BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sintesis C-3,7-dimetil-7-hidroksiheptilkaliks[4]resorsinarena Pada penelitian ini telah disintesis C-3,7-dimetil-7- hidroksiheptilkaliks[4]resorsinarena (CDHHK4R) dari 7-hidroksisitronelal dan resorsinol dalam suasana asam menggunakan radiasi gelombang mikro. Sebagai pembanding, disintesis pula CDHHK4R dengan metode pemanasan konvensional. Sintesis CDHHK4R menggunakan radiasi gelombang mikro berlangsung pada oven microwave. Rasio 7-hidroksisitronelal dan resorsinol yang digunakan adalah 1 : 1, dengan katalis asam p-toluensulfonat sebanyak 1%. Reaksi berlangsung pada daya 264 W selama 5 menit. Padatan yang diperoleh kemudian dicuci dengan aquades untuk menghilangkan asam dan direkristalisasi dengan metanol. Padatan yang dihasilkan berwarna krem sebanyak 77,56%. Pada reaksi sintesis CDHHK4R dengan metode pemanasan konvensional, 7-hidroksisitronelal dan resorsinol dengan rasio 1 : 1 direaksikan dengan katalis asam klorida pekat sebanyak 4 ml dalam 40 ml etanol. Reaksi berlangsung pada kondisi refluks pada suhu 76 C selama 20 jam. Padatan yang diperoleh kemudian dicuci dengan aquades dan direkristalisasi dengan metanol. Padatan setelah rekristalisasi berwarna oranye dengan randemen sebanyak 62,17%. 38
39 a Gambar 4.1 CDHHK4R sebelum rekristalisasi (a) dan CDHHK4R setelah rekrsitalisasi (b) b Monitoring reaksi menggunakan kromatografi lapis tipis (thin layer chromatography) dilakukan untuk mengetahui apakah resorsinol sudah mengalami reaksi untuk menghasilkan senyawa baru. Fasa diam yang digunakan adalah silika gel, sedangkan eluen yang digunakan sebagai fasa gerak pada pemisahan ini adalah campuran diklorometan-metanol dengan perbandingan 9 : 1. Selain produk CDHHK4R, pada pelat KLT juga ditotolkan resorsinol sebagai pembanding. Hasil proses elusidasi menggunakan pelat KLT kemudian dilihat di bawah pancaran sinar UV (Lampiran 5). Resorsinol dan CDHHK4R, keduanya terpisah menjadi satu buah noda dengan harga Rf yang berbeda, 0,9 untuk resorsinol dan 0,01 untuk CDHHK4R. Berdasarkan hasil KLT tersebut, diketahui bahwa reaksi telah menghasilkan senyawa baru dan resorsinol sudah habis bereaksi, karena tidak ditemukan noda resorsinol pada jalur elusidasi CDHHK4R. Prinsip dari penggunaan radiasi gelombang mikro pada reaksi sintesis CDHHK4R adalah memberikan energi tambahan kepada suatu sistem agar energi aktivasinya dapat terlampaui sehingga terjadi reaksi. Dalam suatu oven microwave, terdapat magnetron yang menghasilkan gelombang mikro (Hamilton, 2003). Ketika diradiasikan, gelombang ini membawa suatu energi dan medan
40 listrik. Dengan adanya energi dan medan listrik tersebut, molekul-molekul polar akan berotasi dan mengatur diri searah dengan medan listrik. Gerakan molekulmolekul tersebut menyebabkan terjadinya tumbukan antar molekul yang satu dengan yang lain dan menyebabkan timbulnya kalor, yang kemudian digunakan oleh molekul-molekul pereaksi yaitu resorsinol dan 7-hidroksisitronelal sebagai energi untuk bertranslasi, sehingga suatu reaksi kondensasi antara kedua pereaksi tersebut pun dapat terjadi. Kaliksarena pada umumnya tidak larut dalam air (Sardjono, 2007) dan memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam beberapa pelarut organik (Hamilton, 2003). Begitu juga dengan produk kaliks[4]resorsinarena yang dihasilkan pada penelitian ini. Produk CDHHK4R tidak larut dalam air, n-heksan dan metilen klorida, namun larut dalam metanol, etanol, aseton, asetonitril dan etil asetat. 4.2. Karakterisasi C-3,7-dimetil-7-hidroksiheptilkaliks[4]resorsinarena Karakterisasi senyawa CDHHK4R yang dihasilkan dilakukan melalui uji titik leleh, analisis spektroskopi UV-Vis, IR, spektroskopi massa (MS), 1 H-NMR, 13 C-NMR dan analisis termal menggunakan TG-DTA. Uji titik leleh dilakukan dengan menggunakan melting point apparatus. Pada suhu 127 C, produk CDHHK4R mulai melepaskan pelarut yang terperangkap dalam rongga kaliks[4]resorsinarena. Peristiwa ini disebut sebagai sweating (LeFevre, 1997). Rentang titik leleh sebenarnya adalah dimulai ketika tetesan pertama terlihat dengan jelas hingga seluruh padatan CDHHK4R berubah menjadi fasa cairnya, yaitu 130-132 C.
