aminasi

Proses kimia - Aminasi

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan ke hadirat Tuhan YME, karena dengan karunia-Nya kami dapat menyelesaiakan makalah yang berjudul “Proses Aminasi”. Meskipun banyak hambatan yang kami alami dalam proses pengerjaannya, tapi kami berhasil menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Tidak lupa kami sampaikan terimakasih kepada dosen pembimbing yang telah membantu dan membimbing kami dalam mengerjakan makalah ini. Kami juga mengucapkan terimakasih kepada teman-teman mahasiswa yang juga sudah memberi kontribusi baik langsung maupun tidak langsung dalam pembuatan malakah ini. Karena itu kami berharap semoga makalah ini dapat menjadi sesuatu yang berguna berguna bagi kita bersama. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna sempurnanya makalah ini. Penulis berharap semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi bagi pembaca pada umumnya.

Yogyakarta, 14 April 2014

Penulis


2

DAFTAR ISI Halaman judul Kata pengantar

1

Daftar isi

2

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

3

1.2 Rumusan Masalah

4

BAB II Pembahasan

2.1 Jenis-jenis amina

5

2.2 Proses pembentukan amina

5

2.2.1

Aminasi secara reduksi

5

2.2.1.1 Reduksi dengan besi dan asam

8

2.2.1.2 Reduksi dengan logam dan alkali

10

2.2.1.3 Reduksi menggunakan gas hidrogen (hidrogenasi)

10

2.2.1.4 Reduksi dengan gas elektrolisa

10

2.2.1.5 Reduksi menggunakan garam sulfida

11

2.2.2 Aminasi secara amonolisis 2.2.2.1 Amonolisis substitusi

12 14

2.2.2.1.1 Amonolisi alkana

14

2.2.2.1.2 Amonolisis senyawa halogenida

14

2.2.2.1.3 Amonolisi senyawa sulfonat atau sulfat

15

2.2.2.1.4 Amonolisis alkohol

15

2.2.2.1.5 Amonolisis senyawa karbonil

16

2.2.2.2 Amonolisis secara adisi

16

BAB III Penutup

21

Daftar Pustaka

22


3

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Aminasi adalah proses dimana suatu gugus amina dimasukkanke sebuah molekul organik. Enzim yang mengkatalisis reaksiini, yang disebut aminases. Hal ini dapat terjadi dalam beberapa cara termasuk reaksi dengan amonia atau amina lain seperti alkilasi,aminasi reduktif dan reaksi Mannich. Salah satu produksi bahan kehidupan sehari-hari yang menggunakan bahan yang dapat diperbaharui adalah produksi amina rantai panjang melalui proses aminasi alkohol rantai panjang. Amina rantai panjang merupakan turunan dari ammonia dimana satu atau lebih atom hidrogen telah digantikan oleh gugus alkil dari asam lemak dan bersifat kationik, basa ,dan aktif secara biologis. Amina rantai panjang dapat berupa amina primer, sekunder dan tersier dilihat dari jumlah gugus alkil yang terikat pada atom nitrogen (Gervajio, 2005). Amphetamine telah disintesis pada tahun 1887 oleh ilmuwan Jerman yang bernama L. Edeleano. Pada tahun 1927, peneliti bernama Gordon Ales dari USA menemukan bahwa amphetamine dapat berefek sebagai pengganti ephedrine. Kemudian, pada tahun 1930 diketahui bahwa amphetamine dapat meningkatkan tekanan darah dan tahun 1932 dipasarkan sebagai ’benzedrine’ secara over the counter inhaler untuk mengobati hidung yang tersumbat (nasal congestion). Selanjutnya, pada tahun 1935 diketahui efek stimulansia dari amphetamine untuk pertama kalinya. Pada tahun 1938, untuk pertamakalinya dipublikasikan hasil laporan bahwa amphetamine dapat menyebabkan addiction (kecanduan) dan penyakit kejiwaan. Tahun 1940, amphetamine digunakan untuk peningkat performa oleh orang Jepang, Jerman dan Amerika dalam Perang Dunia II. Pada saat itu, amphetamine digunakan oleh militer dalam peperangan. Efek stimulansia yang dihasilkan oleh amphetamine ini digunakan untuk membantu prajurit agar tetap siaga selama berjam jam. Pada tahun 1950-1953, amphetamine diberikan kepada pasukan Amerika dalam perang di Korea. Amina rantai panjang dan turunannya telah diketahui memiliki banyak kegunaannya antara lain sebagai pelembut pakaian (Reck, 1962) juga dapat digunakan sebagai anti iritasi pada shampoo yang mengandung natrium laurelsulfat dan zinc piridinthione (Gerstein, 1977). Oktadekilamin juga dapat digunakan bersama dengan


