ISSN 0853 - 2788Akreditasi No: 345/Akred-LIPIJP2MBII07l2011

1639-1645 em' (C=O vibration) and 1544-1555em" (vibrations of C-H and of secondary amine N-H). Method of synthesis by using closed refluxsyncore reactor was better than those of usingmicrowave teflon tubes, and open reflux. The yieldof9 different secondary fatty amines obtainedfrom5 to 27 replicates by the closed reflux syncorereactor method varied from 17% to 96%.

Keywords: Natural-based surfactant, secondaryfatty amines

PENGARUH TEKNIK SINTESIS TERHADAP KUALITASPRODUK FATTYAMINA SEKUNDER

Komar Sutriah, Zainal Alim Mas'ud, dan Tun Tedja Irawadi

Mahasiswa Program Studi Teknologi Industri Pertanian Program Pascasarjana IPB,Jl, Darmaga Kampus IPB, Bogor

E-mail: komar.sutriah@yahoo.com

Diterima: 15Januari 2011; Disetujui: 16Februari 2011

ABSTRAK

Fattyamina sekunder disintesis denganmereaksikan fattyamina primer dengan aeylkloridamembentuk: fattyamida sekunder, yang selanjutnyadi reduksi oleh LiAIH4 menjadi fattyaminasekunder. Fattyamina adalah bahan baku surfaktanalami yang dapat merupakan senyawa turunanasam lemak, olefin, atau alkohol, di antaranyadapat disintesis dari sumber alami seperti minyaksawit. Konversi fattyamida sekunder ke fattyaminasekunder dievaluasi dari mutu spektrum FTIR padabilangan gelombang 1639-1645 em" (vibrasi C=O)dan 1544-1555 em" (vibrasi C-H dan N-H aminasekunder). Sintesis dengan metode retluks tertutupreaktor syneore lebih baik jika dibandingkanmetode gelombang mikro dengan tabung tetlontertutup, dan metode retluks terbuka. Rendemendari 9 jenis fattyamina sekunder yang dihasilkandengan 5 sampai 27 kali pengulangan denganmetode retluks tertutup reaktor syneore beragamdari 17% sampai 96%.

Kala kunci: Fattyamina sekunder, surfaktan alami

ABSTRACT

Secondary fattyamines has been synthesizedby reacting primary fatty amines with acylchloridesand continued with reducing the correspondingsecondary fattyamides formed to secondaryfattyamines using LiAIH<I'Fatty amines are rawmaterial of natural-based surfactants that can bederived from fatty acids, olefins, or alcohols, ofwhich can be synthesized from natural sources suchas palm oil. Conversion of secondary fatty amidesto secondary fatty amines was evaluated throughthe quality of FTIR spectra on wave number of

PENDAHULUAN

Kebutuhan surfaktan di Indonesia meneapai95.000 ton per tahunnya dan sekitar 45.000 tonmasih di impor. Berdasarkan laporan Badan PusatStatistik tahun 2000 tereatat data impor untuk:surfaktan non-ionik saja meneapai 35.206,73 ton.Surfaktan merupakan bahan multi fungsi yangpenggunaannya sangat bervariasi, seperti bahandeterjen, kosmetik, farmasi, makanan, tekstil,plastik, pelumas, dan lain-lain.

Seiring dengan meningkatnya kesadaranterhadap kesehatan dan lingkungan yang baik,permintaan surfaktan yang mudah terdegradasi danberbasis tumbuhan (natural based surfactant) jugasemakin meningkat. Natural based surfactantadalah istilah yang ditujukan bagi surfaktan yangberasal dari bahan alami pertanian seperti minyak-lemak, karbohidrat, atau protein. Sedangkanbiosurfaktant, yaitu surfaktan yang disintesisme1alui aktifitas mikroorganisme'", Kedua istilahini seringkali digunakan untuk: membedakannyadengan surfaktan konvensional yang umumnyaberasal dari hasil derivatisasi minyak bumi.

-Fattyamina merupakan salah satu bahan dasarnatural based surfactant nonionik yang dapatdiproduksi dari asam lemak.

