09e01818

7/22/2019 09E01818

1/66

AMINASI ASAM AZELAT VIA REDUKSI DENGAN HIDROGEN

MEMAKAI KATALIS NIKEL

TESIS

Oleh

MAROLOP MANIHURUK077006024/KM

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Marolop Manihuruk : Aminasi Asam Azelat Via Reduksi Dengan Hidrogen Memakai Katalis Nikel, 2009USU Repository 2008

7/22/2019 09E01818

2/66

AMINASI ASAM AZELAT VIA REDUKSI DENGAN HIDROGEN

MEMAKAI KATALIS NIKEL

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains

dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana

Universitas Sumatera Utara

Oleh

MAROLOP MANIHURUK

077006024/KM

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


7/22/2019 09E01818

3/66

Judul Tesis : AMINASI ASAM AZELAT VIA REDUKSI DENGAN

HIDROGEN MEMAKAI KATALIS NIKEL

Nama Mahasiswa : Marolop ManihurukNomor Pokok : 077006024

Program Studi : Kimia

Menyetujui

Komisi Pembimbing

( Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc ) ( Drs. Nimpan Bangun, M.Sc )

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Direktur,

(Prof. Basuki Wirjosentono,M.S., Ph.D ) ( Prof. Dr.Ir.T. Chairun Nisa B., M.Sc )

Tanggal lulus : 22 Juni 2009


7/22/2019 09E01818

4/66

Telah diuji pada

Tanggal 22 Juni 2009

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc

Anggota : 1. Drs. Nimpan Bangun, M.Sc

2. Prof. Basuki Wirjosentono,M.S., Ph.D

3. Prof. Dr. Tonel Barus, M.Sc

4. Drs. Adil Ginting, M.Sc


7/22/2019 09E01818

5/66

PERNYATAAN

AMINASI ASAM AZELAT VIA REDUKSI

DENGAN

HIDROGEN MEMAKAI KATALIS NIKEL

TESIS

Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2009

MAROLOP MANIHURUK

077006024


7/22/2019 09E01818

6/66

ABSTRAK

Reaksi aminasi asam azelat meliputi reaksi pembentukan amida,menggunakan amoniak bertekanan dengan katalis Nikel berlangsung pada 180

oC

selama 5 jam. Hasil amida ini dicampur dalam gelas pyrex bersama CaO dan Al 2O3

dipanaskan pada suhu 300oC selama 10 menit dalam vakum. Hasil padatan

diekstraksi dengan n heksan, dipindahkan ke dalam autoclave, kemudian dicampur

dengan katalis Nikel, direduksi dengan H2 pada tekanan 200 psi pada suhu 120oC

selama 15 jam. Hasil yang diperoleh berupa amina disertai sedikit senyawa nitril. Ujizat hasil dilakukan dengan spekstroskopi FT IR dan

1H NMR, data menunjukkan

perubahan asam azelat menjadi amida, amida menjadi nitril, kemudian menjadiNonana-1,9-diamina

Kata Kunci: Asam Azelat, Reduksi, Nonana-1,9-diamina


7/22/2019 09E01818

7/66

ABSTRACT

Amination reaction of azelaic acid included with reaction of an amide

formation, in used ammonia pressure with Nickel catalysts and occurred on

temperature 180oC for 5 hours. The product of amide compound mixed in a pyrex

glass with CaO and Al2O3and heated at temperature 300oC for 10 minutes under

vacumm condition. A solid product extracted with n heksan, removed to the

autoclave, then mixed with Nickel catalyst, reducted by H2at 200 psi of pressure and

temperature 120oC for 15 hours. The product was an amine compound with a few

nitrile compound. The test method of material have been taken with FT IR and1H

NMR spectroscopy, the data showed that transformed of azelaic acid to amide

compound, amide compound to nitrile compound, then became a Nonana-1,9-diamine.

Key words : Azelaic acid, Reduction, Nonane-1,9-diamine


7/22/2019 09E01818

8/66

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas kasih setia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan Tesis ini.

Terimakasih yang sebesar-besarnya kami ucapkan kepada Pemerintah Provinsi

Sumatera Utara c.q. BAPPEDA dan Pemerintah Kabupaten Dairi melalui Bupati

Dairi yang memberikan bantuan moril dan surat izin belajar sehingga meringankan

beban selama perkuliahan dan dalam penyelesaian Tesis ini.

Dengan selesainya Tesis ini perkenankanlah saya ucapkan kepada Rektor Universitas

Sumatera Utara Prof. Chairuddin P. Lubis, DMT&H, SpA(K), atas kesempatan dan

fasilitas yang diberikan kepada kami untuk menyelesaikan pendidikan program

Magister, Direktur Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. T. Charun Nisa B., M.Sc dan

Ketua Program Studi Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D atas kesempatan yang

diberikan kepada kami untuk menjadi mahasiswa program Magister pada Sekolah

Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi- tingginya saya

ucapkan kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, MSc. Selaku pembimbing utama, dan

Bapak Drs. Nimpan Bangun, MSc. Selaku anggota komisi pembimbing yang

setiap saat dengan penuh perhatian selalu memberikan bimbingan dan saran

sehingga Tesis ini dapat diselesaikan.


7/22/2019 09E01818

9/66

2. Bapak Prof. Dr. Tonel Barus, M.Sc, Bapak Drs. Adil Ginting, MS, Bapak

Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D selaku penguji yang banyak

memberikan masukan dan saran untuk menyelesaikan Tesis ini.

3. Kepala Laboratorium Kimia Anorganik serta asisten laboratorium (Ariston

Hutauruk, Julianto Lumban Tobing dan Mangisi Tobing) yang telah banyak

membantu memberikan kemudahan selama penulis melakukan penelitian

hingga selesainya penelitian ini.

4. Drs. DT Padang, MM, Kepala Dinas pendidikan dan KABID DIKMEN

Kab. Dairi beserta staf yang memberikan rekomendasi kepada saya sehingga

saya dapat mengikuti test dan diterima di Magister kimia USU.

5. Teman- teman sejawat guru SMA N 2 beserta staf yang selalu memberi

dorongan sehingga dapat menyelesaikan Program Magister Studi Kimia pada

Sekolah Pascasarjana USU, atas segala bentuk bantuannya.

6. Orangtua saya ayahanda alm. I. Manihuruk dan ibunda R. br Silalahi serta

isteri tercinta S. D. Sitorus yang selalu memberi dorongan dan

memberangkatkan setiap minggu untuk mengikuti perkuliahan demikian juga

anak saya Valentina Rosa , Fery Marwit, dan Nova serta seluruh kakanda

tercinta yang dengan penuh kasih sayang memberikan dorongan yang disertai

dengan doa sehingga saya dapat menyelesaikan pendidikan ini.


7/22/2019 09E01818

10/66

7. Teman teman angkatan 2007 Sekolah Pascasarjana USU Program Studi

Ilmu Kimia yang telah banyak memberikan bantuan moril dan dorongan

teristimewa Bapak Drs. Janji Samosir yang selalu bersama dalam perkuliahan

ataupun diluar perkuliahan.

