Language
Country/Area
No result found
Keajaiban Kimia pada tahun 1919: Bagaimana ahli kimia Belanda menemukan reaksi Prince?
Dalam sejarah kimia, tahun 1919 tidak diragukan lagi merupakan tahun yang sangat penting. Tahun ini, ahli kimia Belanda Hendrik Jacobus Prins pertama kali mengumumkan penemuannya, reaksi Prins. Ini adalah reaksi organik yang melibatkan penambahan elektrofilik aldehida atau keton ke alkena atau alkuna, diikuti oleh penangkapan spesies afinitas nuklir atau eliminasi ion hidrogen. Hasil reaksi ini bergantung pada kondisi reaksi. Ketika air dan asam protonat (seperti asam sulfat) digunakan sebagai media reaksi, produknya adalah 1,3-diol; jika tidak ada air, produknya adalah alkohol alil. Penemuan ini tidak hanya menunjukkan bakat luar biasa Prince, tetapi juga meletakkan dasar bagi sintesis organik modern.
Reaksi Prince unik karena menghasilkan produk yang berbeda dalam berbagai kondisi reaksi.
Selama studi doktoralnya antara tahun 1911 dan 1912, Prince juga menemukan dua reaksi organik lainnya: penambahan hidrokarbon polihalogenasi ke alkena, dan penambahan aldehida yang dikatalisis oleh asam ke alkena. Akan tetapi, penelitian awal sebagian besar bersifat eksploratif dan tidak menarik banyak perhatian. Baru pada tahun 1937, dengan perkembangan teknologi perengkahan minyak bumi yang produksi hidrokarbon tak jenuh meningkat secara signifikan, reaksi Prince mendapat perhatian baru.
Selain itu, dengan komersialisasi aldehida yang diproduksi oleh oksidasi parafin dengan titik didih rendah, ketersediaan olefin rendah semakin merangsang minat penelitian dalam reaksi kondensasi olefin-aldehida. Reaksi Prince secara bertahap digunakan dalam sintesis organik, menjadi teknik pembentukan ikatan C-O dan C-C yang sangat efektif, dan bahkan dipelajari sebagai bagian dari karet sintetis pada tahun 1937.
Mekanisme reaksi
Mekanisme reaksi Prince terdiri dari beberapa langkah. Pertama, reaktan berbasis karbon diprotonasi oleh asam protonat untuk membentuk ion kadmium oksida, dan kemudian elektrofil ini mengalami adisi elektrofilik ke alkena untuk menghasilkan zat antara kation karbena. Mekanisme reaksi ini dapat menggambarkan berbagai struktur resonansi, yang menunjukkan distribusi muatan positif. Zat antara dapat diubah lebih lanjut menjadi produk melalui beberapa jalur. Ini termasuk yang berikut:
Zat antara ini dapat ditangkap oleh air atau reagen afinitas nuklir lain yang sesuai untuk membentuk aduk 1,3 atau, dalam beberapa kasus, mengalami reaksi eliminasi untuk membentuk senyawa tak jenuh.
Ketika alkena membawa gugus metilen, penambahan dan eliminasi dapat terjadi secara bersamaan, membentuk reaksi khusus dengan perpindahan antara gugus berbasis karbon. Selain itu, ketika alkena bereaksi dengan gugus aldehida tambahan, struktur siklik dapat terbentuk yang akhirnya mengalami penutupan cincin untuk membentuk dioksana. Selain itu, dalam kondisi reaksi khusus, zat antara juga dapat secara langsung menghasilkan oksisikloalkana melalui kation karbena yang sangat stabil.
Variasi reaksi Prince
Seiring reaksi Prince dipelajari lebih dekat, banyak variasi telah muncul. Varian ini memanfaatkan sifat zat antara selama reaksi dan dapat ditangkap oleh agen afinitas nuklir yang berbeda. Misalnya, reaksi Halo-Prins menggantikan asam protonat dan air dengan asam Lewis seperti timah klorida dan boron tribromida, menjadikan halogen sebagai agen afinitas nuklir baru yang bergabung kembali dengan kation karbena. Selain itu, reaksi Prince-Pinacol menggabungkan reaksi Prince dan penataan ulang Pinacol, yang selanjutnya memperluas bidang penerapannya.
Saat mempelajari sintesis organik, terkadang zat antara karbonil utama dihasilkan melalui protonasi, tetapi zat-zat tersebut juga dapat diperoleh melalui jalur lain, yang menunjukkan keragaman dan kompleksitas reaksi kimia. Evolusi berkelanjutan dari reaksi Prince dan reaksi turunannya telah membawa kemungkinan yang belum pernah terjadi sebelumnya pada sintesis organik.
Menengok kembali sejarah dan mekanisme reaksi Prince, kita tidak dapat tidak berpikir: Berapa banyak mekanisme reaksi yang belum ditemukan yang menunggu untuk dieksplorasi dalam reaksi komprehensif dalam kimia organik di masa mendatang?
