Perpustakaan Digital ITB

Produksi hidrogen secara eksperimental melalui pirolisis lignin telah dilaporkan tetapi belum dipahami mekanisme reaksi yang berlangsung di dalamnya. Dalam penelitian ini dilakukan kajian komputasi mekanisme reaksi pirolisis siringol sebagai salah satu turunan lignin dengan metode MP2//HF dan basis set 6-311G(d,p). Pirolisis berlangsung dengan 3 jalur pembukaan cincin, yaitu pembukaan cincin pada ikatan karbon 1-2, pada ikatan karbon 3-4 dan pada ikatan karbon 4-5. Dari ketiga jalur pembukaan cincin tersebut, jalur pembukaan cincin yang memiliki energi pengaktifan paling rendah terjadi pada ikatan karbon 1-2 sebesar 103,403 kkal/mol, sedangkan energi pengaktifan pembukaan cincin pada ikatan karbon 3-4 dan ikatan karbon 4-5 berturut-turut sebesar 263,696 kkal/mol dan 209,641 kkal/mol. Molekul hasil pembukaan cincin pada ikatan karbon 1-2 lebih lanjut mengalami pemutusan gugus karbonil pada karbon 2 diikuti dengan pemutusan gugus metanal pada karbon 1 dengan energi pengaktifan masing-masing 150,168 kkal/mol dan 47,616 kkal/mol. Tahap reaksi selanjutnya adalah pemutusan gugus etuna pada ikatan karbon 5-6 yang merupakan proses yang paling sulit terjadi dari keseluruhan proses pirolisis yang ditandai dengan besarnya energi pengaktifan yang diperlukan yaitu 234,263 kkal/mol. Pemutusan gugus etuna yang kedua terjadi pada ikatan karbon 3-4 dengan energi pengaktifan yang jauh lebih kecil daripada energi pengaktifan pada pemutusan gugus etuna yang pertama yaitu sebesar 78,778 kkal/mol. Tahap akhir dari reaksi pirolisis adalah pembentukan gugus karbonil dan metana dengan energi pengaktifan 56,307 kkal/mol. Pada setiap tahapan pirolisis ini juga dibandingkan data hasil perhitungan pada senyawa yang menggunakan nilai multiplisitas 3 dan senyawa dengan nilai multiplisitas 1 yang masih akan menjalani tahap reaksi selanjutnya dan diketahui bahwa senyawa dengan nilai multiplisitas 3 relatif lebih stabil dibanding senyawa dengan multiplisitas 1. Perhitungan konstanta laju reaksi menyatakan bahwa reaksi pelepasan gugus metanal pada reaksi 3 merupakan reaksi yang dapat menghasilkan produk yang paling besar dibandingkan reaksi-reaksi lainnya, sedangkan pemutusan gugus etuna pada reaksi 4 merupakan reaksi yang akan menghasilkan produk paling sedikit.