Semoga tulisan ini memberikan manfaat bagi perkembangan ilmu

kimia dan kemajuan Ilmu Pengetahuan khususnya Kimia Anorganik.

Hormat Penulis,

MAROLOP MANIHURUK


7/22/2019 09E01818

11/66

RIWAYAT HIDUP

Lahir di Sumbul, 24 Desember 1960 dari pasangan Alm. I. Manihuruk dan

R. br Silalahi.Anak ke 6 dari 7 bersaudara.

Pendidikan Sekolah Dasar (SD) Negeri 1 Sumbul di Kec. Sumbul (1967- 1972).

Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri Sumbul di Sumbul (1973- 1975), Sekolah

Menengah Atas (SMA) Negeri 8 Medan (1976- 1979),dan melanjut ke Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) jurusan Kimia di IKIP Medan

(1979- 1984).

Penulis memperoleh SK Pengangkatan sebagai guru PNS pada tahun 1986

dan ditempatkan di SMA Negeri Parongil dan sekarang bertugas di SMU 2

Sidikalang, bulan September 2007 melanjutkan pendidikan Program Magister di

Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera pada Program Studi Ilmu Kimia yang

dibiayai oleh Pemerintah Provinsi Sumatera Utara melalui BAPPEDA Sumatera

Utara.


7/22/2019 09E01818

12/66

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ........................................................................................................... i

ABSTRACT .......................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................ vi

DAFTAR ISI........................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR........................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xi

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2. Permasalahan ....................................................................................... 4

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................ 4

1.4. Manfaat Penelitian .............................................................................. 5

1.5. Lokasi Penelitian................................................................................. 5

1.6. Metodologi Penelitian ......................................................................... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 6

2.1. Oksidasi Lemak.................................................................................... 6

2.2. Asam Azelat .... .................................................................................... 8

2.3. Amina................................................................................................... 9

2.3.1. Sifat Senyawa Amina................................................................. 9

2.3.2. Beberapa Reaksi Pembuatan Senyawa Amina........................... 10

2.4. Katalisis................................................................................................ 11

2.5. Logam Transisi Sebagai Katalis........................................................... 12


7/22/2019 09E01818

13/66

BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................... 16

3.1. Alat alat ............................................................................................. 16

3.2. Bahan bahan ...................................................................................... 17

3.3. Prosedur Penelitian............................................................................... 17

3.3.1. Pembuatan NH3anhidrat............................................................ 17

3.3.2. Pembuatan Asam Azelat ............................................................ 18

3.3.3. Reaksi Asam Azelat dengan NH3............................................ . 18

3.3.4. Pengubahan Nonana-1,9-diamida via reduksi Nonana-1,9-

dinitrile dengan H2menjadi Nonana-1,9-diamina ..................... 19

3.4. Bagan Penelitian .................................................................................. 20

3.4.1. Pembuatan NH3anhidrat............................................................ 20

3.4.2. Pembuatan Asam Azelat ............................................................ 21

3.4.3. Reaksi Asam Azelat dengan NH3 ............................................. 22

3.4.4. Pengubahan Nonana-1,9-diamida via reduksi Nonana-1,9-

dinitrile dengan H2menjadi Nonana-1,9-diamina ..................... 23

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 24

4.1. Hasil Penelitian ..................................................................................... 24

4.2. Pembahasan........................................................................................... 25

4.2.1. Reaksi Asam Azelat dengan NH3............................................... 25

4.2.1.1. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamida dari Asam

Azelat........................................................... ......................... 25

4.2.1.2.Spektrum1H NMR Nonana-1,9-diamida dari Asam

Azelat. 29

4.2.2. Pengubahan Nonana-1,9-diamida Via Reduksi Nonana-1,9-

dinitrile dengan H2menjadi Nonana-1,9-diamina...................... 31

4.2.2.1. Spektrum FT IR Nonana-1,9-dinitrile..................... 31

4.2.2.2. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamina .................... 33

4.2.2.3. Spektrum1H-NMR Nonana-1,9-diamina................. . 36


7/22/2019 09E01818

14/66

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 38

5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 38

5.2. Saran................................................................................................. 38

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 39


7/22/2019 09E01818

15/66

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

1 Reaksi Katalitik H2dan C2H4pada Permukaan Logam ............ 11

4.1. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamida dari Asam Azelat ....... 27

4.2. Spektrum FT IR Asam Azelat ................................................ 28

4.3. Spektrum 1H NMR Nonana-1,9-diamida dari Asam Azelat .. 30

4.4. Spektrum FT IR Nonana -1,9- dinitril .................................... 32

4.5. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamina ................................... 35

4.6. Spektrum 1H-NMR Nonana-1,9-diamina ................................. 37


7/22/2019 09E01818

16/66

LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

1. Spektrum FT IR Asam Azelat ................................................. 41

2. Spektrum FT IR Nonanadiamina / Nonamethylenediamine(SDBS) ....................................................................................... 42

3. Pembuatan metil ester dari CPO ................................................. 43

4. Metil Ester dari CPO .................................................................. 44

5. Pemurnian Asam Oleat ............................................................... 45

6. Oksidasi Asam Oleat ................................................................... 46

7. Pembuatan NH3anhidrat............................................................. 47

8. Aminasi Asam Azelat ................................................................. 48


7/22/2019 09E01818

17/66


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kelapa sawit sebagai tanaman penghasil minyak kelapa sawit (CPO crude

palm oil) dan inti kelapa sawit (PKO Palm Kernel Oil) merupakan salah satu

primadona tanaman perkebunan yang menjadi sumber penghasil devisa non migas

bagi Indonesia. Cerahnya prospek komoditi minyak kelapa sawit dalam perdagangan

minyak nabati dunia telah mendorong pemerintah Indonesia untuk memacu

pengembangan areal perkebunan kelapa sawit (Manurung, E. G. T. 2001).

Secara umum minyak kelapa sawit kasar (CPO) sejauh ini masih berupa

komoditi yang diekspor. Karena itu, perlu usaha untuk meningkatkan nilai CPO

dengan mendayagunakan setiap komponen kimia yang terkandung, kemudian

ditransformasikan menjadi bahan kimia lain seperti asam lemak menjadi senyawa

amida, senyawa amina, dan lain lain.

Asam oleat yang diturunkan dari minyak sawit telah dilaporkan dapat

menghasilkan asam azelat dan asam pelargonat dengan cara oksidasi dengan

memakai KMnO4 encer. Reaksinya adalah sebagai berikut:

7/22/2019 09E01818

18/66

KMnO4encerH3C (CH2)7 CH CH (CH2)7 COOH H3C (CH2)7 CH C (CH2)7 COOH

OH O

H3C (CH2)7 CH C (CH2)7 COOH

OH O

[O]H3C (CH2)7 COOH

HOOC (CH2)7 COOH

+

Asam Pelargonat

Asam Azelat

Asam Oleat

(Kadesch, R.G. 1979)

Billenstein dan Blaschke (1984) telah menuliskan pengubahan langsung

asam organik menjadi senyawa amina memerlukan tekanan yang tinggi dan suhu

yang tinggi. Pada proses pembuatannya, mula mula asam lemak diubah menjadi

senyawa nitril, selanjutnya senyawa nitril tersebut dihidrogenasi menjadi senyawa

amina. Disamping dari senyawa nitril pada reaksi kesetimbangan juga terbentuk

senyawa amida seperti reaksi di bawah ini.