4

lemak sebagai obat dan bersifat spesifik artinya tidak berbahaya bagi manusia (Banerjee, 2007). Turunan oleilamina dan stearilamina dapat menggantikan zink dialkil ditiofosfat sebagai bahan pelumas (Kocsis, 2010). Senyawa amina rantai panjang dapat dibuat dengan cara hidrogenasi rantai panjang dengan katalis nikel atau kobalt dengan tekanan sebesar 100-500 Psi (Allain, 1983). Berdasarkan uraian di atas yang telah menyebutkan banyak manfaat yang didapat dari senyawa amina, maka dari itu makalah ini akan membahas proses aminasi dalam pembuatan senyawa amina rantai panjang secara detail.

1.2 Rumusan Masalah

Berikut adalah beberapa rumusan masalah dalam makalah ini “Proses Aminasi” yakni sebagai berikut : a. Bagaimana prinsip kerja dari proses aminasi? b. Apa saja faktor yang mempengaruhi proses aminasi?


5

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Jenis-jenis amina

Amina adalah turunan amoniak, dimana 1 atom H atau lebih diganti dengan gugus alkil (R), aril, hidroatil atau heterosiklik. Ada tiga maca m amina, yaitu:

2.2 Proses pembentukan amina

Aminasi adalah proses pembentukan amina. Aminasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1. Aminasi secara reduksi Adalah proses pembuatan amina berdasarkan reaksi reduksi 2. Amonolisis Adalah proses pembuatan amina dari reaksi dengan amonia

2.2.1

Aminasi secara reduksi

Aminasi adalah proses proses memasukkan gugus amina (-NH2) ke dalam senyawa organik, sebagai contoh produksi anilin (C 6H5 NH2) dengan mereduksi nitrobenzen (C 6H5 NO2) dalam fase cair (gambar 1) atau dalam fase uap pada fluidized bed reactor (gambar 2).


Gambar 1 dan 2.

6

(Atas (1) : Produksi anilin oleh reduksi nitrobenzen , Bawah (2) : Reduksi fase uap dari nitrobenzen menjadi anilin)

Untuk beberapa dekade, satu-satunya metode yang digunakan adalah dengan meletakkan gugus amina ke dalam sebuah aryl nucleus yang terlibat dengan menambahkan sebuah gugus nitro (-NO 2), kemudian reduksi hingga menjadi gugus amina (-NH2). Zat yang dapat direduksi adalah senyawa-senyawa yang telah mengandung atom N, yaitu : 1. Senyawa nitro (R-NO2) 2. Senyawa nitroso (R-NO) 3. Senyawa hidroksilamin (R-NH-OH) 4. Senyawa hidraso (R-NH-NH-R) 5. Senyawa azoxybenzena (R-NH-NO-R) 6. Senyawa nitril (R-CºN), azida, amida (RCO-NH 2)


7

Tanpa menggunakan bejana bertekanan tinggi dan katalis , reduksi harus dilakukan oleh pereaksi yang bekerja di bawah tekanan atmosfer. Reduktor yang biasa digunakan pada aturan ini adalah: 1. Logam dan asam Logam yang digunakan adalah : Fe, Zn, Sn, Al sebagai sumber elektron. Asam yang digunakan adalah : HCl, H 2SO4 sebagai sumber ion H+. HNO3 jarang digunakan karena mempunyai sifat sebagai oksidator kuat. 2. Logam dan basa 

