Computational Study of Green Production of Vanilli Planifolia based Schiff Base using Ionic Liquid Solvent Tinjauan Komputasi dari Produksi Hijau Basa Schiff Berbasis Vanilli Planifolia Menggunakan Pelarut Cairan Ion

Abstract

ABSTRAK

Basa Schiff adalah produk kondensasi dari senyawa amina primer seperti anisidina dengan senyawa karboksilat yang memiliki banyak kegunaan di bidang kimia. Untuk menaikkan nilai tambah produk lokal, senyawa dari tanaman Vanilli Planifolia dapat digunakan sebagai sumber gugus karboksilat. Sintesis secara konvensional memiliki banyak kekurangan semisal yield yang kecil dan limbah yang berbahaya bagi lingkungan. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan modifikasi reaksi untuk mengurangi dampak berbahayanya seperti dengan menggunakan cairan ion. Metode komputasi digunakan dalam riset dasar ini karena dapat mengurangi waktu dan biaya riset. Dari hasil dari perhitungan komputasi, didapatkan bahwa penambahan pelarut terbukti dapat memberikan efek penstabilan pada semua molekul terutama bila memiliki sifat kepolaran sejenis. Reaksi produksi basa Schiff terjadi dalam keadaan endoterm dan tidak spontan di suhu kamar. Reaksi tersebut melewati tiga tahap reaksi dengan tahapan penentu laju terjadi pada tahap ke-3. Energi pengaktifan ditemukan lebih kecil pada pelarut cairan ion dari pada pelarut polar lain. Pada tahap reaksi pertama, energi pengaktifan paling minimum ditemukan pada pelarut [EMIM][TfO] sebesar 119.915 kJ.mol^-1. Hal ini dikarenakan keadaan transisi pertama/TS-1 bersifat lebih polar dan cocok dengan [EMIM][TfO] yang bersifat lebih polar pula. Sedangkan, pada tahap reaksi ke-2 dan ke-3 energi pengaktifan lebih minim pada pelarut [BMIM][BF₄], sebesar 195.316 dan 354.290 kJ.mol^-1, karena sifat keadaan transisi dan pelarut yang tidak terlalu polar. Ke depannya, perlu dilakukan percobaan di laboratorium untuk mengetahui yield dan variabel lain yang tidak dapat ditemukan dengan metode komputasi.

ABSTRACT

Schiff bases are a condensation product of primary amines, such as Anisidine, with carbonyl compounds which is many chemical purposes. To increase the natural product value, the carbonyl group which used has from Vanilli Planifolia compounds. the conventional Schiff Base reaction has several disadvantages, including low yields, and produces waste that was harmful to the environment. Due to this, it is necessary do the modification of synthesis to reduce the harmful disadvantages such as using ionic liquid. The computational method was used to reduce the time and coast consumption in basic research field. The results show that the addition of solvents was proven to increased stabilization effects on all molecules, especially if they have similar polarity properties. Schiff base reactions was classified as endothermic and non-spontaneous in the room temperature. The reaction through 3 reaction steps with rate determining step occurs at stage 3. The activation energy was found smaller in the ionic liquid than other polar solvents. In the first reaction, the minimum activation energy was found in [EMIM] [TFO] solvent amount 119,915 kJ.Mol^-1. It causes, TS-1 was most polar and suitable in [EMIM] [TFO] which was most polar. Whereas in the reaction stage 2 and 3, the minimum activation energy was in [BMIM] [BF4] amount 195,316 and 354,290 respectively. The minimum energy was causes TS and solvent properties that were not too polar. In the future, experiments need to be carried out in the laboratory to find out the yield and other variables that cannot be found by the computing method.