RC Nkatalis Ni atau Co

120 - 180 oC,

20 - 100 bar

RCH2NH2+ 2 H2

RCO2H +NH3 RC N + H2O280-360 oC

ZnO, Al2O3,Mn atau Co

RCO2H +NH3 RCOONH4 RCONH2RC N + H2O

H2O

Berbagai senyawa amina primer telah diketahui banyak manfaatnya dalam

kehidupan, misalnya senyawa diamina rantai panjang mempunyai potensi untuk

membuat poliamida dengan asam karboksilat yang lain. Kegunaan dari senyawa

poliamida dipakai sebagai bahan pembuat resin dan membran asphaltik (Uffner, E.

6

7/22/2019 09E01818

19/66

W., 1982), dan dapat digunakan sebagai bahan dasar tekstil seperti nilon 9,9 ( Reck,

R. A. 1985).

Beberapa penelitian tentang pembentukan senyawa amina telah dilaksanakan

di Laboratorium Kimia Anorganik diantaranya:

Reaksi aminasi telah dibuat dengan mereaksikan heksadekanol dengan amoniak cair

yang berlangsung pada suhu 180oC dengan menggunakan katalis Ni yang

menghasilkan senyawa amina sebanyak 86% (Joanivia, 2007).

Reaksinya digambarkan sebagai berikut :

H3C (CH2)15 OH + NH3

Katalis Nikel

n-HeksanaH3C (CH2)15 NH2 H2O+

Palmitil alkohol Palmitil amina

Ariston (2008) telah melakukan reaksi aminasi terhadap asam dekanoat

dengan amoniak cair yang diikuti dengan hidrogenasi bertekanan 200 psi pada suhu

200oC selama 18 jam menggunakan katalis logam nikel dalam pelarut n heksan

kering menghasilkan 16, 33% dekilamina dengan hasil samping 63,67% dekanal

seperti reaksi di bawah ini.

R C

O

OH

+ H2 + NH3Ni

R CH2 NH2 + R C

O

Hminor major

7

7/22/2019 09E01818

20/66

Hasil amina sangat sedikit karena itu perlu dicari jalan lain untuk menaikkan

hasil, Billenstein dan Blaschke mencoba mencampurkan minyak dengan amoniak

bersama sama ZnO, Al2O3dan Mn untuk mengkatalisis. Reaksi dehidrasi dalam hal

ini akan digunakan katalis dehidrogenasi campuran Ni, Al2O3dan CaO.

Penelitian pengubahan asam azelat menjadi diamina akan melalui sederetan

proses reaksi yaitu: Amidasi, dehidrasi menjadi nitril menggunakan CaO dan reaksi

hidrogenasi menghasilkan senyawa amina.

Untuk menguji tahapan reaksi ini dipergunakan spectrum FT IR dan1H

NMR.

1.2. Permasalahan

Permasalahan yang terjadi adalah apakah pada reaksi asam azelat dengan

amoniak dengan diikuti gas hidrogen dan katalis nikel dapat menghasilkan Nonana-

1,9-diamina

1.3. Tujuan Penelitian

Untuk mensintesis senyawa Nonana-1,9-diamina dari asam azelat dengan

reaksi aminasi menggunakan campuran NH3dan H2 dengan katalis logam nikel.

8

7/22/2019 09E01818

21/66

1.4.Manfaat Penelitian

1. Hasil penelitian ini diharapkan berguna untuk mengembangkan teknologi

pembuatan senyawa senyawa amina dan amida.

2. Senyawa amina yang diperoleh diharapkan dapat digunakan menjadi bahan

pembuatan polimer.

1.5. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium kimia anorganik FMIPA USU Medan

dan analisa FT-IR dilakukan di laboratorium analisa Bea dan Cukai, Belawan serta

1H-

NMR produk dilakukan di laboratorium kimia organik FMIPA UGM

Yogyakarta.

1.6. Metodologi Penelitian

Penelitian ini meliputi beberapa tahap:

1. Metil oleat dioksidasi menjadi asam pelargonat dan asam azelat

2. Karakterisasi asam azelat dengan uji titik lebur dan FT IR

3. Reaksi aminasi asam azelat

4. Karakterisasi produk reaksi dengan spektroskopi FT-IR dan 1H NMR.

9

7/22/2019 09E01818

22/66

10

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Oksidasi Lemak

Bahan kimia yang dapat mempercepat oksidasi atau sebagai bahan

pengoksidasi adalah : 1) Peroksida, 2) ozon, 3) kalium permanganat, 4) asam

perasetat dan perbenzoat, 5) logam dan 6) enzim oksidasi.

Kalium Permanganat

Oksidasi asam lemak tidak jenuh oleh KMnO4, hasilnya bervariasi tergantung

dari kondisi pada waktu reaksi berlangsung.

1. Asam oleat dalam larutan alkali dingin (ice cold) akan teroksidasi dengan cepat

oleh larutan permanganat encer, sehingga menghasilkan asam dihidroksi stearat.

CH3(CH2)7 CH CH(CH2)7COOHOn

CH3(CH2)7 CH CH(CH2)7COOH

OH OH

H2O

Asam linoleat (2 ikatan rangkap) dan asam linolenat (3 ikatan rangkap) berturut

turut akan menghasilkan asam tetra hidroksi dan heksa hidroksi, tapi dalam jumlah

yang lebih kecil.

2. Proses oksidasi asam hidroksi yang terkontrol akan menghasilkan asam

ketohidroksi stearat dan diketostearat dan akhirnya dengan proses pemecahan

rantai molekul akan membentuk asam kaprilat, oksalat dan suberat.

7/22/2019 09E01818

23/66

3. Serbuk KMnO4 yang dididihkan dalam larutan aseton akan memutuskan rantai

karbon pada ikatan rangkap, dengan menghasilkan asam. Dalam reaksi ini

dihasilkan sejumlah kecil hasil antara yang merupakan persenyawaan asam lemak

yang telah diadisi oleh oksigen pada ikatan rangkap:

CH3(CH2)7 CH CH(CH2)7COOH CH3(CH2)7COOH + HOOC(CH2)7COOH

asam azelatasam nonoat

(Ketaren, S. 1986).

Garti dan Avni (1981) telah melaporkan bahwa oksidasi terhadap asam lemak

tidak jenuh dengan berbagai agen pengoksidasi seperti kalium permanganat, kalium

dikromat, asam kromat dan natrium hipoklorit. Oksidasi terhadap asam oleat dalam

emulsi minyak dalam air pada suasan netral menghasilkan pembentukan dihidroksi,

ketohidroksi, dan asam diketo bersama dengan asam azelat dan asam pelargonat.