Sebagai negara yang memiliki keunggulankomparatif dibidang agroindustri hulu CPO (crudepalm oil) atau minyak sawit, Indonesia memilikipotensi yang sangat besar untuk mengembangkanagroindustri hilir fattyamina berbasis minyak sawitkar~na ketersediaan bahan baku yang melimpahsehingga dapat meingkatkan nilai ekonomi dannilai guna produk. Fattyamina komersial dapattersedia se?agai campuran berbagai rantai karbon,atau rantai khusus dengan panjang rantai yangbervariasi bergantung rantai asam lemak asalnya.

. K~nversi f~ttyamina primer rantai panjangmenjadi fattyamma sekunder merupakan objekmenarik untuk diteliti karena dapat membantudalam peningkatan nilai ekonomi dan nilai gunaproduk. Salah satu keuntungan dari fattyaminayang dapat dimanfaatkan adalah sifat darifattyamina yang basa memungkinkan terbentuknyasuatu ligan yang mudah membentuk senyawakompleks dengan jenis logam tertentu seperti Li,Zn, dan Sb. Senyawa kompleks tersebut saat inibanyak digunakan sebagai zat aditif pada pelumas.Dengan demikian konversi fattyamina nantinyadap~t mendorong industri pengolahan buah kelapasawit untuk menghasilkan berbagai macam produkhilir agroindustri dengan nilai tambah dan nilaiguna yang lebih tinggi.

Fattyamina sekunder dapat diproduksi darifattyamina primer melalui jalur alkilasi langsungdengan asil halida, atau fatty alkohoL AlkilasiHofinann dengan alkil halida atau senyawa sejenisseperti dialkil sulfat atau dialkil sulfonatmerupakan metode langsung yang sederhana.Sayangnya cara ini sulit untuk mengontrol prosesalkilasi lanjutan, sehingga produknya seringkalimer:upakan campuran dari fattyamina sekunder,tersier, dan garam ammonium kuartemer. Masalahini biasanya diatasi dengan menambahkan pereaksifatty~a'primer dalamjumlah berlebih (16 kali),yang dilanjutkan dengan pemisahan sisa pereaksidengan teknik destilasi. Meskipun jarang, alkilasilangsung dengan fatty alkohol dengan kehadirankatalis oksida logam seperti Th02 atau logamtransisi akan menghasilkan fattyamina sekunder.Reaksi tersebut cukup selektif, sayangnyamemerlukan kondisi suhu reaksi yang cukup tinggi(>200oC).

Minat terhadap sintesis fattyamina sekunderdikalangan peneliti semakin luas, namun metodesintesis pembentukan fattyamina sekunder seringmenimbulkan hambatan, antaralain karena kondisireaksi yang cukup ekstrim, hasil yang rendab., danatau permasalahan selektivitas'", Hambatan laindalam sintesis dan produksi fattyamina, adalahfaktor struktur molekul yang besar. Rantai alkilasam lemak yang panjang (lauril, palmitoil,oktadesil, oleil, dan linoleyl) akan memberikanefek sterik dalam transformasi gugus karbonil asamlemak ke fattyamida dan fattyamina, sehinggarendemen sintesis rendab..

Dalam penelitian ini fattyamina sekunderdiproduksi dengan mereaksikan fattyamina primerberbasis minyak sawit dengan asil kloridamembentuk fattyamida sekunder, yang selanjutnyadireduksi oleh LiA1H4 menjadi fattyaminasekunder dalam pelarut THF. Faktortermodinamika (reaktor terbuka, dan tertutup) sertafaktor kinetika (suhu, dan waktu) diterapkan untukmengevaluasi pengaruhnya terhadap kualitasproduk fattyamina sekunder yang dihasilkan.Pemantauan kualitas produk hasil sintesismenggunakan sistem refluks terbuka, reflukstertutup reactor syncore, dan refluks tertutuptabung teflon dengan pemicu reaksi gelombangmikro dilakukan dengan teknik Fourier-Transformed Inframerah (FTIR). Trasformasigugus fungsi fattyamina primer ke fattyamidasekunder dan se1anjutnya ke fattyamina sekunderberlangsung melalui tahapan reaksi berikut.

oII H LiAIH4 H2 H H2

R'-C-N-C-R R.eduksl. R'-C -N-C -RH2

Fattyamida l' Fattyamin 2°Fattyamin 1°

BAHAN DAN METODA

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalampenelitian ini di antaranya individual fattyaminaprimer (heksadesilamina, oktadesilamina, dandodesilamina), dan individual asilklorida(oleilklori~, laurilklorida, dan palmitoilklorida),THF, dan LiAllI4.