Logamnya adalah : Fe, Zn, Sn, Al



Basa : NaOH, KOH

3. Sulfida Untuk mereduksi sebagian senyawa polinitro aromatik menjadi nitro amina dan mereduksi aminoantraquinon menjadi antraquinon. 4. Sulfit (Na-sulfit dan bisulfit) 5. Hidrogen (H2) dengan katalis Penggunaan hidrogen sebagai reduktor, biasanya dengan katalisator. Reduksi dengan hidrogen disebut hidrogenasi. 6. Elektrolisa Ion hidrogen dihasilkan dari elektrolisa. Hidrogen inilah yang kemudian melakukan reduksi. 7. Na-hidrosulfit 8. Metal hidrida 9. Natrium dan Na-alkoholat Pereduksi tersebut di atas memiliki kekuatan mereduksi yang berbeda. Yang paling banyak digunakan adalah logam dan asam. Dengan memilih reduktor yang sesuai dan mengatur kondisi operasi, maka reduksi dapat dihentikan tidak sampai hasil akhir. Pengaruh kekuatan zat pereduksi tersebut dapat dilihat pada hasil reduksi nitrobenzena sebagai berikut :


8

2.2.1.1 Reduksi menggunakan Besi dan Asam.

Disebut juga reduksi Bechamp. Reaksi :

Apabila reaksi dijalankan pada bejana gelas, maka mula-mula terbentuk endapan kehijauan dari mula Fe(OH) 2, kemudian endapan coklat dari Fe(OH) 3; kemudian endapan coklat dari Fe 3O4. Reaksi:

Aminahidroklorida bereaksi dengan besi dan nitrobenzena:

a. Mekanisme Elektronik :

Penataan ulang :


9

Jadi ada 3 tahap reaksi, yang setiap tahapannya membutuhkan 2 mol H 2 dan 3 atom Fe yang menjadi ion Fe 2+. Hidrogen juga dihasilkan dari reaksi samping berikut ini:

b. Termodinamika

• Usaha Memperbesar hasil : 1. Logam berlebih (2,5-5 mol/mol senyawa nitro) 2. HCl berlebih 3. H2O berlebih 4. H2O hasil samping tidak diusir karena berfungsi sebagai pensuspensi 5. Suhu dicari yang optimum c. Kinetika

• Untuk mempercepat Reaksi : 1) Memperbesar A 2) Logam dan asam diperbesar 3) Suhu dinaikkan sampai optimum


10

4) Ditambahkan zat pelarut untuk memudahkan pencampuran. Contohnya: alkohol, piridin, dan lain-lain.

2.2.1.2 Reduksi menggunakan Logam dan Alkali

2.2.1.3 Reduksi dengan gas Hidrogen (Hidrogenasi)

Pada reduksi senyawa dengan gas hidrogen digunakan katalisator. Fungsi katalisator adalah mengganggu kestabilan hidrogen, sehingga mudah menjadi ion H+. Katalisator berfungsi mengikat elektron, sehingga H 2 dapat menjadi 2H+. • Reaksi-reaksinya adalah: RNO2 + 3H2  RNH2 + 2H2O RCN + 3H2  RCH2 N2 RCONH2 + 2H2  RCH2 NH2 + H2O 2RR’C=NOH + 5H2  2(RR’CH2 NH2) + 2H2O RCSNH2 + 2H2  RCH2 NH2 + H2S Katalisator yang digunakan adalah : Ni, Co, Cu, Fe, Pd, Wo, Pt, Sn, Ag, dan lainlain. Logam dalam keadaan murni atau merupakan logam oksida. Katalisator Ni paling banyak digunakan karena reaktivitasnya tinggi serta bekerja dengan baik pada suhu operasi yang lebih rendah dari pada katalisator Sn ataupun Cu. Keuntungan menggunakan metode ini adalah: • Kapasitas besar, H2 murah (apabila merupakan hasil samping) • Range kondisi operasi luas 1.Tekanan

: 14,7 psi – beberapa ribu psi

2.Suhu

: 20-300oC

3.Katalisator banyak macamnya • Tidak ada hasil buangan, kecuali katalisator (tidak ada masalah limbah).

