PREPARASI NANOPARTIKEL Fe3O4 TERMODIFIKASI Cu SEBAGAI KATALIS DALAM SINTESIS ACRIDINEDIONE MELALUI REAKSI MULTIKOMPONEN

IRVAN MAHENDRA, Prof. Dra. Eko Sri Kunarti, M.Si., Ph.D. ; Dr. M. Idham Darussalam Mardjan, M.Sc.

2022 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis nanopartikel Fe3O4-Cu dan uji aktivitasnya sebagai katalis asam dalam sintesis senyawa turunan acridinedione telah dilakukan. Penelitian diawali dengan mensintesis Fe3O4 dengan metode sono-kopresipitasi. Modifikasi Fe3O4 dilakukan dengan mencampurkan CuSO4 dengan konsentrasi yang berbeda ke dalam campuran Fe3O4 yang kemudian dilakukan pengendapan dengan NH4OH untuk menghasilkan Fe3O4-Cu. Nanopartikel Fe3O4-Cu dikarakterisasi dengan menggunakan difraktometer sinar-X, spektrofotometer inframerah, scanning electron microscope-energy dispersive X-ray, transimission electron microscope, surface area analyzer, vibrating sample magnetometer serta dilakukan penentuan angka keasaman katalis. Uji aktivitas katalitik nanopartikel Fe3O4-Cu seabagai katalis heterogen dilakukan dengan mensintesis senyawa turunan acridinedione melalui reaksi multikomponen Hantzsch berbahan dasar benzaldehid, anilin dan dimedon menggunakan metode sonokimia. Senyawa produk reaksi multikomponen dikarakterisasi dengan spektrometer 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, dan CHNS elemental analyzer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanopartikel Fe3O4-Cu memiliki sifat magnetik dengan momen magnetik sebesar 44,35 emu/g sehingga dapat dipisahkan dari medium cair menggunakan magnet eksternal. Nanopartikel Fe3O4-Cu 10% memiliki angka keasaman yang paling tinggi (6,63 mmol/g) dan merupakan katalis yang optimum dalam sintesis turunan acridinedione. Elusidasi struktur menggunakan 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, dan CHNS elemental analyzer menunjukkan bahwa produk reaksi multikomponen adalah 3,4,6,7,9,10-hexahydro 3,3,6,6-tetramethyl-9-phenylacridine-1,8(2H,5H)-dione yang diperoleh dengan persen hasil 80%.

Synthesis of Fe3O4-Cu nanoparticles and evaluation of their activity as acidic catalytic activity in the synthesis of acredinedione have been conducted. The synthesis was started by preparing Fe3O4 using co-precipitation and sonication method. Modification of Fe3O4 was done by mixing CuSO4 at various concentrations in a mixture of Fe3O4 which was then precipitated with NH4OH to produce Fe3O4-Cu. Fe3O4-Cu nanoparticles were characterized using X-ray diffractometer, infrared spectrophotometer, scanning electron microscope-energy dispersive X-ray, transmission electron miscroscope, surface area analyzer, vibrating sample magnetometer, and determination of the acidity number of the catalyst. The catalytic activity of Fe3O4-Cu nanoparticles as heterogeneous catalyst was evaluated in the synthesis of acridinedione derivatives using the Hantzsch multicomponent reaction from benzaldehyde, aniline, and dimedone under ultrasonic radiation. The product of multicomponent reaction characterized using spectrometer 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, and CHNS elemental analyzer. The results showed that Fe3O4-Cu nanoparticles have magnetic properties (44,35 emu/g) so that they can be separated from the liquid medium using an external magnet. Fe3O4-Cu 10% nanoparticles had the highest acidity number (6,63mmol/g) and the optimum catalyst in the synthesis of acridinedione derivatives. The structure elucidation using 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, and CHNS elemental analyzer reveals that the product of multicomponent reaction was 3,4,6,7,9,10-Hexahydro-3,3,6,6-tetramethyl-9- phenylacridine-1,8(2H,5H)-dione in 80% yield.

Kata Kunci : acridinedione, katalis heterogen, nanopartikel Fe3O4-Cu, sonokimia