Alkuna adalah suatu
golongan hidrokarbon alifatik yang mempunyai gugus fungsi berupa ikatan ganda
tiga karbon-karbon (-C≡C-). Seperti halnya ikatan rangkap dalam alkena, ikatan
ganda tiga dalam alkuna juga disebut ikatan tidak jenuh. Ketidakjenuhan ikatan ganda
tiga karbon-karbon lebih besar daripada ikatan rangkap. Oleh karena itu
kemampuannya bereaksi dengan pereaksi-peraksi yang dapat bereaksi dengan alkena
juga lebih besar. Hal inilah yang menyebabkan golongan alkuna memiliki peranan
khusus dalam sintesis senyawa organik. Alkuna dapat disintesis dengan beberapa
reaksi kimia yaitu reaksi alkilasi, reaksi katalisis Pd dan reaksi metatesis.
1.
Reaksi
alkilasi
Reaksi
yang mengikat gugus alkil ke bingkai molekul disebut "Reaksi
Alkilasi". Cara alkuna yang paling umum digunakan adalah melalui alkilasi
alkuna.
-
Terminal alkuna tidak biasa untuk hidrokarbon sederhana
karena dapat dideprotonasikan (pKa = 26) sehingga menggunakan basa yang
tepat (biasanya NaNH2, pKa = 36) untuk menghasilkan karbanion.
-
Karbanion asetil adalah nukleofil C yang baik dan dapat
mengalami reaksi substitusi nukleofilik (biasanya SN2) dengan alkil halida primer atau sekunder (Cl, Br atau I) yang memiliki elektrofilik C untuk
menghasilkan alkuna internal.
-
Alkil halide tersier lebih
memungkinkan untuk reaksi eliminasi.
-
Salah satu atau kedua terminal
atom H dalam etilena (asetilena) HC≡CH dapat di susbtitusi untuk menyediakan
akses ke monosubstitusi (RC≡CH) dan simetris (R = R ') atau unsymmetrical (R
tidak sama dengan R') alkuna disubstitusi RC≡ CR '.
Mekanisme Alkilasi pada
alkuna
Langkah 1:
Reaksi asam / basa : Ion
amida bertindak sebagai basa untuk menghilangkan terminal asam H dan untuk
menghasilkan ion asetilida serta karbon nukleofil.
Langkah 2:
Reaksi substitusi
nukleofilik: Karbanion bereaksi dengan karbon elektrofilik dalam alkil halida
dengan hilangnya gugus pergi, membentuk ikatan C-C baru.
1. 2. Menggunakan Katalis Pd
Siklotrimerisasi paladium-katalis juga diterapkan pada tegang cycloalkynes.9 Sebagai contoh, Pd
(PPh3) 4 (10% mol) mengkatalisis siklotrimerisasi cyclohexyne (3),
dihasilkan in situ oleh β-eliminasi yang diinduksi oleh fluoride pada trimethylsilylated
triflate 2, ke dodecahydrotriphenylene 4 dalam hasil 64% (Skema 2), tetapi menundukkan cyclopentyne
ke kondisi yang sama gagal untuk membeli jumlah yang dapat diisolasi cyclotrimer.
1. 3. Reaksi
metatesis
tesis alkuna
adalah reaksi organik yang melibatkan redistribusi ikatan kimia alkuna.
Reaksi ini terkait erat dengan metatesis olefin. Metatesis alkuna logam
yang dikatalisasi pertama kali dijelaskan pada tahun 1968 oleh Bailey,
dkk. Sistem Bailey menggunakan campuran tungsten dan silikon oksida pada
suhu setinggi 450 ° C. Pada tahun 1974 Mortreux melaporkan penggunaan
katalis homogen molibdenum hexacarbonyl pada 160 ° C untuk mengamati
fenomena alikne scrambling, di mana alkil yang tidak simetris
menyeimbangkan dengan dua turunan simetris.
Mekanisme:
Petmasalahan yang timbul:
1. Mengapa pada sintesis alkuna dengan reaksi alkilasi di gunakan basa?
2. Mengapa pada sintesis alkuna dengan katalis Pd direaksikan dengan alkil halida?
Baiklah saya disini ingin mencoba menjawab permasalahan nomor 1.
BalasHapusAlkilasi alkuna tidak terbatas pada asetilena (etuna) saja. Setiap alkuna terminal bisa diubah menjadi anion yang sesuai dan kemudian dialkilasi dengan alkil halida menghasilkan alkuna internal. Namun, syarat alkuna terminal yang dapat dideprotonasi menggunakan basa (biasanya NaNH2, pKa = 36) yaitu memiliki pKa = 26 untuk menghasilkan karbanion. Misalnya, konversi dari 1-heksuna menjadi anionnya, diikuti oleh reaksi dengan 1-bromobutana menghasilkan 5-dekuna.
