Mekanisme transerifikasi, dalam asam lemak, dalam mikroalga, penggunaan

Itu Transterifikasi Itu adalah reaksi kimia yang dialami ester. Kelompok Ester Alcoxi digantikan oleh orang lain yang biasanya dalam kondisi asam atau basa. Jenis reaksi ini dilakukan melalui mekanisme yang identik dengan hidrolisis ester. Namun, sering terjadi bahwa transterifikasi tidak dilakukan saat alkohol tersier.

Karena itu adalah reaksi dalam keseimbangan, ia harus bergerak ke arah yang diinginkan menggunakan kelebihan alkohol yang diinginkan untuk hadir dalam struktur akhir atau menghilangkan yang lain.

Transterifikasi. CC0

Fakta bahwa keseimbangan reaksi dapat dibalik, dengan mekanisme yang setara untuk reaksi langsung dan terbalik, menyiratkan bahwa transterifikasi ditunjukkan sebagai contoh yang paling tepat untuk memulai studi mekanisme substitusi nukleofilik pada kelompok asil ketika dikatalisis oleh asam atau oleh a basis.

[TOC]

Mekanisme transerifikasi

Reaksi transerifikasi biasanya dikatalisasi oleh asam atau basa.

Di pangkalan

Saat basis sebagai katalis digunakan, mekanisme reaksi menyiratkan penggantian nukleofilik sederhana.

Dalam asam

Dalam kasus transterifikasi yang dikatalisis oleh asam, reaksi juga dibagi menjadi dua langkah yang sebelumnya disebutkan, tetapi transfer proton diperlukan sebelum dan sesudah masing -masing.

Artinya, serangan nukleofilik alkohol didahului oleh protonasi kelompok karbonil dan, setelah dilakukan, perlu bahwa pemecahan terjadi terjadi bahwa pemecahan. Demikian pula, eliminasi kelompok keluar didahului oleh protonasi ini dan, begitu tahap eliminasi memuncak, devrootonation terjadi lagi.

Transertifikasi Katalisasi Asam. MIPE/CC BY-SA (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)

Karena mekanisme sebelumnya dapat menghasilkan pembentukan asam karboksilat dengan reaksi karbokasi (produk protonasi gugus karbonil) dengan air yang ada dalam medium reaksi, reaksi transerifikasi yang dikatalisis oleh asam harus dilakukan tanpa adanya air.

Dapat melayani Anda: kalsium klorida (CaCl2)

Dalam beberapa kasus, transterifikasi dapat dilakukan di lingkungan non -katalitik. Namun, ini hanya mungkin dalam kondisi superkritis (suhu lebih tinggi dan tekanan yang lebih tinggi), yang tidak layak secara ekonomi.

Transesterifikasi asam lemak

Minyak nabati, dari biji dan buah tanaman, terutama dibentuk oleh trigliserida (gliserol trif) yang mencakup tiga asam lemak rantai panjang yang bertanggung jawab untuk massa molekul tinggi dan volatilitas rendah minyak tersebut seperti itu.

Dengan mengirimkannya ke proses transseterifikasi menggunakan metanol, minyak dikonversi menjadi metil ester dari tiga asam lemak individu. Gliserol juga dihasilkan sebagai produk sampingan dari reaksi.

Alkohol dan katalis

Selain metanol, alkohol rantai pendek lainnya seperti etanol, propanol, butanol dan puntanol. Namun, metanol dan etanol adalah preferensi:

• Metanol karena sifat fisikokimia khususnya.
• Etanol karena kurang beracun dan dapat terjadi dari sumber terbarukan.

Katalis yang digunakan dalam reaksi bisa bersifat asam atau basa. Namun, adalah umum untuk proses dilakukan dalam lingkungan alkali, karena efisiensi reaksi lebih besar dan, di samping itu, lebih sedikit kerusakan pada peralatan yang digunakan sebagai akibat dari korosi dihasilkan.

Biodiesel

Karena massa molekul ester metil yang diperoleh sekitar sepertiga dari massa molekul trigliserida asli, volatilitasnya lebih besar dan dapat digunakan dalam mesin diesel.

Oleh karena itu, campuran ester metil yang diperoleh dari asam lemak biasanya menerima nama biodiesel. Namun, komposisinya akan tergantung pada struktur rantai asam karboksilat yang membentuk masing -masing trigliserid.

Transerifikasi dalam mikroalga

Trigliserida juga dapat diperoleh dari mikroalgae. Spesies ini tidak hanya mensintesisnya secara alami, tetapi juga menyimpannya sebagai cadangan energi karbon di dalam sel mereka ketika mereka tidak dapat lagi membagi.