Metoda

Pada penelitian ini, dilakukan sintesis

pendahuluan fattyamida sekunder dari fattyaminaprimer dan asil klorida yang selanjutnyaditransformasikan menjadi fattyamina sekunderdengan reduktor LiAIH4• Produksi fattyamidasekunder dilakukan menggunakan teknik reaktorterbuka, sedangkan sintesis fattyamina sekundermenggunakan teknik reaktor refluks terbuka, danreaktor refluks tertutup dalam tabung teflon denganpemieu reaksi gelombang mikro, dan dalam reaktorsyncore. Keberhasilan sintesis dimonitor denganFTIR. Perubahan pola serapan spektrum IR yangdiperoleh merupakan indikator terbentuknyafattyamida sekunder dan fattyamina sekunder yangdisintesis.

Sintesis fattyamida sekunder dengan metodarefluks terbuka yang dimodifikasi"

Sebanyak 0,15 mol acylklorida, dimasukkanke dalam wadah yang telah berisi 0,14 molfattyamina primer yang dilarutkan dalam 100 mLCH2C12 yang mengandung 10 mL piridin,kemudian didinginkan hingga suhu 10°C. Sintesisdilakukan selama 1 jam yang dilanjutkan denganpenetralan, dan pemisahan produk pada kolomflorisil. Produk sintesis selanjutnya dieuei denganpH 10 dan air hingga pH netral, disaring dandikeringkan.

Sintesis fattyamina sekunder dengan metodarefluks terbuka (4)

Sebanyak 0,001 mol fattyamida sekunderdalam 10 mL THF ditambahkan secara perlahanpada labu leher tiga yang telah berisi 37,5 mmolLiAIH4 dalam 20 m1 THF dengan pengaliran gasnitrogen. Pengaliran nitrogen dilakukan dengandua eara, seeara bertahap dan kontinyu. Produkyang dihasilkan dimasukkan ke dalam corong pisahkemudian dieuei dengan air dan dikeringkan.

Sintesis fattyamina sekunder metoda microwavedengan tabung teflon tertutup

Sebanyak 2,5.10.3 mol fattyamida sekunderyang dilarutkan dalam 10mL THF kering dieampurdengan 12,5.10"3mol LiAIH4 dalam 10 m1 THFkering dalam tabung teflon tertutup. Campuran dipurging sesaat dengan gas nitrogen, ditutup,kemudian dipanaskan dalam Mierowave pada suhumedium. Setelah reaksi dilangsungkan, produkyang dihasilkan dieuei dan dikeringkan.

Sintesis fattyamina sekunder dengan metodarefluks tertutup reaktor syncore

Metoda yang digunakan sarna denganmetoda refluks terbuka, tetapi bahan baku untuksintesis dimasukkan ke dalam tabung-tabungtertutup yang ada pada instrumen Biichi SyncoreReactor (Gambar 1) dan dilakukan purging gasnitrogen sesaat sebelum sintesis dilakukan. Waktusintesis dilakukan selama 24 dan 48 jam dengansuhu 70°C untuk mengetahui lamanya waktusintesis yang menghasilkan kualitas fattyaminasekunder terbaik.

Gambar 1. Instrumen Biichi Syncore Reactor.

BASIL DAN PEMBAHASAN

Fattyamida sekunder sebagai bahan bakuuntuk pembuatan fattyamina sekunder diperolehmelalui reaksi antara acylklorida denganfattyamina primer dalam C~C~ dan piridin.Sintesis berlangsung melalui substitusi CI olehgugus NH amin primer. Indikator terbentuknyafattyamida sekunder dilihat dari perubahan pitaserapan IR pada bilangan gelombang 3301 em"!untuk vibrasi gugus N-H, 1639-1645 em"! untukvibrasi gugus N-H dan C=O, dan pada bilangangelombang 1544-1555 em"! untuk C_It5l• Hasilkonversi ke fattyamida sekunder ditandai denganmuneulnya kembali serapan kuat dan tajam darigugus C=O disekitar 1633 em", ikatan N-H dariamida sekunder memberikan satu puncak serapandisekitar 3301 em"! karena fattyamida sekunderhanya memiliki satu ikatan N-H, seperti yangterlihat pada Gambar 2. Perbedaan spektrumfattyamidasekunderdibandingaeylkloridasebagrubahan baku ditamplikan pada Gambar 2. Rendemenberbagai jenis produk fattyamida sekunder yangdiperoleh dengan metode ini dapat dilihat padaTabell. Pada kondisi reaksi yang sama, rendemen