2.2.1.4 Reduksi dengan Elektrolisa

Secara umum reduksi dengan cara ini terkontrol dengan baik, yield tinggi dan produk samping sedikit. Proses ini digunakan untuk mereduksi senyawa alifatik, senyawa mono, di, dan trinitro aromatik menjadi nitroso, hidroksilamina, azoksi, azo, hidrazo dan amino.


11

Elektroda yang digunakan adalah: • Anoda : C, Cu, Zn, Cd, Hg, Ni, Pt, Pb, Sn, amalgam Pb dan Zn. • Katoda : Fe, Ni, Pt, C dan Pb. Sedangkan elektrolit yang digunakan adalah: H 2SO4, HCl, NaOH, garam-garam anorganik dan garam-garam organik. Sel yang digunakan adalah sel yang berbahan anti korosi, misal : kaca. Faktor penting yang berpengaruh pada hasil adalah : densitas arus, konsentrasi arus, suhu, komposisi elektroda, elektrolit dan promotor.

Contoh reaksi untuk senyawa nitro:

RNO2 + 6H+ + 6e RNH2 + H2O Sebagai contoh, reduksi nitrobenzena menggunakan elektrolit asam sulfat pekat: C6H5 NO2 + 4H+ + 4e  p-HOC6H4 NH2 + H2O

2.2.1.5 Reduksi dengan garam sulfida

Garam-garam sulfida yang dipakai adalah : natrium sulfi da (Na2S), Natrium hidrosulfit, natrium polisulfida,amonium sulfida dan lain-lain. Proses ini digunakan untuk produksi : 1. nitroamina dari senyawa dinitro, contoh : m-dinitrobenzena mnitroanilin 2. reduksi nitrofenol 3. reduksi nitroantraquinon 4. pembuatan senyawa aminoazo Reduksi senyawa nitro oleh alkali sulfida, berlangsung sesuai reaksi sebagai berikut : 4RNO2 + 6Na2S + 7H2O RNH2 + Na2S2O3 + NaOH RNO2 + Na2S2 + H2O RNH2 + Na2S2O3 4RNO2 + 6NaHS + H2O 4RNH2 + 3 Na2S2O3

Saat logam digunakan untuk menghasilkan pereduksi hidrogen, beberapa kesulitan proses dihasilkan. Biaya yang dikeluarkan sangat besar sehingga perlu untuk menemukan penggunaan lain dari bahan yang bereaksi. Besi yang telah terpakai kadang-kadang bisa


12

digunakan untuk penyiapan zat warna atau untuk menyerap hidrogen sulfida. Pengadukan dalam bejana yang mengandung logam sedikit sulit. Aminasi dengan reduksi biasa dilakukan dalam bejana besi cor (kapasitas 1600 gal, atau lebih besar) dan reduksi alkali dalam bejana baja karbon dengan berbagai ukuran yang dibutuhkan. Bejana biasanya dilengkapi dengan dengan nozzle yang berada di dasarnya, sehingga lumpur besi oksida atau seluruh muatan dapat keluar setelah reaksi selesai. Pada beberapa reduktor, sebuah batang pengaduk vertikal yang terbuat dari besi cor digunakan untuk menjaga partikel besi dalam suspensi pada bagian bawah bejana dan untuk merawat semua komponen reaksi yang mengalami kontak. Pengaduk juga berfungsi untuk membantu agar difusi senyawa amina berada jauh dari permukaan logam dan dengan demikian kontak antara tubuh nitro dan permukaan katalitik menjadi lebih sering terjadi. Pada skala yang kecil, perengkahan amonia bisa menghasilkan hidrogen untuk reduksi. Transpor dan penyimpanan hidrogen sebagai amonia berbentuk padat, dan prosedur perengkahan (cracking) melibatkan sebuat pipa panas yang dimasukkan dengan katalis dan dicelup dalam tangki garam yang telah dilelehkan. Nitrogen yang ikut bersama hidrogen yang dihasilkan bersifat inert.

