Sintesis alkuna ( pada reaksi alkilasi, katalis pd, dan metatesis)

Alkuna merupakan senyawa organik yang berguna. Alkuna dapat dijadikan sebagaistarting material untuk sintesis beberapa senyawa organik yang bermanfaat. Maka dari itu, usaha untuk membuat alkuna dapat dipelajari sehingga alkuna dapat dibuat dengan skala besar. 

      Pada. halaman ini akan dibahas mengenai bagaimana cara sintesis senyawa organik alkuna yang mana alkuna merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga pada rantai karbonnya. Rumus umum alkuna adalah CnH(2n – 2)
Alkilasi 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.Vicinal dihalida dapat diperoleh dengan mereaksikan Br2 atau Cl2 dengan alkena. Dengan demikian, keseluruhan reaksihalogenasi /dehidrohalogenasi merupakan proses konversi alkenamenjadi alkuna. 

dan dalam halaman ini akan dibahasan bagaiman mana cara mensistesinya adalah sebagai berikut:

dimana mengikuti langka berikut:

Langkah 1:

Reaksi asam / basa. Ion amida bertindak sebagai basis untuk menghilangkan terminal asam H untuk menghasilkan ion asetilida, nukleofil karbon.

Langkah 2:

Reaksi substitusi nukleofilik. Carbanion bereaksi dengan karbon elektrofilik dalam alkil halida dengan lepasnya leaving group (halida) membentuk ikatan C-C baru.

• Alkynes terminal siap dikonversi menjadi ion alkynide (asetilid) dengan kuat

basis seperti NaNH2 dan NaH.

• Ion alkynide adalah nukleofil yang kuat, mampu bereaksi dengan elektrofil

seperti alkil halida dan epoksida. 

Alkuna melalui reaksi berkatalis Pd

Alkuna mudah direduksi menjadi alkana melalui reaksi adisi H2 dengan katalis logam. Reaksinya melalui intermediet alkena, dan hasil pengukuran mengindikasikan bahwa tahap pertama dalam reaksi memiliki ΔH0hidrogenasi lebih besar dari pada tahap kedua. Reduksi alkuna dapat terjadi secara lengkap menggunakan katalis palladium yang terikat dengan karbon (Pd/C). Akan tetapi, reaksi dapat dihentikan hingga pada pembentukan alkena saja ketika digunakan katalis Lindlar. Katalis Lindlar adalah logam Palladium halus yang diendapkan pada kalsium karbonat dan kemudian dideaktivasi menggunakan perlakuan dengan asetat dan quinolon. Hidrogenasi terjadi dengan synstereokimia menghasilkan cis alkena.

Gambar 2.20. Perbedaan reaksi reduksi dekuna dengan katalis Pd/C dan katalis Lindlar

Reaksi Adisi Pada Alkuna
      Reaksi adisi adalah reaksi pengubahan senyawa hidrokarbon yang berikatan rangkap (tak jenuh) menjadi senyawa hidrokarbon yang berikatan tunggal (jenuh) dengan cara menambahkan atom dari senyawa lain. Reaksi adisi hanya dapat terjadi pada senyawa yang memiliki ikatan rangkap seperti alkena dan alkuna.
      Banyak reaksi adisi yang dijelaskan untuk alkena juga berlaku untukk alkuna, meskipun biasanya lebih lambat. Contohnya, bromin mengadisi sebagai berikut:
Jika1 mol halogen mengadisipada1 mol alkuna, maka akan dihasilkan dihaloalkena.



       Pada langkah pertama, adisi yang terjadi terutama trans
       Dengan katallis nikel atau platinum biasa, alkuna terhidrogenasi sempurna menjadi alkana. Akan tetapi, katalis paladium khusus ( disebut katalis Lindlar ) dapat mengendalikan adisi hidrogen sehingga hanya 1 mol hidrogen yang mengadisi. Dalam hal ini produknya ialah cis-alkena, sebab kedua hidrogen mengadisi muka yang sama pada ikatan rangkap tiga dari permukaaan katalis.

Dengan adanya katalis logam seperti Pt, Pd atau Ni senyawa alkuna ini dapat mengadisi hidrogen menjadi senyawa alkana.

Hidrogenasi katalistik berlangsung 2 tahap dengan intermediet berupa senyawa alkena. Dengan katalis yang efisien seperti Pt, Pd, atau Ni reaksi tidak mungkin dihentikan hanya pada produk alkena

Hidrogenasi alkuna dapat dihentikan pada tahap alkena dengan cara menggunakan katalis yang sebagian telah dideaktivasi. Katalis yang digunakan yaitu katalis Lindlar. Katalis Lindlar merupakan suatu katalis heterogen yang terdiri dari paladiumyang dipendam dalam kalsium karbonat dan kemudian diracuni dengan berbagai bentuk timbalatau belerang. Katalis ini digunakan untukhidrogenasi alkuna menjadi alkena (yaitu tanpa reduksi lebih lanjut menjadi alkana) dan dinamai menurut penemunya Herbert Lindlar. Katalis digunakan untuk hidrogenasi dari alkuna menjadialkena (yaitu tanpa reduksi lebih lanjut menjadialkana). Katalis Lindlar dapat mengendalikan adisi hidrogen sehingga hanya 1 mol hidrogen yang mengadisi. Dalam hal ini produknya ialah cis-alkena, sebab kedua hidrogen mengadisi muka yang sama pada ikatan rangkap tiga dari permukaaan katalis. 

SINTESIS ALKUNA DENGAN METATESIS

Katalis untuk metatesis alkuna masih dalam pengembangan aktif.

Alkyne metathesis adalah reaksi organik yang melibatkan redistribusi ikatan kimia alkuna . [1] 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.

Metatesis Alkyne banyak digunakan dalam operasi penutupan cincin dan RCAM singkatan dari cincin penutupan alkuna metatesis. Molekul molekul penciuman dapat disintesis dari di-alkyne. Setelah penutupan cincin, ikatan rangkap tiga baru direduksi secara stereoselektif dengan hidrogen dan katalis lindlar untuk memperoleh Z -alkena ( E -alken siklik tersedia melalui reduksi Birch ). Kekuatan pendorong yang penting untuk jenis reaksi ini adalah pengusiran molekul-molekul gas kecil seperti asetilena atau 2-butil .

Permasalahan 

1. Mengapa pada reaksi dengan katalis paladium khusus ( disebut katalis Lindlar ) hanya 1 mol hidrogen yang mengadisi?

2. Mengapa pada sintesis alkuna melalui katalis pd bahwa tahap pertama dalam reaksi memiliki hidrogenasi lebih besar dari pada tahap kedua?

3. Dari pernyataan Alkyne metathesis adalah reaksi organik yang melibatkan redistribusi ikatan kimia alkuna . Reaksi ini terkait erat dengan metatesis olefin. Sebenarnya apa kaitan antara kedua nya dan bagaimana proses yang terjadi?

4. pada sintesis alkuna dengan menggunakan prses alkilasi gugus alkil harus berikatan dengan living grub kenapa?