Pertemuan 11 : Presentasi Tugas Analisis Kondisi dan Produk Reaksi-Reaksi senyawa organometalik

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

 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.

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 ?