Reaksi kalium permanganat dalam suasana basa dengan asam risinoleat juga

telah dilaporkan oleh Hill dan McEwen (1943) yang menghasilkan sekitar 34% yield

dari asam azelat. Disamping itu, dengan menggunakan natrium hipoklorit sebagai

agen pengoksidasi dari asam oleat dam sistem emulsi yang terdiri dari natrium

hipoklorit, agen pengaktif permukaan (surface active agents), dan ruthenium

klorida sebagai katalis bisa mencapai konversi yang lebih tinggi dan mengurangi

waktu reaksi jika dibandingkan dengan sistem tak teremulsi (nonemulsified system)

atau heterogen (Zaldman, B. dkk. 1988).

16

7/22/2019 09E01818

24/66

2.2. Asam Azelat

Asam azelat dengan nama umumnya yaitu asam nonanadioat, dengan rumus

molekul HOOC(CH2)7COOH, ditemukan dalam asam oleat yang berbau tengik,

mentega dan beberapa hasil alam yang mengandung asam lemak berantai panjang.

Bau tengik yang terjadi kemungkinan berasal dari pemutusan ikatan rangkap dari

asam lemak tidak jenuh.

Asam azelat berbentuk kristal jarum atau berbentuk daun dengan titik lebur

106.5oC. Senyawa ini dapat menguap pada 287

oC/100 mm dan pada 225

oC/10 mm.

Pada tekanan normal dapat menguap secara parsial di atas 360oC bersama campuran

dari produk yang mengandung azelat anhidrat yang terdekomposisi parsial.

Disamping itu tidak ikut menguap pada proses penguapan (non volatile) dan

kelarutannya dalam air hanya 0,2 % pada 15oC dan 2,2 % pada 65

oC tetapi larut

dengan baik pada 100oC.

Kegunaan dari asam azelat telah banyak dipatenkan dan secara komersil

sudah diaplikasikan ke dalam tiga area yakni:

a) Pada pembuatan senyawa diester dan poliester yang dipakai sebagai pemlastis

dari polivinil clorida.

b) Senyawa diester sebagai pelumas mesin mekanik.

c) Senyawa intermediet dari polimer dalam pembuatan poliamida, poliester dan

lapisan poliuretan, fiber, bahan perekat dan resin (Kadesch, R.G. 1979).

17

7/22/2019 09E01818

25/66

2.3. Amina

Senyawa amina merupakan turunan dari ammoniak ( NH3 ). Jika satu atau

lebih atom H dari ammoniak diganti dengan gugus alkil, maka terbentuk senyawa

amina primer, sekunder dan tersier, tergantung pada jumlah atom H yang digantikan

oleh gugus alkil tersebut (Streitwieser, A. dan Clayton. 1985). Contohnya :

NH3 RNH2

Ammonia Amina primer

R2NH R3N

Amina sekunder Amina tersier

2.3.1. Sifat Senyawa Amina

Titik lebur, titik didih dan densitas dari beberapa senyawa amina sederhana

meningkat bersama dengan bertambahnya berat molekul sebagai konsekuensi dari

interaksi intermolekular yang lebih besar. Sama seperti alkohol, senyawa amina yang

lebih sederhana menunjukkan adanya pengaruh ikatan hidrogen. Nitrogen kurang

elektonegatif dibandingkan dengan oksigen, ikatan hidrogen pada N H

N kurang

kuat dibanding dengan ikatan O H.

O. Oleh karena itu,amina primer memiliki

titik didih yang berbeda antara senyawa alkana dan alkohol berdasarkan berat

molekul, sama seperti ammoniak, dengan b.p. 30 oC, yang merupakan intermediet

antara methane, dengan b.p. 161oC, dan air , dengan b.p. 100

oC (Streitwieser, A.;

Clayton., 1985 ). Di bawah ini diberikan tabel mengenai titik didih dan titik lebur dari

beberapa senyawa amina asam lemak ( Reck, R. A. 1985 ). Senyawa amina mampu

18

7/22/2019 09E01818

26/66

membentuk ikatan hidrogen dengan air. Akibatnya, amina dengan berat molekul

rendah, yaitu kurang dari 6 atom karbon mudah larut dalam air. Selain itu amina juga

larut dalam pelarut kurang polar seperti eter, alkohol, benzene, dan sebagainya.

(Morrison, R. T. dan Boyd, R. N. 1992).

Amina yang memiliki berat molekul rendah memiliki bau tajam yang hampir

mirip dengan ammoniak. Amina dengan berat molekul tinggi memiliki bau seperti

ikan yang membusuk ( Ouellete, R.J. 1994 ).

2.3.2. Beberapa Reaksi Pembuatan Senyawa Amina

1. Reduksi senyawa nitro

Senyawa nitro dapat direduksi menghasilkan senyawa amina primer. Metode

ini secara umum berlangsung melalui reaksi hidrogenasi katalitik atau dengan

menggunakan agen pereduksi secara kimia dalam larutan asam.

CH3

NO2

CH(CH3)2

H2/Ni

Tekanan

CH3

NH2

CH(CH3)2

2. Reduksi senyawa nitril

Senyawa nitril direduksi dengan hidrogen menggunakan katalis seperti

lithium aluminium hidrida dalam pelarut eter menghasilkan senyawa amina. Contoh

reaksi sebagai berikut:

RC R CH2 NH2N

nitril amina

H2/katalis

atau LiAlH4

19

7/22/2019 09E01818

27/66

3. Reduksi senyawa amida

Senyawa amida direfluks dalam pelarut eter dengan lithium aluminium

hidrida menghasilkan senyawa amina. Reduksi terjadi pada ikatan gugus C=O

menjadi CH2.

R CH2 NH2

amina

R C

O

NH2

LiAlH4

amida

2.4. Katalisis

Proses katalisis heterogen sedikitnya dapat melalui empat tahap :

1. adsorpsi reaktan pada permukaan katalis,

2. aktifasi penyerapan reaktan,

3. reaksi reaktan yang terserap, dan

4. difusi produk dari permukaan katalis ke fase gas atau cair

H H + C C

H

H

H

H adsorpsi

permukaanH H C

C

H

H

H

H

Partikel logam Partikel logam

Partikel logam Partikel logam

Partikel logam

C CH H

H

H

H

H

aktivasi

H H C C

H

H

H

H

permukaan

C CH H

H

H

H

H

reaksidesorpsi

permukaan

Gambar 1 Reaksi Katalitik H2dan C2H4pada Permukaan Logam

20

7/22/2019 09E01818

28/66

Keterangan gambar :

Reaksi : C2H4 + H2 C2H6

Kedua molekul diadsorpsi oleh gaya tarik yang lemah. Aktivasi berlangsung ketika

elektron elektron yang terikat pada molekul tertata ulang untuk membentuk ikatan

dengan atom atom logam. Kelanjutan reaksi dari aktivasi atom, molekul molekul

C2H6 yang teradsorbsi lemah akan melepaskan diri dari permukaan ( Holtzclaw dan

Robinson, 1988 ).

2.5. Logam Transisi Sebagai Katalis

Unsur unsur transisi adalah unsur logam yang memiliki kulit elektron d

danfyang tidak penuh dalam keadaan netral atau kation. Unsur transisi terdiri atas 56

udari 103 unsur. Logam logam transisi diklasifikasikan dalam blok d, yang terdiri

dari unsur 3ddari Sc sampai Cu, 4ddari Y ke Ag, dan 5ddari Hf sampai Au, dan

blok f, yang terdiri dari unsur lantanoid dari La sampai Lu dan aktinoid dari Ac

sampai Lr. Kimia unsur blok ddan blokfsangat berbeda.

