Blogroll

Sunday, August 19, 2012

aminasi dalam proses industri


1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Salah satu produksi bahan kehidupan sehari-hari yang menggunakan bahan dapat diperbaharui adalah produksi amina rantai panjang melalui proses aminasi alkohol rantai panjang. Alkohol rantai panjang yang merupakan bahan yang dapat diperbaharui diperoleh dengan mereduksi metil ester atau asam lemak dari bahan-bahan seperti minyak kelapa, minyak inti sawit dan lemak (Reck, 1985). 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 lemak sebagai obat dan bersifat spesifik artinya tidak berbahaya bagi manusia (Banerjee, 2007). Turunan oleilamina dan stearilamina
2
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).
Pengubahan asam organik menjadi amina juga telah dilaporkan melalui proses batch atau kontinyu memakai logam oksida sebagai katalis seperti campuran oksida nikel, aluminium dan kobalt, atau oksida Zn-Cr atau Zn-Al2O3, alkali Cu-Cr, ZnO atau Mn(CH3CO2)2 namun memerlukan suhu sekitar 280-360oC. Dilaporkan mula-mula asam lemak diubah menjadi nitril selanjutnya senyawa nitril tersebut dihidrogenasi menjadi senyawa amina. Ketika reaksi asam lemak dengan amoniak berlangsung terjadi juga pembentukan senyawa amida menjadi nitril pada reaksi kesetimbangan. (Billenstein, 1984).
3
BAB II
PEMBAHASAN
1.1. Proses Aminasi Dalam Sintesis Amphetamine Industri
1.1.1. Kegunaan dan Sifat Fisika Kimia Amphetamine
Amphetamine atau amphetamine juga dikenal sebagai alpha-methyl-phenethylamine, phenyl-isopropylamine, beta-phenyl-isopropylamine dan Benzedrine adalah stimulan yang biasa digunakan untuk mengobati Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) pada remaja dan anak-anak. Selain itu, juga digunakan untuk pengobatan simptomatis dari traumatic brain injury dan gejala mengantuk karena narcopelsy serta chronic fatigue syndrome. Pada awalnya, senyawa ini dikenal dapat digunakan untuk mengurangi nafsu makan dan untuk kontrol berat badan. Saat ini, obat tersebut ilegal untuk diedarkan
Amphetamine merupakan cairan tak berwarna dengan bau amina dan mudah larut dalam air (1:50) serta larut dalam alkohol. Bentuk basa mudah menguap pada suhu kamar dan telah digunakan sebagai inhalant, tetapi secara komersial tidak lagi tersedia di US. Amphetamine sulfate merupakan serbuk kristal putih dan tidak berbau serta sedikit berasa pahit. Amphetamine sulfate memiliki kelarutan tinggi dalam air (1:9) dan sedikit larut dalam alkohol (sekitar 1:500). Struktur Kimia Amphetamine (1-phenylpropan-2-amine)
1.1.2. Sintesis Amphetamine
Senyawa amina dapat disintesis dalam satu tahap dengan mereaksikan keton atau aldehid dengan amonia atau suatu amina dalam sejumlah agen pereduksi. Proses ini dinamakan reaksi aminasi reduktif. Reduktif aminasi ini terjadi melalui penyerangan gugus karbonil oleh amina dan menghasilkan imina melalui reaksi adisi nukleofilik.
Langkah pertama adalah adisi nukleofilik pada gugus karbonil yang diikuti dengan transfer proton. Produk yang dihasilkan pada langkah pertama ini adalah hemiaminal atau sering disebut carbinolamine. Bentuk ini biasanya tidak stabil dan tidak dapat diisolasi. Reaksi yang kedua adalah eliminasi air dari hemiaminal sehingga terbentuklah senyawa imina. Kemudian bentuk imina ini direduksi dengan agen pereduksi seperti gas hidrogen dan palladium (H2/Pd), gas hidrogen dan platina (H2/Pt), Natrium borohidrid (NaBH4) atau dengan lithium aluminium hidrida (LiAlH4) untuk membentuk senyawa amina.
