Reaksi Heck

Reaksi Heck (disebut pula sebagai reaksi Mizoroki-Heck) adalah reaksi kimia dari suatu halida (atau triflat) tak jenuh dengan suatu alkena dengan adanya suatu basa dan katalis paladium (atau katalis berbasis-nanomaterial paladium) untuk membentuk alkena tersubstitusi. Reaksi ini dinamai dari Tsutomu Mizoroki dan Richard F. Heck. Heck dianugerahi Hadiah Nobel dalam Kimia 2010, yang ia dapatkan bersama Ei-ichi Negishi dan Akira Suzuki, untuk penemuan dan pengembangan reaksi ini. Reaksi ini adalah contoh pertama dari reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon yang mengikuti suatu siklus katalitik Pd(0)/Pd(II), siklus katalitik yang sama yang terlihat pada reaksi penggandengan-silang berkatalis-Pd(0) lainnya. Reaksi Heck sangat penting, karena memungkinkan seseorang untuk melakukan reaksi substitusi pada karbon atom planar terhibiridisasi-sp2.

Reaksi dilakukan dengan adanya suatu katalis organopaladium. Halida (Br, Cl) atau triflat adalah suatu senyawa aril, benzil, atau vinil dan alkena mengandung setidaknya satu hidrogen dan terkadang gugus defisit-elektron seperti ester akrilat atau suatu akrilonitril. Katalis yang digunakan dapat berupa tetrakis(trifenilfosfina)paladium(0), paladium klorida atau paladium(II) asetat. Ligan yang digunakan adalah trifenilfosfina, PHOX atau BINAP. Basa yang digunakan adalah trietilamina, kalium karbonat atau natrium asetat.

Beberapa ulasan telah dipublikasikan.

Sejarah 
Reaksi awal oleh Tsutomu Mizoroki (1971) menjelaskan penggandengan antara iodobenzena dan stirena untuk membentuk stilbena dalam metanol pada 120 °C (autoklaf) dengan basa kalium asetat dan katalisis paladium klorida. Karya ini merupakan perpanjangan dari karya sebelumnya oleh Fujiwara (1967) pada penggandengan arena (Ar–H) dan alkena yang dimediasi oleh Pd(II) serta karya sebelumnya oleh Heck (1969) pada penggandengan arilmerkurat halida (ArHgCl) dengan alkena menggunakan sejumlah stoikiometrik dari spesi paladium(II).

Publikasi Heck pada tahun 1972 mengakui publikasi Mizoroki dan karya penemuan secara independen yang terperinci. Kondisi reaksi berbeda dalam katalis yang digunakan (paladium asetat) dan pemuatan katalis (0,01 eq.), Basa yang digunakan (amina yang terhalang) dan kurangnya pelarut.

Dalam reaksi ini, katalis aktif Pd(0) (lihat mekanisme reaksi) dibentuk oleh koordinasi Pd terhadap alkena.

Pada 1974, Heck memperkenalkan ligan fosfina ke dalam persamaan ini.

Stereoselektivitas 
Reaksi penggandengan ini bersifat stereoselektif dengan kecenderungan untuk penggandengan trans karena gugus paladium halida dan residu organik besar yang bergerak menjauh satu sama lain dalam urutan reaksi dalam tahapan rotasi. Reaksi Heck diterapkan secara industri dalam produksi naproksena dan komponen tabir surya oktil metoksisinamat. Sintesis naproksena termasuk penggandengan antara senyawa naftalena dengan etilena:

Variasi

Reaksi Heck cairan ionik 
Dalam kehadiran cairan ionik reaksi Heck berlangsung tanpa adanya ligan fosforus. Dalam satu modifikasi paladium asetat dan cairan ionik (bmim)PF6 diimobilisasi di dalam rongga gel silika fase terbalik. Dengan cara ini, reaksi berlangsung dalam air dan katalis dapat digunakan kembali.

Oksiarilasi Heck 
Dalam modifikasi oksiarilasi Heck substituen paladium pada intermediet adisi-sin digantikan oleh gugus hidroksil dan produk reaksi mengandung cincin dihidrofurana.

Reaksi amino-Heck 
Dalam reaksi amino-Heck suatu ikatan nitrogen dengan karbon terbentuk. Dalam satu contoh, suatu oksima dengan suatu gugus penarik elektron yang kuat bereaksi secara intramolekuler dengan ujung terminal diena menjadi senyawa piridina. Katalis yang digunakan adalah tetrakis(trifenilfosfina)paladium(0) dan basanya adalah trietilamina.

Lihat pula 
 Penggandengan Hiyama
 Reaksi Stille
 Reaksi Suzuki
 Penggandengan Sonogashira
 Reaksi Heck intramolekuler

Referensi

Pranala luar 

 Artikel reaksi Heck di organic-chemistry.org
 Reaksi Heck: protokol sintesis  dari organic-reaction.com

Reaksi pembentukan ikatan karbon-karbon
Reaksi substitusi
Paladium
Reaksi nama