Logam transisi yang mengkatalisis reaksi kimia merupakan dasar yang

sangat penting dalam proses industri, seperti reaksi hidrogenasi, reaksi karbonilasi

dan reaksi polimerisasi bertekanan rendah untuk etilen dan propena. Semua proses

proses ini berjalan secara heterogen, dimana suatu bahan yang padat digunakan

sebagai katalis (Cotton, F. A., Wilkinson, G., Murillo, C.A., Bochmann, M. 2004).

21

7/22/2019 09E01818

29/66

Unsur unsur transisi mempunyai sifat sifat tertentu, yaitu:

1. Semuanya adalah logam

2. Hampir keseluruhan dari unsur transisi ini bersifat keras, kuat, titik

lelehnya tinggi, titik didihnya tinggi serta menghantarkan panas dan listrik

yang baik

3. Unsur unsur ini dapat membentuk campuran satu dengan yang lain dan

dengan unsur unsur yang mirip logam

4. Banyak diantaranya cukup elektropositif sehingga dapat larut dalam asam

mineral, walaupun hanya beberapa diantaranya bersifat mulia, yaitu

mempunyai potensial elektroda yang rendah sehingga tidak terpengaruh

oleh asam yang sederhana

5. Ada beberapa pengecualian yaitu unsur unsur ini mempuyai valensi

yang beragam dan ion ion serta senyawanya berwarna pada satu tingkat

oksidasi.

6. Karena kulit yang terisi sebagian, unsur unsur ini membentuk paling

sedikit beberapa senyawaan paramagnetik ( Cotton dan Wilkinson, 1989 ).

Pada beberapa kasus, logam logam transisi yang memiliki berbagai valensi

dapat membentuk suatu senyawa intermediet yang tidak stabil. Pada kasus lain,

logam logam transisi memberikan reaksi permukaan yang sesuai. Banyak logam

logam unsur transisi dan senyawaannya memiliki sifat katalitik.

22

7/22/2019 09E01818

30/66

Beberapa kegunaan logam transisi adalah sebagai berikut:

Ni Raney nikel, pada proses reduksi, seperti pembuatan

heksametilendiamin, pembuatan H2 dari NH3,

mereduksi antraquinon menjadi antraquinol pada H2O2.

Kompleks Ni pada sintesis Reppe (polimerisasi, alkena, seperti

menghasilkan benzen atau siklooktatetraena)

Pd digunakan untuk reaksi hidrogenasi

PdCl2 pada proses Wacker untuk mengubah etilena menjadi

metanol

Cu digunakan pada proses langsung untuk pembuatan

(CH3)2SiCl2

CuCl2 pada proses Deacon untuk membuat Cl2dari HCl (Lee,

J. D. 1994).

Salah satu kegunaan yang penting dari unsur unsur transisi dalam reaksi

katalitik adalah untuk mengatomisasi molekul molekul diatomik dan menyalurkan

atom atom tersebut pada reaktan yang lain dan reaksi intermediet. Gas H2, O2, N2

dan CO adalah molekul diatomik yang penting. Kekuatan ikatan H, O, N dan C pada

permukaan logam logam transisi memberikan gaya dorong termodinamik untuk

atomisasi dan juga untuk pelepasan atom dalam reaksi dengan molekul molekul

yang lain. Permukaan logam juga memiliki sifat sifat yang unik lainnya yang dapat

mengkatalisis serangkaian reaksi reaksi kompleks yang dimulai dengan disosiasi

23

7/22/2019 09E01818

31/66

adsorpsi yang diikuti dengan penataan ulang kompleks melalui formasi dan

pemutusan ikatan, yang terakhir proses adsorpsi dari produk ( Hegedus, dkk. 1987 ).

24

7/22/2019 09E01818

32/66

25

BAB III

METODE PENELITIAN

Dalam melakukan penelitian ini digunakan alat alat dan bahan bahan

kimia antara lain adalah :

3.1. Alat alat

Nama Alat Ukuran Merek

1. Neraca Analitik digital - Mettler PM 20002. Hotplate Stirrer - PMC seri 5013. Gelas Erlenmeyer 100 mL pyrex4. Pengatur Suhu - -5. Pengaduk magnet - -6. Autoclave stainless steel 100 mL Duragauge

7 Termometer 0 200oC Fisher

8. Labu leher tiga 1 L Pyrex

9. Labu 250 mL Pyrex10. Labu 50 mL Pyrex

11. Corong pisah - Pyrex

12. Pendingin Liebig 24/29 Quickfit

13. Pompa Vakum - Welch Duo-Seal14. Pipa U - Pyrex

15. Trap - Pyrex16. Pengukur titik lebur - GallenKamp

7/22/2019 09E01818

33/66

3.2. Bahan bahan

Nama Bahan Merek1. Asam Oleat -

2. Katalis nikel Sigma aldrich

3. Metanol p.a. EMerck

4. Aseton p.a. EMerck5. n heksan p.a. EMerck

6. Nitrogen cair PT. Aneka Gas7. Na2SO4anhidrat p.a. EMerck

8. NH4OH 25% p.a. EMerck

9. Etanol p.a. EMerck

10. Gas H2 PT. Aneka Gas

11. KMnO4 p.a EMerck12. Al2O3 p.a EMerck

13. CaO p.a EMerck

3.3.Prosedur Penelitian

3.3.1. Pembuatan NH3anhidratKe dalam sebuah labu 250 mL dimasukkan 70 mL NH4OH (NH325 %) lalu

labu tersebut dihubungkan dengan pipa U yang telah berisi Na2SO4 anhidrat.

Selanjutnya, pipa U dihubungkan dengan sebuah autoclave (100 mL) yang telah

didinginkan dengan nitrogen cair (titik beku; - 210,0oC) . Rangkaian dihubungkan

sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kebocoran pada rangkaian. Lalu labu berisi

NH4OH (NH325 %) dipanaskan pada suhu 50 60oC sehingga gas NH3 (titik beku;

-77,73oC) yang terbentuk mengalir melewati tabung U dan menuju ke autoclave.

Uap air yang ikut menguap akan diikat oleh Na2SO4 anhidrat yang terdapat pada

tabung U sedangkan gas NH3 yang terbentuk dialirkan ke dalam tabung autoclave

yang telah didinginkan tadi sehingga didapatkan NH3padat. Pemanasan dihentikan

24

7/22/2019 09E01818

34/66

apabila tidak terbentuk lagi gelembung gas. Tabung autoclave dihubungkan kembali

dengan alat regulatornya secara cepat. Selanjutnya rangkaian autoclave didiamkan

pada suhu kamar selama 15 jam. Kemudian tekanan gas NH3yang terbentuk dicatat

sebanyak 350 psi (Proses pembuatan NH3anhidrat dapat dilihat pada Lampiran 8)

3.3.2. Pembuatan Asam AzelatDilarutkan KMnO4 (27,21 g; 0,18 mol) dengan 300 mL akuades. Dilarutkan

juga KOH pellet (8,7 g; 0,18 mol) dengan 200 mL akuades, lalu ditambahkan 60 mL

asam oleat ( 69%; 0,18 mol ) dalam gelas beaker 5 L diikuti dengan meneteskan

larutan KMnO4dan dipanaskan suhu 70 80oC selama 3 jam sambil diaduk dengan

sendok kayu sampai homogen sehingga terbentuk garam alkali asam lemak.

