Katalis homogen dan Katalis Wilkinson

Katalis homogen dan Katalis Wilkinson – Kimia katalis yang larut dalam pelarut telah berkembang dengan sangat pesat sejak penemuan katalis Wilkinson (1965), [RhCl(PPh3)3]. Kompleks ini bewarna ungu kemerahan yang terbentuk dengan pemanasan RhCl3.3H2O dan PPh3 dengan refluks dalam etanol. Bila dilarutkan dalam pelarut organik, kompleks ini merupakan katalis yang sangat baik untuk hidrogenasi hidrokarbon tak jenih membentuk hidrokarbon jenuh pada suhu dan tekanan kamar, dan dapat juga mengkatalisis reaksi hidroformilasi olefin dengan H2  dan CO membentuk aldehida.

Katalis homogen dan Katalis Wilkinson

Di masa lalu, mekanisme reaksi katalitik biasanya tidak jelas. Sebelum katalis Wilkinson, proses Reppe, yang mengoligomerisasi asetilen atau katalis Ziegler Natta yang mempolimerisasi olefin dan diena, telah ditemukan dan studi detail tentang katalisis homogen telah dilakukan dari sudut pandang kimia koordinasi. Selanjutnya, reaksi katalitik kini dinyatakan sebagai siklus yang terdiri atas kombinasi beberapa tahap elementer yang terjadi pada kompleks katalis. Koordinasi dan disosiasi Harus ada proses saat reaktan seperti olefin diaktivasi dan bereaksi dengan reaktan lain setelah dikoordinasikan pada logam pusat kompleks, dan ikatan ini terdisosiasi membentuk produk.

Adisi oksidatif adalah satu di antara beberapa reaksi elementer kunci dalam kompleks logam. Reaksi ini adalah reaksi senyawa seperti logam alkil halida, RX, asam, HX atau dihidrogen, H2 pada logam dalam suatu kompleks yang kemudian terdisosiasi menjadi R dan X, H dan X, H dan H, yang diikat pada logam sebagai dua fragmen anion. Bila ligan lain pada kompleks awal tidak keluar, bilangan koordinasinya meningkat sebanyak 2. Karena ligan alkil, halogen, dan hidrida lebih elektronegatif pada logam pusat, ligan-ligan ini dianggap secara formal sebagai ligan anion setelah koordinasi. Oleh karena itu, bilangan oksidasi ligamnya meningkat setelah reaksi adisi ini. Karena reaksi adisi disertai dengan oksidasi logamnya, reaksi ini disebut dengan reaksi adisi oksidatif.

Misalnya, reaksi adisi alkilhalida pada kompleks iridium(I) tetra-koordinat [IrCl(CO)(PPh3)2],

[IrICl(CO)(PPh3)2] + RI → [IrIII(Cl)(I)(R)(CO)(PPh3)2]

Iridium menjadi heksa-koordinat dan mengalami oksidasi dua elektron dari +1 menjadi +3. Karena molekul RI netral ditambahkan, tidak ada perubahan muatan dalam kompleks, dan bila alkil dan iodin adalah anion, bilangan oksidasi logamnya harus meningkat sebanyak 2 satuan. Perubahan yang sama juga terjadi bila dua ligan hidrida dibentuk sebagai akibat penambahan dihidrogen. Reaksi kebalikannya disebut eliminasi reduktif. Baik aksi oksidasi dan reduksi sangat penting sebagai tahap elementer dalam mekanisme katalisis homogen yang melibatkan hidrokarbon dan dihidrogen. Reaksi sisipan Dalam reaksi suatu ligan alkil atau hidrida untuk menggeser karbonil atau olefin yang berada bersama logam pusat, dalam kompleks yang dihasilkan nampak seolah karbonil atau olefin disisipkan di antara ikatan M-R atau M-H. Reaksi seperti ini disebut reaksi sisipan. Reaksi ligan terkoordinasi Reaksi ini adalah proses saat reaktan yang terkoordinasi bereaksi membentuk produk. Dengan terkoordinasi pada logam, reaktan mempunyai konformasi yang

secara geometri dan elektronik cocok. Inilah yang mejadi dasar desain katalis untuk mengontrol kondisi. Karena reaksi digunakan berulang sementara kompleks yang digunakan sebagai katalis tetap tidak berubah  sehingga terbentuk siklus reaksi, rasio reaktan/kompleks sangat kecil, cocok dengan definisi. Sillus katalitik dalam hidrogenasi etilena diberikan di Gambar 8.1.

Siklus katalitik hidrogenasi etilena

Gambar 8.1 Siklus katalitik hidrogenasi etilena dengan katalis Wilkinson. L adalah ligan dan Sol adalah molekul pelarut (solvent ).

Bila ligan trifenilfosfin P(Ph)3 dalam katalis Wilkinson diganti dengan fosfin yang optis aktif, akan terjadi hidrogenasi asimetrik. Katalisis asimetrik ekuivalen dengan reaksi enzim yang telah dikembangkan dengan desain ligan asimetrik yang sangat unik. Khususnya, induksi asimetrik binaftilfosfin (BINAP) telah menarik banyak minat.

Baca :

Demikianlah info Katalis homogen dan Katalis Wilkinson dari admin artikelind.com, semoga bermanfaat. [Ai]

Katalis homogen dan Katalis Wilkinson | Admin | 4.5