UTS KIMOR II

UJIAN MID SEMESTER

ICE LELY T SITOHANG

A1C111053

MATAKULIAH         : Kimia Organik II

SKS                            : 3SKS

WAKTU                     : Mulai  Rabu, 24 April sampai dengan 1 Mei 2013 jam 24.00

PENGAMPU             : Dr. Syamsurizal, M.Si

1.  Asam karboksilat dapat ditransformasi menjadi beberapa turunan. Buatlah skema reaksi perubahan dari suatu ester menjadi amida selanjutnya target akhirnya adalah benzoil khlorida.

 

2.    Temukan manfaat dari benzoil khlorida, jelaskan bagaimana mekanisme senyawa benzoil khlorida berperan.

Benzoil peroksida digunakan untuk mengobati Jerawat antara penggunaan lainnya. Hal ini biasanya dibuat dengan mereaksikan natrium peroksida dengan benzoil klorida.

Benzoil peroksida secara perlahan melepaskan oksigen aktif  yang memberikan efek bakteriostatik juga mempunyai efek keratolitik dan mengeringkan sehingga dapat menunjang efek pengobatan.

Produk anti jerawat yang beredar di pasaran pada saat ini sudah sangat banyak, dengan berbagai bentuk dan kemasan,  seperti krim, lotion ataupun gel. Namun, pilihan yang banyak diminati adalah gel, gel merupakan sistem semi padat yang terdiri dari suspensi partikel anorganik kecil atau molekul organic besar terpenetrasi oleh suatu cairan. Kelabihan produk anti jerawat dengan bentuk gel antara lain adalah mudah mengering, mudah dicuci, tidak lengket dan terasa dingin di kulit.

Obat anti jerawat lain yang sangat terkenal adalah benzoyl peroksida, benzoyl peroksida merupakan salah satu zat yang dapat mengurangi bakteri p. acne penyebab infeksi pada jerawat. Zat ini, pada umumnya digunakan untuk acne vulgaris, aman untuk anak-anak, dewasa, serta ibu yang sedang hamil.

Gel benzoyl peroksida ini juga, telah banyak beredar di pasaran, dengan menggunakan basis HPMC (Hydroxy Propyl, Methyl Celullose). Penggunaan nya dapat secara tunggal ataupun secara kombinasi dicampur dengan bahan lain, dengan  perbandingan 2,5 dan 10%.

Benzoil peroksida adalah peroksida organik pertama yang disiapkan oleh sintesis disengaja. Tulisan ini dibuat dengan memperlakukan benzoil klorida dengan peroksida barium, reaksi yang mungkin berikut ini stoikiometri :

2 C ₆ H ₅ C (O) Cl + BaO ₂ → [C ₆ H ₅ C (O)] ₂ O ₂ + BaCl ₂

Benzoil peroksida biasanya disiapkan oleh mengobati hidrogen peroksida dengan benzoil klorida .

Ikatan oksigen-oksigen dalam peroksida lemah. Jadi benzoil peroksida mudah mengalami homolysis (pemotongan simetris), membentuk radikal bebas :

[C ₆ H ₅ C (O)] ₂ O ₂ → 2 C ₆ H ₅ CO ₂ ^•

Simbol ^• menunjukkan bahwa produk tersebut radikal, yaitu, mengandung paling tidak satu elektron tidak berpasangan. Spesies tersebut sangat reaktif. Homolysis ini biasanya disebabkan oleh pemanasan. Para paruh peroksida benzoil adalah satu jam pada 92 ° C Pada 131 ° C, waktu paruh adalah satu menit. 

Benzoil peroksida rusak kena kulit, menghasilkan asam benzoat dan oksigen, baik yang secara signifikan beracun. Penting untuk dicatat bahwa keamanan produk dekomposisi tidak berarti bahwa substansi itu sendiri adalah aman, karena benzoyl peroxide itu tindakan sebagai agen pengoksidasi yang sangat penting. Hidrogen peroksida bisa korosif karena sifat oksidasi, tetapi terurai untuk membentuk air dan oksigen. Natrium hipoklorit (umumnya dikenal sebagai "pemutih") juga berbagi sifat ini, tetapi disproportionates untuk membentuk produk berbahaya seperti natrium

3.    Bila benzoil khlorida dikonversi menjadi asam benzoat. Buatlah tiga contoh turunan asam benzoat sebagai model, kemudian jelaskan pengaruh efek resonansi terhadap kekuatan tiga jenis asam benzoat yang anda modelkan.

