Aryne – molekul yang sangat reaktif dengan ikatan rangkap tiga dalam struktur cincin – adalah alat yang ampuh dalam kimia organik. Mereka dapat membentuk ikatan dengan beragam gugus fungsi, menjadikannya sangat berharga dalam menciptakan senyawa aromatik kompleks yang penting dalam bidang seperti penemuan obat-obatan dan pertanian. Namun, terlepas dari potensinya, arynes relatif kurang dimanfaatkan oleh ahli kimia karena rumitnya produksinya.
Metode tradisional melibatkan kondisi yang keras dan sering kali merusak bagian sensitif suatu molekul, sehingga membatasi penerapannya. Upaya lain yang menggunakan prekursor yang diaktifkan secara termal terbukti berbahaya karena sifatnya yang mudah meledak, sementara aktivasi sinar UV mengakibatkan reaksi samping yang tidak diinginkan. Hal ini jelas menciptakan kebutuhan akan pendekatan yang lebih sederhana dan lebih lembut.
Kini, para peneliti di Universitas Minnesota telah mengembangkan metode terobosan untuk mengatasi tantangan yang sudah lama ada ini. Mereka telah merancang proses satu langkah “satu pot” yang mengubah asam karboksilat yang tersedia menjadi prekursor aryne. Prekursor ini kemudian dapat dengan mudah dipicu untuk membentuk aryne sebenarnya menggunakan cahaya biru atau pemanasan lembut (sekitar 100°C).
Solusi elegan ini bergantung pada reagen yang dirancang khusus – o -iodoniobenzoat, dimodifikasi dengan gugus isopropoksi untuk meningkatkan kelarutan dan meminimalkan reaksi yang tidak diinginkan. Dengan menambahkan substituen tambahan di dekat gugus asam karboksilat secara strategis, para peneliti menyempurnakan reaktivitas prekursor ini, memungkinkan aktivasi melalui cahaya biru (398 nm) atau panas.
Menariknya, cara panas mengaktifkan prekursor ini berbeda dengan proses aktivasi cahaya. Panas terutama bergantung pada “efek medan elektronik” – gugus kimia yang ditempatkan secara strategis di dekat gugus karboksilat pada cincin aromatik menciptakan medan listrik yang mendorong molekul kehilangan karbon dioksida (CO2), yang pada akhirnya membentuk aryne. Aktivasi cahaya, bagaimanapun, merangsang struktur molekul ke tingkat energi yang lebih tinggi, mendorong hilangnya CO2 dan menghasilkan produk aryne yang diinginkan.
Teknik terobosan ini telah menghasilkan lusinan aryne baru yang terlaminasi – senyawa yang sebelumnya belum disintesis – bersama dengan 20 prekursor aryne yang sepenuhnya baru. Potensi penerapannya sangat luas. Pendekatan yang disederhanakan untuk mengakses beragam arynes ini membuka pintu bagi ahli kimia untuk menciptakan molekul aromatik yang kompleks, memperluas kemungkinan untuk mengembangkan obat-obatan dan bahan kimia pertanian baru.
