Reaksi Hunsdiecker

Reaksi Hunsdiecker
Dinamai berdasarkan Heinz Hunsdiecker
Cläre Hunsdiecker
Alexander Borodin
Jenis reaksi Reaksi substitusi
Pengenal
Portal Organic Chemistry hunsdiecker-reaction
ID ontologi RSC RXNO:0000106

Reaksi Hunsdiecker (disebut pula sebagai reaksi Borodin atau reaksi Hunsdiecker–Borodin) adalah salah satu reaksi nama dalam kimia organik yang melibatkan sebuah reaksi antara garam perak dari asam karboksilat dengan suatu halogen untuk menghasilkan sebuah halida organik.[1] Reaksi ini merupakan contoh dari proses dekarboksilasi sekaligus halogenasi, karena produk yang dihasilkan memiliki satu atom karbon lebih sedikit dibandingkan pereaksi awal (hilang sebagai karbon dioksida) dan sebuah atom halogen masuk menggantikan posisinya.[2][3] Pendekatan berbasis katalisis juga telah dikembangkan.[4]

Skema reaksi untuk reaksi Hunsdiecker: reaktan berupa perak karboksilat dengan gugus umum R; pereaksi yang digunakan adalah bromin molekuler; pelarutnya adalah karbon tetraklorida; dan produk yang terbentuk adalah gugus R dari karboksilat yang kini mengalami mono-brominasi.

Sejarah

Reaksi ini dinamai menurut Cläre Hunsdiecker dan suaminya, Heinz Hunsdiecker, yang pada tahun 1930-an[5][6] mengembangkan prosedur ini menjadi suatu metode yang bersifat umum.[1]

Reaksi tersebut pertama kali diperlihatkan oleh Alexander Borodin pada tahun 1861 melalui laporannya mengenai sintesis metil bromida (CH3Br) dari perak asetat (CH3CO2Ag).[7][8]

Tiga dekade kemudian, Angelo Simonini, yang bekerja sebagai mahasiswa Adolf Lieben di Universitas Wina, mempelajari reaksi antara perak karboksilat dan iodin.[2]

Ia menemukan bahwa jenis produk sangat dipengaruhi oleh stoikiometri campuran reaksi. Perbandingan 1:1 antara karboksilat dan iodin menghasilkan alkil iodida, sejalan dengan temuan Borodin dan pemahaman modern mengenai reaksi Hunsdiecker. Namun, rasio 2:1 cenderung menghasilkan suatu produk ester, yang terbentuk melalui dekarboksilasi salah satu karboksilat dan penggabungan rantai alkilnya dengan karboksilat lain.[9][10]

Reaksi Simonini

Dengan menggunakan rasio reaktan 3:2, terbentuk campuran 1:1 dari kedua produk tersebut.[9][10] Proses ini terkadang disebut sebagai reaksi Simonini dan bukan sekadar variasi dari reaksi Hunsdiecker.[2][3]

RCOOAg + 2 I2RI + RCOOR + 2 CO2 + 3 AgI

Mekanisme reaksi

Dalam konteks mekanisme reaksi, reaksi Hunsdiecker diyakini berlangsung melalui zat antara radikal organik. Garam perak 1 bereaksi dengan bromin sehingga menghasilkan zat antara asil hipohalit 2. Pembentukan pasangan diradikal 3 memungkinkan terjadinya dekarboksilasi secara radikal, menghasilkan pasangan diradikal 4, yang kemudian mengalami rekombinasi untuk membentuk halida organik 5. Pola kecenderungan hasil (yield) dari halida yang terbentuk adalah primer > sekunder > tersier.[2][3]

Mekanisme radikal dari reaksi Hunsdiecker

Variasi

Ion lawan lain selain ion lawan perak umumnya menunjukkan laju reaksi yang lambat. Logam-logam relativistik seperti raksa, talium, dan timbal lebih disukai; ion lawan yang bersifat inert, misalnya dari golongan logam alkali, hanya jarang sekali memberikan hasil yang berhasil dilaporkan.[11]: 464  Reaksi Kochi adalah variasi reaksi Hunsdiecker yang dikembangkan oleh Jay Kochi yang memanfaatkan timbal(IV) asetat dan litium klorida (dan dapat pula menggunakan litium bromida) untuk menjalankan proses halogenasi dan dekarboksilasi.[12]

