离子液体溶剂绿色生产香草基席夫碱的计算研究

A. Arifah, R. Ningsih, A. Hanapi, Y. Setiadi, B. S. Rattyananda
{"title":"离子液体溶剂绿色生产香草基席夫碱的计算研究","authors":"A. Arifah, R. Ningsih, A. Hanapi, Y. Setiadi, B. S. Rattyananda","doi":"10.55981/jtl.2023.873","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"ABSTRAK \nBasa Schiff adalah produk kondensasi dari senyawa amina primer seperti anisidina dengan senyawa karboksilat yang memiliki banyak kegunaan di bidang kimia. Untuk menaikkan nilai tambah produk lokal, senyawa dari tanaman Vanilli Planifolia dapat digunakan sebagai sumber gugus karboksilat. Sintesis secara konvensional memiliki banyak kekurangan semisal yield yang kecil dan limbah yang berbahaya bagi lingkungan. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan modifikasi reaksi untuk mengurangi dampak berbahayanya seperti dengan menggunakan cairan ion. Metode komputasi digunakan dalam riset dasar ini karena dapat mengurangi waktu dan biaya riset. Dari hasil dari perhitungan komputasi, didapatkan bahwa penambahan pelarut terbukti dapat memberikan efek penstabilan pada semua molekul terutama bila memiliki sifat kepolaran sejenis. Reaksi produksi basa Schiff terjadi dalam keadaan endoterm dan tidak spontan di suhu kamar. Reaksi tersebut melewati tiga tahap reaksi dengan tahapan penentu laju terjadi pada tahap ke-3. Energi pengaktifan ditemukan lebih kecil pada pelarut cairan ion dari pada pelarut polar lain. Pada tahap reaksi pertama, energi pengaktifan paling minimum ditemukan pada pelarut [EMIM][TfO] sebesar 119.915 kJ.mol-1. Hal ini dikarenakan keadaan transisi pertama/TS-1 bersifat lebih polar dan cocok dengan [EMIM][TfO] yang bersifat lebih polar pula. Sedangkan, pada tahap reaksi ke-2 dan ke-3 energi pengaktifan lebih minim pada pelarut [BMIM][BF4], sebesar 195.316 dan 354.290 kJ.mol-1, karena sifat keadaan transisi dan pelarut yang tidak terlalu polar. Ke depannya, perlu dilakukan percobaan di laboratorium untuk mengetahui yield dan variabel lain yang tidak dapat ditemukan dengan metode komputasi.\n \nABSTRACT \nSchiff bases are a condensation product of primary amines, such as Anisidine, with carbonyl compounds which is many chemical purposes. To increase the natural product value, the carbonyl group which used has from Vanilli Planifolia compounds. the conventional Schiff Base reaction has several disadvantages, including low yields, and produces waste that was harmful to the environment. Due to this, it is necessary do the modification of synthesis to reduce the harmful disadvantages such as using ionic liquid. The computational method was used to reduce the time and coast consumption in basic research field. The results show that the addition of solvents was proven to increased stabilization effects on all molecules, especially if they have similar polarity properties. Schiff base reactions was classified as endothermic and non-spontaneous in the room temperature. The reaction through 3 reaction steps with rate determining step occurs at stage 3. The activation energy was found smaller in the ionic liquid than other polar solvents. In the first reaction, the minimum activation energy was found in [EMIM] [TFO] solvent amount 119,915 kJ.Mol-1. It causes, TS-1 was most polar and suitable in [EMIM] [TFO] which was most polar. Whereas in the reaction stage 2 and 3, the minimum activation energy was in [BMIM] [BF4] amount 195,316 and 354,290 respectively. The minimum energy was causes TS and solvent properties that were not too polar. In the future, experiments need to be carried out in the laboratory to find out the yield and other variables that cannot be found by the computing method.","PeriodicalId":31853,"journal":{"name":"Jurnal Sains Teknologi Lingkungan","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Computational Study of Green Production of Vanilli Planifolia based Schiff Base using Ionic Liquid Solvent\",\"authors\":\"A. Arifah, R. Ningsih, A. Hanapi, Y. Setiadi, B. S. Rattyananda\",\"doi\":\"10.55981/jtl.2023.873\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"ABSTRAK \\nBasa Schiff adalah produk kondensasi dari senyawa amina primer seperti anisidina dengan senyawa karboksilat yang memiliki banyak kegunaan di bidang kimia. Untuk menaikkan nilai tambah produk lokal, senyawa dari tanaman Vanilli Planifolia dapat digunakan sebagai sumber gugus karboksilat. Sintesis secara konvensional memiliki banyak kekurangan semisal yield yang kecil dan limbah yang berbahaya bagi lingkungan. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan modifikasi reaksi untuk mengurangi dampak berbahayanya seperti dengan menggunakan cairan ion. Metode komputasi digunakan dalam riset dasar ini karena dapat mengurangi waktu dan biaya riset. Dari hasil dari perhitungan komputasi, didapatkan bahwa penambahan pelarut terbukti dapat memberikan efek penstabilan pada semua molekul terutama bila memiliki sifat kepolaran sejenis. Reaksi produksi basa Schiff terjadi dalam keadaan endoterm dan tidak spontan di suhu kamar. Reaksi tersebut melewati tiga tahap reaksi dengan tahapan penentu laju terjadi pada tahap ke-3. Energi pengaktifan ditemukan lebih kecil pada pelarut cairan ion dari pada pelarut polar lain. Pada tahap reaksi pertama, energi pengaktifan paling minimum ditemukan pada pelarut [EMIM][TfO] sebesar 119.915 kJ.mol-1. Hal ini dikarenakan keadaan transisi pertama/TS-1 bersifat lebih polar dan cocok dengan [EMIM][TfO] yang bersifat lebih polar pula. Sedangkan, pada tahap reaksi ke-2 dan ke-3 energi pengaktifan lebih minim pada pelarut [BMIM][BF4], sebesar 195.316 dan 354.290 kJ.mol-1, karena sifat keadaan transisi dan pelarut yang tidak terlalu polar. Ke depannya, perlu dilakukan percobaan di laboratorium untuk mengetahui yield dan variabel lain yang tidak dapat ditemukan dengan metode komputasi.\\n \\nABSTRACT \\nSchiff bases are a condensation product of primary amines, such as Anisidine, with carbonyl compounds which is many chemical purposes. To increase the natural product value, the carbonyl group which used has from Vanilli Planifolia compounds. the conventional Schiff Base reaction has several disadvantages, including low yields, and produces waste that was harmful to the environment. Due to this, it is necessary do the modification of synthesis to reduce the harmful disadvantages such as using ionic liquid. The computational method was used to reduce the time and coast consumption in basic research field. The results show that the addition of solvents was proven to increased stabilization effects on all molecules, especially if they have similar polarity properties. Schiff base reactions was classified as endothermic and non-spontaneous in the room temperature. The reaction through 3 reaction steps with rate determining step occurs at stage 3. The activation energy was found smaller in the ionic liquid than other polar solvents. In the first reaction, the minimum activation energy was found in [EMIM] [TFO] solvent amount 119,915 kJ.Mol-1. It causes, TS-1 was most polar and suitable in [EMIM] [TFO] which was most polar. Whereas in the reaction stage 2 and 3, the minimum activation energy was in [BMIM] [BF4] amount 195,316 and 354,290 respectively. The minimum energy was causes TS and solvent properties that were not too polar. In the future, experiments need to be carried out in the laboratory to find out the yield and other variables that cannot be found by the computing method.\",\"PeriodicalId\":31853,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Sains Teknologi Lingkungan\",\"volume\":\"1 1\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-07-31\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Sains Teknologi Lingkungan\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.55981/jtl.2023.873\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Sains Teknologi Lingkungan","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.55981/jtl.2023.873","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