41 Spektrum UV-Vis CDHHK4R (Gambar 4.2) menunjukkan adanya dua puncak pada panjang gelombang 204 nm dan 285 nm. Puncak ini merupakan puncak yang khas untuk struktur aromatik dengan adanya auksokrom berupa dua buah OH pada resorsinol, yang dapat menggeser puncak serapan ke panjang gelombang yang lebih besar. Puncak serapan normal untuk benzen adalah pada panjang gelombang 204 nm dan 256 nm (Hendayana et al., 1994). 204 nm, 1,098 A Gambar 4.2 Spektrum UV-Vis CDHHK4R Dari analisis spektroskopi IR, dapat diperoleh informasi mengenai gugus fungsi CDHHK4R yang dihasilkan. Spektrum inframerah untuk CDHHK4R hasil sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro dan 7-hidroksisitronelal ditunjukkan pada Gambar 4.3.
42 Gambar 4.3 Spektrum Inframerah 7-Hidroksisitronelal (merah) dan CDHHK4R (hijau) Hasil Sintesis Menggunakan Radiasi Gelombang Mikro Spektrum inframerah untuk CDHHK4R hasil sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro menunjukkan adanya pita serapan vibrasi regang OH yang melebar dengan adanya interaksi hidrogen, pada bilangan gelombang 3413,8 cm -1. Pita serapan vibrasi regang C=C aromatik resorsinol muncul pada bilangan gelombang 1620,1 cm -1, 1504,4 cm -1 dan 1458,1 cm -1, pita serapan vibrasi regang CH 2 simetri dan asimetri berturut-turut pada 2864,1 cm -1 dan 2923,9 cm -1, pita vibrasi regang C-O dengan peak tajam muncul pada 1164,9 cm -1 serta pita serapan khas untuk vibrasi lentur gem-dimetil (dua gugus metil pada karbon yang sama) pada substituen struktur jembatan metina yang muncul pada bilangan gelombang 1371,3 cm -1. Kedua buah pita ini terkadang nampak sebagai sebuah pita tunggal dalam beberapa spektrum senyawa (Supratman, 2010). Dengan tidak ditemukan adanya pita yang disebabkan oleh modus vibrasi regang karbonil (C=O) pada daerah 1720-1740 cm -1 dan dua buah pita regang pada 2820-2900 cm -1 dan 2700-
43 2780 cm -1 yang khas untuk aldehida (Supratman, 2010) dalam spektrum inframerah CDHHK4R, maka secara keseluruhan pola spektrum memiliki kesesuaian dengan struktur CDHHK4R yang diharapkan. Spektrum inframerah untuk CDHHK4R hasil sintesis dengan pemanasan konvensional ditunjukkan pada Gambar 4.4. Baik CDHHK4R hasil sintesis dengan pemanasan konvensional, maupun CDHHK4R hasil sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro, keduanya secara garis besar memiliki spektrum dengan pola serapan yang sama. Gambar 4.4 Spektrum Inframerah CDHHK4R Hasil Sintesis Menggunakan Pemanasan Konvensional Analisis kemudian dilanjutkan dengan spektroskopi massa. Dari analisa spektroskopi massa, diperoleh puncak ion molekul [M+H] + pada m/z 1057,7 untuk CDHHK4R hasil sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro. m/z ion molekul ini sesuai dengan massa tetramer siklik CDHHK4R yang dihasilkan dari