Sebagai basa, jika bereaksi dengan alkil halida tersier (3°) yang menyebabkan terjadi reaksi eliminasi bukan reaksi substitusi.
Baiklah saya akan mencba menjawab yang permasalahan nomor 1 dan 2
BalasHapus1 yaitu Karena dengan menggunakan basa (ex: NaNH2 pKa=36) dapat menghasilkan karbanion yang merupakan nukleofil C yang baik dan dapat mengalami reaksi substitusi nukleofilik (biasanya SN2) dengan alkil halida primer atau sekunder (Cl, Br atau I) yang memiliki elektrofilik C untuk menghasilkan alkuna internal.
2.yaitu Karena alkil halide merupakan gugus pergi yang baik sehingga mudah lepas.
Ketika diperlakukan atau direaksikan dengan basa kuat seperti NaNH2, vicinal dihalide akan akan mengalami reaksi Elektrofilik 2 (E2) dehydrohalogenation (hilangnya HX x2) untuk membentuk produk alkyne (alkuna). Dihalide ini dapat disiapkan dengan penambahan bromin maupun klorin pada suatu alkena, jadi strategi dua langkah ini dapat digunakan untuk mengkonversi alkena menjadi alkyne.
BalasHapusAlkilasi sesuai namanya merupakan reaksi yang mana terjadinya penambahan suatu gugus alkil pada suatu kerangka molekul. Cara paling umum dalam mensintesis atau membuat suatu alkuna adalah melalui jalur alkilasi.
muatan negatif dan pasangan elektron bebas pada karbon menyebabkan anion acetylide menjadi sangat nukleofilik. Oleh karenanya, anion ini akan mampu bereaksi dengan suatu elektrofil (mis : alkil halida), menggantikan halida dan menghasilkan produk berupa produk alkuna yang baru.
Alkilasi alkuna tidak hanya terbatas pada asetilen saja. Terminal alkuna manapun dapat diubah menjadi bentuk anionnya dan dialkilasi menggunakan suatu alkil halida yang akan menhasilkan produk.
1. Mengapa pada sintesis alkuna dengan reaksi alkilasi di gunakan basa?
BalasHapus2. Mengapa pada sintesis alkuna dengan katalis Pd direaksikan dengan alkil halida?
Menurut saya :
1. Karena dengan menggunakan basa (ex: NaNH2 pKa=36) dapat menghasilkan karbanion yang merupakan nukleofil C yang baik dan dapat mengalami reaksi substitusi nukleofilik (biasanya SN2) dengan alkil halida primer atau sekunder (Cl, Br atau I) yang memiliki elektrofilik C untuk menghasilkan alkuna internal.
2.Karena alkil halide merupakan gugus pergi yang baik sehingga mudah lepas.
Baiklah saya akan mencba menjawab yang permasalahan nomor 1 dan 2
BalasHapus1 yaitu Karena dengan menggunakan basa (ex: NaNH2 pKa=36) dapat menghasilkan karbanion yang merupakan nukleofil C yang baik dan dapat mengalami reaksi substitusi nukleofilik (biasanya SN2) dengan alkil halida primer atau sekunder (Cl, Br atau I) yang memiliki elektrofilik C untuk menghasilkan alkuna internal.
2.yaitu Karena alkil halide merupakan gugus pergi yang baik sehingga mudah lepas.
Saya akan menjawab permasalahan no 2.
BalasHapusMengapa pada sintesis alkuna dengan katalis Pd direaksikan dengan alkil halida?? Karena alkil halida adalah leaving group yang baik, sehinga mudah lepas.
saya akan mencoba menjawab permasalahan pertama.
BalasHapusKetika diperlakukan atau direaksikan dengan basa kuat seperti NaNH2, vicinal dihalide akan akan mengalami reaksi Elektrofilik 2 (E2) dehydrohalogenation (hilangnya HX x2) untuk membentuk produk alkyne (alkuna). Dihalide ini dapat disiapkan dengan penambahan bromin maupun klorin pada suatu alkena, jadi strategi dua langkah ini dapat digunakan untuk mengkonversi alkena menjadi alkyne.
Alkilasi sesuai namanya merupakan reaksi yang mana terjadinya penambahan suatu gugus alkil pada suatu kerangka molekul. Cara paling umum dalam mensintesis atau membuat suatu alkuna adalah melalui jalur alkilasi.