produk fattyamida yang dihasilkan bervariasi dari10% sampai 87%, dan tidak terdapat polahubungan yang khas antara panjang rantai senyawayang diproduksi dengan rendemennya. Selamamelakukan pengulangan sintesis denganmenggunakan berbagai panjang rantai individualfattyamina primer dan individual asylklorida,menunjukkan bahwa rendemen hasil sintesis lebihbanyak ditentukan oleh proses separasi produkyang dihasilkan daripada ditentukan oleh panjangrantai fattyamina primer dan asylklorida yangdigunakan. Fattyamida sekunder adalah senyawayang berkarakteristik surfaktan, sehingga padaproses separasi menggunakan pelarut untukpemurnian produk seringkali terbentuk sistemdispersi yang menyulitkan pemisahan danmengakibatkan penurunan rendemen. Rendahnyaproduk fattyamida sekunder dari heksadesilamindan oktadesilamindengan laurylkloridadisebabkanoleh sangat tingginya daya emulsifikasiproduk tersebut, membentuk sistem disperi milkysehingga sulituntuk dipisahkan.

1Iem--oleil klorida -heksadesil-oleil

Gambar 2. Spektrum serapan IR acylkloridadan fattyamida sekunder.

A. Regangan N-H asimetri 3301 em", B.Regangan C-H alifatik 2918 em" dan 2850 em"C.ReganganC=O 1633 em-',danD.1469cm-'serapan Ch;

Fattyamina sekunder dalam penelitian inidiperoleh melalui reduksi fattyamida sekundermenggunakan reduktor LiAIH4karena merupakanreduktor yang kuat dibandingkan dengan reduktoryang lainnya, seperti NaBH4(6). Tidak sepertisintesis fattyamida sekunder yang dapatberlangsung eepat pada reaktor terbuka, reduksifattyamidake fattyamina sangat dipengaruhi faktorlingkungan yang akan berdampak pada efektifitaskerja reduktor yang digunakan. Pemilihan reduktorsangat penting karena gugus alkil yang panjangpada fattyamida juga akan mengurangikemampuanreduksi dari reduktor.

Reduksi fattyamida menjadi fattyaminaberlangsung melalui serangan nukleofilik atomhidrogen dari LiAlH4 pada karbon karbonil.Elektron dari ikatan C=Obergerakke atomoksigenuntuk menghasilkan zat antara berupa senyawakompleks logam alkoksida Gambar 3. Logamalkoksida merupakan gugus pergi yang baik danmenghasilkan ion iminium yang sangat reaktifterhadap serangan nukleofilik dari atom hidrogendari LiAIH4 sehingga terbentuk amina sekunderyang dimonitoring hasilnya denganFTIR.

~~. I ••••--H

Gambar 3. Skema reduksi fattyamida sekundermenjadi fattyamina sekunder.

Metoda microwave dengan tabung tenontertutup

Sintesis fattyamina sekunder denganmemanfaatkan panas yang dihasilkan darigelombang mikro dilakukan pada tabung teflontertutup. Gelombang mikro merupakan suatugelombang elektromagnet dengan panjanggelombang antara 1,0 em - 1,0 m, yaitu denganfrekuensi antara 30 - 0,3 GHz. Sesuai hukumgelombang eahaya, panjang gelombang yang lebihpendek mempunyai frekuensi dan energi yanglebih tinggi, maka gelombang mikro mempunyaifrekuensi yang lebih tinggi di bandingkan dengangelombangradio.

