Minggu, 09 April 2017



SINTESIS ORGANIK
Pada minggu lalu telah dibahas tentang gugus pelindung. namun sebelum itu ada baiknya terlebih dahulu kita ketahui tentang sintesa senyawa organik. Dimana Senyawa organik pada umumnya dihasilkan oleh organisme hidup (makhluk hidup). Dalam tubuh makhluk hidup senyawa organik disintesa melalui proses biosintesa dan dikatalisis oleh biokatalis yang disebut enzim yang sangat spesifik. Biosintesa lebih dikenal dengan nama metabolisme dengan proses in vivo, sehingga produk sintesanya dikenal dengan nama metabolit. Ada dua jenis hasil metabolisme yaitu metabolit primer yang fungsinya jelas (Biokimia) dan metabolit sekunder yang fungsinya belum jelas pada makhluk hidup (senyawa hasil alam =natural product)
Kandungan senyawa organik khususnya metabolit sekunder dalam makhluk hidup pada umumnya relatif rendah padahal kebutuhan akan senyawa-senyawa organik untuk berbagai kepentingan terus meningkat, sehingga ahli kimia organik berusaha mensintesa senyawa yang sama, mirip atau berfungsi mirip di laboratorium (in vitro). Meniru proses in vivo di laboratorium (in vitro) tentu sangat sulit sehingga prosesnya lebih tepat bila disebut sebagai proses semi sintetik. Proses semi sintetik mencakup transformasi metabolit primer dan sekunder menjadi senyawa lain yang lebih bermanfaat. Pada proses sintesa organik ini terkadang dibutuhkan suatu gugus pelindung. Berikut untuk lebih jelasnya :
Gugus pelindung
Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.
Pemilihan gugus pelindung :
1. Mudah dimasukan dan mudah pula untuk disingkirkan secara selektif dengan menggunakan reagen pendeproteksi.
2. Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.
3. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengenbalikan gugus fungsi aslinya.
4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus.
5. Reagen yang bereaksi itu harus selektif.
6. Tidak memiliki gugus fungsi yang lain.

Agar dapat lebih memahami bagaimana mekanise kerja gugus pelindung dapat dilihat contoh berikut ini:
Contoh :
1.     sintesis alkohol dari ketoester 
Transformasi keseluruhan yang dibutuhkan dari ester menjadi alkohol primer. Dalam mereduksi ester, dibutuhkan LiAlH4, tapi hal itu akan mereduksi keton yang tidak di inginkan. Hal ini dapat dihindari jika "mengubah" keton menjadi gugus fungsional pertama yang berbeda. Secara konseptual, ini seperti mampu memberi gugus pelindung (ditampilkan di bawah) pada keton yang ingin dilindungi selama reaksi pembentukan primer, kemudian dihilangkan (deproteksi) gugus pelindungnya.

Dalam hal ini, "molekul penutup" adalah gugus pelindung. Dalam contoh ini, keton dilindungi sebagai asetal (yang merupakan eter dan tidak bereaksi dengan LiAlH4 )

Kemudian ester di reduksi menjadi alkohol primer.

Akhirnya gugus pelindung dapat dihilangkan:
Skema secara keseluruhannya adalah sebagai berikut:

2.    Metil ester dihilangkan dengan basa
Contohnya :LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-Butoxycarbonyl) tetap utuh.
Gugus MEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan denagntrimetilsilil iodida      dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester

Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok  alcohol dan fenol.
MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (Metoksi Metil Clorida) atau  MOMOAc (Metoksi Metil Asetat).
Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:
1. Solvolisis dasar à Penguraian oleh pelarut
contoh: Hidrolisis, Alkoholisis
2. Hidrogenolisis
3. Logam berat
4. Ion fluoride
5. Fotolitik
6. Asam / basa
7. Elektrolisis
8. Eliminasi reduktif
9.  β – eliminasi
10. Oksidasi
11.  Substitusi nukleofilik
12.  Katalisis logam transisi
13.  Enzim

Berikut tabel beberapa gugus pelindung

Sumber :
Sitorus, Marham. 2008. Kimia Organik Fisik. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

34 komentar:

  1. Mohon di jelaskan reagen apa saja yang di gunakan sebagai pendeprotonasian gugus pelindung ya? Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. Terima Kasih pertanyaan nya saudari nurma..
      Mohon maaf gugus pelindung yang saya tahu fungsinya adalah mendeproteksi senyawa ... Misalnya gugus karbonil yang diubah menjadi gugus asetal yang kemudian tidak bereaksi dengan gugus hidrida. Hal ini lah yang disebut dengan deproteksi senyawa oleh gugus pelindung.

