Pemodelan pemutusan ikatan hidrogen pada senyawa fenolik membutuhkan koreksi long-range tapi dapat mengabaikan koreksi dispersi.
Kutipan ini adalah hasil penelitian tim peneliti gabungan dari Universitas Airlangga dan Institut Teknologi Bandung. Tim ini diketuai oleh Dr. Febdian Rusydi (fisikawan, UA) dan beranggotakan dua pakar dari ITB. Mereka adalah Prof. Hermawan K. Dipojono (pakar komputasi material fungsional maju) dan Prof. Heni Rachmawati (pakar formulasi obat). Hasil tersebut telah dipublikasi di jurnal Theoretical Chemistry Accounts, sebuah jurnal Q2 menurut Scopus, dengan impact factor 1,702.
Penelitian ini menggunakan senyawa fenolik sebagai objek penelitian. Senyawa fenolik terkandung di dalam sayuran dan buah. Senyawa yang tersusun atas atom oksigen, karbon, dan hidrogen ini berperan memengaruhi warna dan rasa pada sayuran dan buah. Keberadaan tiga macam atom tsb. memungkinkan senyawa fenolik memiliki ikatan O—H dan C—H.
Ada minimal dua tujuan yang dapat dicapai dalam pemodelan pemutusan ikatan O—H dan C—H pada senyawa fenolik. Dua tujuan itu adalah untuk mendapatkan nilai energi pemutusan ikatan dan mempelajari jalur yang ditempuh atom hidrogen saat putus. Dengan mengetahui nilai energi pemutusan ikatan, kita bisa memperkirakan banyak hal. Misalnya, berapa energi panas yang harus kita berikan untuk memutus sebuah ikatan hidrogen. Dengan mengetahui jalur yang ditempuh atom hidrogen saat putus dari ikatannya, kita bisa melakukan rekayasa terhadap senyawa fenolik untuk mengatur jalur tersebut. Tujuan pertama dapat diperoleh melalui studi eksperimental dan komputasi. Namun, tujuan kedua lebih mudah diperoleh melalui studi komputasi.
Secara komputasi, pemodelan pemutusan ikatan hidrogen perlu mempertimbangkan koreksi dispersi dan long-range. Pertimbangan ini dibutuhkan agar hasil studi komputasi dapat merepresentasi kondisi nyata di mana reaksi pemutusan tersebut terjadi. Koreksi dispersi ini mempertimbangkan interaksi lemah antara atom/molekul pada jarak dekat. Interaksi ini terjadi karena perubahan distribusi elektron di dalam atom/molekul tersebut. Sedangkan koreksi long-range, sesuai namanya, mempertimbangkan interaksi jarak jauh (long-range interaction) antara atom/molekul.
Pada penelitian ini, tim peneliti menggunakan koreksi dispersi dan long-range untuk pemodelan pemutusan ikatan hidrogen (O—H dan C—H ). Untuk mencapai tujuan, tim melibatkan senyawa fenolik dan senyawa bukan fenolik. Hipotesis tim peneliti adalah: kedua koreksi memiliki pengaruh terhadap (1) energi dan (2) jalur reaksi pemutusan ikatan O—H dan C—H baik pada senyawa fenolik maupun senyawa bukan fenolik.
Hasil penelitian menunjukkan koreksi dispersi dan long-range memengaruhi pemutusan ikatan hidrogen secara berbeda. Koreksi dispersi mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan pada perhitungan nilai energi dan jalur reaksi pemutusan ikatan O—H dan C—H. Hasil yang diperoleh sama baik pada senyawa fenolik maupun senyawa bukan fenolik. Akan tetapi, koreksi long-range memberi pengaruh kecil terhadap energi dan pengaruh signifikan terhadap jalur reaksi pemutusan ikatan O—H terutama pada senyawa fenolik. Hasil yang terakhir ini menunjukkan koreksi long-range harus dipertimbangkan ketika kita memodelkan pemutusan ikatan O—H senyawa fenolik.
Penulis : Lusia Silfia Pulo Boli, S.Si, M.T., Febdian Rusydi, S.T., M.T., Ph.D.
Judul artikel jurnal : O–H and C–H bond dissociations in non-phenyl and phenyl groups: A DFT study with dispersion and long-range corrections
Link artikel jurnal : https://link.springer.com/article/10.1007/s00214-021-02781-6
Link Scopus : https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85108299610&origin=resultslist