Pemanasan gelombang mikro adalahpemanasan yang disebabkan oleh pergerakanmolekul berupa interaksi antara komponen listrikdari gelombang dengan partikel bermuatan yangmenghasilkanmigrasi ion-ion dan rotasi dari dipol-dipol dengan tidak mengubah struktur molekulPerubahan energi gelombang mikro menjadi panasdapat diketahui dari dua mekanisme, yaitukonduksi ionik dan rotasi dipolar, sehingga hanyamolekul ionik dan molekul yang memilikidwikutub yang dapat berinteraksi dengangelombangmikro untukmemproduksi panas'",

Sintesis fattyamina sekunder denganmetoda

microwave dengan tabung teflon tertutup yangdilakukan pada penelitian ini dirancang denganwaktu reaksi yang sama dengan metode refluksterbuka dan metoda refluks tertututp reaktorsyncore untuk: membandingkan efektifitasnya.

"Namun sistem reaktor tabung teflon tertutup yangdibuat tidak mampu menahan tekanan uap THFlebih lama yang dihasilkan oleh pemanasangelombang mikro, sehingga waktu sintesis hanyabisa dilaksanakanselama 45, 60, dan 90 menit.Panas gelombang mikro yang dihasilkanmengakibatkan pemuaian reaktor tabung teflon,sehingga uap THF yang berfungsi sebagai mediareaksi bocor keluar. Spektrum IR yang dihasilkandari ketiga waktu reaksi tersebut dapat dilihat padaGambar4.

100, .-'

soy \ /--Jj~'\80 i \ \ I70~ \ (\ l60~ \ r t'~ {'YI /

>,\ I ~\ ('G'j I)50i /\ / \ if40 I 'Xf \. I 11/11\</ I i

'"1 '\ J 16 3 ll! 1053 130 ~ 333 300~ I ~ 111

20j Iv'! 146710 ~ 1927 2S52 (B)OL!~ __ ~ __ ~ __ ~ __ ~ __ ~ __ ~ __ ~

3S00 3400 2S00 2400 [SOO 1400 SOO 400

Gambar 4. Spektrum serapan IR fattyaminametoda microwave pada tabungteflon tertutup A) 45 menit, B) 60menit, danC) 90menit

Pattyamina sekunder yang diperoleh denganwaktu sintesis 60 menit menghasilkan penurunan

intensitas spektrum serapan pada bilangangelombang 1639-1645 em" yang menunjukanvibrasi dari gugus C=O amida, hal tersebutmenandakan penurunan pereaksi yang digunakan(fattyamida). Penurunan intensitas spektrum padabilangan gelombang tersebut lebih tajam jikadibandingkan dengan waktu sintesis 45 dan 90menit. Selain itu, spektrum IR yang dihasilkan padawaktu sintesis 60 menit membennik fattyamina(amina sekunder) yang dibuktikan dengantajamnya spektrum serapan pada bilangangelombang 1544-1555 em" (vibrasi C-H dan N-Hamina sekunder) bila dibandingkan dengan variasiwaktu yang lain.

Metoda refluks terbukaSintesis fattyamina metoda refluks terbuka

telah dilakukan sebelumnya. Dalam penelitian ini,metoda refluks terbuka dilakukan untukmembandingkan pengaruh pengaliran gas nitrogensecara kontinyu dengan secara bertahap denganwaktu reaksi yang sama 24 jam. Spektrum IR yangdihasilkan (Gambar 5) menunjukkan perbedaanyang sangat nyata untuk:kedua cara tersebut'" 8, 9).

Metoda refluks terbuka yang dilakukandalam penelitian ini mengacu pada metoda yangdigunakan pada penelitian yang menggunakanreduktor LiAIH4 untuk: mereduksi fattyamidamenjadi fattyamina'", Berdasarkan hasil sintesisyang dilakukan, terbukti adanya penurunanintensitas spektrum serapan IR pada bilangangelombang 1639-1645 em" (C=O), yangmenandakan hilangnya gugus karbonil fattyamidadan digantikan dengan atom hidrogen dari LiAlH4menjadi fattyamina sekunder. Selain itu, munculjuga intensitas serapan pada bilangan gelombang1544-1555 em" yang menandakan terbentuknyaikatan C-H danN-H amina sekunder(Gambar 5).

IOU

9U

80

70

~ SO

5U

40

30

1U

1/em--kontinyu --bertahap

Gambar S. Spektrum serapan IR fattyamina metoderefluks terbuka purging kontinyu danbertahap

Jika dibandingkan, intensitas kedua pitaserapan tersebut tampak bahwa cara pengalirannitrogen kontinyu memberikan kualitas produksintesis yang lebih baik dibandingkan dengan carapengaliran nitrogen bertahap.

