murni jika memperlihatkan satu noda pada pola KLT dengan berbagai variasi campuran eluen dan memperlihatkan range titik leleh yang sempit (< 2 C). Senyawa murni dikarakterisasi dengan spektrofotometer UV, spektrofotometer Inframerah, untuk mengidentifikasi struktur senyawa
avonoid hasil isolasi.
Fraksi E4;2;2 (F1) membentuk kristal dan memperlihatkan pola noda utama. Uji kemurnian dilakukan dengan kromatogra lapis tipis (KLT) menggunakan eluen yang berbeda yaitu mtc: aseton: metanol (6,5:3,5: 0,5), mtc: aseton (2: 8) dan mtc: metanol (8,5:1,5), masing-masing mempunyai harga Rf 0,5. 0,7 dan 0,5 (Tabel 1). Hasil KLT menunjukkan noda tunggal pada lampu UV dan berwarna kuning setelah diberi pereaksi penampak noda serium sulfat pada plat KLT (Gambar 1).
Tabel 1: Data KLT senyawa hasil isolasi (F1) dengan berbagai eluen
MTC Aseton Metanol Rf KLT
MTC Aseton Metanol Rf KLT
6 3,5 0,5 0,5 A
2 8 0 0,7 B
8,5 0 1,5 0,5 C
Uji kemurnian kristal F1 hasil isolasi dengan berbagai eluen menunjukkan noda tunggal, sehingga diduga 14408-34 kristal sudah murni. Pengukuran titik leleh kristal senyawa hasil isolasi memberikan nilai 177-179 C.Hasil ini lebih memperkuat dugaan bahwa kristal sudah murni. Hasil uji tokimia yang dilakukan terhadap senyawa hasil isolasi dengan logam Mg dan HCl memperlihatkan warna merah. Hal ini mengindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi tersebut adalah senyawa golongan avonoid. Identifikasi senyawa hasil isolasi dengan teknik spektroskopi :
2 8 0 0,7 B
8,5 0 1,5 0,5 C
Uji kemurnian kristal F1 hasil isolasi dengan berbagai eluen menunjukkan noda tunggal, sehingga diduga 14408-34 kristal sudah murni. Pengukuran titik leleh kristal senyawa hasil isolasi memberikan nilai 177-179 C.Hasil ini lebih memperkuat dugaan bahwa kristal sudah murni. Hasil uji tokimia yang dilakukan terhadap senyawa hasil isolasi dengan logam Mg dan HCl memperlihatkan warna merah. Hal ini mengindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi tersebut adalah senyawa golongan avonoid. Identifikasi senyawa hasil isolasi dengan teknik spektroskopi :
Senyawa hasil isolasi (16 mg) berupa
serbuk kuning. T.L. 177-179_C memberikan serapan UV _max (log ") pada
pita I 348 nm dan pita II 255 nm. Spektrum UV senyawa hasil isolasi (F1)
dalam pelarut
metanol menunjukkan serapan maksimal pita I pada panjang gelombang 348 nm yang berasal dari cincin B yang terkonjugasi dengan gugus karbonil menbentuk sistem sinamoil. Pada pita II serapan maksima muncul pada panjang gelombang 255 nm yang berasal dari konjugasi sistem benzoil pada cincin A[4]. Ini termasuk dalam jarak panjang maksimum avonol dengan 3-OH tersubstitusi. Keterangan diatas menunjukkan bahwa senyawa hasil isolasi F1 adalah avonoid kelompok avonol. Penambahan NaOH pada senyawa hasil isolasi menyebabkan terjadinya pergeseran batokromik sebesar 39 nm (pita I) dengan kekuatan serapan yang meningkat yang menunjukkan adanya 4'-OH , serta terbentuknya pita baru pada 338 nm menunjukkan adanya gugus 7-OH. Penambahan pereaksi geser NaOAc menyebabkan pergeseran batokromik 16 nm pada pita II menunjukkan gugus 7-OH. Dan setelah penambahan NaOAc+asam borat menyebabkan pergeseran pada pita 1 kearah batokromik sebesar 20 nm menunjukkan gugus orto-diOH pada cincin B karena pada gugus ini terbentuk kompleks dengan asam borat. Penambahan pereaksi geser AlCl3 digunakan untuk menunjukkan terbentuknya kompleks tak tahan asam dengan gugus orto dihidroksil,terjadi pergeseran.
