Pertemuan 6 : Pembentukan dan Reaktifitas senyawa organometalik.

KIMIA ORGANIK II

Pertemuan 6 : Pembentukan dan Reaktifitas senyawa organometalik.

     Cabang ilmu kimia yang membahas tentang ikatan antara senyawa organik (mengandung atom karbon) dan anorganik (logam) yaitu organologam. Organologam sangat erat terjemahnya dengan logam-logam yang terikat dengan Carbon. Perlu dipastikan diketahui senyawa organologam yang sangat kompleks susunannya.

    Reaksi yang terjadi pada organologam bisa dibilang sangat kompleks. Sebabkan reaksi-reaksi ligan organik dan bagaimana ligan tersebut berikatan dengan atom logam. Aplikasi yang organologam yang paling penting adalah sebagai katalis. Seperti contohnya kita memiliki senyawa organik A dan B, dimana kita berkeinginan untuk bisa mengolah karbon milik A dan B. Agar kedua senyawa tersebut dapat bergabung maka diperlukanlah suatu katalis organologam dimana dia akan melakukan berbagai macam reaksi sampai senyawa A dan B bisa bergabung dan katalis Itu sendiri akan melepaskan diri.

     Senyawa kompleks organologam juga memiliki suatu aturan dalam menghitung jumlah elektron sama seperti aturan oktet (aturan 8 elektron) pada kimia pembaca utama. Aturannya adalah Aturan 18 Elektron. Aturan 18 elektron adalah aturan yang menghitung jumlah elektron valensi pada logam pusat yang. Sama seperti kata kunci oktet, aturan 18 elektron ini juga punya banyak batas. Namun, aturan ini masih bisa dijadikan pedoman untuk kompleksitas organologam terjawab ligan yang mengandung akseptor-π yang kuat.

    Senyawa Organologam dibedakan menjadi beberapa tergantung dengan logam apa yang dipakai. Seperti yang dijelaskan dari awal adalah pembuatan senyawa organologam ada 5 cara dan masing-masing memberikan hasil reaksi yang berbeda contohnya Organolitium, Organo-Natrium dan Kalium, Magnesium, Air Raksa, Aluminium, Silikon, Germanium, Stannum dan Plumbum, Fosfor, Arsen, Stibium dan Bismut, dan Logam Transisi Lainnya.

     Sifat senyawa organologam yang umum adalah atom karbon yang lebih elektronegatif dari dasar logamnya. Senyawa komplek logam adalah senyawa yang memiliki satu atau lebih ikatan logam-karbon. Senyawa organologam terdiri dari atom pusat dan ligan.

  Ada beberapa jenis jenis ikatan yang terbentuk pada senyawaan organologam:

Sebuah. Senyawaan ionik dari logam elektropositif Senyawaan organo dari logam yang relatif sangat elektropositif umum, tidak larut dalam pelarut organik, dan sangat reaktif terhadap udara dan udara. Senyawa ini terbentuk bila terjadi radikal pada logam terikat pada logam dengan keelektropositifan yang sangat tinggi, misalnya logam alkali atau alkali tanah. Kestabilan dan kereaktifan senyawaan ionik dalam satu bagian oleh kestabilan ion karbon. Garam logam ion-ion karbon yang kestabilannya diperkuat oleh delokalisasi elektron lebih stabil meski masih relatif reaktif. Seperti contoh gugus organik dalam garam-garaman seperti ini (C6H5) 3C-Na dan (C5H5) 2Ca2.

b. Senyawaan yang memiliki ikatan -σ (sigma)

Senyawaan organologam dimana sisa organiknya terikat pada suatu atom logam dengan suatu ikatan yang digolongkan sebagai ikatan kovalen (walaupun masih ada karakter-karakter ionik dari senyawaan ini) yang dibentuk oleh logam dengan keelektropositifan yang relatif lebih rendah dari golongan pertama di atas, dan dengan beberapa faktor berikut:

1. cara penggunaan orbital d yang lebih tinggi, seperti pada SiR4 yang tidak tampak dalam CR4.

2. kemampuan donor alkil atau aril dengan pasangan elektron menyendiri.

3. Keasaman Lewis dengan kulit valensi yang tidak penuh seperti ada BR2 atau koordinasi tak jenuh seperti ZnR2.

4. Pengaruh perbedaan keelektronegatifan antar ikatan logam-karbon (M-C) atau karbon-karbon (C-C).

c. Senyawaan yang tidak secara nonklasik

Dalam banyak senyawaan organologam ada suatu jenis ikatan logam pada karbon yang tidak dapat dijelaskan dalam bentuk ionik atau pasangan elektron.