Dapat melayani Anda: senyawa organik

Keuntungan

Sehubungan dengan minyak nabati, mikroalga menawarkan beberapa keuntungan ketika digunakan sebagai bahan baku untuk mendapatkan biodiesel. Selain menghasilkan jumlah biomassa yang lebih besar karena mereka menunjukkan tingkat pertumbuhan yang tinggi, mereka tidak mewakili kompetisi untuk area budidaya untuk produksi pangan.

Mikroalga dapat tumbuh dalam kondisi buruk seperti yang ditemukan di tanah yang tidak dapat dikultivasi atau badan air segar dan asin seperti kolam, danau, lautan dan lautan.

Budidaya mikroalga pada skala laboratorium. CSIRO / CREATIVE COMMONS AGUST 3.0 tidak diportir.

Transterifikasi asam yang dikatalisasikan

Karena minyak mikroalga mengandung lebih banyak asam lemak bebas daripada minyak nabati, yang menghasilkan reaksi sekunder yang merugikan dalam media basa, proses sterifikasi harus dilakukan dengan menggunakan katalis asam sebelum transisi biasa.

Mengingat hal ini, katalis padat disajikan dengan potensi besar dalam transisi mikroalgae. Selain digunakan beberapa kali dan dengan mudah terpisah dari media reaksi, gliserol murni diperoleh tanpa produk, karena prosesnya tidak terpengaruh oleh kelembaban yang ada dalam bahan baku dan asam lemak bebas.

Aplikasi Transterifikasi

Transterifikasi terutama digunakan dalam produksi biodiesel; Tidak hanya manfaat ekonomi yang diperoleh, tetapi emisi gas rumah kaca berkurang. Namun, keserbagunaan transesterifikasi yang hebat telah memungkinkan penggunaannya di laboratorium maupun di industri.

Sintesis ester

Ketika datang ke sintesis ester, transterifikasi biasanya memiliki lebih banyak keuntungan daripada penggunaan asam karboksilat dan alkohol dalam kasus tertentu.

Ester larut dalam sebagian besar pelarut organik, sementara beberapa asam karboksilat memiliki kelarutan yang sangat kecil, yang membuatnya sulit untuk melakukan esterifikasi yang homogen. Maka transformasi ester-regangan sangat berguna dari ester etilik dan etilik yang tersedia secara komersial.

Dapat melayani Anda: beban nuklir kalium yang efektif: apa itu dan contoh

Polimerisasi

Transterifikasi juga berguna dalam pembukaan cincin Lacona yang menghasilkan pembentukan poliester.

Meskipun produksi polyethylene terephthalate (PET) saat ini didasarkan pada sterifikasi langsung dari asam tereftallic, reaksi transkessterifikasi antara dimethyl terephthalate dan ethylene glycol dalam produksi yang digunakan untuk digunakan dari poliester ini.

Unit berulang polietilen terephthalate. Domain Diskusi / Pub LJFA-AG

Di sisi lain, transkessterifikasi sangat mendasar dalam industri cat, karena penyembuhan (poliestifikasi) resin alquidic memungkinkan untuk meningkatkan sifat -sifat lukisan di mana minyak nabati digunakan sebagai bahan baku.

Referensi

1. Da silva, v. T., & Sousa, l. KE. (2013). Peningkatan katalitik lemak dan minyak nabati untuk produksi bahan bakar. Peran Katalisis untuk Produksi Berkelanjutan Bio-Fuels dan Bio-Chemicals, 67-92.
2. Makareviciene, v., & Skorupskaite, v. (2019). Transerifikasi mikroalga untuk produksi biodiesel. Generasi kedua dan ketiga bahan baku, 469-510.
3. Meneghetti, s. P., Meneghetti, m. R., & Brito, dan. C. (2013). Transerifikasi, aplikasi SOM dan produksi biodiesel. Virtual Chemistry Magazine, 5 (1), 63-73.
4. Nasreen, s., Nafes, m., Qureshi, l. KE., Asad, m. S., Sadiq, a., & Ali, s. D. (2018). Tinjauan Metode Transterifikasi Katalitik untuk Produksi Biodiesel (PP. 93-119). Intechopen.
5. Schucardt, u., SERCHELI, r., & Vargas, R. M. (1998). Transterifikasi Minyak Sayuran: Tinjauan. Jurnal Masyarakat Kimia Brasil, 9 (3), 199-210.
6. Smith, m. B. (2020). Kimia Organik Lanjutan March: Reaksion, Mekanisme, dan Struktur (8^th ed.). Hoboken: John Wiley & Sons.
7. Vyas, a. P., Verma, J. L., & Subrahmanyam, n. (2010). Tinjauan tentang proses produksi ketenaran. Bahan Bakar, 89 (1), 1-9.
8. Wade, l. G. (2013). Kimia Organik (8^thed.). New York. Pearson.