2.2.2

Aminasi dengan cara amonolisis

Aminasi juga diperoleh dengan penggunaan amonia (NH 3), dalam sebuah proses yang disebut sebagai amonolisis.

Sebagai contoh, produksi anilin (C6H5 NH2) dari klorobenzen

(C6H5Cl) dengan amonia (NH 3). Reasi dapat terjadi hanya bila berlangsung pada tekanan yang tinggi. Amonolisis didefinisikan sebagai proses pembentukan amina dari reaksi dengan amonia. RX + NH3  RNH2 + HX Dimana X dapat berupa : halogen, NO 2, SO3H dan lain-lain Bahan yang digunakan untuk pengaminasi adalah : 1. NH3 gas atau cair 2. NH3 dalam air (NH4OH) atau dalam pelarut organik 3. senyawa yang mengandung amonia ((NH 4)2SO4 dan lain-lain Pemilihan zat pengaminasi didasarkan pada : 1.

suhu dan tekanan

2. jenis katalisator yang dipakai 3.

kelarutan dan stabilitas zat yang diaminasi


4.

kemungkinan adanya hasil samping

5.

kemungkinan terbentuknya amina sekunder

Ada dua macam reaksi amonolisa yaitu : 1. amonolisa : memasukkan NH3 ke dalam senyawa 2. hidroamonolisa : memasukkan NH 3 dan H2 dalam senyawa.

NH3 dapat masuk ke dalam suatu senyawa, dengan cara : 1. Substitusi a. Alkana RCH3 + NH3  RCN  RCH2 NH2 Untuk memperoleh RNH 2 suhu harus tinggi dan katalisator harus kuat b. Substitusi halogen RCH2X + NH3  RCH2 NH2 + HX c. Substitusi sulfat atau sulfat RSO3H + NH3  RNH2 + H2SO3 d. Konversi senyawa karbonil : Hidroamonolisis Memasukkan NH3 serta H2 ke dalam senyawa. RCOOH + NH 3 + H2  RCH2 NH2 + H2O RCHO + NH3 + H2  RCH2 NH2 + H2O RCOOR NH3 + H2  RCONH2 + H2O e. Alkohol RCH2OH + NH3  RCH2 NH2 + H2O 2. Adisi a. Pada pembuatan urea

b. Etilen oksida

13


14

2.2.2.1 Amonolisis Substitusi 2.2.2.1.1

Amonolisis Alkana

Untuk mengamonolisis alkana, zat pengolah yang digunakan adalah gas amoniak, karena amonolisis berlangsung pada fase gas dan suhu tinggi. Sebagai contoh adalah amonolisis metana dengan gas amonia. Reaksi : CH4 + NH3  HCN + 3 H 2 (ada O2 dalam campuran pereaksi) o

Reaksi diatas berlangsung pada suhu 1000 C, tekanan 1 atm, dengan katalisator : Ni, Pt, Pd. Reaksi diatas bersifat endotermis. Adanya oksigen dalam campuran pereaksi akan mengoksidasi hidrogen menjadi H 2O. H2 + ½ O2 H2O. Reaksi diatas bersifat eksotermis. Kebutuhan panas pada reaksi endotermis dapat dipenuhi dari reaksi oksidasi hidrogen ini. Untuk amonolisis alkana yang lebih panjang, reaksi akan menjadi lebih sulit, karema untuk memecah hidrokarbon menjadi gas sianida memerlukan panas yang banyak. Keperluan panas pada amonolisis metana dicukupi dengan mengoksidasi sebagian metana: CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O Kalau panas sudah mencukupi, maka gas amoniak akan bereaksi dengan metana. Reaksi amonolisis ini menggunakan katalis Ni, Pt, dan Pd.