44 reaksi kondensasi antara resorsinol dan 7-hidroksisitronelal yang ditambah satu buah hidrogen. [M+Na] + [M+H] + 1057.7 [M+K] + Gambar 4.5 Spektrum Massa CDHHK4R Hasil Sintesis Menggunakan Radiasi Gelombang Mikro Puncak pada m/z 1079,7 dan 1095,6 merupakan puncak ion molekuler dari CDHHK4R yang sesuai dengan massa molekul CDHHK4R (1056,7) ditambah massa satu buah logam natrium (massa atom = 22,9898) dan satu buah logam kalium (massa atom = 39,102) yang berasal dari NaOH dan KOH yang sengaja ditambahkan saat melakukan analisis spektroskopi massa untuk meningkatkan intensitas puncak MS. Spektrum massa untuk CDHHK4R hasil sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro ditunjukkan pada Gambar 4.6. Gambar 4.6 Spektrum Massa CDHHK4R Hasil Sintesis Menggunakan Pemanasan Konvensional
45 Pelepasan molekul netral H 2 O dari fragmen [CDHHK4R+Na] + (m/z = 1079,7), ditunjukkan dengan adanya fragmen-fragmen pada m/z 1061,6; 1043,6 dan 1025,5. Pemecahan molekul CDHHK4R menjadi fragmen-fragmennya terjadi secara bertahap, didahului oleh pelepasan molekul netral berupa satu unit resorsinol (massa atom = 110) dari molekul pada m/z 1079,7 yang ditunjukkan dengan adanya fragmen pada m/z 969,6, kemudian diikuti dengan pelepasan unit alkil yang telah kehilangan dua atom hidrogennya (C 10 H 18 O, massa atom = 154) yang ditunjukkan dengan adanya fragmen pada m/z 815,5. Pemecahan molekul terus berlanjut hingga fragmen terkecilnya berupa C 26 H 42 O 4 dengan satu buah logam Na (m/z = 441,3). Pola fragmentasi yang berlangsung ditunjukkan pada Gambar 4.7.
46 1079,7 925,9 1061,6 441,3 551,4 705.5 815,5 969,6 1043,6 797,4 551,2 687,4 951,6 1025,5 797,4 933,5 Gambar 4.7 Pola Fragmentasi pada Spektrum Massa CDHHK4R Elusidasi struktur yang dilakukan melalui analisis 1 H-NMR dalam pelarut CD 3 OD pada frekuensi 500 MHz, menghasilkan spektrum yang disajikan pada Gambar 4.8.
47 Gambar 4.8 Spektrum 1 H-NMR CDHHK4R Spektrum 1 H-NMR tersebut menampilkan adanya lima kelompok sinyal proton. Secara keseluruhan, pola kelompok sinyal proton tersebut konsisten dengan pola spektrum 1 H-NMR CDHHK4R. Interprestasi spektrum disajikan pada Tabel 4.1 beserta data 1 H-NMR hasil perhitungan sebagai pembanding.
48 HO C OH M L B E A D F H G OH K J I 4 Gambar 4.9 Monomer Tetramer Siklik CDHHK4R Tabel 4.1 Perbandingan Data 1 H-NMR CDHHK4R Hasil Perhitungan dan Penemuan Proton Data Perhitungan δ (ppm) Integrasi Multiplisitas Data Penemuan (δ ppm) A 4,05 1 triplet 4,650-4,672 (s, m, broad) B 7,00 1 s (J=0 Hz) 6,9619-6,9801 (m, overlapping) C 6,21 1 s (J=0 Hz) 6,2485-6,2589 (m, overlapping) D 1,87 2 triplet E 1,65 1 multiplet 1,3403-2,0524 F 1,25 2 multiplet (m, broad, overlapping) G 1,29 2 multiplet H 1,40 2 triplet I 1,26 3 singlet 1,1263-1,1574 J 1,26 3 singlet (m, overlapping, 6H) K 2,0 1 singlet 2,0291 (broad, overlapping) L 1,06 3 duplet 0,8033-0,9992 (m, overlapping, 3H) M 5,0 1 singlet 7,9049 (s) Reaksi sintesis kaliks[4]resorsinarena dari aldehida alifatik dengan adanya katalis asam umumnya menghasilkan campuran diastereoisomer dengan