Asam Benzoat dan Turunannya
• Asam asetil salisilat atau lebih dikenal dengan sebutan aspirin atau asetosal yang biasa digunakan sebagai obat penghilang rasa sakit (analgesik) dan penurun panas (antipiretik). Oleh karena itu aspirin juga digunakan sebagai obat sakit kepala, sakit gigi, demam dan sakit jantung. Penggunaan dalam jangka panjang dapat menyebabkan iritasi lapisan mukosa pada lambung sehingga menimbulkan sakit maag, gangguan ginjal, alergi, dan asma.

Asam asetil salisilat

• Natrium benzoat yang biasa ggunakan sebagai pengawet makanan dalam kaleng.

Natrium Benzoat

• Metil salisilat adalah komponen utama obat gosok atau minyak angin.

Metil Salisilat

RESONANSI

• benzoil klorida direaksikan dengan asam asetat menghasilkan suatu asam asetil salisilat dan HCl. Seperti kita ketahui resonansi terjadi karena adanya delokalisasi ikatan rangkap ke ikatan tunggal. Sehingga faktor resonansi tersebut mempengaruhi keasaman senyawa. Pada reaksi ini delokalisasi yang terjadi dimana muatan negatif sekitar oksigen mengikat CH₃ pada asam asetilsalisilat tersebut yang menyebabkan resonansi. Sehingga asam asetilsalisilat mempunyai tingkat keasaman yang besar.

C₆H₅COCl + CH₃COOH → C₆H₅COOCH₃COOH

Pada reaksi ini, resonansi terjadi pada delokalisasi lebih jauh dari muatan Na, sehingga menyebabkan keasaamn dari suatu asamnya.

C₆H₅COCl + Na(OH)₂ → C₆H₅COO^- + Na²⁺

• .      Apabila benzoil klorida di reaksikan dengan kalsium hidroksida dalam air, dengan bantuan besi sebagai katalis akan menghasilkan suatu kalsium benzoat pada proses ini resonansi terjadi pada delokalisasi atom oksigen terhadap kalsium. Resonansi ini menyebabkan muatan negatif O jauh pada muatan positif yang terdapat pada Ca²⁺

C₆H₅COCl + Ca(OH)₂ → C₆H₅COO^- + Ca²⁺

Resonansi terjadi karena adanya delokalisasi elektron dari ikatan rangkap ke ikatan tunggal. Delokalisasi elektron yang terjadi pada benzena pada struktur resonansi adalah sebagai berikut:

Hal yang harus diperhatikan adalah, bahwa lambang resonasi bukan struktur nyata dari suatu senyawa, tetapi merupakan struktur khayalan. Sedangkan struktur nyatanya merupakan gabungan dari semua struktur resonansinya.

Teori resonansi dapat menerangkan mengapa benzena sukar diadisi. Sebab, ikatan rangkap dua karbon-karbon dalam benzena terdelokalisasi dan membentuk semacam cincin yang kokoh terhadap serangan kimia, sehingga tidak mudah diganggu. Oleh karena itulah reaksi yang umum pada benzena adalah reaksi substitusi terhadap atom H tanpa mengganggu cincin karbonnya.

4.    Usulkan turunan asam benzoat yang anda gunakan pada soal no.3 dapat dibiodegradasi oleh suatu mikroorganisme, bagaimana hasil akhir penguraiannya?

