Kimia organotimah

Organotimah atau stanana adalah senyawa kimia berdasar timah dengan substituen hidrokarbon. Kimia organotimah adalah bagian dari bidang kimia organologam yang lebih luas. Senyawa organotimah pertama adalah dietiltimah diiodida ((C₂H₅)₂SnI₂), ditemukan oleh Edward Frankland pada tahun 1849. Bidang ini tumbuh dengan cepat pada tahun 1900-an, terutama setelah ditemukannya pereaksi Grignard, yang berguna untuk menghasilkan ikatan Sn-C. Bidang ini tetap kaya dengan banyak aplikasi di industri dan aktivitas berkelanjutan di laboratorium penelitian.

Struktur senyawa organotimah

Senyawa organotimah umumnya diklasifikasikan sesuai tingkat oksidasinya. Senyawa timah(IV) adalah yang paling umum dan paling banyak kegunaannya.

Derivat organik timah(IV)

Derivat tetraorgano selalu tetrahedral. Senyawa tipe SnRR'RR' telah dipecahkan menjadi masing-masing enansiomernya.

Halida organotimah

Organotimah klorida memiliki rumus R4−ₙSnClₙ dengan nilai n adalah 1 s/d 4. Bromida, iodida, dan fluorida juga diketahui tetapi kurang penting. Senyawa-senyawa ini dikenal karena banyaknya gugus R. Mereka selalu tetrahedral. Tri- dan dihalida membentuk aduk dengan basa Lewis yang baik seperti piridin. Fluoridanya cenderung berasosiasi sedemikian rupa sehingga dimetiltimah difluorida membentuk polimer seperti lembaran. Halida di- dan terutama triorganotimah, mis. T
tributiltimah klorida, menunjukkan toksisitas mendekati hidrogen sianida.

Hidrida organotimah

Hidrida organotimah memiliki rumus R4−ₙSnHₙ dengan nilai n sampai dengan 4. Anggota induk dari deret ini, stanana (SnH₄), adalah gas tak berwarna yang tidak stabil. Kestabilannya berkorelasi dengan jumlah substituen organik. Tributiltimah hidrida digunakan sebagai sumber radikal hidrida dalam beberapa reaksi organik.

Kation triorganotimah

Beberapa reaksi halida triorganotimah melibatkan peran zat antara R₃Sn⁺. Kation semacam itu analog dengan karbokation. Mereka telah dikarakterisasi secara kristalografi untuk substituen organik yang besar, seperti 2,4,6-triisopropilfenil.

Radikal timah (derivat organik dari timah(III))

Radikal timah, dengan rumus R₃Sn, disebut radikal stanil. Mereka berfungsi sebagai zat antara dalam reaksi pengalihan- atom tertentu. Misalnya, tributiltimah hidrida (tri-n-butil stanana) berfungsi sebagai sumber "atom hidrogen" yang berguna karena stabilitas radikal tributiltimah.

Derivat organik dari timah(I)

Senyawa Sn(I) langka dan hanya teramati dengan ligan yang sangat besar. Salah satu keluarga khelat yang menonjol diakses dengan pirolisis tristanilena tersubstitusi 2,6-dietilfenil [Sn(C₆H₃-2,6-Et₂)₂]₃, yang menghasilkan cluster jenis kubana dan prismana. Khelat ini mengandung Sn(I) dan memiliki rumus [Sn(C₆H₃-2,6-Et₂)]ₙ dengan n = 8, 10. Sebuah stanuna berisi ikatan rangkap tiga karbon ke timah dan distanuna berisi sebuah ikatan rangkap tiga antara dua atom timah (RSn≡SnR). Distanuna hanya ada untuk substituen yang sangat besar. Tidak seperti alkuna, inti C-Sn-C dari distanuna ini tidak linier, meskipun planar. Jarak Sn-Sn adalah 3,066(1) Å, dan sudut Sn-Sn-C adalah 99.25(14)°. Senyawa tersebut dibuat dengan reduksi halida ariltimah(II) besar.

Aplikasi

Senyawa organotimah secara komersial digunakan sebagai stabilisator dalam polivinil klorida. Dalam kapasitas ini, mereka menekan degradasi dengan menghilangkan gugus klorida alilik dan dengan menyerap hidrogen klorida. Aplikasi ini menghabiskan sekitar 20.000 ton timah setiap tahunnya. Kelas utama senyawa organotimah adalah diorganotimah ditiolat dengan rumus R₂Sn(SR')₂. Ikatan Sn-S adalah komponen reaktif. Karboksilat diorganotimah, misalnya, dibutiltimah dilaurat, digunakan sebagai katalis untuk pembentukan poliuretan, untuk vulkanisasi silikon, dan transesterifikasi.
n-Butiltimah triklorida digunakan dalam produksi lapisan timah dioksida pada botol kaca melalui deposisi uap kimia.

Aplikasi biologis

"Tributiltimah" digunakan sebagai biosida industri, misalnya sebagai zat antijamur pada tekstil dan kertas, pulp kayu dan sistem pabrik kertas, pabrik bir, serta sistem pendinginan industri. Turunan-turunan trifeniltimah digunakan sebagai komponen aktif cat antijamur dan fungisida pertanian. Triorganotimah lainnya digunakan sebagai mitisida dan akarisida. Tributiltimah oksida telah banyak digunakan sebagai pengawet kayu.
Senyawa tributiltimah pernah banyak digunakan sebagai zat anti-biofouling untuk meningkatkan efisiensi kapal laut. Kekhawatiran atas toksisitas senyawa ini (beberapa laporan menggambarkan efek biologis terhadap kehidupan laut pada konsentrasi 1 nanogram per liter) menyebabkan larangan di seluruh dunia oleh Organisasi Maritim Internasional.
Kompleks organotimah telah dipelajari sebagai terapi antikanker.

Toksisitas

Senyawa triorganotimah bisa sangat beracun. Tri-n-alkiltimah adalah fitotoksik dan oleh karena itu tidak dapat digunakan di pertanian. Bergantung pada kelompok organik, mereka bisa menjadi bakterisida dan fungisida yang kuat. Merefleksikan bioaktivitas mereka yang tinggi, "tributiltimah" pernah digunakan dalam cat anti-fouling di laut.
Senyawa tetraorgano-, diorgano-, dan monoorganotimah umumnya menunjukkan toksisitas rendah dan aktivitas biologis rendah. Namun DBT mungkin bersifat imunotoksik.