      Hapus
  2. penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena solvolisi. jelaskan apa itu solvolisis?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih atas pert5anyaannya saudari siti. menurut literatur yang saya baca Solvolisis secara umum merupakan reaksi dengan suatu pelarut di mana satu atau lebih ikatan kimia diputuskan dalam partikel yang terlarut dalam reaktan. Tidak hanya dengan pelarut, tetapi juga berlangsung dengan salah satu dari ion berikut, reaksi solvolisis mungkin dapat terjadi:
      • Ion positif yang telah bergabung setelah molekul pelarut terikat dengan ion H+. Misalnya pada ion H3O+ dalam air sebagai pelarut.
      • Ion negatif yang telah bergabung setelah molekul pelarut melepaskan ion H+. Sebagai contoh, ion C2H5O- dalam etanol.

      Hapus
  3. Berikan contoh gugus pelindung dari keton dan penjelasannya dgn bahasa sendiri agar mudah dipahami dan dimengerti

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksih atas pertanyaannya saudari luciana disini saya akan mencoba menjelaskan tentang gugus pelindung pada keton. Gugus pelindung pada keton adalah senyawa Ketal yang dapat dihilangkan dengan asam. Secara normal, pembelahan ketal asiklik lebih mudah dilakukan dibanding ketal siklik . gugus pelindung ketal ini akan bereaksi dengan senyawa yang bersifat elektrofil dan oksidator namun memiliki ketahanan terhadap senyawa yang bersifat nukleofil, basa, dan reduktor.

      Hapus
  4. apa yang dimaksud dengan fotolitik dalam penghilangan gugus pelindung dalam reaksi ?

    BalasHapus
  5. Bagaimana perbedaan penggunaan gugus tiol dan diol dalam suatu gugus pelindung ya? Terimakasih

    BalasHapus
  6. Bagaimana penggunaan gugus pelindung yang melindungi dua gugus fungsi?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksih atas pertanyaannya saudari ineke, menurut literatur yang saya baca jika kita ingin melindungi dua gugus fungsi yang sama dengan suatu gugus pelindung itu bisa caranya yaitu dengan meningkatkan konsentrasi gugus pelindung tersebut. jika yang ingin dilindungi 2 maka gugus pelindungnya juga harus berkonsentrasi 2.

      Hapus
  7. Bagaimana penggunaan gugus pelindung yang melindungi dua gugus fungsi?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksih atas pertanyaannya saudari ineke, menurut literatur yang saya baca jika kita ingin melindungi dua gugus fungsi yang sama dengan suatu gugus pelindung itu bisa caranya yaitu dengan meningkatkan konsentrasi gugus pelindung tersebut. jika yang ingin dilindungi 2 maka gugus pelindungnya juga harus berkonsentrasi 2

      Hapus
  8. Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.

    BalasHapus
  9. Apa penyebabnya pada reaksi gugus pelindung metil eter itu susah untuk dihilangkan kecuali untuk fenol tolong jelaskan

    BalasHapus
  10. gugus pelindung apa saja yg dapat memproteksi amina primer, amina seknder dan amina tersier ? Tolong jelaskan menurut pendapat anda . Terimaksih

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih atas pertanyaannya saudari fida,mohon maaf dari apa yang saya baca gugus pelindung untuk senyawa amina dapat digunakan berbagai dan tentang gugus pelindung apa yang paling Bagus hal tersebut dapat disesuaikan dengan jenis amina apa yang akan di proteksi misalnya amina primer, skunder dan tersirer contohnya gugus pelindung Fmoc (fluorenylmethoxy karbonil) tahan untuk kondisi asam dan mudah di deproteksi oleh basa lemah, khususnya amina sekunder Deproteksi terjadi melalui abstraksi basa-dikatalisasi dari β-Proton dari gugus pelindung dengan eliminasi yang mengarah ke pembentukan dibenzofulvene untuk keseluruhan gugus pelindung pada amina sebagai berikut :
      Proteksi gugus amina dapat dilakukan dengan menggunakan
      • Gugus karbobenziloksi (Cbz) – dihilangkan dengan hidrogenolisis
      • Gugus karbonil p- metoksibenzil (Moz atau MeOZ) – dihilangkan dengan hidrogenolisis, lebih labil dibanding Cbz
      • Gugus tert- butiloksikarbonil (BOC) (umum digunakan dalam sintesis peptide fase padat) – dihilangkan dengan asam kuat pekat (seperti HCl atau CF3COOH), atau dengan pemanasan hingga >80 °C.
      • Gugus 9-Fluorenilmetiloksikarbonil ( FMOC) (umum digunakan dalam sintesis peptida fase padat) – dihilangkan dengan basa, seperti piperidin
      • Gugus asetil (Ac) umum digunakan dalam sintesis oligonukleotida untuk proteksi N4 dalam basa nukleat sitosin dan N6 dalam basa nuklea adenin dan dihilangkan dengan perlakuan dengan basa, lebih sering, dengan amonia berair atau gas atau metilamina. Ac terlalu stabil untuk langsung dihilangkan dari amida alifatik.
      • Gugus Benzoil (Bz) umum digunakan dalam sintesis oligonukleotida untuk proteksi N4 dalam basa nukleat sitosin dan N6 dalam basa nukleat adenin dan dihilangkan dengan perlakuan dengan basa, lebih sering, dengan amonia berair atau gas atau metilamina. Bz terlalu stabil untuk langsung dihilangkan dari amida alifatik.
      • Gugus benzil (Bn) – dihilangkan dengan hidrogenolisis
      • Gugus karbamat – dihilangkan dengan asam dan pemanasan sedang.
      • Gugus p- metoksibenzil(PMB) – dihilangkan dengan hidrogenolisis, lebih labil dibanding benzil
      • 3,4-dimetoksibenzil (DMPM) – dihilangkan dengan hidrogenolisis, lebih labil dibanding p-metoksibenzil
      • Gugus p-metoksibenzil (PMP) – dihilangkan dengan amonium serium IV nitrat(CAN)
      • Gugus tosil (Ts) group – dihilangkan dengan asam pekat (HBr, H2SO4) & agen pereduksi kuat ( natrium dalam amonia cair atau natrium naftalenida)
      • Gugus troc (trikloroetil kloroformat) – dihilangkan dengan penambahan Zn dalam asam asetat
      • Gugus sulfonamida lain (Nosil & Nps) – dihilangkan dengan samarium iodida, tributiltin hidrida