Pseudomonas and Bacillus spp

Degradasi asam 2-hidroksibenzoat
Telah terdokumentasi dengan baik bahwa asam 2-hidroksibenzoat (Asam salisilat) oksidatif dekarboksilasi untuk menghasilkan katekol oleh salisilat hidroksilase di Pseudomonas spp.
(16, 53, 73). Hidroksilasi asam salisilat pada C5 posisi untuk menghasilkan asam gentisic juga telah diamati pada Rhodococcus (35, 83), Lignobacter (5) dan Micrococcus
spp. (25, 37) seperti ditunjukkan pada Gambar. 1A. Grund et al. (35) menunjukkan adanya dua rute yang berbeda dalam genera Streptmyces dan Amycolatopsis. Streptomyces olivaceiscleroticus, Streptomyces niger DSM 40302 dan Amycolatopsis sp. DSM 43.387 dan 43.888 dikonversi asam salisilat untuk katekol (Gambar 1A). Namun, Streptomyces umbvinus DSM 40.278 dikonversi asam salisilat untuk Asam gentisic. Enzim salisilat hidroksilase juga telah telah dimurnikan dan ditandai dari berbagai mikroorganisme oleh penulis yang berbeda (81, 92). Salisilat 1-hidroksilase telah dipelajari secara ekstensif dan merupakan salah satu model enzim untuk flavin mengandung monooxygenases (85, 86,
88). Salisilat lain enzim 5-hidroksilase yang membentuk Asam gentisic, membutuhkan biasa kofaktor CoA dan ATP (32). Suemori et al. (82) dimurnikan dan ditandai tiga jenis oxygenases monohydroxybenzoate, Salisilat 5 -hidroksilase, 3-hydroxybenzoate 6-hydroxyalse dan 4-hydroxybenzoate 3-hidroksilase dari Rhodococcus erythropolis S1. Efek dari berbagai substrat pertumbuhan pada induksi enzim yang terlibat dalam jalur degradasi
tiga asam monohydroxybenzoic dipelajari.

Degradasi asam 3-hidroksibenzoat
Asam 3-hidroksibenzoat mungkin terdegradasi melalui protocatechuic asam dengan 3-hydroxybenzoate 4-hidroksilase (6,35, 56, 77) atau asam gentisic oleh 3-hydroxybenzoate 5 -
hidroksilase (12, 25, 26, 32, 35, 37, 43) atau melalui 2,3-Dihydroxybenzoic asam dengan 3-hydroxybenzoate 2-hidroksilase (70, 79). Jalur degradatif dari 3-hidroksibenzoat Asam ditunjukkan pada Gambar. 1A. Grund et al. (35) menunjukkan bahwa dalam Amycolatopsis genus, saring DSM 43.387 dimetabolisme asam 3-hidroksibenzoat melalui protocatechuic
asam dan dideteksi 3-hydroxybenzoate 4-hidroksilase dan Protocatechuate kegiatan 3,4-dioxygenase. Selanjutnya, lain Amycolatopsis ketegangan, DSM 43.388, dikonversi 3-hidroksibenzoat asam asam gentisic. Hidroksilase 3-Hydroxybenzoate dimurnikan dan ditandai dari Rhodococcus ertythropolis S1 (81) dan Pseudomonas aeruginosa (33, 58).
Degradasi asam 4-hidroksibenzoat Telah menunjukkan bahwa asam 4-hidroksibenzoat adalah
terdegradasi menjadi asam protocatechuic oleh 4-hydroxybenzoate 3 - Gambar. 1. Degradasi asam monohydroxybenzoic: A. 2-hidroksibenzoat Asam B. 3 - asam hidroksibenzoat, dan C. Asam 4-hidroksibenzoat. 56 Karegoudar dan Kim J. Microbiol. hidroksilase (14, 41, 45, 55, 84) seperti ditunjukkan pada Gambar. 1C. 4 -Hidroksilase hydroxybenzoate adalah anggota dari kelas monooxygenases flavin-dependen. Enzim ini mengkatalisis konversi asam 4-hidroksibenzoat ke protocatechuic asam, langkah menengah dalam degradasi aromatik
senyawa dalam bakteri tanah. Enzim ini telah dimurnikan dari sistem bakteri yang berbeda oleh berbagai peneliti (75, 72, 89). Enzim dari Pseudomonas fluorescens adalah salah satu yang paling ekstensif dipelajari flavoprotein aromatik monohydroxylase. Sifat katalitik dan biofisik enzim ini telah diselidiki secara rinci (28). Ini enzim menunjukkan spesifisitas yang sempit. Struktur dan mekanisme dari hidroksilase 4-hidroksibenzoat dari Pseudomonas
fluorescens dan Pseudomonas sp. CBS3 juga telah telah dipelajari secara lebih rinci (30, 89). Struktur Enzim ini tidak biasa karena tidak ada yang jelas tempat pengikatan NADPH koenzim. Telah diamati bahwa induksi serampangan hidroksilase 4-hidroksibenzoat pada semua substrat yang catabolized melalui asam protocatechuic.