Kurangbaiknya hasil sintesis yangdidapatkan pada metoda refluks terbuka 24 jamdengan pengaliran nitrogen secara bertahap ini,dipengaruhi oleh adanya kontak sistem reaksidengan udara ketika pengaliran nitrogendihentikan. sehingga intensitas spektrumfattyamina yang dihasilkan kurang baik apabiladibandingkan dengan pengaliran gas nitrogensecara kontinyu.

Metoda ini mengungkap tentang pentingnyaperan dari gas nitrogen dalam sintesis fattyamina.Hal tersebut karena gas nitrogen yang bertindaksebagai gas inert akan menggantikan udara danmembantu proses reduksi fattyamida menjadifattyamina sehingga LiAlH4 yang bertindaksebagai reduktor akan bekerja secara optimal.

Metoda refluks tertutup dalam reaktor syncore

Sintesis fattyamina dengan menggunakanmetoda refluks tertutup dilakukan untukmengetahui waktu sintesis yang menghasilkankualitas fattyamina sekunder terbaik yangdimonitoring dengan melihat serapan darispektrum IR-nya. Metoda ini menggunakan variasiwaktu sintesis selama 24 jam dan 48 jam pada suhu70°C dalam sistem tertutup.

Telah diketahui bahwa sintesis fattyaminayang terbaik dengan metoda refluks terbuka, yaitudengan pengaliran gas nitrogen secara kontinyu.Sementara itu, pada metoda refluks tertutup denganmenggunakan instrumen Biichi Syncore Reactor,pengusiran udara dilakukan dengan cara purginggas nitrogen sesaat sebelum sintesis dilakukan.

Kelebihan dari metoda ini adalah tidakadanya kemungkinan udara masuk ke dalam sistemreaksi yang tertutup, sehingga efisiensi sintesislebih baik, karena hanya dengan purging nitrogendi awal tahap sintesis, menghasilkan fattyaminadengan kualitas yang lebih baik.

Spektrum serapan yang dihasilkan denganmetoda refluks tertutup ini dapat di lihat padaGambar 6. Kualitas produk yang diperoleh untuk

waktu sintesis selama 24 jam dan 48 jam tidakbegitu berbeda. Penurunan intensitas serapan yangtajam pada bilangan gelombang 1639-1645 em"untuk vibrasi ikatan C=O, dan peningkatanintensitas serapan yang tajam pada bilangangelombang 1544-1555 em" untuk vibrasi ikatan C-H dan N-H amina sekunder dari kedua waktu reaksitersebut tidak berbeda jauh, sehingga waktusintesis 24 jam selanjutnya dipilih untuk produksiberbagai jenis fattyamina sekunder,

80

70

~ SO50

40

30

20

104000 = m m _ = 0 rn ~ ~

--1 harl 1/cm --2 harl

Gambar 6. Spektrum serapan IR fattyaminametoda refluks tertutup reaktorsyncore

Perbandingan metoda sintesis

Berdasarkan ketiga metoda yang digunakanuntuk sintesis fatty amina sekunder melalui jalurreaksi reduksi fattyamida sekunder dengan LiAlH4,kondisi terbaik yang diperoleh pada penelitian iniuntuk masing-masing metoda, yaitu waktu reaksi60 menit (metoda microwave pada tabung teflontertutup ),purging kontinyu 24 jam (metoda refluksterbuka), dan waktu reaksi 24 jam (metoda reflukstertutup dalam reaktor syncore). Spektrum serapanIR untuk ketiga metoda tersebut dapat dilihat padaGambar7.

