Perpustakaan Digital ITB

Reaksi epoksidasi merupakan salah satu reaksi yang banyak digunakan untuk membentuk senyawa epoksida sebagai senyawa antara dalam sintesis gugus hidroksi. Ikatan rangkap (C=C) dibentuk menjadi gugus epoksida menggunakan katalis dan oksidator dalam reaksi epoksidasi. Salah satu katalis yang umum digunakan untuk epoksidasi adalah katalis berbasis logam vanadium. Pada penelitian sebelumnya, 4 jenis kompleks katalis vanadium (IV) telah disintesis dengan beberapa jenis ligan seperti asetilaseton (acac), benzoilaseton (bzac), 1,3-difenil-1,3- propanadion (bzbz), dan 4,4,4-trifloro-1-fenil-1,3-butanadion (bztf). Berdasarkan hasil epoksidasi minyak kelapa sawit menggunakan keempat kompleks vanadil diketonat pada komposisi tertentu teramati bahwa aktivitas katalitik dan jumlah produk epoksida yang dihasilkan tidak jauh berbeda. Studi komputasi dibutuhkan untuk mengetahui apakah aktivitas epoksidasi tidak terlalu dipengaruhi oleh jenis ligan pada kompleks vanadil. Vanadil dengan ligan acac, VO(acac)2 dan vanadil dengan ligan bzbz, VO(bzbz)2 dianalisis dalam penelitian ini. Studi komputasi dilakukan dengan metode DFT (Density Functional Theory) dengan fungsional B3LYP dan basis set 6-31g(d,p) untuk menentukan ESP (Electrostatic Potential) dan metode GFN2-xTB untuk menentukan energi bebas Gibbs reaksi epoksidasi. Berdasarkan studi komputasi, kompleks VO(bzbz)2 memiliki nilai ESP lebih besar dibandingkan kompleks VO(acac)2 sehingga sifat keasaman Lewis kompleks VO(bzbz)2 lebih tinggi dibandingkan dengan kompleks VO(acac)2. Produk epoksida diperkirakan lebih banyak dihasilkan dengan katalis VO(bzbz)2 dibandingkan dengan kompleks VO(acac)2. Hal tersebut tercermin dari produk epoksidasi metil oleat dan metil risinoleat dengan oksidator tersier butil hidroperoksida (TBHP) menggunakan katalis VO(bzbz)2 lebih besar dibandingkan dengan katalis VO(acac)2 pada kondisi yang sama. Hal tersebut juga terkonfirmasi oleh hasil studi komputasi pada tahapan penentu laju mekanisme epoksidasi, baik secara energetika dan kinetika, epoksidasi metil oleat dengan katalis VO(bzbz)2 lebih stabil dibandingkan dengan katalis VO(acac)2 karena energi bebas Gibbs menggunakan katalis VO(bzbz)2 lebih rendah dibandingkan dengan katalis VO(acac)2.