Berdasarkan analisa data spektrum UV diduga senyawa F1 adalah golongan avonoid yang tersubstitusi 3,3',4',5 dan 7. Pengukuran serapan senyawa hasil isolasi (F1) dengan spektroskopi IR menunjukkan serapan karakteristik pada bilangan gelombang.
Spektrum IR senyawa hasil isolasi memberikan informasi adanya puncak serapan gugus hidroksil pada bilangan gelombang 3369 cm. Gugus hidroksil ini merupakan regang -OH terikat (dapat berikatan hidrogen), OH terikat terlihat pada bilangan gelombang 3450-3200 cm yang membentuk pita lebar dengan intensitas yang kuat. Adanya gugus hidroksil ini juga diperkuat dengan munculnya ulur -C-O- pada berbagai eluen
_max
Pita MeOH NaOH NaOAc NaOAc+ AlCl3 AlCl3 As.Boraks +HCl
I 348 387 352 368 421 399
II 255 338 340 260 340 270
III 204 271 263 203 274 204
daerah 1272-1143 cm. Pita serapan pada bilangan gelombang 2956 cm menunjukkan adanya regang C-H alifatik dan diperkuat dengan munculnya serapan pada 1498-1359 cm menunjukkan adanya ulur C-H. Adanya regang -C=O karbonil ditunjukkan oleh serapan pada bilangan gelombang 1658 cm. Pita serapan pada bilangan gelombang 1606 cm menunjukkan adanya regang -C=C-. Pita serapan pada bilangan gelombang 1574 cm mengindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi merupakan senyawa aromatik, diperkuat dengan munculnya serapan pada bilangan gelombang 821 cm mengindikasikan adanya dua H yang bertetangga dalam cincin aromatik.
Tabel 3: Karakteristik gugus-gugus dari spektrum IR
senyawa hasi isolasi F1 (k adalah bilangan gelombang)
k (cm) Pita Intensitas Gugus Dugaan
3369 Lebar Kuat Regang O-H
2956 Tajam Sedang Regang C-H alifatik
1658 Tajam Kuat Regang C=O
1606 Tajam Kuat Regang C=C
1574 Tajam Sedang Regang C=C Ar
1498-1359 Tajam Sedang Ulur C-H
1272-1143 Tajam Sedang Ulur C-O
821 Tajam Sedang Ulur C=C-H Ar
Berdasarkan spektrum UV dan IR diduga bahwa senyawa hasil isolasi (F1) merupakan senyawa golongan avonoid yang tersubstitusi oleh gugus alifatik dan gugus karbonil dengan usulan struktur sebagaimana Gambar
Kesimpulan
metanol menunjukkan serapan maksimal pita I pada panjang gelombang 348 nm yang berasal dari cincin B yang terkonjugasi dengan gugus karbonil menbentuk sistem sinamoil. Pada pita II serapan maksima muncul pada panjang gelombang 255 nm yang berasal dari konjugasi sistem benzoil pada cincin A[4]. Ini termasuk dalam jarak panjang maksimum avonol dengan 3-OH tersubstitusi. Keterangan diatas menunjukkan bahwa senyawa hasil isolasi F1 adalah avonoid kelompok avonol. Penambahan NaOH pada senyawa hasil isolasi menyebabkan terjadinya pergeseran batokromik sebesar 39 nm (pita I) dengan kekuatan serapan yang meningkat yang menunjukkan adanya 4'-OH , serta terbentuknya pita baru pada 338 nm menunjukkan adanya gugus 7-OH. Penambahan pereaksi geser NaOAc menyebabkan pergeseran batokromik 16 nm pada pita II menunjukkan gugus 7-OH. Dan setelah penambahan NaOAc+asam borat menyebabkan pergeseran pada pita 1 kearah batokromik sebesar 20 nm menunjukkan gugus orto-diOH pada cincin B karena pada gugus ini terbentuk kompleks dengan asam borat. Penambahan pereaksi geser AlCl3 digunakan untuk menunjukkan terbentuknya kompleks tak tahan asam dengan gugus orto dihidroksil,terjadi pergeseran.
Berdasarkan analisa data spektrum UV diduga senyawa F1 adalah golongan avonoid yang tersubstitusi 3,3',4',5 dan 7. Pengukuran serapan senyawa hasil isolasi (F1) dengan spektroskopi IR menunjukkan serapan karakteristik pada bilangan gelombang.