碱Schiff是一种由苯胺等亚胺化合物和羧酸化合物组成的冷凝产品,这种化合物在化学领域有很多用途。为了增加当地产品的附加值,植物淀粉中的化合物可以用作碳化合物的来源。传统合成物缺乏小的,容易污染环境的废物。在此基础上,有必要对反应进行修改,以减少离子液体等危险影响。在这一基础研究中使用计算方法,以减少研究时间和成本。从计算结果来看,溶剂的加入被证明对所有分子都有稳定作用,尤其是当它们具有相同的特性时。碱基产生反应是在内生状态下发生的,而不是在室温下自发产生的。它通过了三个反应阶段,速度的决定阶段在第三阶段发生。离子溶剂中发现的活能比极化溶剂小。在最初的反应阶段,至少在溶剂[EMIM][TfO]上发现激活能量。这是因为TS-1的第一个过渡状态更两极,更符合EMIM [TfO]的极性。然而,在第二和第三反应阶段,溶剂的活化能量更少[BF4],总计380,316和354290 kJ。摩尔-1,由于过渡状态和溶剂的本质而不是极坐标。今后,需要在实验室进行实验,以确定无法通过计算方法找到的变量的有效性和其他变量。摘要状的Schiff bases是初级淀粉的冷凝产物,such as Anisidine,碳基化合物是多种化学采集器。为了增加自然产品价值,从Planifolia compounds中使用的碳基集团。该会议的席夫基地反应者有几个缺点,包括低yields和生产人员对环境有害的浪费。相反,它必须修改合成法,以减少这样使用电离层液体的害处。这种计算方法被用来减少在基地研究领域的时间和海岸的消费。结果表明,solvents的补充证明,稳定影响所有分子,特别是如果他们有类似的道德特性。Schiff基反应是房间温度的地热和非自发性的分类。反应通过3个反应步骤,在3号阶段有一个稳定的脚步。活能在电离层中发现的液体比其他极地solvents中发现的更小。在最初的反应中,最低的平移能量被发现在[EMIM]因为,TS-1在[EMIM]中是最可靠的在反应阶段2和3中,最小的激活能量在[BF4]生长,316和354.290的尊重。最小的能量是由于TS和solvent的性质而不是极地的。在未来,需要考虑的实验是在实验室中发现的浅浅的事实和其他无法通过计算方法找到的变量。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Computational Study of Green Production of Vanilli Planifolia based Schiff Base using Ionic Liquid Solvent
ABSTRAK Basa Schiff adalah produk kondensasi dari senyawa amina primer seperti anisidina dengan senyawa karboksilat yang memiliki banyak kegunaan di bidang kimia. Untuk menaikkan nilai tambah produk lokal, senyawa dari tanaman Vanilli Planifolia dapat digunakan sebagai sumber gugus karboksilat. Sintesis secara konvensional memiliki banyak kekurangan semisal yield yang kecil dan limbah yang berbahaya bagi lingkungan. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan modifikasi reaksi untuk mengurangi dampak berbahayanya seperti dengan menggunakan cairan ion. Metode komputasi digunakan dalam riset dasar ini karena dapat mengurangi waktu dan biaya riset. Dari hasil dari perhitungan komputasi, didapatkan bahwa penambahan pelarut terbukti dapat memberikan efek penstabilan pada semua molekul terutama bila memiliki sifat kepolaran sejenis. Reaksi produksi basa Schiff terjadi dalam keadaan endoterm dan tidak spontan di suhu kamar. Reaksi tersebut melewati tiga tahap reaksi dengan tahapan penentu laju terjadi pada tahap ke-3. Energi pengaktifan ditemukan lebih kecil pada pelarut cairan ion dari pada pelarut polar lain. Pada tahap reaksi pertama, energi pengaktifan paling minimum ditemukan pada pelarut [EMIM][TfO] sebesar 119.915 kJ.mol-1. Hal ini dikarenakan keadaan transisi pertama/TS-1 bersifat lebih polar dan cocok dengan [EMIM][TfO] yang bersifat lebih polar pula. Sedangkan, pada tahap reaksi ke-2 dan ke-3 energi pengaktifan lebih minim pada pelarut [BMIM][BF4], sebesar 195.316 dan 354.290 kJ.mol-1, karena sifat keadaan transisi dan pelarut yang tidak terlalu polar. Ke depannya, perlu dilakukan percobaan di laboratorium untuk mengetahui yield dan variabel lain yang tidak dapat ditemukan dengan metode komputasi.   ABSTRACT Schiff bases are a condensation product of primary amines, such as Anisidine, with carbonyl compounds which is many chemical purposes. To increase the natural product value, the carbonyl group which used has from Vanilli Planifolia compounds. the conventional Schiff Base reaction has several disadvantages, including low yields, and produces waste that was harmful to the environment. Due to this, it is necessary do the modification of synthesis to reduce the harmful disadvantages such as using ionic liquid. The computational method was used to reduce the time and coast consumption in basic research field. The results show that the addition of solvents was proven to increased stabilization effects on all molecules, especially if they have similar polarity properties. Schiff base reactions was classified as endothermic and non-spontaneous in the room temperature. The reaction through 3 reaction steps with rate determining step occurs at stage 3. The activation energy was found smaller in the ionic liquid than other polar solvents. In the first reaction, the minimum activation energy was found in [EMIM] [TFO] solvent amount 119,915 kJ.Mol-1. It causes, TS-1 was most polar and suitable in [EMIM] [TFO] which was most polar. Whereas in the reaction stage 2 and 3, the minimum activation energy was in [BMIM] [BF4] amount 195,316 and 354,290 respectively. The minimum energy was causes TS and solvent properties that were not too polar. In the future, experiments need to be carried out in the laboratory to find out the yield and other variables that cannot be found by the computing method.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
10
审稿时长
6 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信