Efek Zeolit Dalam Sintesis Bahan Kimia Halus
Zeolit telah dikembangkan untuk menggantikan asam sulfat sebagai katalis industri.Zeolit juga dikembangkan penggunannya pada rasemisasi alkohol sekunder yang dikatalisis asam. Bahkan reaksi pembentukan ikatan carbon-carbon juga menggunakan zeolit. Untuk lebih jelasnya, silahkan simak penjelasan berikut.
Zeolit Dalam Reaksi Penataan Ulang Yang Dikatalisis Asam
e-Caprolactam, zat antara penting dalam produksi Nylon-6, dapat diperoleh dengan penataan ulang Beckmann dari sikloheksanon oksim. Misalnya, zeolit MFI silika tinggi di mana situs aktif terletak di mulut pori disintesis untuk melakukan penataan ulang dalam fase uap. Situs aktif diidentifikasi sebagai sarang silanol. Situs asam Brønsted yang lemah ini ditemukan sebagai katalis penataan ulang yang sangat baik.
Selektivitas yang sangat tinggi dicapai dengan memblokir silanol terminal dengan metanol. Variasi dari proses ini adalah penataan ulang Beckmann dalam fase uap siklododekanon oksim menjadi w-laurolaktam, monomer untuk produksi Nylon-12. Di sini zeolit [Al,B]-Beta yang diberi perlakuan asam mampu mencapai konversi hampir 100% dan selektivitas.
T-atom dikeluarkan dari kerangka *BEA dengan dealuminasi/deboronasi dengan HNO3, menciptakan sarang silanol yang sangat selektif dengan keasaman Brønsted yang sangat lemah. Situs-situs ini kembali ditemukan untuk mengkatalisasi penataan ulang dengan cara yang luar biasa. Bahkan dalam pengaturan unggun tetap yang sederhana, kokas katalis hanya terjadi pada tingkat yang sangat terbatas.
Selain untuk memproduksi monomer untuk poliamida, penataan ulang Beckmann juga berguna untuk menyiapkan bahan kimia bernilai tinggi lainnya, obat-obatan, wewangian, dll. Misalnya, N-asetil-p-aminofenol, atau dikenal sebagai parasetamol, adalah obat analgesik penting yang dapat disintesis oleh penataan ulang Beckmann dari 4-hidroksiasetofenon oksim, turunan asetofenon.
Zeolit ITQ-2 (Si/Al = 15) terdelaminasi dan aluminosilikat MCM-41(Si/Al=15) mesopori ditemukan memiliki aktivitas dan selektivitas yang sangat baik untuk pembentukan parasetamol.
Pengujian dengan zeolit dengan ukuran pori yang berbeda menghasilkan informasi menarik tentang mekanisme penataan ulang ini. Dengan beberapa zeolit yang diuji, mis. Beta, USY, MCM-22 dan ZSM-5, aktivitasnya menurun atau tetap konstan ketika ukuran substituen aromatik, atau jumlahnya meningkat.
Batasan geometris keadaan transisi diterapkan pada pori-pori zeolit ini. Hal ini dapat dijelaskan dengan mekanisme penataan ulang Beckmann; Gugus yang bermigrasi umumnya adalah gugus aromatik yang berada pada posisi anti terhadap gugus hidroksil, yang dapat menghambat migrasi di dalam pori zeolit.
Namun, dengan MCM-22 dan ITQ-2 mesopori, aktivitas meningkat bersama dengan reaktivitas intrinsik oksim, terlepas dari ukuran substituen aromatik. Aktivitasnya dikendalikan oleh efek elektronik, bukan oleh efek sterik.
Untuk katalis ITQ-2, ini menunjukkan, seperti yang diharapkan, bahwa sebagian besar reaksi berlangsung pada permukaan luar yang terbuka dengan baik. Ketika ukuran oksim ditingkatkan (gugus R1 lebih besar), efek topologi zeolit memiliki dampak yang lebih rendah pada aktivitas, tetapi ITQ-2 dan MCM-22 masih tetap menjadi katalis yang paling aktif.
Juga dalam kimia karbohidrat, zeolit dapat digunakan sebagai katalis, misalnya, dalam penataan ulang Ferrier untuk sintesis 2,3-unsaturated glycals, yang merupakan intermediet biologis serbaguna. Dari berbagai katalis, zeolit Y ultrastabil (H-USY) ditemukan memiliki aktivitas yang unggul.