Campuran disaring dalam keadaan panas, kemudian filtrat dihidrolisa dengan HCl 5

N hingga pH 3 lalu diuapkan sampai setengah volume awal, didinginkan. Terbentuk

dua lapisan, lapisan bawah dipisahkan lalu diekstraksi dengan dietil eter, lalu

diuapkan, endapannya dikeringkan, ditimbang, dan diukur titik leburnya.

3.3.3. Reaksi Asam Azelat dengan NH3

Ke dalam tabung autoclave yang telah berisi asam azelat (0,016 mol; 3 g),

katalis nikel 0,321 g dan 20 mL n heksan kering didinginkan dengan nitrogen cair

dalam labu dewar, lalu dialirkan gas NH3. Campuran reaksi didiamkan terlebih

dahulu selama 15 jam pada suhu kamar dicatat tekanan gas NH3 yang terbentuk

sebanyak 350 psi. Tekanan gas amoniak diatur sebesar 150 psi lalu dipanaskan pada

25

7/22/2019 09E01818

35/66

suhu 180oC selama 5 jam sambil diaduk dengan pengaduk magnet. Reaksi dihentikan

lalu dicatat tekanan gas yang sisa pada suhu kamar yaitu sebesar 90 psi. Campuran

reaksi ditambahkan aseton kering lalu disaring, selanjutnya diuapkan pelarutnya,

endapannya divakum hingga kering lalu ditimbang sebanyak 2.106 g. Produk reaksi

yang diperoleh dianalisis dengan spektroskopi FT IR dan1H - NMR.

3.3.4. Pengubahan Nonana-1,9-diamida via reduksi Nonana-1,9-dinitrile dengan

H2menjadi Nonana-1,9-diamina

Ke dalam labu schlenck 250 mL dimasukkan 2,106 g Nonanadiamida lalu

ditambahkan 0,25 g CaO dan 0,25 g Al2O3. Salah satu ujung labu dihubungkan

dengan selang ayang tersambung ke mesin vakum sedangkan lubang yang lain

ditutup dengan stopper gelas yang sudah dioles dengan silicon greeze. Campuran

selanjutnya dipanaskan dengan api bunsen sambil di vakum selama 10 menit.

Kemudian pemanasan dihentikan sambil didinginkan pada suhu kamar. Hasil

pemanasan ditambahkan 100 mL n heksan kering lalu diekstraksi. Fraksi n-heksan

kemudian dimasukkan ke dalam tabung autoclave bersama dengan 0,252 g katalis

Nikel lalu dialirkan 200 psi gas hidrogen, kemudian dipanaskan pada suhu 120oC

sambil diaduk dengan pengaduk magnet selama 15 jam. Setelah reaksi dihentikan lalu

campuran reaksi disaring. Filtrat diuapkan lalu endapannya divakum sampai kering.

Sedangkan Endapan diekstraksi dengan dietileter kering. Filtrat diuapkan lalu

endapannya divakum sampai kering. Produk akhir reaksi masing masing

dikarakterisasi dengan spektroskopi FT IR dan1H - NMR.

26

7/22/2019 09E01818

36/66

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Pembuatan NH3anhidrat

NH4OH 25%

Dipanaskan

Dialirkan melalui pipa U

Tabung Autoclave

Didinginkan dengan nitrogen cair

Hasil

Diukur tekanan

27

7/22/2019 09E01818

37/66

3.4.2. Pembuatan Asam Azelat

KMnO4 KOH

AkuadesAkuades

asam oleat

Larutan KMnO4dimasukkan campuran asam oleat dan KOH

Dihidrolisa dengan HCl 5N hingga pH = 3

Disaring dalam keadaan panas.

Diuapkan 1/2volume awal

Didinginkan

Diuapkan pelarutnya

Produk

diukur titik lebur

Campuran reaksi

dua lapisan

Lapisan Bawah Lapisan Atas

Dietil Eter

Dikeringkan dan ditimbang

28

7/22/2019 09E01818

38/66


Asam Azelat

n - Heksan kering

Diaduk pada suhu 180 oC selama 15 jam

dengan kecepatan 700 rpm

Campuran Reaksi

Filtrat Residu

Serbuk Nikel

Disaring

Diuapkan pelarut

Hasil

Divakum

Analisis FT-IR

dan 1H-NMR

Didinginkan dalam nitrogen cair

Gas NH3

Aseton

29

7/22/2019 09E01818

39/66

3.4.4. Pengubahan Nonana-1,9-diamida via reduksi Nonana-1,9-dinitrile dengan

H2menjadi Nonana-1,9-diamina

Nonanadiamida

CaO

Al2O3Dipanaskan dengan api bunsensambil divakum selama 10 menit

Didinginkan pada suhu kamar

n-heksan kering

Endapan Filtrat

Dimasukkan ke dalam tabung autoclave

Katalis Nikel

Dipanaskan pada 120 oC selama 15 jam

Gas H2200 psi

Campuran

Disaring

Filtrat Endapan

Dietileter kering

Endapan

Diuapkan Pelarutnya

Hasil

Karakterisasi dengan spektroskopi

FT-IRdan 1H - NMR

Divakum sampai kering

Ditimbang

30

7/22/2019 09E01818

40/66

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

Reaksi aminasi asam azelat dilakukan dalam autoclave dilakukan melalui dua

tahap, yakni:

I. Reaksi Asam Azelat dengan NH3

Reaksi antara asam azelat (3 g; 0,016 mol) dengan amoniak anhidrat (150 psi;

0,042 mol) menggunakan katalis nikel pada suhu 180oC menghasilkan

Nonana-1,9-diamida 70,2 % (2,106 g; 0,011 mol)

II. Pengubahan Nonana-1,9-diamida via reduksi Nonana-1,9-dinitrile dengan H2

menjadi Nonana-1,9-diamina.

Pemanasan senyawa Nonana-1,9-diamida (2,106 g; 0,011 mol) bersama

dengan CaO (0,25g) dan Al2O3 (0,25 g) pada suhu 280 300oC

menghasilkan senyawa Nonana-1,9-dinitril yang selanjutnya direduksi dengan

menggunakan molekul gas hidrogen yang dikatalisis oleh logam nikel

menghasilkan senyawa Nonana-1,9-diamina sebanyak 14,24% (0,3 g; 0,0018

mol).

7/22/2019 09E01818

41/66

4.2. Pembahasan


Reaksi antara asam azelat (m.p.= 106oC) dengan NH3anhidrat pada suhu

180oC selama 5 jam menghasilkan senyawa Nonana-1,9-diamida. Reaksinya sebagai

berikut:

HOOC (CH2)7 COOH

Asam Azelat

NH3 Katalis Nikel

H2NOC (CH2)7 CONH2

Nonana-1,9-diamida180oC

+ H2O

Spektrum FT IR dari produk reaksi diuraikan berikut ini.