biodegradasi plastik

1. Biodegradasi

Biodegradasi atau degradasi biotik adalah degradasi kimia bahan (polimer misalnya) disebabkan oleh tindakan yang terjadi secara alami mikroorganisme seperti bakteri, jamur dan ganggang (degradasi kimia yang tidak melibatkan aktivitas biologis didefinisikan sebagai degradasi abiotik) (Stevens 2002). Sebagai hasil biodegradasi menghasilkan karbon dioksida dan / atau metana dan air. Jika oksigen saat ini biotik degradasi yang terjadi adalah degradasi aerobik dan karbon dioksida dihasilkan. Jika tidak ada oksigen tidak tersedia, degradasi biotik adalah degradasi anaerobik, dan metana diproduksi bukan karbon dioksida. Dalam beberapa kondisi kedua gas yang dihasilkan. Mineralisasi didefinisikan sebagai konversi biodegradable bahan atau biomassa untuk gas (seperti karbon dioksida,metana, dan nitrogen senyawa), air, garam dan mineral, dan biomassa sisa. Mineralisasi selesai ketika semua bahan biodegradable atau biomassa dikonsumsi dan semua karbon di dalamnya diubah menjadi karbon dioksida. mineralisasi Lengkapi mewakili rendering dari semua unsur kimia menjadi siklus biogeokimia alami (Bonhomme et al, 2003).

Biasanya, ada dua langkah yang terlibat dalam biodegradasi polimer :

a.        Teknik (penggilingan), kimia (iradiasi dengan ultraviolet sinar; mis fotodegradasi), atau degradasi termal. Selama tahap ini, mikroskopis jamur dan bakteri, atau agen biologi lainnya (cacing tanah, serangga, akar tanaman, bahkan tikus), bisa juga fragmen produk (biofragmentation). Tahap pertama sangat berguna, karena dapat menyebabkan peningkatan permukaan materi terkena microbodies terjadi di tahap kedua.

b.        Tahap kedua berhubungan dengan biodegradasi Sensu Stricto. Microbodies menyerang dan mencerna produk, yang diubah oleh-produk yang adalah berasimilasi oleh microbodies, hasil akhir menjadi CO2 atau CH4, air dan produksi biomassa. Ini tahap kedua sering diabaikan akan mencuat dalam pertama (Bonhomme et al, 2003).

2.Faktor yang Mempengaruhi Biodegradasi

Biodegradasi pada dasarnya proses transfer elektron . Biologi energi diperoleh melalui oksidasi bahan dikurangi. enzim mikroba mengkatalisasi transfer elektron. Elektron akan dihapus dari organik substrat untuk menangkap energi yang tersedia melalui proses oksidasi. Elektron bergerak melalui pernapasan atau transfer elektron rantai (jalur metabolisme) terdiri dari serangkaian senyawa ke terminal akseptor elektron . Sebagian besar dari mikroba penduduk di tanah tergantung pada oksigen sebagai terminal akseptor elektron untuk metabolisme. Hilangnya oksigen menginduksi perubahan dalam kegiatan ini dan komposisi mikroba tanah populasi. Anaerobik fakultatif organisme (yang dapat menggunakan oksigen ketika hadir atau dapat beralih ke alternatif akseptor elektron, seperti nitrat dan sulfat, dalam ketiadaan oksigen) dan organisme anaerobik wajib menjadi dominan ketika oksigen tidak tersedia, namun aerobik biodegradasi biasanya lebih efisien (Stevens, 2002).

