PERAN KOMPLEKS ORGANOLOGAM DALAM REAKSI PERGESERAN GUGUS ALKENA (ALKENE SHIFT OR REARRANGEMENT)

Salah satu bidang yang penting dalam kimia anorganik saat ini antara lain sintesis organik yang menggunakan senyawa kompleks organologam.

Kimia organologam telah dikembangkan secara besar-besaran beberapa decade lampau. Yang paling menonjol dalam sejarah kimia organologam adalah penemuan katalis Ziegler untuk polimerasi olefin tahun 1955, katalis Wilkinson untuk hidrogenasi olefin tahun 1965
dan katalis untuk menghidroformilasi olefin dan karbonilasi methanol adalah penemu selanjutnya yaitu Collman dan Hegedus tahun 1980. Kimia organologam dan senyawa yang terbentuk melalui ikantan gugus organik dengan logam, ikatan karbon-karbon merupakan cirri khas dari senyawa organologam. Kimia organologam adalah pusat dari sebagian besar reaksi katalisis. Katalis dapat berupa logam, oksidai logam, ataupun sulfide logam, reaktan pada umumnya adalah senyawa organik dan senyawa antara adalah organologam.

A.    Senyawa Organologam

Senyawa organologam merupakan senyawa dimana minimal terdapat satu atom karbon dari gugus organik yang berikatan langsung dengan logam. Istilah organologam biasanya didefinisikan agak longgar, dan senyawa yang mengandung ikatan karbon dengan fosfor, arsen, silikon, ataupun boron termasuk dalam katagori ini. Tetapi untuk senyawa yang mengandung ikatan antara atom logam dengan oksigen, belerang, nitrogen, ataupun dengan suatu halogen tidak termasuk sebagai senyawa organologam. Sebagai contoh suatu alkoksida seperti (C₃H₇O₄)Ti tidaklah termasuk senyawa organologam, karena gugus organiknya terikat pada Ti melalui atom oksigen. Sedangkan senyawa (C₆H₅)Ti(OC₃H7)₃ adalah senyawa organologam karena terdapat satu ikatan langsung antara karbon C dari gugus fenil dengan logam Ti.

A.    Peran Organologam

Kompleks organolgam memiliki banyak peran dalam bidang sintesis maupun dalam bidang industri. Penggunaan kompleks organologam dalam sintesis senyawa organik contohnya yaitu: kompleks organologam sebagai gugus pelindung (protecting group) dan organic synthon, kompleks organologam dalam reaksi pergeseran gugus alkena (alkene shift or rearrangement), kompleks anion organologam sebagai nukleofil, kompleks organologam dalam reaksi penyelitan alkuna (alkyne insertion reaction), kompleks organologam dalam reaksi aktivasi ikatan C-H senyawa hidrokarbon, pengunaan kompleks organologam sebagai katalis dalam proses industri (rekasi katalis homogen) contohnya yaitu: reaksi hidroformilasi/proses okso (sintesis alkanal dari alkena), proses Wacker (sintesis aldehida dari alkena), proses Monsanto (sintesis asam asetat dari metanol), kompleks organologam sebagai katalis dalam metatesis. Akan tetapi dalam makalah ini akan dibahas peran kompleks organologam dalam reaksi pergeseran atau penataan ulang gugus alkena.

A.    Senyawa Organopaladium dan pergeseran gugus alkena

Senyawa palladium dipelajari khusus dalam salah satu cabang kimia organologam yang disebut organopalladium chemistry. Paladium sering digunakan sebagai katalis dalam pengurangan alkena dan alkuna dengan hidrogen. Proses ini melibatkan pembentukan ikatan kovalen paladium-karbon. . contoh reaksi pergeseran 1,5-hidrogen dengan adanya amina

Pergeseran hidrida itu digambarkan sebagai pengambilan tempat melalui Pd (IV) metallacycle:

Secara singkat dapat digambarkan sebagai berikut.., pemindahan hidrida membentuk suatu gugus alkil :

B.     Heck Reaction

The Heck reaction adalah reaksi kimia dari halida tak jenuh dengan alkena dengan adanya katalis paladium (atau paladium katalis berbasis nanomaterial) untuk dilakukan pergeseran gugus alkena alkena.

The Heck reaction

Reaksi dilakukan dengan adanya katalis organopalladium.Katalis palladium dalam reaksi Heck biasanya dengan ligan ligan trifenilfosfina, Siklus katalitik untuk reaksi Heck melibatkan serangkaian transformasi sekitar katalis paladium.

              

Dalam jurnalnya yang berjudul “Palladium-Catalyzed Reactions of Organic Halides with  Olefins” dibahas tentang bagaimana suatu senyawa organopalladium berperan dalam sintesis senyawa organic dan bagaimana senyawa organopalladium diperoleh. Reaksi paladium-dikatalisasi halida organik dengan olefin. Ia telah membuat beberapa kemajuan dalam mengurangi jumlah katalis yang diperlukan dengan meningkatkan suhu reaksi atau dengan merancang metode untuk daur ulang katalis tanpa perlu pemulihan setiap kali digunakan.

            Contoh lain reaksi dengan organopalladium

                

,

Katalis dan amina dapat didaur ulang tanpa pemulihan hanya dengan mengekstraksi campuran reaksi dengan larutan natrium bikarbonat untuk menghapus produk dan regenerasi amina dari garam. Solusi amina-katalis kemudian digunakan kembali dua kali setelah itu.