Tugas kelompok

Kegunaan senyawa organologam

Disusun oleh:

Kel 4:

Diski rahman hakim

Elvarida susanti

Lelani

Selvia amir

Helvitiasuri

Linda lismawati

Mary rumiris.S

Arvirano amenda

Rianova siboro

Rudi rahmadi

Dosen pembimbing:

Drs. Emrizal Mahidin Tambusai, M. Si

Halida Sophia, M. Si

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2012

1

Kegunaan Senyawa Organologam

Kompleks etilena platina

kompleks etilena platina yang disebut dengan garam Zeise, K[PtCl3(C2H4)],

tetrakarbonilnikel, Ni(CO)4, dan pentakarboniliron, Fe(CO)5, yang kini

diklasifikasikan senyawa organologam, telah dipreparasi di abad ke-19, ikatan dan

strukturnya waktu itu belum dikeahui. Riset W. Hieber dkk pada  senyawa karbonil

logam merupakan penanda penting di tahun 1930-an, tetapi hasil-hasil studi ini sangat

terbatas karena analisis struktur yang belum berkembang pada waktu itu.

Penemuan ferosen, Fe(C5H5)2, di tahun 1951 merupakan fenomena penting

dalam kimia organologam. Modus ikatan yang sangat unik dalam senyawa ini

menjadi sangat jelas terlihat dengan hasil analisis struktural kristal tunggal sinar-X,

spektrum NMR, spektrum IR, dsb; dan merupakan titik awal perkembangan

selanjutnya di bidang ini. Merupakan penemuan besar bahwa ferosen menunjukkan

kestabilan termal yang tinggi walaupun ada anggapan umum ikatan logam transisi-

karbon akan sangat tidak stabil. Namun dengan jelas ditunjukkan bahwa senyawa ini

memiliki struktur berlapis dengan lima atom karbon gugus siklopentadienil terikat

secara simultan pada atom besi.

Ikatan ligan hidrokarbon akhirnya ditemukan satu demi satu, aplikasi industri

senyawa organologam logam transisi meningkat dengan penemuan katalis

polimerisasi olefin (katalis Ziegler), katalis hidrogenasi homogen (katalis Wilkinson),

dan katalis sintetik asimetrik. Hadiah Nobel dianugerahkan pada Ziegler dan Natta

(1963), E. O. Fischer, dan G. Wilkinson (1973) sebagai penghargaan atas pentingnya

penemuan-penemuan ini. Berdasarkan definisi, dalam senyawa organologam, paling

tidak ada satu ikatan logam-karbon, tetapi kompleks CN dan sebagainya biasanya 

dianggap bukan senyawa organologam. Senyawa logam karbonil merupakan senyawa

organologam;  dalam berbagai aspek ikatan, struktur dan reaksi, dan senyawa-

senyawa ini merupakan sistem model yang baik untuk memahami esensi kimia

organologam logam transisi.

2

A. Senyawa karbonil logam

Senyawa karbonil logam yang terdiri atas logam dan ligan CO biasanya

dipreparasi dengan reaksi langsung serbuk logam yang kereaktifannya tinggi dengan

karbon monoksida, atau dengan reduksi garam logam ke valensi nol diikuti dengan

reaksi dengan karbon monoksida tekanan tinggi. Namun, tetrakarbonilnikel,

ditemukan pertamakali di akhir abad 19, terbentuk dengan reaksi logam nikel dan

karbon monoksida pada suhu kamar dan tekanan atmosfer. Preparasi senyawa

karbonil logam yang lain, di pihak lain memerlukan suhu dan tekanan tinggi.

Senyawa karbonil logam mononuklir memiliki struktur koordinasi polihedral

yang bersimetri tinggi. Kromium, molibdenum, dan tungsten heksakarbonil, M(CO)6,

mempunyai struktur oktahedral reguler, penta-koordinat pentakarbonilbesi, Fe(CO)5,

berstruktur segitiga bipiramid, dan tetrakarbonilnikel, Ni(CO)4, memiliki koordinasi

tetrahedral reguler (Gambar 6.14). Atom karbon ligan karbonil berkoordinasi dengan

logam, dan lingkungan CO berorientasi searah dengan sumbu logam-karbon.

Karbonil logam binuklir Mn2(CO)10 memiliki ikatan Mn-Mn yang menghubungkan

dua piramida bujur sangkar Mn(CO)5.  Dalam Fe2(CO)9, dua sub satuan Fe(CO)3

dijembatani tiga ligan CO, dan dalam Co2(CO)8, dua satuan Co(CO)3 digubungkan

dengan tiga jembatan CO dan sebuah ikatan Co-Co.

3

B. Donasi balik

Senyawa karbonil logam terdiri dari karbon monoksida yang terkoordinasi

pada logam bervalensi nol. Untuk waktu yang lama, orang tidak dapat menjelaskan

mengapa ikatan semacam itu mungkin terjadi, dan apalagi ikatannya stabil.

Kepercayaan bahwa ikatan koordinasi normal dibentuk dengan donasi elektron dari

ligan yang sangat basa kepada logam merupakan dasar teori koordinasi A. Werner.