2.2.2.1.2

Amonolisis Senyawa Halogenida

RCH2X + NH3  RCH2 NH2 + HX X

pada rekasi di atas dapat berupa Cl, Br atau F, namun yang paling banyak

digunakan adalah Cl, karena paling murah. Senyawa R dapat berupa alifatik maupun aromatik. Sebagai contoh: C6H5Cl + NH3  C6H5 NH2 + HCl Untuk menghindari reaksi di atas bergeser ke kiri maka HCl harus diikat dengan amoniak. Jadi amoniak berlebih diperlukan untuk mengikat asam klorida yang terbentuk, sesuai reaksi di bawah ini. HCl + NH3  NH4Cl Apabila ada gugus lain dalam inti benzena maka akan mempengaruhi mudah tidaknya reaksi amonolisis.


2.2.2.1.3

15

Amonolisis Senyawa Sulfonat atau Sulfat

Reaksi penggantian gugus SO 3H ini sebetulnya lebih mudah dari pada reaksi substitusi halogen, sebab SO 3H lebih besar molekulnya. Tetapi harga RCH 2SO3H lebih mahal dari pada RCH2 NH2, sehingga jarang dibuat RCH 2 NH2 dari alkil sulfonat. H2 N-CH2-CH2- OSO3H + NH3  H2 N-CH2-CH2-NH2 + H2SO4 amino etilenasulfat

etilen diamin

Reaksi di atas dapat terbilang mahal sehingga jarang dipakai apabila tidak terpaksa, meskipun reaksinya tidak sulit untuk berlangsung.

2.2.2.1.4

Amonolisis Alkohol

Reaksi amonolisis alkohol dapat dilihat seperti di bawah ini, RCH2OH + NH3  RCH2 NH2 + H2O amina primer Reaksi di atas berjalan mudah, tetapi hasil yang diperoleh juga reaktif, bahkan lebih reaktif dari amoniaknya sendiri. Akibatnya kalau amina bertemu alkohol yang diolah, akan terjadi reaksi berikut ini : RCH2 NH2 + RCH2OH  RCH2 NHCH2R + H2O amina sekunder Amina sekunder yang terbentuk pada reaksi di atas lebih reaktif lagi, sehingga kalau masih ada alkohol, akan terjadi reaksi lebih lanjut. Reaksi di bawah ini terjadi jika amoniak yang tersedia sedikit, namun alkoholnya banyak.

Untuk menghindarkan reaksi lanjutan jika diinginkan hasinya adalah amina primer maka amoniak harus sangat berlebih (ratio amoniak: alkohol besar). Selain itu dalam reaksi terbentuk air, air harus diikat supaya tidak membentuk NH 4OH yang apabila terjadi maka berarti amoniak pengolah berkurang. Bila dibandingkan reaktivitas RCH2X, RCH2OH dan RCH 2SO3H maka pada reaksi amonolisis yang paling reaktif adalah RCH 2X.


2.2.2.1.5

16

Amonolisis Senyawa Karbonil

Amonolisis senyawa karbonil melibatkan: aldehid, keton, ester dan asam karboksilat. Zat yang paling sering diamonolisis adalah kelompok ester. Hasil yang diperoleh adalah amida, seperti reaksi di bawah ini. RCH2COOR 1 + NH3  RCH2CONH2 + R 1OH Amida Sebagai contoh adalah amonolisis etil asetat, dengan persamaan reaksi di bawah ini. CH3COOC2H5 + NH3  CH3CONH2 + C2H5OH Etil asetat

etilamida

etanol

2.2.2.2 Amonolisis dengan cara adisi

Reaksi ini dijumpai pada pembuatan mono etanol amina (MEA) dari etilen oksida.

Hasil monoetanolamina bersifat lebih reaktif daripada amoniak. Sehingga apabila NH3 kurang tetapi etilenoksida masih banyak maka akan terjadi reaksi lanjutan :

Jika etilena oksida masih ada, amak DEA akan melanjutkan reaksi membentuk trietanolamina (TEA).

Oleh karenanya, jika hanya diinginkan MEA sebagai hasil atau DEA atau TEA, maka perbandingan pereaksi harus diatur. Rasio amoniak terhadap etilena oksida menentukan hasil yang diperoleh. Contoh lain adalah reaksi pembentukan urea.