49 konformasi rccc, rcct, rctt, dengan isomer rccc sebagai produk dominannya (Barret et al., 1999). Isomer rccc sendiri memiliki konformasi bentuk crown-c 4v atau boat-c 2v (Hamilton, 2003). Kedua isomer ini dapat diidentifikasi dari pola sinyal proton aromatiknya. Isomer dengan bentuk crown-c 4v akan memunculkan dua buah sinyal singlet pada daerah 6,0 8,0 ppm. Satu buah sinyal proton aromatik yang muncul di atas medan merupakan proton pada posisi orto dari OH, sedangkan sinyal yang muncul di bawah medan merupakan proton di posisi meta dari OH yang kurang terperisai (deshielding). Isomer boat-c 2v akan memunculkan empat buah sinyal singlet dengan integritas masing-masing sinyal 2H pada daerah 6,0 8,0 ppm (Beyeh et al., 2007). Spektrum 1 H-NMR CDHHK4R memperlihatkan sinyal proton yang saling berimpit di daerah 6,2 ppm dan 6,9 ppm, sehingga tidak diperoleh informasi pasti mengenai bentuk konformasi serta rasio isomer-isomer yang dihasilkan. Namun, dari sinyal proton hidroksi berupa satu buah singlet pada 7,9 ppm, dapat diperkirakan bahwa produk paling dominan adalah isomer bentuk crown-c 4v, dikarenakan isomer ini merupakan produk yang paling stabil secara termodinamik (Krause, 2006). Spektrum 13 C-NMR CDHHK4R (Gambar 4.11) memperlihatkan sinyal untuk karbon aromatik pada daerah 103,6 157,5 ppm, dengan karbon oksiaril yang muncul pada daerah sekitar 153,5 157,5 ppm. Sinyal karbon alifatik muncul pada daerah sekitar 20,0 50,0 ppm, dengan sinyal karbon alifatik yang mengikat oksigen muncul pada daerah 71,5 78,4 ppm. Tabel 4.2 menunjukkan
50 data 13 C-NMR CDHHK4R hasil penemuan dan hasil perhitungan menggunakan Chem Draw Ultra 8,0 sebagai pembanding. HO Cb C Ca OH M Bb Aa L B E A D F G OH H Ha J I 4 Gambar 4.10 Monomer Tetramer Siklik CDHHK4R Tabel 4.2 Perbandingan Data 13 C-NMR CDHHK4R Hasil Perhitungan dan Penemuan Proton Data Perhitungan (δ ppm) Data Penemuan (δ ppm) A 46,3 41,0 42,0 Aa Bb 123,3 118,0 120,0 B 131,1 127,7 130,0 C 103,9 102,0 109,0 Ca Cb 156,1 152,0 158,0 D 46,7 43,0 50,0 E 29,0 29,0 30,0 F 38,1 36,0 37,0 G 8,8 20,0 21,0 H 19,6 22,0 23,0 Ha 68,7 70,0 78,5 I J 30,1 31,0 33,0 L 20,4 28,0 28,9
51 HO Cb C Ca OH M Bb Aa L B E A D F G K OH H Ha J I 4 Gambar 4.11 Spektrum 13 C-NMR CDHHK4R Karakterisasi CDHHK4R kemudian dilanjutkan dengan analisis TG-DTA. Analisis TG-DTA berlangsung dengan laju pemanasan sebesar 10 C per menit. Dari analisis TG-DTA diperoleh informasi mengenai kestabilan termal senyawa CDHHK4R. Berdasarkan kurva TG-DTA yang ditunjukkan pada Gambar 4.12, dapat diketahui bahwa senyawa CDHHK4R yang dihasilkan tidak stabil pada suhu yang relatif tinggi yang ditunjukkan dengan terjadinya proses dekomposisi ketika suhu mencapai 150 C.