           

Untuk mikroflora (jamur, bakteri dan sejenisnya) untuk mengkonversi dan mengasimilasi karbon dalam substrat apapun, sejumlah kriteria yang harus dipenuhi. substrat harus dapat dibasahi air, dan molekul konstituen harus cukup kecil bahwa jumlah yang sangat besar ujung rantai mereka dapat diakses pada permukaan material (Billingham, 2004). Hidrokarbon termoplastik adalah bioinert karena mereka hidrofobik, dan karena sifat mekanik baik mereka memerlukan sangat tinggi berat molekul, yang mengarah ke rantai diakses sangat sedikit berakhir. Juga tahan terhadap hidrolisis (dan untuk alasan ini tidak dapat hydrobiodegrade) dan oksidasi dan biodegradasi karena kehadiran anti-oksidan, dan stabilisator aditif  (Billingham, 2004).

Berbagai macam bahan organik mudah terdegradasi dalam kondisi aerobik. Dalam metabolisme aerobik, O2 adalah terminal akseptor elektron. Ketika  biodegradasi berikut pola ini, populasi mikroba cepat beradaptasi dan mencapai kepadatan tinggi. Akibatnya, laju biodegradasi cepat menjadi terbatas oleh laju pasokan oksigen atau beberapa gizi, bukan kapasitas mikroba yang melekat untuk menurunkan polimer atau kontaminan lainnya . Beberapa senyawa organik juga bisa diturunkan dalam kondisi anaerobik. Ketika oksigen tidak ada, nitrat (NO₃), sulfat (SO₄), ferric besi (Fe³⁺), mangan (Mn³⁺, Mn⁴⁺), dan bikarbonat
(HCO3 -) dapat berfungsi sebagai akseptor elektron terminal, jika mikrobamemiliki sistem enzim yang sesuai (Stevens, 2002).

Dalam kondisi anaerobik, laju degradasi biasanya dibatasi oleh laju reaksi yang melekat pada aktif mikroorganisme; adaptasi lambat, membutuhkan bulan atau tahun, dan hasil aktivitas metabolisme dalam pembentukan tidak lengkap teroksidasi, zat organik sederhana, seperti asam organik, dan oleh-produk seperti metana atau hidrogen gas. Mikroorganisme membantu menguraikan bahan organik di lingkungan laut serta. Banyak faktor yang mempengaruhi kekuatan potensial dan laju yang terjadi secara alami biodegradasi di situs tertentu, seperti sebagai: kadar air tanah, porositas, temperatur tanah, pH tanah, ketersediaan O2, kehadiran mikroba yang cocok, kehadiran kontaminan dan konsentrasi mereka, ketersediaan nutrisi, kehadiran akseptor elektron lainnya, redoks potensial dll ( Matsunaga, 2000).

 Khusus untuk polimer biodegradable dalam tanah, tingkat di biodegradasi yang terjadi tergantung pada kondisi tanah seperti suhu, kadar air (ukuran dari konsentrasi air), tingkat aerasi (ukuran konsentrasi oksigen), keasaman (ukuran konsentrasi asam) dan konsentrasi mikroorganisme sendiri. Di bawah sangat tidak menguntungkan kondisi laju degradasi dapat dikurangi menjadi hampir nol (Calmon 1998). Suhu rendah sangat menghambat degradasi dalam tanah. Kadar air tanah juga penting, melainkan mendukung degradasi hidrolitik. Aerasi mendukung oksidatif degradasi dan tingkat aerasi menentukan apakah biotik degradasi aerobik atau anaerobik atau keduanya-mengambil tempat. Meskipun ada banyak bakteri yang berkembang pada lingkungan bebas oksigen, ada banyak lagi yang menggunakan oksigen. degradasi biotik juga mensyaratkan bahwa tanah dapat menjadi mikroba aktif. Tingkat degradasi biotik dapat dikurangi menjadi hampir nol dalam lingkungan steril, atau ketika konsentrasi mikroorganisme sangat rendah atau bahkan jika material tidak benar-benar biodegradable (Stevens, 2002).

