Kimia organoboron

Organoboron

Senyawa organoborana atau organoboron adalah senyawa kimia yang merupakan derivat organik dari BH₃, sebagai contoh adalah trialkil boran. Kimia organoboron atau kimia organoborana adalah kimia dari senyawa-senyawa ini. Senyawa organoboron merupakan pereaksi penting dalam kimia organik yang memungkinkan banyak transformasi kimia, terutama reaksi hidroborasi.

Sifat-sifat ikatan B-C

Ikatan B-C memiliki polaritas rendah (perbedaan elektronegativitas karbon adalah 2,55 dan boron 2,04), dan oleh karena itu senyawa alkil boron secara umum adalah stabil meskipun mudah dioksidasi.

Oleh karena elektronegativitasnya yang rendah, boron sering membentuk senyawa defisit elektron, seperti triorganoborana. Gugus vinil dan aril menyumbangkan elektron dan membuat boron kurang elektrofilik dan ikatan C-B meraih beberapa karakter ikatan ganda. Seperti borana induknya, diborana, organoborana diklasifikasikan dalam kimia organik sebagai elektrofil kuat karena boron tidak mampu memenuhi oktet lengkap dalam konfigurasi elektronnya. Namun tidak seperti diborana, sebagian besar organoborana tidak membentuk dimer.

Sintesis

Dari pereaksi Grignard

Organoborana sederhana seperti trietilborana atau tris(pentafluorofenil)boron dapat dibuat dari trifluoroborana (sebagai kompleks eter) dan pereaksi Grignard etil atau pentafluorofenil

Dari alkena

Boran beraksi cepat dengan alkena dalam proses yang disebut hidroborasi. Konsep ini ditemukan oleh Dr. Herbert Charles Brown, yang atas karyanya ini ia memperoleh Hadiah Nobel (bersama dengan Georg Wittig atas penemuan reaksi Wittig). Meskipun diborana sebagai senyawa murni adalah sebuah dimer, BH membentuk kompleks 1:1 dengan pelarut basa, misalnya THF. Dalam reaksi adisi elektrofilik biasa HX (X = halida), aturan Markovnikov yang menyebutkan bahwa atom yang kurang elektronegatif, biasanya hidrogen, akan mengadisi karbon berikatan rangkap yang paling sedikit tersubstitusi, ini menentukan regioselektivitas. Dengan boran, moda reaksinya sama, hidrogen mengadisi karbon yang paling banyak mengalami substitusi karena boron kurang elektronegatif dibandingkan hidrogen. Ketika muatan positif berkembang dalam alkena pada atom karbon yang paling banyak tersubstitusi, yaitu di mana atom hidrogen bermuatan parsial negatif mengadisi, meninggalkan atom karbon paling sedikit tersubstitusi, sehingga menjadi tersedia untuk atom boron. Ini disebut adisi anti-Markovnikov karena ketika boron digantikan dengan gugus hidroksil, keseluruhan reaksi adalah adisi air terhadap ikatan rangkap sehingga nampak seperti adisi anti-Markovnikov.

Melalui borilasi

Artikel utama: Borilasi

Reaksi borilasi C–H yang dikatalisis oleh logam adalah reaksi organik yang dikatalisis oleh logam transisi yang menghasilkan senyawa organoboron melalui fungsionalisasi ikatan C–H alifatik dan aromatik. Pereaksi umum untuk reaksi jenis ini adalah bis(pinakolato)diboron.

Reaksi-reaksi

Oksidasi hidroborasi

Artikel utama: Reaksi organoborat dan boran

Dalam sintesis organik, reaksi hidroborasi dilakukan untuk menghasilkan gugus fungsi lain di tempat terikatnya gugus boron. Reaksi hidroborasi-oksidasi akan menghasilkan alkohol melalui oksidasi borana dengan hidrogen peroksida atau menghasilkan gugus karbonil dengan oksidator yang lebih kuat, kromium oksida.

Penataan ulang

Reaksi kelompok kedua yang melibatkan senyawa organoboron adalah pembuatan ikatan karbon-karbon baru. Karbon monoksida diketahui sangat mudah bereaksi dengan trialkilborana. Hal yang mengikuti reaksi tersebut adalah penataan ulang 1,2 ketika substituen alkil pada anion boron bermigrasi ke karbon elektrofilik yang bertetangga dengan gugus karbonil. Gugus karbonil kemudian dapat direduksi menjadi gugus hidroksil.