4
(keton)
( amina)
(imina)
(reduktor)
(pruduk senyawa amina yang diinginkan)
Gambar 1. Reaksi Aminasi Reduktif
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan amphetamine secara aminasi reduktif adalah benzyl methyl keton. Senyawa benzyl methyl keton yang digunakan adalah phenil-2-propanone (P2P). Saat ini, P2P merupakan bahan kimia yang peredarannya sangat dibatasi karena kekhawatiran penyalahgunaan bahan ini sebagai starting material untuk pembuatan amphetamine.
Phenil-2-Propanone
amonia
carbinolamine
Bentuk imina
amphetamine
Gambar 2. Reaksi Pembentukan Amphetamine
Selain reaksi aminasi reduktif, juga dikenal reaksi lain untuk pembuatan amphetamine. Reaksi tersebut antara lain adalah Leuckart Rection, Oxime Route, Phenylnitropropene Route.
a. Reaksi Leuckart
Dengan : [a]: 180-190°C; [b]: H2SO4/HCl (dilute); [c]: 90-125 °C. Dalam reaksi ini, kondisi reaksi dapat bervariasi. Belakangan ini, formamide dapat diganti dengan ammonium formate atau campuran ammonia dan asam format.
b. Rute Oxime
Cara ini dilakukan dengan mereaksikan benzyl methyl ketone dengan hydroxylamine untuk memberikan senyawa oxime. Senyawa oxime ini dapat dihidrogenasi untuk membentuk amphetamine. Dengan: [a]: Na (amalgamated),
5
Na (absolute ethanol), LiAlH4, atau H2 dan Raney Nickel, nickel, iron, nickel plated zinc; [b]: 20-170°C, 1-130 atm.
c. Rute Phenylnitropropene
Rute ini terjadi melalui reaksi kondensasi antara benzaldehid dengan nitroethane menghasilkan 1-phenyl-2-nitropropene. Hidrogenasi pada ikatan rangkap dan reduksi berikutnya pada gugus nitro menghasilkan amphetamine. Dengan: [a]: LiAlH4, H2 dan Raney Nickel atau Pd/C; [b]: 20-100°C, 1-80 atm, CH3OH, C2H5OH, H2O/HCOOH, C2H5OH.
1.1.3. Cara Pembuatan
Salah satu upaya sintesis amphetamine adalah dengan cara aminasi reduktif tekanan tinggi terhadap 1-phenil-2-propanone dengan menggunakan Raney Nickel. Prosedur pembuatan secara laboratorium adalah sebagai berikut:
Satu mol atau kurang lebih 134,2 gram phenyl-2-propanone dilarutkan ke dalam 500 ml methanol yang telah dijenuhkan dengan ammonia pada suhu 10oC (sekitar 94 gram atau 5,5 mol). Setelah penambahan Raney nickel dari 30 gram alloy, dilakukan hidrogenasi dalam autoclave yang dilengkapi dengan shaker atau pengaduk. Hidrogenasi ini dijalankan pada suhu 90oC dan tekanan 100atm. Setelah pengambilan hidrogen telah berhenti, tekanan diturunkan. Kemudian dilakukan penyaringan terhadap katalis dan dilakukan destilasi untuk penghilangan pelar tekanan diturunkan ut. Residu diasamkan dengan 20% HCl hingga pH 3. Pengotor non-basic (asam) diekstraksi dengan eter. Ekstrak eter ini dibuang. Sedangkan larutan berair (fase air) dibasakan dengan larutan NaOH 40% dan diekstraksi dengan eter. Ekstrak eter (berisi amphetamine base) dikeringkan dari tapak-tapak air dengan melewatkannya pada KOH. Pelarut eter diuapkan dan produk didestilasi untuk mendapatkan produk yang lebih murni (yield 90%) dengan b.p 92oC.
