Mekanisme Reaksi Reduksi Pada Senyawa Organik

REDUKSI ALDEHID DAN KETON

Seperti yang kita ketahui bahwasanya reduksi adalah pengurangan. Secara umum juga dapat dimaknai sebagai penurunan biloks. Dan pada proses reduksi terjadi proses memutuskan ikatan CO dan menggantinya dengan ikatan CH dan untuk membuat alkohol, oksigen perlu mengambil proton (H +) dari air atau asam yang ditambahkan setelah reaksi selesai.Nah, jika aldehid direduksi maka akan menghasilkan alkohol primer sedangkan keton direduksi akan menghasilkan alkohol sekunder. Reagent yang digunakan pada reaksi ini adalah NaBH4 (natrium borohidrida) atau LiAlH4 (litium aluminium hidrida). LiAlH4 dan NaBH4 adalah sumber hidrida nukleofil yang sering digunakan. Pereaksi ini hanya berfungsi sebagai sumber hidrida karena adanya ikatan logam-hidrogen polar. Karena aluminium lebih sedikit elektronegatif daripada boron, ikatan Al-H dalam LiAlH 4 lebih polar, dengan demikian, menjadikan LiAlH 4 agen pereduksi yang lebih kuat. Kedua reagent ini akan mengantarkan hidrida sebagai nukleofil ke pada atom karbon karbonil yang mana ion hidrida disini akan bermuatan negatif dan berperilaku sebagai basa atau nukleofil, tidak seperti proton.

Mekanisme reaksi reduksi yang terjadi pada aldehid dan keton

1. Terdapat serangan nukleofilik ion hidrida pada karbon karbonil elektrofilik

2. Adanya protonasi dari alkoksida yang dihasilkan oleh air atau asam lainnya. Alkoksida adalah oksi bermuatan negatif, karena mereka merupakan alkohol yang dideprotonasi

Langkah terakhir ini dapat terjadi pada media yang sama dengan langkah pertama, atau sumber proton dapat ditambahkan kemudian.

Menurut referensi yang berbeda, dapat dilihat mekanisme sebagai berikut :

Adanya penyerangan hidrida logam seperti NaBH 4 dan LiAlH 4 dengan cara mentransfer satu ekuivalen hidrida (H - ) ke ikatan rangkap C = O. Selanjutnya keton akan direduksi menjadi alkohol seperti ini:

Gambar dibawah yakni menggunakan reagent NaBH4

Gambar dibawah ini yakni menggunakan reagent LiAlH 4

Terlihat bahwa LiAlH 4 lebih reaktif daripada NaBH 4 dan hanya dapat digunakan dalam pelarut aprotik seperti eter. Keempat atom hidrogen dipindahkan dari AlH 4 - ke empat gugus karbonil. Dengan lithium aluminium hidrida, ion hidrida dapat ditambahkan secara nukleofilik ke gugus karbonil:

Karena reaktivitas LiAlH4 yang sangat tinggi, ia bereaksi dengan cepat dengan pelarut protik. Jika LiAlH4 ditambahkan ke air atau pelarut alkohol, maka pembentukan H2 (g) sangat cepat dan cenderung menyebabkan kebakaran. Sebaliknya, NaBH4 bereaksi dengan pelarut ini cukup lambat sehingga konsumsi hidrida dan evolusi gas hidrogen dapat diabaikan. Agar reaksi terjadi pada kecepatan yang masuk akal, reagen dan reaktan harus sama-sama larut dalam pelarut reaksi, setidaknya sampai batas tertentu. Baik LiAlH4 dan NaBH4 adalah bahan ionik, yang berarti bahwa mereka hanya akan larut dalam pelarut yang relatif polar. Tapi di sinilah perbedaan reaktivitas menjadi penting, karena banyak pelarut polar akan bereaksi dengan reagen hidrida. Jelas, pelarut yang mengandung karbonil seperti aseton tidak dapat digunakan karena akan berkurang juga. Reaksi keras LiAlH4 dengan zat yang bahkan sangat lemah seperti air atau alkohol berarti ini tidak cocok dengan reagen ini. Akibatnya, ahli kimia menggunakan pelarut seperti tetrahydrofuran (THF) atau dietil eter (Et2O) yang telah dirawat dengan hati-hati untuk menghilangkan jejak air saat melakukan reaksi dengan LiAlH4. Pelarut ini digunakan karena atom oksigen adalah basa Lewis yang bisa berkoordinasi dengan Li + ion, membantu melarutkan LiAlH4. Hanya ketika reaksi reduksi yang diinginkan selesai akan sejumlah kecil air ditambahkan dengan hati-hati sebagai pemeriksaan, untuk memadamkan reagen yang tersisa dan memproteksi produk. Fakta bahwa pelarut bersifat aprotik berarti bahwa satu-satunya hal yang tersedia untuk bereaksi dengan ikatan Al-H adalah reaktan karbonil. 

Permasalahan 

1. Dikatakan bahwasanya LiAlH 4 merupakan agen pereduksi yang lebih kuat dibandingkan NaBH4. Apa perbedaan yang paling signifikan diantara 2 reagent tersebut dalam proses mekanisme reduksi aldehid dan keton?
2. Dari pemaparan materi diatas, diketahui bahwasanya LiAlH 4 lebih reaktif daripada NaBH 4 dan hanya dapat digunakan dalam pelarut aprotik seperti eter. Kondisi yang bagaimanakah, suatu reagent LiAlH4 menggunakan reagen selain aprotik?
3. Kondisi yang bagaimanakah digunakan reagent selain LiAlH4 dan NaBH4 pada mekanisme reduksi aldehid dan keton?