1. Reaksi Penyisipan

      Reaksi penyisipan merupakan suatu reaksi yang menyisipkan suatu molekul ke dalam suatu organologam. Molekul yang menyisip kedalam senyawa organologam ini dapat berperan sebagai 1,1 insertion dan 1,2 insertion, kedua hal ini merupakan suatu referensi bagaimana susunan ini sama dengan satu atom untuk mengikat logam dan ligan (1, 1 penyisipan) atau molekul yang memiliki dua atom yang satu ikatan logam sedangkan atom lain mengikat ligan (1,2 sisipan). Contoh reaksi insertion dapat ditunjukan dari siklus reaksi dibawah ini (reaksi penyisipan di dalam kotak).

     Pada reaksi diatas dapat dijelaskan senyawa HNi (CO) 2Cl direaksikan dengan senyawa RCH = CH2 maka senyawa RCH = CH2 akan menyisip logam dengan atom H. Reaksi ini merupakan 1,2 sisipan, dimana ada dua atom C pada zat ini, satu atom C binding logam Ni dan atom C yang lain mengikat H, akibatnya ikatan rangkap pada molekul RCH = CH2 berubah menjadi elektron karena elektronnya dipakai untuk mengikat logam dan atom H.

2. Penyisipan Karbonil (Alkil Migrasi)

    Reaksi penyisipan karbonil pada perintah sama seperti penyisipan biasanya (1,1 sisipan dan 1,2 sisipan), tapi yang ada disini adalah yang masuk logam dan ligan adalah molekul karbonil (CO). Mekanisme reaksi dari penyisipan karbonil ada tiga, yaitu penyisipan secara langsung, migrasi karbonil, dan debit alkil. Dari percobaan ini dilakukan percobaan eksperimental. Hasil gempa penyemenan karbonil yang diterima atau sesuai hasil pengujian adalah migrasi alkil. Jadi alkil bermigrasi dan terikat pada karbonil, tempat yang ditinggalkan alkil tadi ditempati karbonil dari luar. Contoh dari penyisipan karbonil diberikan pada siklus reaksi dibawah ini (dalam kotak):

    Dari kedua gambar diatas, bisa dijelaskan reaksi penyenergi karbonil seperti dijelaskan pada pengantar singkat reaksi penyisipan karbonil diatas, mekanisme reaksinya adalah migrasi alkil. Pada gambar di atas itu CH2CH2R bermigrasi ke CO, tempat kosong pada logam yang tertinggal alkil tersebut selanjutnya diisi oleh CO dari luar.

 3. Penghapusan Hidrida

   Reaksi eliminasi hidrida ini yang sering ditemui adalah reaksi β-eliminasi yang merupakan suatu reaksi transfer atom H pada suatu ligan alkil (pada ligan posisi β terhadap logam) ke logam. Reaksi ini dapat menyebabkan murahnya bilangan oksidasi dan bilangan. Proses transfer atom H pada alkil posisi β ini terjadi. Contoh reaksi ini adalah pada siklus Wacker. Pada siklus ini ada reaksi β-hibrid-eliminasi (dalam kotak).

    Pada reaksi diatas dinamakan reaksi β-hidrid-eliminasi karena pada atom A, atom H yang bergantung pada atom O (pada gugus OH posisi β terhadap logam), ditransfer menuju ke logam Pd. Pada contoh reaksi ini ternyata reaksi β-hidrid-eliminasi tidak hanya atom H milik alkil posisi β, bisa juga dari atom H dari gugus hidroksil (OH) pada posisi β. Atom H yang ditransfer ke logam Pd diakibatkan dari dua menjadi tiga. Hasil akhir dari reaksi ini adalah terbentuknya molekul B.   

4. Reaksi abstraksi

    Reaksi abstraksi merupakan suatu reaksi eliminasi ligan yang tidak akan merubah. Reaksi ini berhubungan dengan kandungan substituen pada ligan dengan posisi karbon α dan β terhadap logam. Pembuat substituent pada ligan ini bisa terjadi karena mempengaruhi suatu reagen eksternal. Contoh dari reaksi ini adalah:

   Pada reaksi diatas (dalam kotak) disebut sebagai reaksi abstraksi yang terjadi akibat substituen atom pada pada ligan η4-5-exo-RC5H5 (tetrahapto) yang disebabkan oleh reagen Ph3CPF6. Dari hasil pembuangan atom H ini, maka ligan η4-5-exo-RC5H5 berubah menjadi η5-RC5H4. Bilangan koordinasi logam pada reaksi ini tidak berubah, jadi oksidasi logam Fe berubah dari Fe (0) menjadi Fe (II).

PERMASALAHAN:

1. Reaksi penyisipan karbonil mekanisme reaksinya adalah migrasi alkil, apa yang dimaksud dengan migrasi alkil dan bagaimana prosesnya ...

2. Apa yang terbukti dari senyawaan organo dari logam yang relatif sangat elektropositif umum, tidak larut dalam pelarut organik ...

3. Mengapa reaksi yang terjadi pada organologam bisa dibilang sangat kompleks ...