Minyak goreng berfungsi sebagai pelarut untuk reaksi yang dikatalisis logam | Riset

Minyak goreng berfungsi sebagai pelarut untuk reaksi yang dikatalisis logam |  Riset post thumbnail image

Game harian Paito Warna SGP 2020 – 2021.

Para ilmuwan di Norwegia telah menunjukkan bahwa minyak nabati dan lipid terkait dapat menggantikan pelarut organik konvensional dalam berbagai reaksi katalis logam homogen.

Sebagian besar reaksi kimia berlangsung dalam larutan, dan pelarut membentuk sebagian besar bahan yang dibutuhkan untuk membuat produk kimia. Banyak pelarut yang sangat diandalkan dalam industri berasal dari bahan bakar fosil dan merupakan polutan. Keinginan lama dalam komunitas kimia adalah untuk menemukan pelarut alternatif yang dapat memfasilitasi reaksi tanpa beban lingkungan.

Dengan mempertimbangkan keberlanjutan, Ashot Gevorgyan dan rekan kerja di UiT The Arctic University of Norway memutuskan untuk menguji minyak nabati dan lipid terkait sebagai pelarut alternatif. ‘Minyak goreng aman, tersedia dan murah … mereka berbagi banyak sifat dengan pelarut umum yang berasal dari fosil yang digunakan dalam sintesis kimia dan dapat menjadi alternatif yang masuk akal,’ kata Gevorgyan. Dia mengemukakan bahwa kelembamannya, volatilitas rendah, stabilitas termal tinggi dan polaritas yang dapat disetel dapat menjadikannya pelarut yang ideal untuk melakukan reaksi cross-coupling. Minyak serupa telah digunakan sebelumnya sebagai ekstraktan dan pelarut reaksi, tetapi sampai sekarang belum digunakan untuk reaksi katalis logam homogen, yang ada di mana-mana dalam sintesis kimia halus.

Kelompok ini memulai dengan melakukan reaksi populer Suzuki-Miyaura dalam minyak biji lobak; percobaan eksplorasi menunjukkan bahwa itu berhasil tetapi memberikan hasil terisolasi yang rendah. Mereka menyadari bahwa memiliki metode yang efektif untuk penyaringan throughput tinggi akan mempercepat optimalisasi kondisi reaksi. Sifat minyak nabati berarti metode pemurnian umum tidak dapat diterima. ‘[Unlike] pelarut tradisional mereka tidak memiliki titik didih. Oleh karena itu, analisis dan isolasi produk yang diperoleh dalam minyak nabati memerlukan teknik khusus,’ jelas Gevorgyan. Mereka menemukan bahwa spektroskopi NMR dapat digunakan untuk menganalisis campuran reaksi kasar secara efektif. Dengan metode ini di tangan, mereka menyaring berbagai lipid dari triacetin dan minyak bunga matahari, hingga lilin lebah dan lanolin. Sementara sebagian besar minyak cocok, minyak nabati biasanya memberikan produk dalam hasil yang hampir kuantitatif. Pelarut ini kemudian diperluas ke kopling silang Hiyama, Stille, Heck dan Sonagashira, yang semuanya umum digunakan oleh ahli kimia sintetis. Dalam kebanyakan kasus, tim mengamati efisiensi reaksi yang tinggi.

Gambar yang menunjukkan grafik batang

Reaksi cross-coupling ini semuanya membutuhkan penggunaan basa. Beberapa basa kuat atau adanya air menyabunkan minyak. Saponifikasi adalah proses yang digunakan untuk membuat sabun, itu mengubah struktur kimia minyak dan mengubahnya menjadi padatan lilin. Tim menghindari proses yang tidak diinginkan ini dengan menggunakan kondisi reaksi anhidrat dan basa lemah yang dipilih dengan cermat.

Untuk mengeksplorasi kemungkinan limbah minyak, kelompok menggoreng kentang dalam minyak rapeseed selama delapan jam kemudian menggunakan minyak yang dihasilkan dalam reaksi. Sekali lagi, reaksinya bekerja dengan baik.

Rintangan pemurnian

Salah satu tantangan dalam menggunakan minyak sebagai pelarut adalah pemurnian produk. Karena minyak nabati tidak mudah menguap dan non-polar, ekstraksi dengan pelarut organik umum tidak mungkin dilakukan. Sebaliknya, para peneliti memanfaatkan volatilitas minyak yang rendah dan menggunakan distilasi vakum untuk mengisolasi produk, meskipun mereka juga harus memurnikan produk lebih lanjut dengan teknik konvensional. Kelompok ini juga menggunakan kromatografi kolom untuk memurnikan produk langsung dari minyak dengan eluen terpene terbarukan. Dalam kedua teknik, minyak dapat diperoleh kembali untuk digunakan kembali.

‘Pencarian lama untuk pelarut telah dibuat mendesak oleh undang-undang baru-baru ini … dan semakin diakui bahwa kita membutuhkan pelarut baru, ramah dan idealnya terbarukan. Minyak nabati yang diusulkan dalam penelitian ini tentu memenuhi banyak kriteria utama dan penggunaannya dalam beberapa reaksi organik penting diilustrasikan dengan baik,’ komentar James Clark, ahli kimia hijau di University of York, Inggris.

Clark, bagaimanapun, memiliki beberapa keberatan: ‘Sementara masalah kritis penggunaan kembali dan pemisahan sebagian tertutup, mereka akan tetap menjadi perhatian, seperti juga pertanyaan tentang kemurnian dan [emotional] kekhawatiran tentang penggunaan senyawa food grade. Minyak nabati adalah tambahan yang disambut baik untuk toolkit pelarut hijau, tetapi penggunaannya cenderung terbatas pada aplikasi khusus’.

Gevorgyan mengatakan dia berpikir ‘bahwa minyak goreng memiliki dampak tertinggi adalah pada organokatalisis dan enzimologi, di mana [conditions] sangat mirip dengan yang ada dalam sel hidup.’

Related Post