Perpustakaan Digital ITB

Indonesia merupakan salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia. Penggunaan minyak sawit menjadi sangat diminati karena aplikasinya beragam. Salah satu produk turunan minyak sawit ialah epoksida minyak sawit (epoxidized palm oil, EPO) dengan nilai ekonomi lebih tinggi dibanding PO (palm oil). EPO dapat digunakan secara langsung sebagai pelentur polimer atau sebagai senyawa antara dalam sintesis pelumas, perekat, maupun bahan pelapis. EPO dapat digunakan untuk menggantikan ftalat sebagai bahan pelentur yang kini penggunaannya dibatasi di Amerika dan Eropa karena bersifat karsinogenik. EPO dihasilkan dengan mengoksidasi ikatan rangkap karbon-karbon rantai trigliserida minyak sawit menjadi cincin oksiran. Sintesis EPO dalam industri umumnya dilakukan dengan metode konvensional menggunakan hidrogen peroksida dan asam mineral. Proses tersebut bersifat eksotermis, menghasilkan produk dengan selektivitas yang rendah, serta korosif terhadap reaktor baja. Reaksi epoksidasi dapat dikatalisis dengan logam transisi menggunakan sumber oksigen seperti tersier butil hidrogenperoksida (TBHP). Katalis MoO2(acac)2 dilaporkan dapat menghasilkan 54% epoksida pada 110 °C selama 2 jam. Namun, reaksi tersebut masih menggunakan toluena sebagai pelarut sehingga pemisahan pelarut pasca reaksi. Penelitian ini memaparkan penggunaan vanadium basa Schiff untuk reaksi oksidasi. Fenoksiimina merupakan salah satu ligan basa Schiff. Sejauh penelusuran literatur, penelitian mengenai penggunaan vanadium(IV) fenoksiimina sebagai katalis reaksi epoksidasi minyak sawit belum dilakukan oleh kelompok peneliti lain. Penelitian ini mengevaluasi reaksi epoksidasi terkatalisis vanadium(IV)-fenoksiimina tanpa menggunakan pelarut dan asam mineral. Karakter elektron dari atom pusat vanadium dimodifikasi menggunakan gugus nitro pada ligan fenoksiimina. Sintesis kompleks vanadil(IV)-fenoksiimina dilakukan dengan mereaksikan vanadil sulfat dengan ligan fenoksiimina yang menghasilkan padatan hijau. Kompleks dikarakterisasi menggunakan P-XRD, MS, FTIR, dan MSB. Reaksi epoksidasi dijalankan dengan oksidator TBHP. Hasil reaksi epoksidasi dianalisis menggunakan 1H-NMR. Uji aktivitas katalitik menunjukkan bahwa kompleks VO(FI-1c)2 menghasilkan rendemen epoksida paling tinggi, 57%, dibandingkan VO(FI-1a)2 dan VO(FI-1b)2 berturut-turut 54%, dan 16% pada kondisi 70 °C, 3 meq TBHP, 0,3% mol katalis, selama 7 jam. Optimasi parameter reaksi untuk kompleks VO(FI-1c)2 menunjukkan bahwa epoksida 68% (TOF 76 jam?1) dihasilkan ketika reaksi berjalan pada 80 °C, waktu reaksi 7 jam, 0,1% mol katalis, dan 3 meq TBHP. Studi kinetika pada suhu 60, 70, dan 80 °C menunjukkan bahwa reaksi epoksidasi terkatalisis vanadil(IV) fenoksiimina mengikuti orde dua semu. Energi pengaktifan (Ea) sebesar 65 kJ/mol teramati dari kajian kinetika reaksi dengan kompleks VO(FI-1c)2. Nilai entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs pengaktifan pada suhu 80 °C diketahui sebesar 62 kJ/mol, ?83 J/mol K dan 92 kJ/mol. Reaksi tanpa katalis tidak menghasilkan epoksida sehingga penggunaan katalis diperlukan dalam reaksi epoksidasi. Reaksi epoksidasi diusulkan melalui mekanisme Sharpless. Kompleks VO(FI-1c)2 menghasilkan rendemen epoksida paling tinggi sehingga mungkin tahapan kunci reaksi epoksidasi adalah tahap transfer elektron tunggal.