Spektrum IR senyawa hasil isolasi memberikan informasi adanya puncak serapan gugus hidroksil pada bilangan gelombang 3369 cm. Gugus hidroksil ini merupakan regang -OH terikat (dapat berikatan hidrogen), OH terikat terlihat pada bilangan gelombang 3450-3200 cm yang membentuk pita lebar dengan intensitas yang kuat. Adanya gugus hidroksil ini juga diperkuat dengan munculnya ulur -C-O- pada berbagai eluen
_max
Pita MeOH NaOH NaOAc NaOAc+ AlCl3 AlCl3 As.Boraks +HCl
I 348 387 352 368 421 399
II 255 338 340 260 340 270
III 204 271 263 203 274 204
daerah 1272-1143 cm. Pita serapan pada bilangan gelombang 2956 cm menunjukkan adanya regang C-H alifatik dan diperkuat dengan munculnya serapan pada 1498-1359 cm menunjukkan adanya ulur C-H. Adanya regang -C=O karbonil ditunjukkan oleh serapan pada bilangan gelombang 1658 cm. Pita serapan pada bilangan gelombang 1606 cm menunjukkan adanya regang -C=C-. Pita serapan pada bilangan gelombang 1574 cm mengindikasikan bahwa senyawa hasil isolasi merupakan senyawa aromatik, diperkuat dengan munculnya serapan pada bilangan gelombang 821 cm mengindikasikan adanya dua H yang bertetangga dalam cincin aromatik.
Tabel 3: Karakteristik gugus-gugus dari spektrum IR
senyawa hasi isolasi F1 (k adalah bilangan gelombang)
k (cm) Pita Intensitas Gugus Dugaan
3369 Lebar Kuat Regang O-H
2956 Tajam Sedang Regang C-H alifatik
1658 Tajam Kuat Regang C=O
1606 Tajam Kuat Regang C=C
1574 Tajam Sedang Regang C=C Ar
1498-1359 Tajam Sedang Ulur C-H
1272-1143 Tajam Sedang Ulur C-O
821 Tajam Sedang Ulur C=C-H Ar
Berdasarkan spektrum UV dan IR diduga bahwa senyawa hasil isolasi (F1) merupakan senyawa golongan avonoid yang tersubstitusi oleh gugus alifatik dan gugus karbonil dengan usulan struktur sebagaimana Gambar
Kesimpulan
Sebanyak 16 mg serbuk kuning dengan titik leleh 177-179 C telah berhasil diisolasi dari 20 g ekstrak
kental metanol tumbuhan benalu teh (Scurulla at- ropurpurea. BL. Dans). Berdasarkan analisa spek- troskopi dan uji tokimia diduga senyawa hasil isolasi adalah 3,3',4',5,7-pentahidroksi
avon (Kuersetin) dengan struktur gambar di bawah ini : .
Permasalahan :
1. Penambahan NaOH pada senyawa hasil isolasi menyebabkan terjadinya
pergeseran batokromik sebesar 39 nm (pita I) dengan kekuatan serapan
yang meningkat yang menunjukkan adanya 4'-OH , serta terbentuknya pita
baru pada 338 nm menunjukkan adanya gugus 7-OH. Penambahan pereaksi
geser NaOAc menyebabkan pergeseran batokromik 16 nm pada pita II
menunjukkan gugus 7-OH. Dan setelah penambahan NaOAc+asam borat
menyebabkan pergeseran pada pita 1 kearah batokromik sebesar 20 nm
menunjukkan gugus orto-diOH pada cincin B. dari uraian diatas, yang jadi masalah saya, apakah keterkaitan atau hubungan antara penambahan suatu reaksi yang dapat mempengaruhi atau menyebabkan terjadinya pergeseran suatu serapan? dan bagaimana pergeseran tersebut dapat menunjukkan adanya gugus-gugus yang berbeda-beda seperti gugus 4-OH, Orto-diOH?
2. Pada 1498-1359 cm menunjukkan adanya ulur C-H, Pita serapan pada bilangan gelombang 1606 cm1 menunjukkan adanya regang -C=C, darimana kita bisa mengetahui adanya ulur atau adanya regang dalam penentuan struktur flavonoid dgn spektrum IR?