17

Faktor-faktor yang mempengaruhi amonolisis, adalah: 1. Kelarutan 2. Pengadukan 3. Efek derivat halogen 4. Efek gugus nitro 5. Suhu 6. Konsentrasi NH3

Penggunaan katalis dalam reaksi aminasi, adalah. 1. Amonolisis senyawa halogen dengan katalis logam : Cu, As, Ag, CuO dan garamgaram Cu 2. Katalisator untuk dehidrasi adalah: alumina, silika gel, alumunium fosfat dalam gel alumina, Ni, Co, dan lain-lain. 3. Katalisator hidrogenasi berupa logam campuran (alloy) 4. Katalisator hidroamonolisis adalah: logam Ni, Co, Cu, Ni-A, dan lain-lain. 5. Katalisator campuran logam (alloy)

Keuntungan menggunakan katalis logam campuran adalah: a. Konversi dan hasil lebih tinggi b. Harga katalisator lebih murah c. Perbandingan hasil amina pada kisaran yang besar


18

Untuk memperbesar hasil yang diperoleh, maka faktor yang harus diperhatikan adalah: 1. NH3 berlebih 2. Tekanan 3. Suhu

Sedangkan untuk mempercepat reaksi, diusahakan dengan: 1. Konsentrasi NH3 dibuat tinggi, caranya adalah dengan NH 3 cair. 2. Pengadukan, diperlukan karena reaktan tidak saling larut 3. Suhu, bila reaksi eksotermik, maka harus dicari suhu optimum

Penggantian dari substituen nuklir seperti hidroksil (-OH), kloro (-Cl) atau asam sulfonat (-SO3H) dengan amino (-NH2) menggunakan amonia (amonolisis), telah dilakukan selama waktu tertentu, keberadaan gugus induksi (yang menginduksi) membuat proses penggantian menjadi lebih mudah. Sebagai contoh, 1,4-dikloro-2-nitrobenzena bisa diuabh menjadi 4-kloro-2-nitroanilin dengan menggunakan larutan amonia. Molekul-molekul lain memberikan lebih banyak kesulitan dalam proses, dan bejana tekan dibutuhkan untuk produksi anilin dari klorobenzena atau dari fenol. (gambar 3).

Gambar 3. Produksi anilin dan difenilamin dari fenol


19

Amonia adalah pereaksi yang terbilang relatif murah, dan prosesnya dapat diseimbangkan dengan menghasilkan amina yang diinginkan. Jalan lain untuk mendapatkan amina adalah dengan melalui reduksi menggunakan reagen (pereaksi) yang mahal (besi (Fe), seng (Zn), atau gas hidrogen (H 2)) yang membuat harga dari sebuah proses amonolisis menjadi agak mahal. Amina yang tersubstitusi bisa dihasilkan dengan menggunakan amonia yang tersubstitusi (amina). Peralatannya adalah bejana besi tekan yang tidak stabil ; stainless steel juga dapat digunakan untuk konstruksi bejana. Oleh karena itu, aminasi atau reaksi dengan menggunakan amonia, digunakan untuk membentuk amina aromatik dan alifatik. Reduksi dari senyawa nitro adalah proses kuno untuk menghasilkan amina, tapi amonia atau amonia yang telah tersubstitusi (amina) bereaksi langsung untuk membentuk amina. Produksi anilin dengan amonolisis melampaui jumlah yang dihasilkan dengan reduksi (dari nitrobenzen). Senyawa fungsi oksigen juga berperan dalam proses amonolisis, sebagai contoh: 1. Metanol ditambah katalis alumunium fosfat menghasilkan monometilamina (CH3 NH2), dimetilamina [(CH3)2 NH], dan trimetilamina [(CH3)3 N] 2. 2-naptol ditambah katalis natrium amonium sulfit (NaNH 3SO3) (reaksi Bucherer), menghasilkan 2-naptilamina 3. Etilen oksida menghasilkan monoetanolamina (HOCH 2CH2 NH2), dietanolamina [(HOCH2CH2)2 NH], dan trietanolamina [(HOCH2CH2)3 N] 4. Glukosa ditambah katalis nikel menghasilkan glukamin 5. Sikloheksanon ditambah katalis nikel menghasilkan sikloheksilamina Metilamina dihasilkan dengan mereaksikan gas metanol dengan katalis pada suhu 350 oC400oC dan 290 psi (2,0 Mpa), kemudian mendestilasi campuran rekasi. Pada mono-, di-, atau trimetilamina sangat mungkin dilakukan proses recycle pada produk yang tidak diinginkan. Sebuah campuran yang setimbang dari tiga etanolamina dihasilkan ketika etilen oksida digelembungkan melalui 28% larutan amonia pada suhu 30-40 oC. Dengan mensirkulasi ulang produk dari reaksi, mengubah temperatur, tekanan, dan rasio amonia terhadap etilen oksida (namun selalu mempunyai amonia berlebih), maka sangat mungkin utuk membuat amina yang diinginkan menjadi dominasi. Diluent gas juga mengubah rasio hasil. CH2CH2O + NH3  HOCH2CH2 NH2 + H2O monoetanolamina 2CH2CH2O + NH3  (HOCH2CH2)2 NH + 2H2O dietanolamina


