Selasa, 30 April 2013

TUGAS UTS KIMIA ORGANIK II


TUGAS UTS KIMOR II
          
1. Asam karboksilat dapat ditransformasi menjadi beberapa turunan. Buatlah  skema reaksi perubahan dari suatu ester menjadi amida selanjutnya target akhirnya adalah benzoil khlorida.
Jawab:
Pada tahap pertama dari kasus diatas, perubahan suatu ester menjadi suatu amida dapat dilakukan dengan cara mereaksikan suatu ester tersebut dengan amonia. Reaksi ini disebut juga dengan reaksi ammonolisis. Pada reaksi ini yang digunakan adalah etil benzoate setelah direaksikan dengan ammonia menghasilkan benzamida. Reaksinya yaitu:


Selanjutnya benzamida harus diubah telebih dahulu menjadi asam benzoat melalui reaksi hidrolisis. Berikut reaksinya:


Selanjutnya, asam benzoat  dapat ditransformasikan menjadi benzoil klorida dengan cara mereaksikan asam benzoat dengan tionil klorida. Reaksinya berikut ini:


2.Temukan manfaat dari benzoil khlorida, jelaskan bagaimana mekanisme                                     senyawa benzoil khlorida berperan.
Jawab:
Ada beberapa manfaat dari benzoil klorida ini, antara lain yaitu pada bidang produksi parfum, zat warna dan kosmetik. Selain itu benzoil klorida juga berperan dalam  membantu mempercepat proses reaksi antara fenol dengan beberapa senyawa asil klorida yang kurang reaktif untuk menghasilkan fenol benzoat. Mula-mula fenol harus diubah menjadi senyawa ionic natrium fenoksida (natrium fenat) terlebih dahulu dengan melarutkannya ke dalam larutan NaOH.


Hal ini terjadi Karena, ion fenoksida yang berasal dari senyawa fenol memiliki daya kemampuan untuk bereaksi yang tinggi terhadap senyawa benzoil klorida. Akan tetapi, pada proses reaksinya campuran antara ion fenoksida dengan benzoil klorida harus dikocok selama kurang lebih 15 menit. Sehingga dari kegiatan ini akan menghasilkan padatan fenol benzoat yang di inginkan.


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.
 Jawab:
Adapun 3 jenis turunan asam benzoat yaitu natrium benzoat, asam asetil salisilat, dan metal salisilat. Berikut strukturnya:



Adapun pengaruh efek resonansi terhadap kekuatan 3 jenis turunan asam benzoate diatas adalah pada dasarnya Teori resonansi dapat menerangkan mengapa benzene maupun senyawa turunannya sukar diadisi. Sebab, ikatan rangkap dua karbon-karbon dalam benzena maupun senyawa turunannya 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.
Sedangkan resonansi itu sndiri terjadi karena adanya delokalisasi elektron dari ikatan rangkap ke ikatan tunggal. Delokalisasi elektron yang terjadi pada benzena pada struktur resonansi adalah sebagai berikut:


Disamping itu, lambang resonasi bukan struktur nyata dari suatu senyawa, tetapi merupakan struktur khayalan. Sedangkan struktur nyatanya merupakan gabungan dari seluruh  struktur resonansinya. Hal ini pun berlaku dalam struktur resonansi benzena, sehingga benzena lebih sering digambarkan sebagai berikut:
 


4.Usulkan turunan asam benzoat yang anda gunakan pada soal no.3 dapat dibiodegradasi oleh suatu mikroorganisme, bagaimana hasil akhir penguraiannya?
Jawab:
Menurut saya, senyawa hidrokarbon aromatik terutama pada kasus ini adalah asam benzoat  dan turunannya dapat dibiodegradasi oleh mikroorganisme berupa bakteri fotosintetik anoksigenik. Bakteri ini memiliki kemampuan yang baik dari beberapa bakteri untuk melakukan degradasi secara anaerob. 
Contoh dari bakteri ini yaitu Rhodobacter dan R.palustris, merupakan kelompok yang umumnya dapat menguraikan benzoat. Bakteri fotosintetik anoksigenik memiliki gen yang  bertanggung jawab terhadap degradasi benzoat melalui jalur anaerob yang pada akhir dari penguraiannya akan menghasilkan intermediet 2-ketoksikloheksana-1-karboksil-KoA.
 Akan tetapi, ada bakteri lain yang juga mampu mendegradasi asam aromatik yaitu Pseudomonas sp. Dimana pada tahap awal jalur oksidasi benzoate melewati benzoil koenzim A dan 3-hidroksibenzoil-koenzim A. Tahap ini memiliki kemiripan dengan tahap awal degradasi anaerob  oleh bakteri sebelumnya.
 Namun, pada tahap berikutnya hanya mampu melakukan degradasi sedemikian rupa saja. Hal ini dimungkinkan karena isolat MR.1.1 yang dihasilkan pada kegiatan penapisan tidak memiliki enzim untuk tahap pemecahan cincin aromatik yang mampu meneruskan degradasi setelah katekol intermediet.













Jumat, 12 April 2013

BIODEGRADASI HIDROKARBON


Biodegradasi Hidrokarbon
Secara umum biodegradasi atau penguraian bahan (senyawa) organik oleh mikroorganisme dapat terjadi bila terjadi transformasi struktur sehingga terjadi perubahan integritas malekuler. Proses ini berupa rangkaian reaksi kimia enzimatik atau biokimia yang mutlak memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme (Shechan dalam Nugroho, 2006).

Senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi merupakan sumber karbon bagi pertumbuhan mikroorganisme, sehingga senyawa tersebut dapat didegradasi dengan baik (Nugroho, 2006).

Biodegradasi hidrokarbon oleh komunitas mikroba tergantung pada komposisi komunitas dan respon adaptif terhadap kehadiran hidrokarbon (Leahy and Colwell, 1990). Laju biodegradasi senyawa hidrokarbon kompleks dengan berat molekul besar seperti senyawa aromatik, resin, dan asfalten lebih lambat dibandingkan dengan senyawa dengan berat molekul rendah. Meski demikian beberapa studi menunjukkan bahwa degradasi pada kondisi optimum terhadap senyawa kompleks memiliki laju yang tinggi (Leahy and Colwell, 1990). Demikian juga dengan fenol dan klorofenol (Nicholson et al., 1992).

Salah satu bahan pencemar yang sering menimbulkan masalah adalah hidrokarbon aromatis. Hidrokarbon yang sering dijumpai, terutama di perairan, adalah fenol dan derivatnya dari karbonisasi batubara, bahan kimia sintetik, dan industri minyak (Semple and Cain, 1996). Senyawa fenolik ini merupakan polutan berbahaya (Dong et al. 1992). Fenol alami dapat dijumpai di berbagai tanaman. Tanin merupakan suatu kelompok senyawa polifenolik yang biasanya merupakan komponen tumbuhan, dan terdiri dari 2 kelas utama, yaitu yang terkondensasi dan hidrolisat. Disamping itu tumbuhan menghasilkan lignin yang  merupakan kelompok polifenol sekerabat dengan tanin yang sangat sulit didegradasi oleh bakteri (Gamble et al., 1996).

Permasalahan :
Pada artikel diatas disebutkan bahwa proses biodegradasi memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai dengan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme. Yang ingin saya tanyakan adalah bagaimana dengan kondisi lingkungan yang banyak mengandung logam berat? Lalu, bagaimana pengaruhnya terhadap proses biodegradasi???