Katalis CBV-720 komersial, yang diperoleh dengan perlakuan uap dan pencucian dengan asam mineral dari zeolit Y induk (CBV-300), berguna untuk pembentukan berbagai O-, S-, N- dan C-glikosida dari glikal yang dilindungi asetil. Reaktivitas tinggi dari glikal benzilasi yang biasanya kurang reaktif dengan zeolit CBV-720 adalah keuntungan yang signifikan dibandingkan katalis homogen dan heterogen lainnya yang diketahui.
Keasaman Lewis dapat dimasukkan ke dalam kerangka zeolit dengan substitusi isomorf dari logam, mis. Zr, Sn, Ti, dll. Zr-Beta seperti itu ditemukan sebagai katalis yang sangat baik untuk isomerisasi -pinena oksida menjadi myrtanal, dengan hasil yang jauh lebih tinggi daripada katalis lain yang sejauh ini dilaporkan.
Aktivitas dan selektivitas yang tinggi (hingga 94%) dikaitkan dengan situs asam Lewis tunggal yang terdefinisi dengan baik, yang dapat diperoleh dengan menyetel sintesis dan perawatan pasca-sintesis. Pemilihan pelarut yang tepat ditemukan untuk meningkatkan selektivitas dengan menyeimbangkan adsorpsi kompetitif produk.
Reaksi Pembentukan Ikatan C-C (Carbon-Carbon)
Reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon adalah reaksi organik di mana ikatan karbon-karbon baru terbentuk. Mereka penting dalam produksi banyak bahan kimia buatan manusia seperti obat-obatan dan plastik. Berikut ini beberapa reaksi pembentukan ikatan C-C.
Reaksi Aldol
Aldol adalah molekul yang merupakan aldehida dan alkohol (ini adalah alasan namanya), itu adalah hidroksi keton atau aldehida. Reaksi aldol terjadi antara dua senyawa karbonil untuk membentuk senyawa -hidroksi karbonil baru.
Reaksi aldol dapat berlangsung melalui dua mekanisme yang berbeda. Senyawa karbonil, seperti aldehida dan keton, dapat berupa enol atau enolat. Enolat bersifat nukleofilik pada karbon- sehingga dapat menyerang karbonil (ketika terprotonasi). Ini adalah 'mekanisme enol'.
Enolat terbentuk jika karbonil dideprotonasi. jauh lebih nukleofilik daripada enol atau enol eter dan dapat menyerang elektrofil secara langsung. Elektrofil biasa adalah aldehida, karena keton kurang reaktif. Ini adalah 'mekanisme enolat'.
Reaksi Diels–Alder
Reaksi Diels-Alder terjadi antara diena dan alkena terkonjugasi. Mereka adalah sikloadisi: reaksi kimia di mana dua atau lebih molekul tak jenuh bergabung untuk membentuk aduk siklik. Dalam proses ini ada pengurangan multiplisitas ikatan: dari 3 ikatan rangkap, hanya satu yang tersisa di produk. Yang lain dihabiskan untuk membentuk cincin.
Dua ikatan sigma terbentuk dalam satu langkah bersama. Produk Diels-Alder dapat dengan mudah dikenali karena terdiri dari cincin beranggota enam dengan ikatan rangkap di dalam cincin dan gugus konjugasi di luar cincin di sisi berlawanan dengan ikatan rangkap.
Reaksi Diels-Alder adalah reaksi pembentukan ikatan C-C yang paling sering dikatalisis oleh asam Lewis. Misalnya, Cu(I) yang diamobilisasi pada zeolit Y adalah katalis yang sangat baik untuk pembentukan 4-vinilsikloheksena dari butadiena.
Contoh lain adalah ZnCl2 didukung pada zeolit NaY, yang ditemukan menjadi katalis yang sangat regioselektif untuk reaksi myrcene dengan akrolein. Tetapi bahkan tanpa tambahan fungsi asam Lewis, zeolit dapat mempercepat reaksi Diels-Alder.
