HIDROGENASI

1.    SEJARAH HIDROGENASI

Hidrogenasi paling awal adalah dari platina katalis penambahan hidrogen ke oksigen di

lampu Döbereiner, perangkat dikomersialisasikan pada tahun 1823. Kimiawan Perancis Paul

Sabatier dianggap sebagai ayah dari proses hidrogenasi. Pada tahun 1897, ia menemukan

bahwa pengenalan jejak nikel sebagai katalis memfasilitasi penambahan hidrogen ke molekul

hidrokarbon gas dalam apa yang sekarang dikenal sebagai proses Sabatier. Untuk pekerjaan

ini Sabatier memperoleh Nobel Kimia pada tahun 1912 .Wilhelm Normann dianugerahi paten

di Jerman pada tahun 1902 dan di Inggris pada tahun 1903 untuk hidrogenasi minyak cair,

yang merupakan awal dari apa yang sekarang menjadi industri dunia luas. Yang penting

secara komersial proses Haber-Bosch, pertama kali dijelaskan pada tahun 1905, melibatkan

hidrogenasi nitrogen. Dalam proses Fischer-Tropsch , dilaporkan pada tahun 1922 karbon

monoksida, yang berasal dari batubara mudah, adalah terhidrogenasi untuk bahan bakar cair.

2.    PENGERTIAN HIDROGENASI

Hidrogenasi merupakan reaksi hidrogen dengan senyawa organik, Reaksi ini terjadi

dengan penambahan hidrogen secara langsung pada ikatan rangkap dari molekul yang tidak

jenuh sehingga dihasilkan suatu produk yang jenuh. Proses hidrogenasi merupakan salah satu

proses yang penting dan banyak digunakan dalam pembuatan bermacam-macam senyawa

organik. Proses ini umumnya terdiri dari adisi sepasang atom hydrogen ke sebuah molekul.

Reaksi dilakukan pada suhu dan tekanan yang berbeda tergantung pada substrat dan aktivitas

katalis.

3.    MACAM-MACAM HIDROGENASI

a.       Hidrogenasi transfer

Proses hidrogenasi umumnya memanfaatkan gas hydrogen, namun ada juga yang

menggunakan sumber lain yang memiliki atom hydrogen di dalamnya. Namun tujuannya

sama, yaitu : menambahkan atom hydrogen dalam suatu senyawa.

b.      Hidrogenasi Minyak

Proses hidrogenasi minyak membuat mengerasnya tanaman dan ikan yang diturunkan

minyak, yang memungkinkan mereka untuk menjadi pengganti efektif untuk lemak hewani.

c.       Hidrogenasi Etena

Etena bereaksi dengan hydrogen pada suhu sekitar 150° C dengan adanya sebuah katalis nikel

(Ni) yang halus. Reaksi ini menghasilkan etana.

Reaksi ini tidak begitu berarti, sebab etena merupakan senyawa yang jauh lebih

bermanfaat disbanding etena yang dihasilkan.

4.    PROSES HIDROGENASI

a.       Substrat

Penambahan H2 ke alk e ne affords alk ne dalam reaksi protypical :

RCH = CH2 + H2 CH2RCH3 (R= alkil, aril)

Hidrogenasi sensitive terhadap halangan sterik menjelaskan selektivitas untuk reaksi dengan

exocyclic ikatan ganda tetapi tidak ikatan ganda internal.

Substrat dari hidrogenasi tercantum dalam tabel berikut :

Alkena, R2C = CR2 Alkana, 2R2 CHCHR’

Alkuna, RCCR Alkena, cis-RHC = CHR’

Aldehida, RCHO Alcohol utama, RCH2OH

Keton, R2CO Sekunder alcohol, R2CHOH

Ester, RCO2R’ Dua alcohol, RCH2OH, R’OH

Imina, RR’CNR” Amina, RR’CHNHR”

Amida. RC (O) NR2 Amina, RCH2NR2

Nitril, RCN Imina, RHCNH

Nitro, RNO2 Amina, RNH2

b.      Katalis

Penggunaan katalis diperlukan agar reaksi yang berjalan efisien dan dapat digunakan.

Hidgrogenasi non-katlik hanya berjalan dengan kondisi temperature yang sangat tinggi.

Dengan pengecualian langka, tidak ada reaksi di bawah 480° C (750 K atau 900° F) terjadi

antara H2 dan senyawa organic dalam ketiadaan katalis logam. Katalis logam non-mulia,

terutama yang didasarkan pada nikel (seperti nikel Raney dan nikel Urushibara) juga telah

dikembangkan sebagai alternatif ekonomis, tetapi mereka sering terlambaat atau memerlukan

suhu yang lebih tinggi. Trade off adalah kegiatan kecepatan reaksi vs biaya katalis dan biaya

aparat yang diperlukan untuk penggunaan tekanan tinggi. Perhatikan bahwa nikel Raney-

hydrogenations katalis membutuhkan tekanan tinggi :

Ada dua keluarga yang dikenal dengan katalis-katalis homogen dan katalis heterogen.

        Katalis homogen

Katalis homogen termasuk rhodium senyawa berbasis yang dikenal sebagai katalis Wilkinson

dan iridium berbasis katalis Crabtree. Contohnya adalah hidrogenasi carvone :

Hidrogenasi sensitive terhadap halangan sterik menjelaskan selektivitas untuk reaksi dengan

exocylic ikatan ganda tetapi tidak ikatan ganda internal.

        Katalis heterogen

Katalis heterogen untuk hidrogenasi lebih umum ke industri. Seperti dalam katalis

homogeny, aktivitas disesuaikan melalui perubahan di lingkungan sekitar logam, yaitu

lingkup koordinasi. Demikian pula katalis heterogen dipengaruhi oleh dukungan materi

dengan katalis heterogen terikat. Misalnya : kegiatan layar Kristal katalis heterogen yang

berbeda.

Dalam banyak kasus, modifikasi yang sangat empiris melibatkan selektif “racun”. Dengan

demikian, katalis dipilih dengan cermat dapat digunakan untuk beberapa kelompok

fungsional hydrogenate tanpa mempengaruhi orang lain. Seperti hidrogenasi selektif alkines

ke alkena menggunakan katalis Lindlar. Ketika katalis palladium ditempatkan pada barium

sulfat dan kemudian diobati dengan quinoline, katalis yang dihasilkan mengurangi alkines

hanya sejauh alkena. Katalis Lindlar telah diterapkan untuk konversi phenylacetylene untuk

stirena.

5.    Efek Samping Hidrogenasi

Efek samping dari hidrogenasi memiliki implikasi bagi kesehatan manusia yaitu isomerisasi

dari beberapa ikatan karbon tak jenuh yang tersisa. Efek samping yang sangat menonjol dari

hidrogenasi adalah lemak trans. Undang-undang makanan di AS dank ode praktek di Uni

Eropa telah lama menyatakan bahwa diperlukannya label kandungan lemak dari makanan

dalam perdagangan, juga diperlukan deklarasi dari isi lemak trans. Lemak trans di larang di

Denmark dan New York City. Konsumsi lemak trans telah terbukti dapat meningkatkan

kadar kolesterol yang berbahaya sehingga menyebabkan meningkatnya resiko penyakit

jantung. Proses apapun yang cenderung meningkatkan jumlah lemak trans dalam makanan

sebaiknya dihindari, agar penyakit jantung karena lemak trans bisa dihindari.