80

80

70l- SO~

50

40

30

10

104000 m _ n g m m D ~ ~

11cm-- teflon -- refluks terbuka refluks tertutup

Gambar 7. Spektrum serapan IR fattyamina padakondisi optimum tiga metoda yangdiujikan

Berdasarkan pita serapan yang dihasilkan,metoda refluks tertutup pada reaktor syncoremenghasilkan spektrum serapan IR yang terbaikdibandingkan dengan metoda microwave padatabung teflon tertutup, dan metoda refluks terbukapurging kontinyu. Hal tersebut dibuktikan denganpenurunan intensitas spectrum serapan IR untukgugus karbonil amida pada bilangan gelombang1639-1645 em" yang sangat signifikan. Selain itu,ketajaman spektrum serapan gugus N-H aminasekunder pada daerah 1544-1555 em" untukmetoda refluks tertutup reaktor syncore lebih baikdibandingkan dengan dua metoda lainnya, haltersebut tampak dari perbedaan intensitas spektrumpada daerah tersebut. Intensitas serapan N-H padametoda microwave tabung teflon tertutup hanya60% dari metoda refluks tertutup reaktor syncore,sedangkan intensitas serapan metoda refluksterbuka purging kontinyu 93% dari metoda reflukstertutup reaktor syncore. Meskipun efektifitasmetode microwave tabung teflon tertutup palingrendah, namun penggunaan gelombang mikromemiliki potensi yang menjanjikanjika kebocoransistem reaktor dapat diatasi karena dapatmenghemat penggunaan nitrogen, pelarut, danwaktu reaksi yang lebih singkat.

Metoda refluks tertutup reactor syncoremerupakan metoda terbaik untuk sintesisfattyamina sekunder sehubungan efisiensipenggunaan gas nitrogen dan pelarut THF yangdigunakan. Pada metoda microwave tabung teflontertutup, kesulitan teknis proses purging, masihterjadinya kontak pereaksi dengan udara yangberada di ruang sintesis, dan kebocoran tabungteflon mengakibatkan tidak optimalnya fattyaminasekunder yang dihasilkan karena waktu sintesistidak bisa dilaksanakan sebagaimana metodarefluks terbuka dan metoda refluks tertutup reaktorsyncore.

Metoda refluks terbuka menghasilkankualitas fattyamina sekunder yang hampir samadengan refluks tertutup reaktor syncore. Spektrumserapan IR untuk metoda ini menghasilkanpenurunan intensitas puncak serapan yang tajampada bilangan gelombang 1639-1645 em" (vibrasiC=O) dan meningkatnya spektrum serapan padabilangan gelombang 1544-1555 em" (vibrasi C-Hdan N-H amina 2), namun basil ini membutuhkankonsumsi nitrogen dan TIfF yang jauh lebihbanyak. Nitrogen dialirkan secara kontinyu selamaproses sintesis, sedangkan TIfF harus ditambahkan

sewaktu-waktu karena selama proses sintesisterjadi kehilangan pelarut pada sistem sintesisnyayang terbuka. Emisi uap TIfF yang keluar selamaproses sintesis, selain menurunkan efisiensi prosesdan meningkatkan konsumsi bahan, jugamenimbulkan masalah pencemaran lingkunganDilain pihak, metoda refluks tertutup reaktorsyncore, hanya memerlukan konsumsi nitrogenyang sedikit untuk purging udara pada saatmemulai sintesis, dan tidak perlu memberikanumpan THF tambahan.

Efektifitas metoda refluks tertutup reactorsyncore dalam mensintesis fattyamina sekunderdiujicobakan terhadap berbagai variasi fattyamidasekunder rantai panjang yang hasilnya ditunjukkanpada Tabel1.

Tabel 1. Rendemen produk fattyamina sekunder darifattyamida sekunder denganmetoda reflukstertutup reaktor syncore

Rantai alkil Rendemen RendemenFatty Amina Rantai alkil Fattyamida Fattyamina

(1°)Acylklorida

(2°), %(bb) (2°), %(bb)

C12:0 C18: 1 54 (n=4) 17 (n=15)C16:0 CI8:I 59 (n=8) 84 (n=27)C18:0 C18:1 51 (n=7) 54 (n=17)C12:0 C16:0 17 (n=6) 96 (n=9)C16:0 C16:0 87 (n=8) 18 (n=27)C18:0 C16:0 84 (n=6) 36 (n=ll)C12:0 C12:0 45 (n=6) 63 (n=15)C16:0 C12:0 19 (n=9) 55 (n=9)C18:0 C12:0 10 (n=4) 53 (n=5)

Keterangan: n adalahpengulangan sintesis.

