Mekanisme Reaksi Reduksi Pada Berbagai Senyawa Organik

 Mekanisme Reaksi Reduksi pada Berbagai Senyawa Organik 

Perlu kita ingat, reaksi reduksi itu merupakan suatu reaksi yang dapat melepaskan oksigen, menerima hidrogen, menerima elektron dan merupakan reaksi yang mengalami penurunan bilangan oksidasi. Proses reduksi dapat pula terjadi proses pemutusan ikatan CO dan dalam pembuatan alkohol, oksigen sangat memerlukan pengambilan proton (H⁺) dari air ataupun asam yang ditambahkan pada saat reaksi telah berlangsung. Ketika aldehid direduksi maka akan menghasilkan alkohol primer dan pada keton apabila direduksi akan menghasilkan alkohol sekunder.

Mekanisme reaksi reduksi pada senyawa organik diantaranya :

1. Mekanisme reduksi dari senyawa nitro menghasilkan Amina

    Prinsip dari mekanisme ini yaitu kelompok nitro dapat direduksi dengan mudah menjadi suatu gugus amino dengan logam misalnya seperti timah, seng, dan besi pada larutan asam. mekanisme reaksi reduksi dari gugus nitro dengan suatu logam dalam larutan asam ini analog dengan reduksi gugus karbonil dalam kondisi yang tidak berbeda. reduksi gugus nitro dengan logam ini tidak dapat dihentikan pada tahap nitroso- atau tahap hidroksilamin. Proses ini produk akhirnya adalah amina yang akan diisolasi sebagai garam dari asam yang digunakan ini. Pada langkah reduksi yang pertama, atom nitrogen yang bermuatan positif menggunakan elektron dengan penambahan suatu proton bersamaan dengan oksigen yang berikatan ganda. dalam suatu larutan netral atau pada asam lemah, reaksi dapat dihentikan pada tahap hidroksilamin. 

2. Mekanisme reduksi Meerwein-Ponndorf-Verley 

Prinsip dari mekanisme ini yaitu mengurangi aldehida dan keton menjadi suatu alkohol. Pada reaksi ini zat pereduksi yang digunakan yaitu aluminium alkoksida, terutama aluminium isopropoksida. Aldehida ataupun Keton direduksi menjadi alkohol dan residu alkoksida dari aluminium alkoksida ini selanjutnya dioksidasi menjadi keton. Aluminium isopropoksida dapat diregenerasi dengan ditambahkannya pelarut isopropanol. Aluminium alkoksida yang baru dihasilkan dihidrolisis dalam reaksi kesetimbangan ini. dengan menggunakan aluminium isopropoksida, gugus isopropoksida akan dioksidasi menjadi aseton yang dihilangkan dengan cara distilasi, dengan demikian dapat memindahkan kesetimbangan ke sisi kanan. 

Reaksi balik disebut sebagai oksidasi Oppenauer .
Contoh:
Pengurangan cinnamyl aldehyde menjadi cinnamyl alcohol (hasil 75%).

Reaksi ini tidak penting secara preparatif karena Reduksi jenis ini lebih disukai dilakukan dengan hidrida kompleks. Pengurangan Meerwein-Ponndorf-Verley digunakan di industri untuk mensintesis allyl alcohol dari acrolein; yang pertama adalah zat antara penting dalam sintesis gliserol.

Mekanisme ini juga dapat dianggap sebagai reaksi Cannizaro yang disebabkan oleh aluminium alkoksida (atau magnesium alkoksida). Aluminium, sebagai basa Lewis yang sangat kuat, berkoordinasi pada langkah pertama dengan oksigen karbonil, asam Lewis 

Koordinasi antara aluminium dan oksigen memungkinkan untuk transfer ion hidrida ke atom karbon karbonil. Penggunaan aluminium isopropoksida terutama menempatkan hidrida dalam posisi yang menguntungkan untuk transfer. Reaksi berlangsung melalui keadaan transisi beranggota enam. Dengan menggunakan aluminium isopropoksida, transfer hidrida menghasilkan aseton yang terus-menerus dihilangkan dari campuran reaksi dengan distilasi, memindahkan kesetimbangan ke kanan. Alkohol, diproduksi dari keton, diperoleh dengan hidrolisi

3. Mekanisme reaksi reduksi rosenmund 

Prinsip reaksi

Sintesis aldehida dari asil halida dapat dilakukan dengan dua cara. Metode pertama menggunakan hidrogenasi katalitik dengan katalis logam, misalnya platinum. Reaksi ini disebut sebagai reduksi Rosenmund . Sebagai alternatif, asil halida dapat direduksi menjadi aldehida dengan logam hidrida kompleks. Zat pereduksi ringan, seperti natrium borohidrida dan litium tri- tertoksialuminum hidrida, harus digunakan untuk menghentikan reaksi pada tahap aldehida.

 Pembentukan aldehida dari turunan asam karboksilat sering menjadi tantangan karena agen pereduksi lemah, seperti NaBH4 (natrium borohidrida), tidak mampu mereduksi ester dan asam karboksilat; sedangkan agen pereduksi yang lebih kuat, seperti LiAlH4 (litium aluminium hidrida), akan langsung mereduksi menjadi alkohol. Agen pereduksi DIBAL-H (diisobutilaluminium hidrida) sering digunakan meskipun dapat mereduksi karbonil. Pereduksi ini dapat dikontrol sehingga reaksi reduksi berhenti sampai aldehida dengan syarat hanya satu ekuivalen yang digunakan dan dilakukan pada suhu rendah. Aldehida dan keton dapat direduksi tidak hanya menjadi alkohol, tetapi juga alkana. Beberapa reaksi untuk transformasi ini di antaranya adalah reduksi Clemmensen (dalam kondisi asam) dan reduksi Wolff-Kishner (pada kondisi basa). Reaksi reduksi Clemmensen merupakan reaksi reduksi keton atau aldehid menjadi alkana dengan menggunakan amalgam seng dan asam klorida. Sementara itu, reaksi reduksi Wolff-Kishner merupakan reaksi reduksi aldehid atau keton menjadi alkana dengan menggunakan hidrazin (NH2NH2).

Dibawah ini beberapa jenis reagen pereduksi untuk reaksi reduksi gugus karbonil dan amina :

Sementara itu, untuk mereduksi cincin benzena adalah menggunakan logam alkali yang kaya elektron, biasanya litium atau natrium dalam amonia cair. Reaksi ini dikenal sebagai reaksi reduksi Birch.

Permasalahan 

1.  Mengapa ketika aldehid direduksi maka akan menghasilkan alkohol primer dan pada keton apabila direduksi akan menghasilkan alkohol sekunder?

2. Mengapa saat mereduksi benzena digunakan logam alkali yang mempunyai banyak elektron ?

3.  Pada pembentukan aldehida dari turunan asam karboksilat sering menjadi tantangan karena agen pereduksi lemah, seperti NaBH4 (natrium borohidrida), tidak mampu mereduksi ester dan asam karboksilat, jelaskan mengapa demikian?