Reaksi Kochi
Reaksi Kochi

Dalam keberadaan ikatan ganda, zat antara asetil hipohalit cenderung melakukan adisi pada ikatan tersebut, sehingga menghasilkan suatu α-haloester. Pertimbangan sterik menekan kecenderungan ini pada asam karboksilat α,β-takjenuh, yang justru mengalami polimerisasi (lihat bagian di bawah).[11]: 468 

Merkurat oksida dan bromin mengubah asam 3-klorosiklobutanakarboksilat menjadi 1-bromo-3-klorosiklobutana. Prosedur ini dikenal sebagai modifikasi Cristol–Firth.[13][14][15] Senyawa 1,3-dihalosiklobutana tersebut kemudian menjadi prekursor penting dalam sintesis propelan.[16] Reaksi ini telah diterapkan untuk sintesis ω-bromo ester yang memiliki panjang rantai antara lima hingga tujuh belas atom karbon. Pembuatan metil 5-bromovalerat dipublikasikan dalam Organic Syntheses sebagai contoh prosedur yang representatif.[17]

Reaksi dengan asam α,β-karboksilat tak jenuh

Sintesis β-arilvinil halida melalui reaksi Hunsdiecker yang diinduksi oleh gelombang mikro.

Untuk senyawa takjenuh, kondisi radikal yang menyertai reaksi Hunsdiecker dapat memicu terjadinya polimerisasi alih-alih proses dekarboksilasi.[11]: 468  Oleh karena itu, reaksi dengan asam karboksilat α,β-tak jenuh umumnya menghasilkan rendemen yang rendah.[18] Kuang et al menemukan bahwa penggunaan agen penghalogen radikal alternatif berupa N-halosuksinimida, ketika dipadukan dengan katalis litium asetat, menghasilkan rendemen β-halostirena yang lebih tinggi. Reaksi ini juga menunjukkan peningkatan kinerja di bawah kondisi iradiasi gelombang mikro, yang secara selektif mendorong pembentukan (E)-β-arilvinil halida.[19]

Untuk reaksi bebas logam yang sesuai prinsip kimia hijau, tetrabutilamonium trifluoroasetat berfungsi sebagai katalis alternatif.[20] Namun, katalis tersebut hanya menunjukkan rendemen yang sebanding dengan litium asetat asli apabila reaksi dijalankan dengan bantuan misel surfaktan.[19][21][22]

