Language
Country/Area
No result found
Rahasia katalis Wilkinson: bagaimana ia memainkan peran kunci dalam hidroborasi?
Dalam sintesis organik, reaksi hidroborasi yang dikatalisis logam memainkan peran penting, terutama dalam kasus khusus katalisis homogen. Secara khusus, sejak ditemukannya katalis Wilkinson (Rh(PPh3)3Cl) pada tahun 1975, potensinya dalam reaksi hidroborasi telah menarik perhatian yang semakin besar dari komunitas kimia. Pengenalan katalis ini membuat proses hidroborasi yang awalnya lambat menjadi lebih efisien dan selektif, sehingga menghadirkan kemungkinan baru bagi kimia sintetis kita.
"Penemuan bahwa katalis Wilkinson dapat berhasil memulai proses hidroborasi melalui reaksi adisi oksidatif telah sepenuhnya mengubah wajah sintesis organik."
Sejarah Katalis Wilkinson
Penemuan asli dilaporkan pada tahun 1975 oleh Kono dan Ito, yang menunjukkan bahwa katalis Wilkinson dapat bereaksi dengan alkohol hidroboron, dan bahwa reaksi ini berlangsung sangat lambat tanpa katalis. Kemudian, Männig dan Nöth lebih lanjut mengungkapkan peran kunci katalis Wilkinson dalam reaksi hidroborasi pada tahun 1985. Studi mereka menunjukkan bahwa katalisis dapat secara selektif memfokuskan reaksi hidroborasi pada alkena tanpa menyebabkan reduksi gugus karbonil seperti pada keadaan tidak terkatalisis.
Mekanisme reaksi
Reaksi hidroborasi dimulai melalui struktur molekul katalis paladium. Pada tahap awal reaksi, ligan trifenilfosfina pada pusat Rh(I) hilang, diikuti oleh adisi oksidatif ikatan B-H disertai dengan koordinasi olefin. Hasil dari proses ini adalah pembentukan kompleks hidrida Rh(III), yang menghasilkan dua regioisomer kompleks alkil hidrida Rh(III) tergantung pada penyisipan alkena.
"Dalam proses regenerasi katalis, langkah eliminasi reduktif menghasilkan ester fenilborat, yang sangat penting."
Selektivitas
Proses hidroborasi yang dikatalisis tidak hanya meningkatkan efisiensi tetapi juga menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam selektivitas dibandingkan dengan versi yang tidak dikatalisis. Misalnya, hidroborasi katalitik dapat menghasilkan produk Marknikov atau anti-Marknikov tergantung pada ligan dan olefin yang digunakan. Khususnya ketika berhadapan dengan olefin, katalis Wilkinson atau Rh(COD)2 menghasilkan produk Marknikov, sedangkan tanpa adanya katalis, produk anti-Marknikov dihasilkan. Studi-studi ini menyoroti potensi katalis untuk mengendalikan selektivitas reaksi.
Pengaruh pada sintesis kiral
Penerapan katalis Wilkinson tidak berhenti di situ. Proses hidroborasi katalitik juga dapat menghasilkan senyawa kiral. Pada tahun 1990, tim Brown mencapai reaksi hidroborasi asimetris menggunakan katalis akiral dan sumber boron kiral yang berasal dari efedrin dan pseudoefedrin. Meskipun dalam beberapa kasus regioselektivitasnya buruk, aktivitas optik produk reaksi katalitik dapat mendekati 90%.
"Penelitian menunjukkan bahwa penggunaan katalis kiral dan sumber hidrogen dan boron akiral lebih umum."
Temuan ini tidak hanya memperluas cakupan aplikasi hidroborasi katalitik tetapi juga meningkatkan kepentingannya dalam kimia sintetis. Bagaimana seharusnya peneliti dalam sintesis organik menggunakan katalis dan proses baru ini untuk mempromosikan pengembangan dan penerapan jalur sintesis kimia baru?
