Modifikasi Zeolit Alam dan Uji Aktivitas Katalitiknya pada Reaksi Asetilasi 1,3-Dihidroksibenzena

A W Fadhilah, E Cahyono, S Hadisaputro

Abstract


Zeolit alam biasa digunakan pada reaksi-reaksi senyawa organik. Untuk mendapatkan aktivitas dan selektivitas yang tinggi, diperlukan modifikasi zeolit alam pada reaksi asilasi 1,3-dihidroksibenzena menjadi senyawa aromatik keton yakni 2,4-dihidroksi asetofenon. Modifikasi tersebut dilakukan dengan mengembankan zeolit pada suatu logam. Logam zirkonium merupakan unsur logam transisi yang banyak digunakan dalam proses katalitik, sebagai pendukung dan promotor. Pada penelitian ini, dianalisis pengaruh waktu dan karakteristik katalis zeolit alam termodifikasi pada reaksi asetilasi 1,3-dihidroksibenzena. Zeolit alam yang berasal dari Malang diaktivasi dengan perlakuan asam dan garam menjadi katalis H-zeolit alam. Preparasi katalis Zr4+-zeolit alam dilakukan dengan metode pertukaran ion dengan kalsinasi pada 400°C selama 4 jam. Karakterisasi katalis meliputi kristalinitas katalis menggunakan metode difraksi sinar-X, morfologi dan komposisi komponen logam dengan scanning electron microscopy, dan keasaman katalis dengan metode spektroskopi Infra Red piridin. Proses reaksi asetilasi menggunakan reaktor batch dengan variasi waktu reaksi 6, 8, dan 10 jam. Analisis produk menggunakan high performance liquid chromatography untuk mengetahui kadar dan jumlah senyawa. Aktivitas terbaik dihasilkan pada reaksi asetilasi 1,3-dihidroksibenzana menggunakan katalis Zr4+-zeolit alam selama 8 jam yang menghasilkan senyawa target yaitu 2,4-dihidroksiasetofenon sebanyak 35,03%.

Natural zeolite is commonly used in the reactions of organic compounds. To obtain high activity and selectivity, modification of natural zeolite in the acylation reaction 1,3-dihydroxybenzene to become an aromatic ketone compound, namely 2,4-dihydroxy acetophenone is required. The modification is done by developing zeolite with a metal. Zirconium metal is a transition metal element that is widely used in catalytic processes as a support and promoter. In this study, the influence of time and characteristics of modified natural zeolite catalysts on the acetylation reaction of 1,3-dihydroxybenzene is analyzed. Effect of time and natural zeolite modified characteristics as cataliyst in acetylation of 1,3-dihidroksibenzena were analyzed. Natural zeolite from Malang activated by treatment with acid and salt as H-natural zeolite catalyst. Preparation of Zr4+-natural zeolit catalyst using ion exchange method with calcination at 400C for 4 hours. Characterization of catalysts include crystallinity using X-ray diffraction, morphology and composition of the metal components using scanning electron microscopy, and the acidity of the catalyst using pyridine IR spectroscopy method. Acetylation reaction process using a batch reactor with reaction time variations 6, 8, and 10 hours. Product analysis using high performance liquid chromatography to determine the concentration and amount of the compounds. Best activity result is 1.3-dihidroksibenzana acetylation reaction using catalysts Zr4+- natural zeolit for 8 hours yielding the target compound, namely 2,4-dihidroksiasetofenon as much as 35.03%.


Keywords


modified zeolite, Zr4+-natural zeolite acetylation, 1,3-dihydroxybenzene, 2,4-dihydroxyacetophenone

Full Text:

PDF

References


Anderson JR & Boudart M. 1983. Solid Acid and Base Catalyst in Catalysis Science and Technology. John R and Michael Boudart (eds) Vol 2, Springer LinkBerlin, 231-273

Cahyono E, Muchalal M, Triyono T & Pranowo HD. 2014. Catalytic Activities of Fe3+- and Zn2+-Natural Zeolite on the Direct Cyclisation-Acetylation of (R)-(+)-Citronellal. Bull Chem React Eng Catal 9(2): 128-135.

Hegedus. 1987. Catalyst Design. New York: John Willey and Sons.

Huda N. 2008. Kajian Reaksi Siklisasi Asetilasi Sitronelal dengan Anhidrida Asam Asetat Dikatalisis SnCl2 dan Sn2+-Zeolit Alam. Skripsi tidak dipublikasikan. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang.

Lestari DY. 2010. Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai negara. Prosiding Seminar Kimia dan Pendidikan kimia 2010. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Kimia UNY.

Procházková D, Kurfiˇrtová L, & Pavlatová J. 2012. Acylation of p-xylene over zeolites. Science Direct Catalysis Today 179: 78-84.

Purbaningtias TE, & Prasetyoko D. 2011. Heterogenisasi Katalis Homogen: Impregnasi AlCl3 pada Alumino Silikat Mesopori. Prosiding Seminar Nasional Zeolit VII, Surabaya: Ikatan Zeolit Indonesia Jawa Timur.

Sugiyanto KH & Suyanti RD. 2010. Kimia Organik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Tetsuro I, Ito H, Oyama M, Tanaka T, Murata J, Darnaedi D, & Linuma M. 2012. Novel Isolation of acetophenone derivates with spiroketalhexosefuranoside in Upuna borneensis. Phytochem Lett 5: 325-328.

Treacy MMJ & Higgins JB. 2001. Collections simulated XRD powder patterns for zeolites. New Jersey: Elsevier.

Yongzhong Z, Yungtong N, Jaenicke S, & Chuah GK. 2005. Cyclisation of Citronellel over Zirkoninium Zeolit Beta a Highly Diastereoselective catalyst to-isopulegol. J Catal 229: 404-413.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.