52 r 4.12 Kurva TG-DTA CDHHK4R Gamba 4.3. Optimasi Kondisi Reaksi Sintesis CDHHK4R Menggunakan Radiasi Gelombang Mikro Waktu optimal reaksi sintesis CDHHK4R diperoleh dengan melakukan reaksi pada berbagai variasi waktu reaksi, yaitu 3, 4, 5, 6 dan 7 menit. Persentase hasil CDHHK4R yang diperoleh dari optimasi dengan variasi waktu reaksi menggunakan microwave pada daya 264 Watt dengan rasio mol resorsinol dan 7-
53 hidroksisitronelal 1 : 1 dan katalis asam p-toluensulfonat 1% disajikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Persentase Hasil Sintesis CDHHK4R dengan Variasi Waktu Reaksi No. Waktu Reaksi (menit) Persentase Hasil CDHHK4R sebelum Rekristalisasi (%) Persentase Hasil CDHHK4R setelah Rekristalisasi (%) 1. 3 88,78 56,75 2. 4 84,77 62,05 3. 5 87,02 77,56 4. 6 85,77 72,58 5. 7 83,47 66,65 Tabel 4.3 menunjukkan bahwa reaksi optimal untuk sintesis CDHHK4R dengan microwave pada daya 264 Watt, berlangsung pada waktu reaksi selama 5 menit dengan persentase CDHHK4R yang telah direkristalisasi sebanyak 77,56%. Penambahan waktu reaksi berarti meningkatkan waktu untuk molekul pereaksi berinteraksi dengan medan listrik gelombang mikro, sehingga jumlah tumbukan efektif antar molekul pereaksi pun semakin meningkat, yang akhirnya berdampak pada peningkatan jumlah CDHHK4R yang terbentuk. Namun, reaksi sintesis CDHHK4R yang berlangsung lebih lama dari waktu optimalnya terbukti dapat menurunkan jumlah CDHHK4R yang terbentuk. Hal tersebut dapat terjadi karena penambahan waktu reaksi dapat mengakibatkan terjadinya reaksi-reaksi lain yang tidak diharapkan (produk samping meningkat), sehingga persentase CDHHK4R berkurang. Grafik persentase hasil sintesis CDHHK4R (setelah rekristalisasi) pada variasi waktu reaksi disajikan pada Gambar 4.13.
54 Gambar 4.13 Grafik Persentase Hasil Sintesis CDHHK4R dengan Variasi Waktu Reaksi Waktu reaksi yang menghasilkan CDHHK4R dengan persentase yang paling besar kemudian digunakan sebagai waktu reaksi optimal pada variasi daya oven microwave. Daya yang digunakan di antaranya adalah 100, 182, 264, 332 dan 400 Watt. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 Persentase Hasil Sintesis CDHHK4R dengan Variasi Daya Oven Microwave No. Daya Oven Microwave (Watt) Persentase Hasil CDHHK4R sebelum Rekristalisasi (%) Persentase Hasil CDHHK4R setelah Rekristalisasi (%) 1. 100 94,45 70,18 2. 182 93,39 74,59 3. 264 87,02 77,56 4. 332 84,42 69,86 5. 400 80,46 64,76
55 Reaksi sintesis yang berlangsung pada daya 100 Watt telah menghasilkan padatan CDHHK4R sebanyak 70,18%. Hal ini menandakan bahwa energi aktivasi pembentukan CDHHK4R telah terlampaui pada daya 100 Watt, namun belum optimal yang ditandai dengan adanya peningkatan daya oven microwave di atas 100 Watt yang diikuti dengan peningkatan persentase CDHHK4R yang dihasilkan. Semakin banyak intensitas gelombang mikro yang diradiasikan, maka semakin banyak energi yang digunakan oleh molekul-molekul pereaksi untuk bertumbukan efektif satu sama lain, sehingga produk CDHHK4R yang dihasilkan pun semakin banyak. Namun, peningkatan daya oven microwave setelah daya optimalnya terlampaui dapat menurunkan persentase CDHHK4R yang terbentuk, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.14. Adanya intensitas radiasi gelombang mikro yang berlebih berakibat pada gerakan molekul yang semakin acak yang dapat mengurangi kesempatan bagi molekul untuk bertumbukan efektif satu sama lain. Gambar 4.14 Grafik Persentase Hasil Sintesis CDHHK4R dengan Variasi Daya Oven Microwave
