Metode sintesis 2,6-bis(4-nitrobenzamido)pyridine (BNBP)

Ulasan berikut ini merupakan tanggapan atas masalah yang dihadapi oleh teman saya ketika melakukan penelitian yang berhubungan dengan polimer poliamida. Penelitian tentang polimer sudah berkembang jauh saat ini, ditambah lagi dengan kemajuan di bidang teknologi. Poliamida merupakan suatu polimer yang terbentuk dari monomer-monomer amida atau molekul yang mengandung atom Nitrogen (N).

Polyamide (Poliamida) adalah polimer yang terdiri dari monomer amida yang tergabung dengan ikatan peptida. Poliamida dapat terbentuk secara alami ataupun buatan. Salah satu bentuk poliamida alami yaitu protein, seperti wol dan sutra. Poliamida dapat dibuat secara artifisial melalui polimerisasi atau sintesis (fase padat). Contoh poliamida buatan diantaranya nilon, aramid dan sodium poly(aspartat). Poliamida biasanya digunakan dalam industri tekstil, otomotif, karpet dan pakaian olahraga karena memiliki sifat kuat dan daya tahan yang ekstrim.

Ikatan amida dihasilkan dari reaksi kondensasi gugus amino dan asam karboksilat atau gugus asam klorida. Suatu molekul kecil, biasanya air atau hidrogen klorida dieliminasi. Kelompok amino dan kelompok asam karboksilat bisa berada pada monomer yang sama, atau polimer dapat dibentuk dari dua monomer bifungsional yang berbeda. Satu dengan dua gugus amino, dan yang lain dengan dua asam karboksilat atau gugus asam klorida. Asam amino dapat diambil dari monomer tunggal (jika perbedaan antara kelompok R diabaikan) bereaksi dengan molekul identik untuk membentuk poliamida. Persamaan reaksinya dapat terlihat pada gambar beriku:

 

Pembentukan poliamida dari gugus monomer juga dapat terlihat pada pembuatan aramid (aromatic polyamide) sebagai berikut:

 

https://ahmadrifqi01.wordpress.com/

 

Poliamida dengan struktur aromatik heterosiklik memainkan peranan penting dalam perkembangan kemajuan teknologi karena poliamida dengan aromatik heterosiklik memilki karakteristik termal yang bagus dan stabilitas termooksidatif yang baik, sifat mekanik dan elektrik yang menarik, sehingga mereka telah diterapkan pada lem, matrik komposit, serat, film, busa, material mikroelektronik serta yang lainnya. Namun, aplikasi mendatang dari poliamida sering terbatas oleh kelarutan yang rendah dan interaksi yang kuat terhadap rantai yang lain. Berdasarkan keterbatasan tersebut, beberapa usaha sintesis difokuskan untuk meningkatkan kelarutannya dalam pelarut organik tanpa mengurangi sifat yang baik, terutama saat ini berfokus pada desain dan sintesis dari monomer baru yang akan menjadi salah satu pendekatan untuk meningkatkan pemrosesan dan kelarutan dari poliamida. Piridin adalah suatu molekul heteroaromatik dengan kekakuan dan polaribilitas.Jenis baru dari diamina heteroaromatik, dianhidrada atau monomer lain membangun unit piridin telah didesain dan disintesis, dan polimer heteroaromatik yang baru dengan termostabilitas dan kemampuan pemrosesan yang bagus telah dihasilkan yang diturunkan dari monomer yang mengendung struktur inti piridin pada saat yang sama. Pertimbangan kekakuan berdasarkan pada kesimetrisan dan kearomatikan cincin piridin akan berkontribusi untuk stabilitas termal, stabilitas kimia, sifat ketahanan mekanik dari  polimer yang dihasilkan pada suhu yang tinggi, seperti halnya polarisabilitas yang dihasilkan dari atom nitrogen dalam cincin piridin dapat berlanjut untuk meningkatkan kelarutan mereka dalam pelarut organik, Poliamida dengan kestabilan suhu dan kemampuan pemrosesan yang baik telah dipersiapkan dengan polikondensasi 2,6-bis(3-aminobenzoil)piridin dengan beberapa monomer aromatik dianhidrat. 

Metode ini merupakan terjemahan dari beberapa jurnal dengan metode yang hampir sama. Pada tahap pertama 60 mL benzena, 48 mL (0,32 mol) fenil etil eter dan 64 g (0,48 mol) aluminium klorida anhidrat diletakkan ke dalam suatu labu leher tiga 250 mL dilengkapi dengan stirer mekanik, termometer dan kondensor, menghasilkan suatu campuran dengan stirring, kemudian 32 g (0,15 mol) 2,6-piridindikarboksil klorida ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam labu leher tiga selama penambahan suhu dipertahankan pada 10-12 ^oC. Setelah penambahan selesai, reaksi akan dilanjutkan pada 12 ^oC selama 4 jam, kemudian campuran secara berlahan dipanaskan sampai 40 ^oC dan dijaga pada pada suhu tersebut selama 2 jam, pada akhirnya, campuran reaksi didinginkan dan diendapkan ke dalam 500 mL larutan air dari asam hidroklorit (5%), beberapa padatan putih muncul, disaring, dicuci dengan etanol, produk kasar yang dihasilkan direkristalisasi dari metanol untuk mendapatkan 2,6-bis(4,4'-dihidroksibenzoil)piridin (BHBP), yang dihasilkan sekitar 81%, dengan titik leleh 278 - 280 ^oC.

Pada tahap ke dua sebuah labu laher dua atau tiga 250 mL yang dilengkapi dengan magnetic stirrer, tabung saluran gas nitrogen, dan kalsium klorida kering diisi dengan 0,03 mol (3,375 g) 2,6-diamino pyridine dan 90 mL N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP). Campuran diaduk pada suhu 0^oC selama 0,5 jam. Kemudian sekitar 43 mL Propilena Oksida dan 0,07 mol (13,635) 4-nitrobenzoil klorida ditambahkan dan campuran diaduk pada suhu 0^oC selama 50 menit atau 30 menit. Suhu dinaikkan sampai suhu kamar dan larutan diaduk selama 20 jam. 2,6-bis(4-nitro-benzamido)pyridine diendapkan dengan dituangkan isi labu ke dalam air dan methanol (volume sabanding) secara berturut-turut, dan dikeringkan semalaman dibawa kondisi vakum pada 50^oC. Kemudian didapatkan padatan kekuning-kuningan diendapkan. Setelah penyaringan, residu reaktan dan Kalium karbonat dihilangkan dari padatan oleh pencucian dengan air, metanol, dan etanol secara berurutan. Pada akhirnya, 2,6-bis(4-nitrophenoxy-4'-benzoyl)pyridine (BNBP) dengan padatan dikumpulkan dan dikeringkan pada 100 ^oC selama 12 jam. BNBP kasar dimurnikan dengan rekristalisasi dari aseton untuk menghasilkan 85% suatu bubuk putih, dengan melting point 196 - 198 ^oC.(Hasil = 88,6%). Aromatik diamin yang mengandung piridin seperti 2,6-bis(4-aminofenoksi-4'-dihidroksibenzoil)piridin (BNBP). BNBP memiliki karakter FT-IR (IR): 3106, 3075 (C-H streching), 1659 (C=O stretching), 1582, 1345 (C-NO2 stretching), 1326 (C-N Stretching). (Zhang et al., Taremi et al.)