4.2.1.1. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamida dari Asam Azelat

Spektrum FT IR dari Produk Nonana-1,9-diamida (Gambar 4.1)

menunjukkan pita serapan pada bilangan gelombang 3392,54 cm-1

; 3192,22 cm-1

;

1645,96 cm

-1

; 1470,64 cm

-1

; 1421,27 cm

-1

dan 720,67 cm

-1

. Dari spectrum di atas

bahwa pita serapan pada bilangan gelombang 3392,54 cm-1

dan 3192,22 cm-1

merupakan uluran N H asimetrik dan simetrik dari amida primer. Adanya serapan

pada bilangan gelombang 1645,96 cm-1

menunjukkan uluran gugus C=O. sedangkan

uluran C- N asimetrik dan simetrik pada bilangan gelombang 1470,64 cm-1

dan

1421,27 cm-1

. Pita serapan pada bilangan gelombang 720,67 cm-1

merupakan vibrasi

rocking dari gugus CH2 rantai panjang (Pavia, 1979; Silverstein, 1986). Dapat

dijelaskan bahwa spektrum FT IR senyawa Nonanadiamida menunjukkan

perbedaan yang nyata dengan spektrum FT IR dari asam azelat (Gambar 4.2),

39

7/22/2019 09E01818

42/66

dimana tidak terdapat pita serapan pada bilangan gelombang 3392,54 cm-1

dan

3192,22 cm

-1

.

Spektrum FT IR dari asam azelat (Gambar 4.2) mirip dengan spektrum

FT IR yang diperoleh dari SDBS (Spectral Data Base System)(dapat dilihat pada

Lampiran 1).

40

7/22/2019 09E01818

43/66

41

G

ambar4.1.SpektrumFTIRN

onana-1,9-diamidadariAsamA

zelat

7/22/2019 09E01818

44/66

42

Gambar4.2.Spekt

rumFTIRAsamAzelat

7/22/2019 09E01818

45/66

4.2.1.2. Spektrum1H NMR Nonana-1,9-diamida dari Asam Azelat

Spektrum

1

H NMR (Gambar 4.3) dalam pelarut DMSO-d6 menunjukkan 4

kelompok sinyal pergeseran kimia, yaitu = 4,5 ppm; = 2,3ppm; = 1,4ppm

dan = 0,9 ppm. Pergeseran kimia pada = 0,9 ppm menunjukkan adanya proton

dari gugus (-CH2-)3, proton gugus (CH2-)betapada pergeseran kimia = 1,4ppm,

proton CH2dekat gugus NH2pada pergeseran kimia = 2,3ppm, sedangkan proton

dari NH2 pada pergeseran kimia = 4,9 ppm (Biemann, 1983; Pavia, 1979;

Silverstein, 1986).

43

7/22/2019 09E01818

46/66

44

7/22/2019 09E01818

47/66

45

Gambar4.3.Spektrum

1HNMR

Nonana-1,9-diamidadariAsam

Azelat

7/22/2019 09E01818

48/66

4.2.2. Pengubahan Nonana-1,9-diamida Via Reduksi Nonana-1,9-dinitrile

dengan H2menjadi Nonana-1,9-diamina

Pemanasan dari Nonana-1,9-diamida dengan memakai oksida logam CaO dan

Al2O3sebagai pengikat air pada suhu 280 300oC selama 10 menit diharapkan dapat

menghasilkan Nonana-1,9-dinitril, dimana senyawa ini jika direduksi dengan

memakai molekul gas H2pada suhu 120oC selama 15 jam menghasilkan Nonana-,19-

diamina. Reaksi sebagai berikut:

H2NOC (CH2)7 CONH2

Nonana-1,9-diamida

280 - 300 oC

CaO dan Al2O3

C (CH2)7 CN N

C (CH2)7 CN N

Nonana-,9-dinitril

Katalis Ni

120oC

CH2 (CH2)7 CH2H2N NH2

Nonana-1,9-dinitril Nonana-1,9-diamina

- 2 H2O

+8 H2

Spektrum FT IR produk Nonana-1,9-dinitril dan Nonana-1,9-diamina dari tiap

tahap reaksi dapat diuraikan berikut ini.

4.2.2.1 Spektrum FT IR Nonana-1,9-dinitrile

Spektrum FT IR (Gambar 4.4) menunjukkan pita serapan pada bilangan

gelombang 2916,31 cm-1

; 2849, 42 cm-1

; 2327,98 cm-1

; 1740,68 cm-1

dan 1728,35

cm-1

. Dari spektrum ini terlihat bahwa pita serapan pada bilangan gelombang 2916,31

cm-1

dan 2849, 42 cm-1

merupakan vibrasi uluran C-H alifatik. Uluran

C N

pada 2327,98 cm-1

. Sedangkan vibrasi regangan dari gugus C=N terlihat pada

bilangan gelombang 1740,68 cm-1

dan 1728,35 cm-1

(Pavia, 1979; Silverstein, 1986).

46

7/22/2019 09E01818

49/66

47

Gambar4.4.SpektrumFTIRNonana-1,9-dinitril

7/22/2019 09E01818

50/66

4.2.2.2. Spektrum FT IR Nonana-1,9-diamina

Spektrum FT- IR (Gambar 4.5) menunjukkan pita serapan pada bilangan

gelombang 3390,78 cm-1

; 1651,87 cm-1

; 1536,91 cm-1

dan 626,57 cm-1

. Pada

spektrum ini terlihat bahwa daerah pada bilangan gelombang 3390,78 cm-1

merupakan vibrasi uluran N H dari gugus -NH2. Getaran tekuk amina (gunting) N

H amina primer teramati pada spektrum 1651,87 cm-1

dan 1536,91 cm-1

. Sedangkan

kibasan dari N H (cuplikan murni) terlihat pada bilangan gelombang 626,57 cm-1

yang menunjukkan serapan lebar menengah sampai kuat pada kisaran antara 909 cm-1

656 cm-1

( Silverstein, 1986).

Spektrum FTIR dari Nonana-1,9-diamina (Gambar 4.4) mirip dengan

spektrum FTIR yang diperoleh dari SDBS (Spectral Data Base System) (dapat

dilihat pada Lampiran 2).

Reaksi katalisis ini sudah jelas mekanismenya dari masing masing tahap

perlakuan untuk membuat suatu senyawa amina. Pada proses reaksi yang telah

dilakukan oleh Ariston (2008) diperoleh suatu senyawa aldehid dari reduksi asam

lemak selanjutnya alkohol dengan amoniak dikatalisis oleh nikel menghasilkan

senyawa amina. Jenis dari reaksi aminasi alkohol dengan amoniak dikatalisis oleh

nikel menghasilkan senyawa amina telah dilaporkan oleh Joanivia (2007), selain itu

Billenstein dan Blaschke (1984) menggambarkan reaksi pembentukan senyawa amina

dari asam lemak dapat terjadi melalui senyawa nitril sebagai hasil reaksi asam lemak

dengan amoniak. Dalam hal ini reaksi asam azelat dengan amoniak membentuk

Nonana-1,9-diamida, kemudian Nonana-1,9-diamida mengalami dehidrasi menjadi

48

7/22/2019 09E01818

51/66

Nonana-1,9-dinitril, selanjutnya Nonana-1,9-dinitril bereaksi dengan H2

menghasilkan Nonana-1,9-diamina.