56 4.4 Perbandingan antara Sintesis CDHHK4R Menggunakan Radiasi Gelombang Mikro dengan Pemanasan Konvensional (Refluks) Penggunaan energi gelombang mikro pada sintesis CDHHK4R terbukti dapat mereduksi waktu reaksi dari 20 jam hingga hanya beberapa menit (3-7 menit). Hal ini dikarenakan adanya gabungan efek termal dan non-termal dari pemanasan dengan menggunakan microwave. Efek termal yang dimaksud adalah suatu peristiwa ketika molekul-molekul bertumbukan satu sama lain kemudian menghasilkan kalor. Etanol digunakan sebagai pelarut, dikarenakan kemampuannya melarutkan semua pereaksi yang digunakan pada sintess CDHHK4R dan nilai konstanta dielektriknya yang relatif besar menandakan bahwa kemampuan molekul-molekul etanol dalam menyerap gelombang mikro cukup tinggi. Nilai loss tangent etanol yang tinggi menandakan bahwa kemampuan molekul-molekul etanol untuk mengubah energi gelombang mikro menjadi energi kalor sangatlah baik (Gabriel et al., 1998). Singkatnya waktu reaksi menyebabkan jumlah pelarut yang digunakan, energi yang dibutuhkan dan jumlah polutan yang dihasilkan semakin minimal. Selain itu, penyerapan energi oleh sampel dapat terjadi secara langsung tanpa adanya penyerapan energi oleh wadah. Hal ini disebabkan proses transfer energi berlangsung secara radiasi, bukan konveksi atau konduksi seperti yang berlangsung pada pemanasan konvensional. Dekomposisi terhadap produk yang diakibatkan oleh lamanya waktu reaksi juga dapat diminimalkan dengan menggunakan radiasi gelombang mikro (Mingos, 2001).
57 Martinez-Palou (2007) dalam artikelnya menyebutkan bahwa metode sintesis organik menggunakan radiasi gelombang mikro merupakan suatu metode yang bersifat green. Hal ini didasarkan pada kemampuannya dalam mempercepat waktu reaksi, mengurangi jumlah pelarut dan jumlah energi yang digunakan serta jumlah polutan/limbah yang dihasilkan. Beberapa parameter seperti akseptabilitas lingkungan, ekonomi atom, efisiensi atom, efisiensi massa dan efisiensi energi listrik dapat dijadikan sebagai tolak ukur untuk menentukan tingkat greener suatu metode. Perbandingan nilai parameter tersebut untuk sintesis CDHHK4R menggunakan radiasi gelombang mikro versus pemanasan konvensional disajikan pada Tabel 4.5. Tabel 4.5 Parameter Green untuk Sintesis CDHHK4R Menggunakan Radiasi Gelombang Mikro dan Pemanasan Konvensional Parameter Waktu Reaksi (menit) Hasil (%) Akseptabilitas lingkungan Radiasi Gelombang Mikro 5 77,56 4,28 Pemanasan Konvensional 1200 62,17 44,81 Ekonomi atom (%) 92,71 7,09 Efisiensi atom (%) 71,91 4,41 Efisiensi massa (%) 71,93 16,25 Efisiensi energi listrik (%) 2,6 x 10-4 1,8 x 10-6 Tabel 4.5 menunjukkan bahwa dalam waktu yang jauh lebih singkat, CDHHK4R yang terbentuk pun relatif lebih banyak jika reaksi sintesis yang dilakukan menggunakan radiasi gelombang mikro. Walaupun demikian, jumlah limbah yang dihasilkan dari metode pemanasan ini jauh lebih sedikit dibandingkan dengan reaksi sintesis CDHHK4R dengan pemanasan
58 konvensional. Hal ini dapat dilihat dari nilai akseptabilitas lingkungan untuk sintesis CDHHK4R menggunakan radiasi gelombang mikro hanya 1/10 kali nilai akseptabilitas lingkungan untuk sintesis menggunakan pemanasan konvensional. Tingginya persentase ekonomi atom, efisiensi atom dan efisiensi massa dari reaksi sintesis menggunakan radiasi gelombang mikro menandakan bahwa metode ini sangat baik untuk reaksi penggabungan molekul-molekul 7- hidroksisitronelal dan resorsinol membentuk suatu CDHHK4R. Selain unggul dalam mereduksi sisi waktu, hasil dan jumlah limbah yang dihasilkan, sintesis dengan menggunakan radiasi gelombang mikro juga lebih efisien pada tingkat konsumsi energi listrik. Hal ini dapat disimpulkan dari nilai efisiensi energi listriknya yang lebih tinggi sekitar 144 kali dari efisiensi energi listrik untuk sintesis menggunakan pemanasan konvensional.