20

3CH2CH2O + NH3  (HOCH2CH2)3 N + 3H2O trietanolamina Setelah mengalami reaksi eksotermis, hasil reaksi ditemukan dan dipisahkan dengan flashing off dan merecycle amonia, dan kemudian memecah produk amina. Monoetilamina

digunakan

dalam

bahan

peledak,

insektisida,

dan

surfaktan.

Dimetilamina digunakan untuk pembuatan dimetilformamida dan asetamida, pestisida, dan berbagai perlakuan menggunakan air. Trimetilamina biasa digunakan untuk membentuk choline chloride dan untuk membuat biosida dan slimisida. Alkilamina yang lain dapat dibuat dengan cara yang serupa dari alkohol dan amonia (gambar 4). Metil, etil, isopropil, sikloheksil, dan kombinasi amina biasanya jarang ditemukan dan biasanya dibuat dengan mereaksikan alkohol yang benar dengan amonia anhidrat dalam fase uap.

Gambar 4. Proses aminasi untuk produksi amina


21

BAB III PENUTUP 3.1

Kesimpulan

Aminasi adalah proses pembentukan amina. Aminasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1. Aminasi secara reduksi Adalah proses pembuatan amina berdasarkan reaksi reduksi. Aminasi dengan reduksi biasa dilakukan dalam bejana besi cor. 2. Amonolisis Adalah proses pembuatan amina dari reaksi dengan amonia. Aminasi dengan cara reduksi adalah proses kuno untuk menghasilkan amina, tapi amonia atau amonia yang telah tersubstitusi (amina) bereaksi langsung untuk membentuk amina (cara amonolisis). Sehingga produksi anilin dengan amonolisis melampaui jumlah yang dihasilkan dengan reduksi (dari nitrobenzen). Tanpa menggunakan bejana bertekanan tinggi dan katalis, reduksi harus dilakukan oleh pereaksi yang bekerja di bawah tekanan atmosfer. Reduktor yang biasa digunakan pada aturan ini adalah 1. Logam dan basa 2. Logam dan asam 3. Sulfida 4. Sulfit (Na-sulfit dan bisulfit) 5. Hidrogen (H2) dengan katalis Elektrolisa 7. Na-hidrosulfit 6.

8. Metal hidrida 9. Natrium dan Na-alkoholat Faktor-faktor yang mempengaruhi amonolisis, adalah: 1. Kelarutan 2. Pengadukan 3. Efek derivat halogen 4. Efek gugus nitro 5. Suhu 6. Konsentrasi NH3


22

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.

2012.

Aminasi.

Online.

Sumber:

http://hmtkupnyogya.files.wordpress.com/2012/02/9-aminasi.pdf , diakses pada tanggal 13 April 2014 Speight, James G. 2002. Chemical and process design handbook : Amination. McGraw-Hill: New York

aminasi

Recommend Documents