      Hapus
  11. Menurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??

    BalasHapus
    Balasan
    1. Menurut saya gugus pelindung untuk senyawa amina dapat digunakan berbagai dan tentang gugus pelindung apa yang paling Bagus hal tersebut dapat disesuaikan dengan jenis amina apa yang akan di proteksi misalnya amina primer, skunder dan tersirer contohnya gugus pelindung Fmoc (fluorenylmethoxy karbonil) tahan untuk kondisi asam dan mudah di deproteksi oleh basa lemah, khususnya amina sekunder Deproteksi terjadi melalui abstraksi basa-dikatalisasi dari β-Proton dari gugus pelindung dengan eliminasi yang mengarah ke pembentukan dibenzofulvene.

      Hapus
  12. Halo mba Susi, mau tanya dong bisa gak satu gugus pelindung melindungi dua buah gugus fungsi yang sama secara bersamaa dalam satu waktu? Mohon dijawab ya

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksih atas pertanyaannya saudara lerry, menurut literatur yang saya baca jika kita ingin melindungi dua gugus fungsi yang sama dengan suatu gugus pelindung itu bisa caranya yaitu dengan meningkatkan konsentrasi gugus pelindung tersebut. jika yang ingin dilindungi 2 maka gugus pelindungnya juga harus berkonsentrasi 2.

      Hapus
  13. terimakasih atas penjelasannya,saya ingin bertanya mengapa pada sintesis diatas digunakan pereduksi LiAlH4, dapatkan LiAlH4 tersebut digantikan dengan reagen yang lain ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimaksih atas pertanyaannya saudari nur , LiALH4 diatas berfungsi sebagai agen pereduksi senyawa , bisa digunakan senyawa reduksi lain yang setara misalnya senyawa NaBH4

      Hapus
  14. Bisakah gugus pelindung melindungi dua gugus fungsi??jika bisa bagaimana penggunaannya, Mohon penjelasan!

    BalasHapus
    Balasan
    1. menurut literatur yang saya baca jika kita ingin melindungi dua gugus fungsi yang sama dengan suatu gugus pelindung itu bisa caranya yaitu dengan meningkatkan konsentrasi gugus pelindung tersebut. jika yang ingin dilindungi 2 maka gugus pelindungnya juga harus berkonsentrasi 2.

      Hapus
  15. Untuk menghilangkan gugus pelindung salah satunya adalah dengan cara hidrogenolisis, bisakah anda sebutkan gugus pelindung apa saja yang dapat dihilangkan dengan proses hidrogenolisis?

    BalasHapus
  16. kira-kira kerja dari gugus pelindung dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu gak? Mohon dijawab ya

    BalasHapus
    Balasan
    1. dipengaruhi oleh suhu, katalis dan reagen

      Hapus
  17. Bagaimana cara penghilangan gugus pelindung dengan cara katalisis logam transisi?

    BalasHapus
  18. kenapa pada pemilihan gugus pelindung reagen yang bereaksi itu harus selektif? mohon penjelasannya..

    BalasHapus
    Balasan
    1. agar reagen tepat bereaksi dengan senyawa yang kita inginkan

      Hapus
  19. apa saja keuntungan dalam mempelajari gugus pelindung dalam kimia organik sintesis ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. agar kita dapat menghindari reaksi samping yang tidak kita inginkan

      Hapus
  20. Apa pentingnya untuk mempelajari sintesis dari senyawa organik?

    BalasHapus
    Balasan
    1. dengan mempelajari sintesis senyawa organik kita dapat memperbanyak suatu temuan senyawa dengan bahan dan waktu seminimal dan seefisien mungkin

      Hapus