Kisah Penyambung Karbon

PADA akhir 1980-an, serombongan penyelam menemukan spons Discodermia dissoluta di Laut Karibia pada kedalaman 33 meter. Binatang karang ini tampak primitif. Tak ada mulut, tanpa tulang dan saluran pencernaan, serta tanpa mata. Namun kemampuannya memproduksi racun untuk menggebah para pemangsanya segera menarik perhatian para penyelam itu.

Para peneliti kemudian menemukan cairan racun itu ternyata juga bisa berfungsi sebagai antibiotik, antivirus, dan obat luka bakar. Dari racun itu, para peneliti menghasilkan senyawa yang sangat berharga: discodermolide. Inilah calon obat kanker di masa depan. Di meja laboratorium, senyawa ini sudah terbukti bisa menghentikan pertumbuhan sel kanker, serupa dengan Taxol, salah satu obat kanker yang paling populer saat ini.

Dunia medis tak hanya berutang kepada para penyelam di Laut Karibia itu, tapi juga kepada Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi, dan Akira Suzuki. Tanpa penelitian Heck, Negishi, dan Suzuki, racun spons itu tak akan pernah menjadi obat kanker. Ketiganya meneliti penggunaan metal palladium sebagai katalis atau untuk membantu reaksi antarsenyawa karbon (lihat infografis).

Royal Swedish Academy of Sciences mengganjar riset Heck, Negishi, dan Suzuki penghargaan Nobel bidang kimia, Selasa dua pekan lalu. ”Saya benar-benar terkejut,” kata Heck, 79 tahun, pensiunan guru besar kimia dan biokimia University of Delaware, Amerika Serikat. ”Saya tidak mengharap hadiah ketika mulai penelitian.”

Penggunaan palladium sebagai katalis sebenarnya sudah dimulai pada 1950-an. Ketika itu, perusahaan asal Jerman, Wacker Chemie AG, memakai palladium untuk mengubah etilen menjadi asetaldehid, bahan dasar utama pelunak plastik, cat, dan asam asetat. Heck, yang kala itu masih bekerja di perusahaan kimia Hercules Powder, mencoba menggunakan palladium sebagai katalis untuk memotong untaian rantai senyawa karbon dan kemudian menyambungnya, untuk mendapatkan styrene, bahan dasar plastik. Negishi, guru besar di Purdue University, Amerika, dan Suzuki, dosen di Hokkaido University, Jepang, menyempurnakan reaksi karbon-karbon Heck dengan penambahan reagent seng dan boron. Penambahan reagent membuat reaksi karbon-karbon ini lebih lunak.

Berbeda dengan ikatan karbon-oksigen atau karbon-hidrogen yang lebih gampang terjadi, reaksi antarpartikel karbon sulit terwujud tanpa bantuan katalis. Padahal, menurut dosen kimia Institut Teknologi Bandung, Didin Mujahidin, penyambungan molekul karbon dengan karbon merupakan jantung dalam persenyawaan kimia organik untuk menghasilkan obat-obatan, misalnya diazonamide A untuk kanker usus besar, pestisida, ataupun material seperti plastik dan layar komputer Organic Light Emitting Diodes (OLED). ”Reaksi Heck, Suzuki, dan Negishi bahkan sudah diaplikasikan dalam skala industri untuk memproduksi bahan kimia dengan ukuran multiton,” kata Didin pekan lalu.

Palladium, kata Didin, memang logam istimewa. Logam ini bisa digunakan sebagai campuran emas untuk membuat emas putih dan mendeteksi polutan gas karbon monoksida. Bisa juga, menurut doktor dari University of Heidelberg, Jerman, ini, menjadi konverter di kendaraan bermotor untuk mereduksi emisi gas hidrokarbon.

Setelah berhasil menyambung atom-atom karbon dengan palladium, kini Negishi punya mimpi besar: ”Mimpi saya adalah mensintesiskan apa pun molekul yang kita mau.”

Sapto Pradityo

---

1. Atom yodium menarik elektron di atom karbon. Atom karbon yang kekurangan elektron menjadi gampang bereaksi dengan atom palladium.
2. Atom palladium menjadi kekurangan elektron sehingga akan bereaksi dengan atom karbon yang kaya elektron.
3. Ketika dua atom karbon tersambung dengan atom palladium, kedekatan ini akan membuat kedua atom karbon berpasangan.
4. Dua atom karbon saling terhubung, dan atom palladium terlepas bebas.