Derivatisasi

Derivatisasi

proses kimiawi untuk mengubah suatu senyawa menjadi senyawa lain yang mempunyai sifat-sifat yang sesuai untuk dilakukan analisis menggunakan kromatografi gas (menjadi lebih mudah menguap)

Alasan Dilakukannya Derivatisasi :

• Senyawa-senyawa tersebut tidak memungkinkan dilakukan analisis dengan GC terkait dengan volatilitas dan stabilitasnya.
• Untuk meningkatkan batas deteksi dan bentuk kromatogram. Beberapa senyawa tidak menghasilkan bentuk kromatogram yang bagus (misal puncak kromatogram saling tumpang tindih) atau sampel yang dituju tidak terdeteksi, karenanya diperlukan derivatisasi sebelum dilakukan analisis dengan GC.
• Meningkatkan volatilitas, misal senyawa gula. Tujuan utama derivatisasi adalah untuk meningkatkan volatilitas senyawa-senyawa yang tidak mudah menguap (non-volatil). Senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah biasanya tidak mudah menguap karena adanya gaya tarik-menarik inter molekuler antara gugus-gusug polar karenanya jika gugus-gugus polar ini ditutup dengan cara derivatisasi akan mampu meningkatkan volatilitas senyawa tersebut secara dramatis.
• Meningkatkan deteksi, misal untuk kolesterol dan senyawa-senyawa steroid.
• Meningkatkan stabilitas. Beberapa senyawa volatil mengalami dekomposisi parsial karena panas sehingga diperlukan derivatisasi untuk meningkatkan stabilitasnya.

·         Meningkatkan batas deteksi pada penggunaan detektor tangkap elektron (ECD)

Alasan Tambahan Yang Terkait :

-         Senyawa tersebut memungkinkan dilakukan analisis dengan KG terkait dengan volatilitas dan stabilitasnya

-         Untuk meningkatkan batas deteksi dan bentuk kromatogram. Beberapa senyawa tidak menhasilkan bentuk kromatogram yang bagus(misal pucak kroatogram yang tumpang tindih) atau sampel yang dituju tidak terdeteksi, oleh karena itu diperlukan derivatisasi sebelum dilakukan analisis dengan kromatografi gas

-         Meningkatkan volatilitas, misal senyawa gula. Tujuan utama derivatisasi adalah untk meningkatkan volatilitas senyawa-senyawa yang tidak mudah menguap(non-volatil). Senyawa-senyawa dengan dengan berat molekul rendah biasanya tidak mudah menguap karena adanya gaya tarik menarik inter molekuler antara gugus-gugus polar, karenanya jika gugus-gugus polar ini ditutup dengan cara derivatisasi, maka akan mampu meningkatkan volatilitas senyawa tersebut secara dramatis

-         Meningkatkan deteksi, misal untuk kolesterol dan senyawa-senyawa steroid

-         Meningkatkan stabilitas. Beberapa senyawa volatil mengalami dekomposisi parsial karena panas sehingga diperlukan derivatisasi untuk meningkatkan stabilitasnya

-         Meningkatkan batas deteksi pada penggunaan detektor tangkap elektron (ECD)

-         Menurunkan volatilitas suatu senyawa yang terlalu volatile

-         Senyawa polar yang umumnya akan menyerap permukaan aktif dari column, dibuat kurang polar dengan derivatisasi

Penjelasan :

-         Esterifikasi à

Digunakan untuk membuat derivat gugus karboksil. Pengubahan gugus karboksil menjadi esternya akan meningkatkan volatilitas karena akan menurunkan ikatan hidrogen. Derivatisasi dengan esterifikasi dapat dilakukan dengan cara esterifikasi Fisher biasa dalam asam kuat, menurut reaksi:

                                                H atau BF₃

R-OH + R’-COOH                                   R’-COOR

Ester metil paling banyak digunakan, meskipun demikian ester etil, propil, dan butil juga sering dimanfaatkan untuk derivatisasi ini. Ester alifatik yang lbih panjang dibuat dengan tujuan untuk menurunkan volatilitas, meningkatkan respon detektor, meningkatkan resolusi atau daya pisah dari bahan pengganggu, dan meningkatkan resolusi dari senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang hampir sama

-         Asilasi à

Jika sampel yang diuji mengandung fenol, alkohol, atau amin primer atau sekunder maka sering digunakan derivatisasi dengan asilasi yang merupakan reaksi yang paling umum. Derivatisasi dengan cara ini dilakukan dengan menggunakan asam asetat. Asilasi pada umumnya memberikan bentuk kromatogram yang baik.Asilasi dilakukan dengan menggunakan perfluoroanhidrida yang murni atau dalam pelarut, misalnya asetonitril dan etil asetat

-         Alkilasi  à

Digunakan untuk menderivitasi alkohol, fenol, amina primer dan sekunder, imida, dan sulfhidril.Derivat dapat dibuat dengan sintesis Wiliamson, yakni alkohol atau fenol ditambah alkil atau benzil halida dengan adanya basa

-         Sililasi à

Derivat silil saat ini digunakan untuk menggantikan eter alkil untuk analisis sampel yang bersifat polar yang tidak mudah menguap.Derivat yang paling sering dibuat adalah trimetilsilil.

Derivatisasi dengan cara sililasi mempunyai beberapa keuntungan:

Dapat dilakukan dalam vial kaca dengan tutup bersekrup yang dilapisi dengan teflon.

   Eter silil mudah dibuat untuk banyak gugus fungsi., dll

-         Kondensasi à

Reaksi kondensasi dapat digunakan untuk derivatisasi amina yang mana pereaksinya mengandung gugus karbonil.Amina primer bereaksi dengan keton membentuk enamin atau bereaksi dengan karbon disulida membentuk isotiosianat.Aseton dan siklobutanon bereaksi dengan amin primer membentuk enamin yang menghasilkan puncak tunggal dalam KG

-         Siklisasi à

Penutupan gugus polar melalui siklisasi dilakukan pada senyawa yang mengandung 2 gugus fungsi yang kira-kira sangat mudah dibuat heterosiklis beratom 5 atau 6.Beberapa heterosiklis yang terbentuk adalah ketal, boronat, triazin, dan fosfit.Asam amino juga bereaksi dengan anhidrida asam atau klorida membentuk azlakton yang bersifat lebih volatil

Daftar Pustaka:

1.       Kenkel, J., 2002, Analytical Chemistry for Technicians, 3th. Edition., CRC Press, U.S.A.

2.       Grob, R.L., 1995, Modern Practice of Gas Chromatography, 3th Ed., Jhon Wiley and Sons, New York.

3.       Settle, F (Editor), 1997, Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA.

4.       Kealey, D and Haines, P.J., 2002, Instant Notes: Analytical Chemistry, BIOS Scientific Publishers Limited, New York.

5.       Watson, D.G., 1999, Pharmaceutical Analysis: A textbook for pharmacy students and pharmaceutical chemists, Churchill Livingston, UK.

6.       Adamovics, J.A., 1997, Chromatographic Analysis of Pharmaceuticals, 2nd Edition, Marcel Dekker, New York.

7.