Kemungkinan juga reaksi asam azelat dengan amoniak membentuk garam

ammonium dalam kesetimbangan seperti bagan berikut.

49

7/22/2019 09E01818

52/66

50

Gambar4.5.SpektrumFTIRNonana-1,9-diamina

7/22/2019 09E01818

53/66

Melalui diagram ini diperoleh suatu gambaran dari tiap reaksi aminasi

asam azelat dan kemungkinan lain dari proses reaksi aminasi asam azelat dapat

dijelaskan.

H2

H2O

NH3

Hidrogenasi

H2O

H2

NH32 H2O

2 H2

H2

NH3berlebih

C

O

HO(CH2)7 C

OH

O

C

O

H (CH2)7 C H

O

CH2HO (CH2)7 CH2OH

C

O

H2N(CH2)7 C

NH2

O

C

O

NH2

(CH2)7 C

NH2

O

CH2H2N (CH2)7 CH2 NH2

CN (CH2)7 C N

4.2.2.3. Spektrum1H NMR Nonana-1,9-diamina

Spektrum1H NMR (Gambar 4.6) dalam pelarut CDCl3 menunjukkan 5

kelompok sinyal pergeseran kimia, yaitu = 3,4 ppm; = 2,2 ppm; = 1,6 ppm;

= 1,3 ppm dan = 0,9 ppm. Pergeseran kimia pada = 0,9 ppm menunjukkan

adanya proton (CH2-)3, proton (CH2-)alfapada pergeseran kimia = 2,2 ppm, pada

pergeseran kimia = 1,6 ppm merupakan proton dari (-CH2-)beta, pergeseran kimia

pada = 1,3 ppm merupakan proton (CH2-)gamma, sedangkan pergeseran kimia dari

gugus NH2(amina primer) pada = 3,4 ppm.

51

7/22/2019 09E01818

54/66

52

Gambar4.6.Spek

trum

1H-NMR

Nonana-1,9-diamina

7/22/2019 09E01818

55/66

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Reaksi asam azelat dengan amoniak dapat menghasilkan garam ammonium

dan setelah mengalami dehidrasi terjadi senyawa dinitril dan kemudian direduksi

dengan hidrogen menjadi senyawa diamina

5.2. Saran

Sebaiknya ada lagi penelitian berikutnya untuk mengembangkan proses reaksi

aminasi.

53

7/22/2019 09E01818

56/66

54

DAFTAR PUSTAKA

Billenstein, S. dan Blaschke, G. 1984. Industrial Production of Fatty Amines and

Their Derivatives.J. Am. Oil Chem. Soc.

Cotton, F.A. dan Wilkinson, G., Murillo, C.A., Bochman, M. 2004. Advanced

Inorganic Chemistry.Sixth Edition. New York: John Wiley and Sons, Inc.

Garti, N., dan E. Avni. 1981. Permanganat Oxidation of Oleic Acid Using Emulsion

Technology. J. Am. Oil Chem. Soc. 58: 840-841.

Hegedus, L.L., et al. 1987. Catalytic Design. New York: John Wiley and Sons.

Hill, J. W., dan W. L. McEwen. 1943.Azelaic Acid. Org. Syn., Coll. 2: 5 55.

Holtzclaw, H. F. dan Robinson, W. R. 1988. College Chemistry With Qualitative

Analysis.Eight Edition. USA: D.C. Heath and Company.

Hutauruk A, 2008. Sintesis Dekilamina dari Asam Dekanoat dengan Menggunkan

Katalis Nikel.Skripsi. Medan: Departemen Kimia FMIPA - USU

Joanivia. 2007. Sintesis Senyawa Amina dari Heksadekanol dengan Menggunakan

Katalis Nikel.iSkripsi. Medan: Depeartemen Kimia FMIPA USU

Kadesch, R.G. 1979. Fat Based Dibasic Acids. Winchester: J. Am. Oil

ChemistrySoc. Vol. 56

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Cetakan

Pertama. Jakarta: UI-Press

Lee, J.D. 1994. Consice Inorganic Chemistry 4th

edition. London: Chapman and Hall.

Manurung, E. G. T. 2001. Analisis Valuasi Ekonomi Investasi Perkebunan KelapaSawit di Indonesia. Laporan teknis.

McMurry, J. 1992. Organic Chemistry.3rdedition.California: Brooks/Cole PublishingCompany.

7/22/2019 09E01818

57/66

2

Morrison, R. T. dan Boyd, R. N. 1992. Organic Chemistry. Sixth Edition. New

York: Prentice Hall Inc.

Ouellette, R.J. 1994. Organic Chemistry.USA: McMillan Publishing Company.

Saito, T., Hayamizu, K., Yanagisawa, M., Wasada, N., Somena, K., Kimigasa, S.,Tanab, K., and Tamura, T. Integrated Spectral Data Base System for

Organic Compounds. Diakses April 2008 dari

http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS

Streitwieser, A. dan Clayton.1985.Introduction to OrganicChemistry.Third Edition.

New York: Macmillan Publishing Company.

Reck, R.A. 1985.Industrial Uses of Palm, Palm Kernel and Coconut Oils: NitrogenFerivatives. Oleochemicals in the Plastics Industry. Chicago: JAOCS. Cvol.

62(2): 355 364.

Uffner, W.E. 1982. Polyamide as a Primer for Use with Asphaltic Membrane. US

Patents 4,362,586.

Vogels, A. I. 1989. Textbook of Practical Chemistry.5th

edition. England: Pearson

Prentice Hall.

Zaldman, B., S.Y. Kesllev, and N. Garti.1988. Double Bond Oxidation of

Unsaturated Fatty Acids.Ibid. 66: 611-615.
http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBShttp://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS

7/22/2019 09E01818

58/66

3

Lampiran 1. Spektrum FT IR Asam Azelat

(SDBS)

7/22/2019 09E01818

59/66

4

Lampiran 2. Spektrum FT IR Nonanadiamina /Nonamethylenediamine

(SDBS).

7/22/2019 09E01818

60/66

5

Lampiran 3. Pembuatan metil ester dari CPO

7/22/2019 09E01818

61/66

6

Lampiran 4. Metil Ester dari CPO

7/22/2019 09E01818

62/66

7

Lampiran 5. Pemurnian Asam Oleat

7/22/2019 09E01818

63/66

8

Lampiran 6. Oksidasi Asam Oleat

7/22/2019 09E01818

64/66

9

Lampiran 7. Pembuatan NH3anhidrat

7/22/2019 09E01818

65/66

10

Lampiran 8. Aminasi Asam Azelat

7/22/2019 09E01818

66/66

11

09e01818

Documents