Aktivitas tinggi dan regioselektivitas zeolit dalam reaksi katalitik Diels-Alder dapat dianggap berasal dari banyak faktor. Misalnya, sifat situs aktif memainkan peran utama. Faktor lain, mis. stabilitas produk terhadap reaksi sekunder yang dikatalisasi oleh zeolit, dapat menjadi penting juga. Misalnya, dalam reaksi isoprena dengan metil akrilat, reaksi selektif sepenuhnya diamati pada zeolit H-Beta (Si/Al = 14,5)
Semua zeolit lain atau asam Lewis yang diuji memberikan hasil yang lebih rendah; dengan AlCl3, asam Lewis homogen terbaik, hasil maksimal adalah 83%, dengan regioselektivitas 95%. Jenis khusus sikloadisi juga menemukan jalan mereka ke katalisis zeolit. Misalnya, siklokondensasi satu pot [4+2] arilamina dan aldehida dengan alkena, menghasilkan turunan kuinolin bernilai tinggi secara efisien dikatalisis oleh zeolit US-Y Sc(III)
Sebaliknya, pada kondisi yang sama, zeolit Cu(I) dan Cu(II)-USY tidak efektif sebagai katalis. Stereoselektivitas cis yang tinggi secara keseluruhan (sampai 100%) dari kelompok R1-R3 ditemukan dalam adukan. Ini dapat dianggap berasal dari bentuk sferis dari sangkar zeolit USY, lebih menyukai keadaan transisi yang lebih sferis (cis) daripada diperpanjang (trans).
Reaksi Retro-Diels-Alder juga dapat dikatalisis oleh zeolit asam Brønsted. Gomez dkk. (2005) mempelajari reaksi Diels-Alder dari siklopentadiena dan p-benzokuinon, dan menemukan bahwa keberadaan gugus OH yang lebih asam kuat meningkatkan reaksi retro-Diels-Alder yang kompetitif, yang menurunkan selektivitas untuk isomer endo-endo.
Endo monoadduct (pembentukan exo monoadduct tidak diamati) dapat diregenerasi dengan adanya situs asam Brønsted dari isomer endo-endo. Ini terjadi lebih mudah daripada regenerasi dari isomer endo-exo, yang secara efektif meningkatkan jumlah monomer endo-exo dalam campuran.
Misalnya, dengan menghasilkan keasaman Brønsted yang lebih kuat dengan memasukkan aluminium dalam kerangka zeolit Ti-ITQ-2 yang sangat selektif, selektivitas untuk isomer endo-endo turun. Demuynck dkk. menemukan bahwa H-Beta (Si/Al = 12.5) adalah katalis yang sangat baik untuk reaksi retro-Diels-Alder dari berbagai siklopentadiena siklo-adduksi dengan adanya dienofil aktif.
Rasemisasi Alkohol Sekunder Yang Dikatalisis Asam
Zeolit asam disaring untuk reaksi rasemisasi alkohol dalam larutan berair. H-Beta tampaknya menjadi katalis yang paling menjanjikan dari semua zeolit yang diuji untuk rasemisasi alkohol benzil. Dengan resin asam sebagai katalis, diperoleh aktivitas yang lebih rendah.
Dengan larutan berair katalis homogen (HCl dan pTSA) hasil yang sebanding hanya dapat diperoleh dengan konsentrasi asam tinggi (0,5 M) sementara menurunkan konsentrasi (0,1 M) memberikan aktivitas rasemisasi yang jauh lebih rendah daripada H-Beta.
Rasemisasi alkohol membutuhkan situs asam Brønsted yang kuat. Kekuatan situs asam dalam zeolit meningkat dengan rasio Si/Al, dan dalam serangkaian zeolit Y, hal ini mengakibatkan peningkatan aktivitas rasemisasi. Dengan meningkatnya rasio Si/Al, hidrofobisitas juga meningkat, yang mengarah ke adsorpsi substrat yang lebih disukai dan bukan kelebihan air, yang juga mengarah pada reaktivitas yang lebih tinggi.
Zhu dan rekan kerja (2007) menemukan bahwa zeolit Beta dengan konsentrasi rendah Zr atau Al adalah katalis rasemisasi yang sangat baik, bahkan dalam toluena. Rasemisasi dapat dikombinasikan dengan transesterifikasi yang dikatalisis enzim dengan lipase untuk menghasilkan ester enantiopure dalam resolusi kinetik dinamis (DKR).
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019