P 59 Sintesis tembaga ftalosianin (H H ) 6 Mo 7 2 2. H2 + 8 + CuCl H 2-8 H 3-8 C 2 - H 2 - HCl Cu C 8 H 3 CH 2 CuCl H 2 Mo 7 6 2. H 2 C 32 H 16 8 Cu (18.1) (6.1) (99.) (1235.9) (576.1) Literatur Classic synthesis: F. H. Moser, A. L. Thomas, Phthalocyanine Cotlounds, Reinhold, ew York 1963; microwave application: A. Shaabani, J. Chem. Research (S) 1998, 672-673 Klasifikasi Tipe Reaksi dan Penggolongan bahan reaksi pada gugus karbonil turunan asam karboksilat, reaksi penutupan cincin asam karboksilat anhidrida, turunan asam karboksilat, heterosiklis, pewarna Teknik Laboratorium Reaksi dengan mikrowave, pengadukan dengan batang pengaduk magnet, pemanasan dengan refluk, ekstraksi, penyaringan, pembuangan gas Instruksi (skala batch,5 mmol) Peralatan Sistem microwave ETHS 16, tabung gelas ( cm, S 29), labu leher dua 1 ml, pengaduk magnet, batang pengaduk magnet, pendingin refluk, 2 botol pencuci, adaptor dengan penyambung gelas dan selang penghubung. Bahan urea (tl 132,5-13,5 C) ftalat anhidrida (tl 129-132 C) tembaga(i) klorida ammonium heptamolibdat 5,53 g (92, mmol) 2,67 g (18, mmol) 5 mg (5, mmol) 75 mg (,61 mmol) 1 Juli 27
P Asam hidroklorida pekat (32%) etanol (td 78 C) 5 ml 8 ml Reaksi Peralatan reaksi terdiri dari dua labu leher-dua 1 ml dengan sensor temperatur dan pendingin refluk. Pendingin refluk dilengkapi dengan adaptor penghubung gelas dan selang penghubung, yang dihubungkan dengan pipa pembuangan gas yang terbentuk selama reaksi. Pipa dihubungkan dengan botol pencuci pengaman yang kosong dan dihubungkan dengan botol pencuci lainnya yang berisi 3 ml air. Campuran 5,53 g (92, mmol) urea, 2,67 g (18, mmol) ftalat anhidrida, 5 mg (5, mmol) tembaga(i) khloridá and 75 mg (,61 mmol) amonium heptamolibdat dimasukkan ke dalam labu reaksi. Setelah penambahan dua tetes air, peralatan reaksi dipasang dalam sistem microwave dengan tabung gelas (lihat Petunjuk teknis : peralatan refluk standar untuk sistem mikrowave ). Homogenasi campuran reaktan tidak perlu dilakukan karena pelelehan sempurna terjadi setelah 2 menit. Campuran reaksi diiradiasi selama 1 menit pada temperatur pembatas 25 C dengan daya 1 W. Segera setelah separuh waktu, padatan yang meleleh menjadi massa berpori yang berwarna violet Penyelesaian Padatan yang didinginkan pada temperatur kamar dibuat potongan kecil di dalam labu reaksi, kemudian 5 ml air dan 5 ml asam klorida pekat ditambahkan dan labu dipasang dalam sistem mikrowave-sebagaimana disebutkan sebelumnya- dengan batang pengaduk magnet, sensor temperatur dan pendingin refluk, tetapi tanpa pipa pembuangan gas. Campuran dipanaskan dengan pengadukan 8 W selama 1 menit pada 12 C, sedangkan reaktan yang berlebih atau tidak bereaksi diekstraksi dari padatan. Setelah didinginkan, padatan disaring dengan kertas lipat, dicuci dengan 5 ml air dan kemudian sedikit etanol serta dikeringkan. Filtrat air coklat-kuning dibuang. Hasil kotor: 2, g, padatan violet Dengan 5 ml etanol, produk kotor dimasukkan kembali ke dalam labu leher-dua dan dipasang dalam sistem mikrowave-sebagaimana disebutkan sebelumnya- dengan batang pengaduk magnet, sensor temperatur dan pendingin refluk. Dengan radiasi 5 W, dipanaskan dengan pengadukan sampai 8 C selama 1 menit, sedangkan produk samping dihidroftalosianin harus diekstrak dari padatan. Setelah didinginkan hingga 5 C, produk disaring dengan kertas saring lipat, dicuci dengan 2 ml etanol pada kertas saring dan dikeringkat dalam desikator dengan pengurangan tekanan. Hasil: 2,15 g (3,73 mmol, 83%); bersinar, violet, senyawaa kristal halus, tidak larut dalam pelarut organik. Kemampuan melebur senyawa dapat dijadikan kriteria kemurnian: Produk tersebut murni jika sampai suhu diatas 2 C tidak terjadi pelelehan atau dekomposisi. Senyawa yang terisolasi stabil sampai 36 C. Produk samping dihidroftalosianin meleleh dengan dekomposisi pada 195-197 C. Komentar Penambahan dua tetes air sebelum awal reaksi menfasilitasi pelepasan energi microwave dalam campuran padatan. 2 Juli 27
P Manajemen Limbah Pembuangan Limbah Filtrat air Filtrat etanol Limbah Pembuangan dinetralkan, kemudian: campuran pelarut air, mengandung halogen, mengandung logam berat campuran pelarut air, bebas halogen Waktu 1 sampai 2 jam Penghentian sementara Diantara perlakuan dengan mikrowave Tingkat kesulitan Mudah Analisis Hubungan temperatur-waktu- bergantung pada tahap kerja dengan energi mikrowave Sintesis tembaga (II)-ftalosianin 25 12 2 1 15 1 8 6 Energie [W] 5 2 2 6 8 1 12 1 3 Juli 27
P Ekstraksi tembaga (II)-ftalosianin kotor dengan HCl encer 12 6 1 5 8 6 3 2 Energie [W] 2 1 2 6 8 1 12 1 Ekstraksi tembaga (II)-ftalosianin dengan etanol 9 8 7 6 5 3 2 1 2 6 8 1 12 1 Juli 27
P Spektrum IR produk tembaga(ii)-ftalosianin (KBr) 5 Juli 27