Banyak metabolit berbahaya dapat dihasilkan mikrobiologis dalam berbagai lingkungan. Produk ini dapat merupakan ancaman substantif dengan pertumbuhan,  kesehatan, atau kekuatan manusia dan berbagai hewan dan tumbuhan, sehingga menentukan dampak lingkungan dari biodegradasi tersebut. Apa mikroorganisme lakukan untuk kimia yang mungkin dari sangat penting bagi kesehatan manusia, produktivitas pertanian atau populasi dalam ekosistem alam. Secara biologis aktif metabolit terbentuk dari racun tidak selalu beracun. Kadang-kadang, mungkin stimulasi (Martin,1994).

3.Biodegradable Polimer

Ini di luar lingkup pekerjaan ini untuk menyajikan analitis ikhtisar berbagai bahan biodegradable. Hanya beberapa informasi umum ditawarkan di bagian ini
mendukung tujuan utama dari karya ini. Biodegradasinya merupakan fenomena yang kompleks sulit untuk diukur. Sebagaimana dinyatakan di atas, bahan mungkin dianggap''''biodegradable jika dapat ditampilkan di luar keraguan bahwa hal itu sepenuhnya dan lingkungan aman terdegradasi oleh microbodies dalam kondisi khusus. Hasilnya adalah pembentukan air, CO₂ dan / atau CH₄, dan mineral dan biomassa baru, tanpa meninggalkan unsur-unsur beracun untuk
lingkungan dan apa pun tetap atau fragmen. polimer Biodegradable mungkin terjadi secara alami atau dapat disintesis dengan cara kimia (Chandra dan Rustgi, 1998).

Biodegradable polimer dapat dibagi secara umum menjadi tiga kelompok:
1.Polimer alam seperti pati, selulosa, protein, poli-b-hidroksibutirat
2.Polimer alam yang dimodifikasi secara kimia biologis atau (Misalnya selulosa asetat, ester  

    lignoselulosa,polyalkanoate,Kopolimer...)
3.Polimer sintetik mudah terurai diubah (Dll dikomplekskan atau dicampur) dengan menambahkan alam biodegradable komponen (pati, selulosa reklamasi,
karet alam, dll) (dicatat bahwa campuran non-biodegradable polimer dengan alam terurai bahan yang tidak dan tidak boleh dianggap menjadi bahan biodegradable (Gomes, 2004). Polimer sintesis dapat berasal dari pengolahan tanaman yang ditanam untuk tujuan ini atau oleh produk lainnya tanaman (sumber daya terbarukan) atau mungkin berasal dari petrokimia bahan baku (sumber daya yang tidak terbarukan).

Biodegradable polimer membentuk kelas unik bahan yang menciptakan konsep yang sama sekali baru ketika awalnya diusulkan sebagai biomaterial. Artinya, untuk pertama kalinya, sebuah bahan melakukan aplikasi struktural dirancang harus benar-benar diserap dan menjadi lebih lemah dari waktu ke waktu (Arnaud et al 1994). Konsep ini diterapkan pertama kali berhasil dengan Catgut jahitan dan kemudian dengan hasil yang diperdebatkan banyak lagi, tulang fiksasi piring dan pin. Kemudian, bahan biodegradable juga diperkenalkan untuk pertanian aplikasi. Tinjauan sistematis biodegradable materi dan contoh-contoh bahan yang benar-benar terurai digunakan dalam pertanian, seperti film mulsa, pot bunga dan terkontrol-release pupuk, dapat ditemukan dalam literatur (Shogren,2003). Salah satu prototipe plastik biodegradable yang digunakan dalam pertanian Mater-Bi. Ini adalah biodegradable dan bahan termoplastik yang larut dalam air, berdasarkan pati, dikomplekskan dengan poliester biodegradable. 

 

 

permasalahannya:

secara kimia untuk mendegradasi plastik dibutuhkan waktu yang sangat lama karena  plastik terbuat dari polimer sintetik yang tahan lama dan tidak mudah mereput..

 

• apakah kuantitas mikroorganisme mempengaruhi degradasi plastik tersebut? jika ya, mengapa plastik tetap sulit di degradasi.

• dapatkan laju degradasi plastik dipercepat? bagaimana cara kerjanya?