KIMIA ORGANIK II
Pertemuan 11 : Presentasi Tugas
Analisis Kondisi dan Produk Reaksi-Reaksi senyawa organometalik
Senyawa organometalik adalah
ilmu yang mempelajari senyawa kimia yang terdiri dari ikatan karbon dengan
logam. Senyawa organometalik disebut juga sebagai organo-anorganik atau
metalo-organik dan metalorganik. Contoh senyawa organometalik adalah nikel tetrakarbonil
dan ferocena yang merupakan senyawa organic dengan logam transisi.
Senyawa organik
yang menggabungkan ikatan karbon-logam disebut senyawa organologam. Senyawa
tersebut telah dikenal dan dipelajari selama hampir 200 tahun, dan sifat
uniknya telah banyak digunakan untuk mempengaruhi transformasi sintetis.
Tergantung pada potensi reduksi logam, reaktivitas senyawa organologam sangat
bervariasi, yang paling reaktif membutuhkan suhu rendah hingga sedang dan
kondisi lembam (atmosfer dan pelarut) untuk persiapan dan penggunaan. Secara
umum, reaktivitas sejajar dengan karakter ionik ikatan karbon-logam, yang dapat
diperkirakan dari pergeseran proton dan karbon kimia dari turunan metil.
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.
Reaksi Grignard adalah reaksi kimia
organolog di mana alkil - atau Aril-magnesium halides (reagen Grignard)
meningkatkan gugus karbonil Aldehida atau keton. Reaksi ini adalah alat yang
penting untuk pembentukan ikatan antar karbon. Reaksi Halida organik dengan
magnesium bukan reaksi Grignard, tetapi menyediakan peraksi Grignard. Pereaksi
Grignard memiliki rumus umum RMgX dimana X adalah sebuah halogen
Carbonion adalah basa yang sangat kuat. Oleh
karena itu mereka terprotonasi bahkan oleh basa lemah, seperti air dan alkohol.
Dengan cara ini, alkil halida diubah menjadi alkana. Senyawa organologam,
pertama-tama, disintesis melalui perlakuan alkil halida dengan logam, seperti
litium atau magnesium. Hidrolisis kemudian menghasilkan alkana yang sesuai.
Karena gugus alkil nukleofilnya, senyawa
organologam dapat mengalkilasi elektrofil, seperti senyawa karbonil, alkil
halida, atau epoksida.
Pembukaan cincin oksida nukleofil yang
menghasilkan butanol, misalnya, dapat dideteksi dalam reaksi etilmagnesium
bromida dengan etilena oksida.
Senyawa organologam dari logam lain dapat
dibuat melalui transmetasi. Senyawa organologam yang hampir tidak tersedia
melalui metode lain dapat diperoleh dengan cara ini. Konversi senyawa
organologam yang mudah diakses, seperti senyawa Grignard, dengan halida logam
lain dalam transmetasi mengarah ke pertukaran substituen alkil untuk halida.
Reaksi tersebut mengharuskan bahwa logam halida, yang harus diubah menjadi
senyawa organologam, menampilkan elektronegativitas yang lebih tinggi daripada
logam dari senyawa organologam yang digunakan. Gugus alkil dari senyawa
Grignard (EN dari Mg adalah 1,2) dapat ditransfer ke kadmium (EN dari Cd adalah
1,5), meskipun ini tidak berlaku untuk natrium (EN Na adalah 1,0), misalnya.
Jika ada perbedaan sepele yang dapat dipahami dalam elektronegativitas, reaksi
tidak berkembang dengan baik, karena ini adalah reaksi kesetimbangan.
Reaksi Grignard
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.
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.
Permasalahan :
1.
Mengapa reaksi yang terjadi pada
organologam bisa dibilang sangat kompleks ?
2.
Bagaimana cara mengubah alkil halida
menjadi Alkana ?
3.
Jelaskan apa saja yang mempengaruhi
reaksi penyisipan ?
4.
Mengapa peran karbonion sangat penting
dalam reaksi-reaksi organologam ?