Amphetamine lebih baik disimpan dalam bentuk hidroklorida. Untuk mendapatkan bentuk hidroklorida, amphetamine base dilarutkan dengan pendinginan dalam alkohol jenuh HCl dalam jumlah berlebih. Dilakukan presipitasi dengan eter absolut untuk mendapatkan racemic DL amphetamine hydrochloride, mp 152oC.
1.1.4. Diagram Alir
Berdasarkan prosedur sintesis amphetamine secara laboratorium, akan dilakukan scale-up skala industri untuk sintesis amphetamine. Untuk membawa sintesis amphetamine pada skala industri, dibuatlah perancangan melalui
6
pembuatan diagram alir. Diagram alir ini meliputi tiga tahap yaitu persiapan bahan baku, reaksi dan pemurnian dalam rangka mendapatkan produk yang diinginkan. Dari proses secara laboratorium, diagram alir sintesis amphetamine.
1 mol (134,2 gram) phenyl-2-propanone
Di larurkan
Methanol 500 ml yang telah di jenuhkan dengan
Amonia 10°C
Raney nickel dari 30 gram alloy
Hidrogenasi suhu 90oC dan tekanan 100 atm
pengambilan hidrogen tekanan diturunkan
penyaringan terhadap katalis
destilasi untuk penghilangan pelar tekanan.
Residu diasamkan dengan 20% HCl hingga pH 3.
Pengotor non-basic (asam) diekstraksi dengan eter.
larutan berair (fase air) dibasakan dengan lar.
NaOH 40% dan diekst-
Trasi dengan
7
Dikeringkan dari tapak-tapak air dengan
melewatkannya pada KOH.
Diuapkan Pelarut eter.
Produk
8
BAB III
PENUTUP
3.1. kesimpulan
1. Reaksi aminasi adalah suatu Senyawa amina dapat disintesis dalam satu tahap dengan mereaksikan keton atau aldehid dengan amonia atau suatu amina dalam sejumlah agen pereduksi.
2. Amphetamine atau amphetamine juga dikenal sebagai alpha-methyl-phenethylamine, phenyl-isopropylamine, beta-phenyl-isopropylamine dan Benzedrine adalah stimulan yang biasa digunakan untuk mengobati Attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) pada remaja dan anak-anak.
3. Amphetamine merupakan cairan tak berwarna dengan bau amina dan mudah larut dalam air (1:50) serta larut dalam alkohol.
4. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan amphetamine secara aminasi reduktif adalah benzyl methyl keton. Senyawa benzyl methyl keton yang digunakan adalah phenil-2-propanone (P2P).
3.2. Kritik Dan Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
AHFS Drug Information, 2005, Amphetamine, diakses dari : http://www.ashp.org/ahfs/first_rel/Revised-amphetamine_oct05.pdf, tanggal akses: 18 Mei 2007.
Mortensen, O V, 2006, Psychostimulants, diakses dari: http://pharmacology.medicine.pitt.edu/content/Course/Ole.ppt, tanggal akses: 18 Mei 2007.
Reductive Amination Review, diakses dari : http://designer-drugs.com/pte/12.162.180.114/dcd/chemistry/reductive.amination.html, tanggal akses: 18 Mei 2007.
United Nations Office Drug on Drugs and Crime, 2006, Recommended Methods for the Identification and Analysis of Amphetamine, Methamphetamine and Their Ring-Substituted Analogues in Seized Materials, diakses dari: http://www.unodc.org/pdf/scientific/stnar34.pdf, tanggal akses: 18 Mei 2007.
Verweij, Anthonie, 1989, Impurities in Illicit Drug Preparations: Amphetamine and Methamphetamine, diakses dari: http://designer-drug.com/pte/12.162.180.114/dcd/chemistry/meth.impurities3.html, tanggal akses: 19 Mei 2007.
Wikipedia, 2007, Amphetamine, diakses dari: http://en.wikipedia.org/wiki/Amphetamine, tanggal akses: 19 Mei 2007.

0 comments:

Post a Comment