Garam 1,3-Alkilmetil-1,2,3-benzotriazolium: Sistem Pelarut Ionik Baru pada Proses Pelarutan dan Rekonstitusi Selulosa

Abstract

ABSTRAK

Penelitian dilakukan untuk mengetahui potensi cairan ionik berbasis kation benzotriazolium sebagai pelarut selulosa. Sembilan cairan ionik telah berhasil disintesis dan diujicobakan sebagai pelarut selulosa dengan bantuan pemanasan microwave. Kesembilan cairan ionik tersebut merupakan garam dari tiga jenis kation yaitu kation 1,3-etilmetil-1,2,3-benzotriazolium ([MEBzt]⁺), kation 1,3-heksilmetil-1,2,3-benzotriazolium ([MHBzt]⁺), dan kation 1,3-metiloktil-1,2,3-benzotriazolium ([MOBzt]⁺) dengan tiga jenis anion untuk masing-masing kation. Anion yang digunakan adalah bromida ([Br]^-), asetat ([CH₃COO]^-), dan tiosianat ([SCN]^-). Cairan ionik [MEBzt]Br, [MHBzt]Br, dan [MOBzt]Br berhasil disintesis melalui dua tahap reaksi yaitu reaksi metilasi menggunakan dimetilsulfat dan reaksi alkilasi-kuartenerisasi masing-masing menggunakan etilbromida, heksilbromida dan oktilbromida. Keenam cairan ionik lainnya disintesis melalui reaksi metatesis anion antara garam 1,3-alkilmetil-1,2,3-benzotriazolium bromida dengan garam perak dari masing-masing anion. Analisis spektroskopi inframerah (FTIR) dan spektroskopi resonansi magnetik inti (¹H-NMR) yang digunakan untuk menentukan struktur menunjukkan bahwa kesembilan garam berhasil disintesis. Analisis kelarutan selulosa menunjukkan bahwa cairan ionik [MOBzt]CH₃COO menujukkan nilai kelarutan paling tinggi untuk selulosa yaitu sebesar 26 % b/b. Panjang alkil dalam kation benzotriazolium dan jenis anion yang digunakan tidak menunjukkan adanya pengaruh yang signifikan pada kelarutan selulosa. Pengaruh proses pelarutan ini sedikit meningkatkan kestabilan termal dari selulosa. Namun pengaruh proses ini terhadap struktur permukaan selulosa tidak nampak dengan jelas.

Kata kunci: selulosa, cairan ionik, garam 1,3-alkilmetil-1,2,3-benzotriazolium pelarutan, dan rekonstitusi

ABSTRACT

The aim of research to know the potency of ionic liquid based on the benzotriazolium cation as cellulose solvent. Nine ionic liquids have been synthesized successfully and   tried out as a solvent of cellulose by conducted microwave heating. The nine of the ionic liquids are salt of three kinds of  cations represent the salt from three cation type those are 1,3-ethylmethyl1,2,3-benzotriazolium cation ([MEB_ZT]⁺), 1,3-hexylmethyl-1,2,3-benzotriazolium cation ([MHB_ZT]⁺), and 1,3-methyloctyl-1,2,3-benzotriazolium ([MOB_ZT]⁺) cation with three anions type for each cation. Those are Anion used bromide ([Br]^-), acetate ([CH3COO]^-), and thiocyanate  ([SCN]^-). The ionic liquids [MEB_ZT]Br, [MHB_ZT]Br, and [MOB_ZT]Br have been synthesized successfully throughout  two phases  namely methylation reaction using  dimethylsulphate  and quaternary-alkylation reaction using ethyl bromide, hexyl bromide and octyl bromide respectively. The Six others of the ionic liquid are synthesized throughout anion metathesis reaction between 1,3-alkylmethyl-1,2,3-benzotriazolium bromide salt with the silver salt from each anion. The analysis  of the structures by Infrared (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (¹HNMR) spectroscopy. Determine the structure show that the nine of salts have been synthesized successfully. Solubility Analyze of cellulose show that the ionic liquid of [MOBzt]CH₃COO indicate the highest of solubility value for cellulose that is 26 % w / w.  The long alkyl chain in benzotriazolium cation and the type of anion is used do not show the significant influence on solubility of cellulose. The Influence this solubility process less improve stability thermal of cellulose. But the influence of this process on surface structure of cellulose is not clear.

Key Word: Cellulose, ionic liquid, solubility of 1, 3-alkyl methyl-1,2,3benzotriazolium salt , and reconstitution