Karena kebasaan karbon monoksida sangat rendah ikatan logam-karbon biasanya

tidak stabil, oleh karena itu penjeasan yang cocok untuk kestabilan senyawa karbonil

logam perlu dicari. Bila bentuk dan simetri orbital d logam dan orbital π (anti ikatan)

CO untuk ikatan karbon-oksigen bond cocok untuk tumpang tindih, interaksi ikatan

antara logam dan karbon diharapkan dapat dibentuk. Skema ikatannya ditunjukkan di

Gambar 6.15 berdasarkan pandangan ini. Mekanisme elektron didonasikan ke orbital

π* karbon monoksida yang kosong dari orbital d logam disebut donasi balik. Karena

akumulasi elektron yang terlalu banyak dalam logam yang berbilangan oksidasi

rendah dihindari, donasi balik menghasilkan stabilisasi ikatan M-C.

Peningkatan dalam orde ikatan logam-karbon direfleksikan dalam peningkatan

frekuensi ulur M-C dan penurunan frekuensi ulur C-O dalam spektrum vibrasinya.

Spektrum IR sangat bermanfaat sebab frekuensi karbonil sangat mudah dideteksi.

Penurunan bilangan oksidasi logam dengan aliran muatan negatif dari ligan yang

terkoordinasi tercerminkan dalam penurunan frekuensi ulur C-O.

4

Kompleks Hidrokarbon

Senyawa organologam adalah senyawa yang memiliki ikatan logam-karbon,

dan antara satu sampai delapan atom karbon dalam ligan hidrokarbon terikat ke

logam. Haptisitas mendeskripsikan jumlah atom dalam ligan yang mempunyai

interaksi koordinatif dengan logamnya dan jumlah ini ditambahkan ke simbol η.

Sebagai contoh η5 (pentahapto)-siklopentadienil (Tabel 6.5). Sebuah ligan yang

mendonasikan sejumlah bilangan ganjil elektron pada logam secara formal adalah

radikal dan radikal akan distabilkan dengan ikatannya pada logam. Sebuah ligan yang

mendonasikan sejumlah genap elektron pada logam biasanya molekul netral dan ligan

ini stabil bahkan tanpa dengan terikat pada logam. Ligan  karben atau karbin

merupakan kekecualian. Rumus kimia senyawa organologam diungkapkan dalam

banyak kasus dengan menggunakan kurung siku [ ] seperti untuk senyawa kompleks,

dan dalam buku ini akan diikuti konvensi ini.

Ligan Alkil

Senyawa logam transisi alkil atau aril memiliki ikatan M-C tunggal. Walaupun telah

banyak usaha dilakukan untuk mencoba mempreparasi senyawa ini, isolasi senyawa

alkil dan aril logam transisi selalu menemui kegagalan. Baru tahun 1950 senyawa

kompleks alkil yang stabil dapat diisolasi. Cp2ZrCl(Pr),

WMe6,CpFeMe(CO)2,CoMe(py)(dmg)2,(dmg=dimetilglooksimato), IrCl(X)(Et)(CO)

(PPh3)2, NiEt2(bipy), PtCl(Et)(PEt3)2 merupakan senyawa-senyawa khas alkil logam.

5

Dari berbagai proses sintesis yang dikembangkan selama ini, reaksi senyawa yang

mengandung ikatan M-halogen dengan senyawa  alkil logam golongan utama, seperti

reagen Grignard atau senyawa organolitium, merupakan  rute sintesis yang umum.

Khususnya vitamin B12, yang karena menentukan struktur ini D. Hodgkin (hadiah

Nobel 1964) diketahui memiliki ikatan Co-C yang sangat stabil.  Senyawa alkil

logam yang hanya memiliki ligan alkil seperti WMe6, disebut alkil homoleptik.

Secara perlahan kemudian diterima pendapat bahwa penyebab utama

ketakstabilan kompleks alkil adalah rendahnya energi aktivasi dekomposisinya bukan

karena  rendahnya energi ikatan M-C. Rute dekomposisi yang paling umum adalah

eliminasi β. Yakni interaksi ligan hidrokarbon dan logam cenderung menghasilkan

hidrida logam dan olefin. Interaksi semacam ini disebut dengan interaksi agostik.

Walaupun ligan alkil dan aril adalah  ligan 1-elektron, alkil dan aril dianggap anion

bila bilangan oksidasi logamnya dihitung. Dalam hal ini ligan hidrida, H, mirip

dengan ligan alkil.

Kompleks alil π

Bila suatu gugus alil, CH2=CH-CH2-, diikat pada logam melalui atom karbon,

alil ini akan merupakan ligan 1 elektron mirip dengan alkil. Bila ikatan rangkapnya

terdelokalisasi, tiga atom karbon akan terikat pada logam secara serentak sebagai

ligan 3 elektron. Jadi, ini juga merupakan ligan berelektron ganjil dan secara formal

berupa anion dan distabilkan dengan berkoordinasi dengan logam. Pd(C3H5)(Ac)

(PPh3), Co(C3H5), dsb adalah contoh-contoh yang dikenal baik. Karena modus

koordinasi η1, η2, dan  η3 mungkin terjadi dalam reaksi katalisis senyawa hidrokarbon

tak jenuh, berbagai reaksi dapat terjadi.

6