Berdasarkan Tabel 1 tampak bahwa metodarefluks tertutup reaktor syncore dengan waktureaksi 24 jam pada suhu reaksi 70°C mampumenghasilkan produk fattyamina sekunder. Namundemikian, efektifitas sintesis masih perluditingkatkan karena rendemen antar fattyaminasekunder yang dihasilkan masih sangat beragam,dari 17% sampai 96%. Selama melakukanpengulangan sintesis dengan menggunakanberbagai panjang rantai individual fattyamidamenunjukkan bahwa rendemen basil sintesis lebihbanyak ditentukan oleh proses separasi produkyang dihasilkan daripada ditentukan oleh panjangrantai fattyamida sekunder yang digunakan.Fattyamina adalah senyawa yang berkarakteristiksurfaktan, sehingga pada proses separasimenggunakan pelarut untuk pemurnian produk

seringkali terbentuk sistem dispersi yangmenyulitkan pemisahan dan mengakibatkanpenurunan rendemen'l". Dispersitas fattyaminadalam sitem pelarut selama proses separasi danpemurnian bervariasi bergantung panjang rantaialkil dari asam lemak asalnya.

KESIMPULAN

Metoda refluks tertutup reaktor syncoremenghasilkan produk fattyatnina sekunder yanglebih baik dibanding metoda microwave tabungteflon tertutup, dan metoda refluks terbuka purgingkontinyu, meskipun keragaman hasil metodetersebut masih tinggi ketika diterapkan dalammensintesis berbagai j enis panj ang rantaiindividual fattyamina sekunder.

Peranan gas nitrogen yang dialirkan selamaproses sintesis fattyaamina sekunder melalui jalurreduksi fattyamida menggunakan LiA1H4 sangat.•.menentukan kualitas produk sintesis. Keberadaannitrogen dalam reaktor menggantikan udara akanmeningkatkan efektifitas peran reduktor LiA1H4•

Keragaman rendemen hasil sintesis lebihbanyak ditentukan oleh proses separasi produkyang dihasilkan dari pada ditentukan oleh panjangrantai fattyamida sekunder yang digunakan.Fattyamina adalah senyawa yang berkarakteristiksurfaktan, sehingga pada proses separasimenggunakan pelarut untuk pemurnian produkseringkali terbentuk sistem dispersi yangmenyulitkan pemisahan dan mengakibatkanpenurunan rendemen.

DAFTAR PUSTAKA

1. Coupland K., Natural base surfactant-someaspect of their chemistry and uses. dalamTyman JHP. Surfactant in Lipid Chemistry:

Recent Synthetic, Physical, andBiodegradative studies. Cambridge: RoyalSociety of Chemistry, (1992).

2. Salvator RN, Yoon CH dan Jung KW.,Synthesis of secondary amines. Tetrahedron.Vol 57,p.7735-7815, (2001).

3. Frantz et al., Practical synthesis of aryl triflatesunder aqueous condition. Org.Lett. (4): 4717-4718, (2002)

4. AfIani R, Dugat D., Studies on the selective ofthe amide link of acyclic and macro cyclicamidoketals: unexpected cleavage and trans-acetalization with Red-AI. SyntheticCommunications 37: 3729-3740, (2007).

5. Sudjadi., Penentuan Struktur SenyawaOrganik.,Yudhistira, (1985), Jakarta

6. Newman MS, Fukunaga T., The reduction ofamides to amines via nitriles by lithiumaluminium hydride. J Ame Chem Soc 82(3):693-696, (1960) .

7. Whittaker. 1994& 1997. Microwave heatingmechanisme. [terhubung berkala].http://homepage.ed.ac. uk/ahos/chla.html. [20Februari 2006]

8. Sidik RF., Desain dan sintesis amina sekunderrantai karbon genap dari asam karboksilatrantai panjang. [tesis]. Bogor: FakultasMatematika dan Ihnu Pengetahuan Alam,Institut Pertanian Bogor, (2007).

9. Khotib M., Density functional theory dalamsintesis, karakterisasi, dan prediksi hasilsintesis: kasus Zn-alkilditiokarbamat rantaipanjang. [tesis]. Bogor: Fakultas Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut PertanianBogor, (2010).

10. Rosen MJ., Surfactants and InterfacialPhenomena. New York: John Wiley & Sons,(2004).