BalasHapusmuatan negatif dan pasangan elektron bebas pada karbon menyebabkan anion acetylide menjadi sangat nukleofilik. Oleh karenanya, anion ini akan mampu bereaksi dengan suatu elektrofil (mis : alkil halida), menggantikan halida dan menghasilkan produk berupa produk alkuna yang baru.
Alkilasi alkuna tidak hanya terbatas pada asetilen saja. Terminal alkuna manapun dapat diubah menjadi bentuk anionnya dan dialkilasi menggunakan suatu alkil halida yang akan menhasilkan produk.
dengan menggunakan basa (ex: NaNH2 pKa=36) dapat menghasilkan karbanion yang merupakan nukleofil C yang baik dan dapat mengalami reaksi substitusi nukleofilik (biasanya SN2) dengan alkil halida primer atau sekunder (Cl, Br atau I) yang memiliki elektrofilik C untuk menghasilkan alkuna internal.
BalasHapus2.yaitu Karena alkil halide merupakan gugus pergi yang baik sehingga mudah lepas.
saya akan mencoba menjawab permasalahan pertama.
BalasHapusKetika diperlakukan atau direaksikan dengan basa kuat seperti NaNH2, vicinal dihalide akan akan mengalami reaksi Elektrofilik 2 (E2) dehydrohalogenation (hilangnya HX x2) untuk membentuk produk alkyne (alkuna). Dihalide ini dapat disiapkan dengan penambahan bromin maupun klorin pada suatu alkena, jadi strategi dua langkah ini dapat digunakan untuk mengkonversi alkena menjadi alkyne.
saya akan menjawab permasalahan yang pertama. Katalis palladium yang paling banyak digunakan untuk reaksi ini adalah Pd(PPh3)4 (terbentuk dari campuran garam palladium (II) dengan trifenilfosfin) dan bentuk yang lebih stabil dan larut yaitu PdCl2(PPh3)2. Kedua kompleks ini menjadi katalis yang paling banyak digunakan dalam reaksi silang sonogashira berkokatalis copper. Contoh reaksi alkilasi sonogashira berkokatalis copper ini menggunakan aril iodida sebagai pasangan silang dalam preparasi polimer fenilena etinilena atau oligomer.Contoh sintesis terbaru adalah sintesis di-tert-butil-tersubstitusi fenilena etinilena dimer, trimer, tetramer, dan pentamer. Reaksi di-tert-butil iodobenzene 182 dengan trimethylsilylacetylene (TMSA) (ekuivalen acetylene) terjadi dibawah kondisi sonogashira yang dikatalisis oleh PdCl2(PPh3)2 (0,4 mol%)/CuI (0,4 mol%) dengan adanya triethylamine/THF sebagai pelarut pada suhu kamar. Reaksi membentuk senyawa teralkinilasi 183 setelah didesililasi dengan tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) (Skema 73). Reaksi sonogashira selanjutnya yaitu dengan 1,4-diiodobenzena menghasilkan alkodi terokulasi 184, yang dialkinilasi lagi dengan TMSA untuk menghasilkan dimer 185. Senyawa terakhir ini dapat desililasi dan digabungkan lagi dengan 1,4-diiodobenzena dan seterusnya untuk memberikan fenilena etinilena oligomer. Jumlah produk homocoupling yang diamati meningkat seiring meningkatnya ukuran kelompok substituen pada alkuna terminal.
BalasHapusjawaban permasalahan nomor 1 sintesis alkuna adalah reaksi organik yang melibatkan redistribusi ikatan kimia alkuna. Reaksi ini terkait erat dengan metatesis olefin. Metatesis alkuna logam yang dikatalisasi pertama kali dijelaskan pada tahun 1968 oleh Bailey, dkk. Sistem Bailey menggunakan campuran tungsten dan silikon oksida pada suhu setinggi 450 ° C. Pada tahun 1974 Mortreux melaporkan penggunaan katalis homogen molibdenum hexacarbonyl pada 160 ° C untuk mengamati fenomena alikne scrambling, di mana alkil yang tidak simetris menyeimbangkan dengan dua turunan simetris.
BalasHapusAlkilasi sesuai namanya merupakan reaksi yang mana terjadinya penambahan suatu gugus alkil pada suatu kerangka molekul. Cara paling umum dalam mensintesis atau membuat suatu alkuna adalah melalui jalur alkilasi.
BalasHapusmuatan negatif dan pasangan elektron bebas pada karbon menyebabkan anion acetylide menjadi sangat nukleofilik. Oleh karenanya, anion ini akan mampu bereaksi dengan suatu elektrofil (mis : alkil halida), menggantikan halida dan menghasilkan produk berupa produk alkuna yang baru.