Lihat pula

Referensi

  1. ^ a b Li, J. J. (2014-01-30). "Hunsdiecker–Borodin Reaction". Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications (Edisi 5th). Springer Science & Business Media. hlm. 327–328. ISBN 9783319039794.
  2. ^ a b c d Johnson, R. G.; Ingham, R. K. (1956). "The Degradation of Carboxylic Acid Salts by Means of Halogen – the Hunsdiecker Reaction". Chem. Rev. 56 (2): 219–269. doi:10.1021/cr50008a002.
  3. ^ a b c Wilson, C. V. (1957). "The Reaction of Halogens with Silver Salts of Carboxylic Acids". Org. React. 9: 332–387. doi:10.1002/0471264180.or009.05. ISBN 0471264180.
  4. ^ Wang, Zhentao; Zhu, Lin; Yin, Feng; Su, Zhongquan; Li, Zhaodong; Li, Chaozhong (2012). "Silver-Catalyzed Decarboxylative Chlorination of Aliphatic Carboxylic Acids". Journal of the American Chemical Society. 134 (9): 4258–4263. Bibcode:2012JAChS.134.4258W. doi:10.1021/ja210361z. PMID 22316183.
  5. ^ US patent 2176181, Hunsdiecker, C.; E. Vogt & H. Hunsdiecker, "Method of manufacturing organic chlorine and bromine derivatives", diterbitkan tanggal 1939-10-17, diberikan kepada Hunsdiecker, C.; Vogt, E.; Hunsdiecker, H. 
  6. ^ Hunsdiecker, H.; Hunsdiecker, C. (1942). "Über den Abbau der Salze aliphatischer Säuren durch Brom" [About the degradation of salts of aliphatic acids by bromine]. Chemische Berichte (dalam bahasa German). 75 (3): 291–297. doi:10.1002/cber.19420750309. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  7. ^ Borodin, A. (1861). "Ueber Bromvaleriansäure und Brombuttersäure" [About bromovaleric acid and bromobutyric acid]. Annalen der Chemie und Pharmacie (dalam bahasa German). 119: 121–123. doi:10.1002/jlac.18611190113. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  8. ^ Borodin, A. (1861). "Ueber de Monobrombaldriansäure und Monobrombuttersäure" [About the monobromovaleric acid and monobromobutyric acid]. Zeitschrift für Chemie und Pharmacie (dalam bahasa German). 4: 5–7. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  9. ^ a b Simonini, A. (1892). "Über den Abbau der fetten Säuren zu kohlenstoffärmeren Alkoholen" [About the breakdown of fatty acids to lower carbon alcohols]. Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften (dalam bahasa German). 13 (1): 320–325. doi:10.1007/BF01523646. S2CID 197766447. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  10. ^ a b Simonini, A. (1893). "Über den Abbau der fetten Säuren zu kohlenstoffärmeren Alkoholen" [About the breakdown of fatty acids to lower carbon alcohols]. Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften (dalam bahasa German). 14 (1): 81–92. doi:10.1007/BF01517859. S2CID 104367588. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
  11. ^ a b c Tanner, Denis D.; Bunce, Nigel J. (1972). "The acyl hypohalites". Dalam Patai, Saul (ed.). The chemistry of acyl halides. The Chemistry of Functional Groups. Bristol / London: John Wright & Sons / Interscience. hlm. 463–471. doi:10.1002/9780470771273. ISBN 0-471-66936-9. LCCN 70-37114 – via the Internet Archive.
  12. ^ Kochi, J. K. (1965). "A New Method for Halodecarboxylation of Acids Using Lead(IV) Acetate". Journal of the American Chemical Society. 87 (11): 2500–2502. Bibcode:1965JAChS..87.2500K. doi:10.1021/ja01089a041.
  13. ^ (1971) "Mercury(II) oxide-modified Hunsdiecker reaction: 1-Bromo-3-chlorocyclobutane". Org. Synth. 51: 106; Coll. Vol. 6: 179. 
  14. ^ (1971) "Bicyclo[1.1.0butane]". Org. Synth. 51: 55; Coll. Vol. 6: 133. 
  15. ^ (1963) "Bromocyclopropane". Org. Synth. 43: 9; Coll. Vol. 5: 126. 
  16. ^ Wiberg, K. B.; Lampman, G. M.; Ciula, R. P.; Connor, D. S.; Schertler, P.; Lavanish, J. (1965). "Bicyclo[1.1.0]butane". Tetrahedron. 21 (10): 2749–2769. doi:10.1016/S0040-4020(01)98361-9.
  17. ^ (1946) "Methyl 5-bromovalerate (Valeric acid, δ-bromo-, methyl ester)". Org. Synth. 26: 52; Coll. Vol. 3: 578. 
  18. ^ Chowdhury, Shantanu; Roy, Sujit (1997-01-01). "The First Example of a Catalytic Hunsdiecker Reaction: Synthesis of β-Halostyrenes". The Journal of Organic Chemistry. 62 (1): 199–200. doi:10.1021/jo951991f. ISSN 0022-3263. PMID 11671382.
  19. ^ a b Kuang, Chunxiang; Senboku, Hisanori; Tokuda, Masao (2000). "Stereoselective Synthesis of (E)-β-Arylvinyl Halides by Microwave-Induced Hunsdiecker Reaction". Synlett (dalam bahasa Inggris). 2000 (10): 1439–1442. doi:10.1055/s-2000-7658. ISSN 0936-5214.
  20. ^ Naskar, Dinabandhu; Chowdhury, Shantanu; Roy, Sujit (1998-02-12). "Is metal necessary in the Hunsdiecker-Borodin reaction?". Tetrahedron Letters (dalam bahasa Inggris). 39 (7): 699–702. doi:10.1016/S0040-4039(97)10639-6. ISSN 0040-4039.
  21. ^ Das, Jaya Prakash; Roy, Sujit (2002-11-01). "Catalytic Hunsdiecker Reaction of α,β-Unsaturated Carboxylic Acids: How Efficient Is the Catalyst?". The Journal of Organic Chemistry. 67 (22): 7861–7864. doi:10.1021/jo025868h. ISSN 0022-3263. PMID 12398515.
  22. ^ Rajanna, K. C.; Reddy, N. Maasi; Reddy, M. Rajender; Saiprakash, P. K. (2007-04-01). "Micellar Mediated Halodecarboxylation of α,β-Unsaturated Aliphatic and Aromatic Carboxylic Acids—A Novel Green Hunsdiecker–Borodin Reaction". Journal of Dispersion Science and Technology. 28 (4): 613–616. doi:10.1080/01932690701282690. ISSN 0193-2691. S2CID 96943205.

Konten ini disalin dari wikipedia, mohon digunakan dengan bijak.

×
Advertisement