Sintesis Alkuna

Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan arangkap tiga yang secara umum memiliki rumus kimia C_nH_2n-2. Alkuna dapat disintesis melalui berbagai cara dan dapat meggunkan berbagai macam starting material­. Sintesis alkuna dapat dilakukan dengan cara alkilasi, reaksi katalisis Pd, metathesis, dan cara lainnya.

 

Pada alkuna terdapat istilah terminal alkuna dan internal alkuna. Terminal alkuna yaitu senyawa alkuna dengan ikatan rangkap tiga berda diujung rantai sedangkan internal alkuna ikata ragkap tiga terletak ditengah rantai. Internal alkuna 4,5 kkal/mol lebih stabil dari pada terminal alkuna.

  

Reaksi yang terjadi pada suatu senyawa sangat beragam salah satunya yaitu pengikatan gugus alkil yang dinamakan reaksi alkilasi. Reaksi alkilasi juga berlangsung pada senyawa alkuna. Conothnya reaksi alkilasi apda alkuna yaitu: 

 

Pada reaksi tersebut diawali dengan deprotonasi pada alkuna sehingga terbentuk nukleofil. Karbon tersebut akan berikatan sementara dengan Na⁺ ( Na⁺ yang terinosasi dai NaNH₂). Dimana H⁺ yang lepas dari alkuna akan berikatan dengan NH₂ menjadi NH₃. Kemudian Na yang terokat pada alkuna kan lepas sehingga gugus alkil dapat berikatan dengan alkuna tersebut, sehingga terjadi alkilasi.

Sintesis alkuna menggunakan katalis palladium

            Metode katalisis Palladium sangat efektif dalam pembentukan ikatan C(sp)-C(sp²) dan C(sp)-C(sp). Katalisi palladium dapat digunakan dalam sintesis alkuna seperti pada reaks i berikut:

   

Pada reaksi tersebut katalis Pd yang digunakan yaitu Pd₂(dba)₃-Ph₃P. Reaksi yang terjadi dinamakan reaksi cross-coupling. Alkil bromida berkorespondensi dengan reagen Grignard membentuk ikatan C_sp-C_sp³. Reaksi cross-coupling memungkinkkan proses reduksi-eliminasi yang dikenadalikan selama proses reaksi berlangsung. Reaksi cross-coupling, katalisis palladium mengalami penambahan oksigen yang mudah terhadap iaktan karbon-halogen, yang dipengaruhi oleh jenis halogen yang ada. Urutan rekativitas dari spesi sp² menjadi aril iodida>aril triflate≥aril bromida>>aril klorida. Katalis palladium yang sering digunakan yaitu Pd(PPh₃)₄, atau PdCl₂(PPh₃)₂ karena sifatnya yang stabil.

Contoh lain yaitu sebagai berikut:

 

Pada reaksi diatas Sulfonium ylides dapat berfungsi sebagai alkil elektrofilik dalam protocol metilasi katalisis Paladium untuk sintesis alkuna internal melalui proses pembentukan ikatan  C_sp-C_sp³_.

Sintesis Alkuna melalui metathesis

            Reaksi metathesis merupakan reaksi pertukaran pasangan ion dari dua elektrolit. Reaksi metathesisi alkuna dikatalisis oleh kompleks logam organotransisi, reaksi jenis ini membentuk ikatan karbon rangkap tiga baru yang lebih sederhana melalui mekanisme Katz. Rekasi metathesis alkuna dikenal 4 jenis yaitu alkyne cross metatheisis (ACM), ring-cross alkyne metathesis (RCAM), ring-opening alkyne metathesis polymerazion (ROAPMP) dan acyclic diyne metathesis polymerazion (ADIMET).

 

 

Pada metathesis dapat menggunakan katalis dengan tipe Schrock-type catalysts. Schrock-type catalysts adalah high oxidation state molybdenum atau tungsten alkyledyne complexes dari metallacyclobutadienes (intermediet pada mekanisme Katz) setelah perlakuan dengan alkuna internal. Aplikasi pada reaksi untuk katalis ini membutuhkan peningkatan suhu rekasi dan katalis yang relatif tinggi.

Pertanyaan

Dalam sintesis alkuna melalui rekasi dengan penggunaan katalis palladium, kenapa umumnya digunakan katalis Pd(PPh₃)₄?

Dalam reaksi metathesis menggunakan katalis, katalis apa yang digunakan pada reaksi tersebut?

DAFTAR PUSTAKA

Wu, X dan M. Tamm. 2011. “Recent advance in the development of alkyne metathesis catalysts”. Beilstein Journal of Organic Chemistry. Vol 7: 82-89.

http://www.organic-chemistry.org/synthesis/C1C/chains/alkynes.shtm.