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 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.
Mohon di jelaskan reagen apa saja yang di gunakan sebagai pendeprotonasian gugus pelindung ya? Terimakasih
BalasHapusTerima Kasih pertanyaan nya saudari nurma..
HapusMohon 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.
penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena solvolisi. jelaskan apa itu solvolisis?
BalasHapusterimakasih 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:
Hapus• 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.
Berikan contoh gugus pelindung dari keton dan penjelasannya dgn bahasa sendiri agar mudah dipahami dan dimengerti
BalasHapusterimaksih 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.
Hapusapa yang dimaksud dengan fotolitik dalam penghilangan gugus pelindung dalam reaksi ?
BalasHapusBagaimana perbedaan penggunaan gugus tiol dan diol dalam suatu gugus pelindung ya? Terimakasih
BalasHapusBagaimana penggunaan gugus pelindung yang melindungi dua gugus fungsi?
BalasHapusterimaksih 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.
HapusBagaimana penggunaan gugus pelindung yang melindungi dua gugus fungsi?
BalasHapusterimaksih 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
HapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusApa penyebabnya pada reaksi gugus pelindung metil eter itu susah untuk dihilangkan kecuali untuk fenol tolong jelaskan
BalasHapusgugus pelindung apa saja yg dapat memproteksi amina primer, amina seknder dan amina tersier ? Tolong jelaskan menurut pendapat anda . Terimaksih
BalasHapusterimakasih 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 :
HapusProteksi 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
Menurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??
BalasHapusMenurut 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.
HapusHalo 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
BalasHapusterimaksih 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.
Hapusterimakasih atas penjelasannya,saya ingin bertanya mengapa pada sintesis diatas digunakan pereduksi LiAlH4, dapatkan LiAlH4 tersebut digantikan dengan reagen yang lain ?
BalasHapusterimaksih atas pertanyaannya saudari nur , LiALH4 diatas berfungsi sebagai agen pereduksi senyawa , bisa digunakan senyawa reduksi lain yang setara misalnya senyawa NaBH4
HapusBisakah gugus pelindung melindungi dua gugus fungsi??jika bisa bagaimana penggunaannya, Mohon penjelasan!
BalasHapusmenurut 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.
HapusUntuk menghilangkan gugus pelindung salah satunya adalah dengan cara hidrogenolisis, bisakah anda sebutkan gugus pelindung apa saja yang dapat dihilangkan dengan proses hidrogenolisis?
BalasHapuskira-kira kerja dari gugus pelindung dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu gak? Mohon dijawab ya
BalasHapusdipengaruhi oleh suhu, katalis dan reagen
HapusBagaimana cara penghilangan gugus pelindung dengan cara katalisis logam transisi?
BalasHapuskenapa pada pemilihan gugus pelindung reagen yang bereaksi itu harus selektif? mohon penjelasannya..
BalasHapusagar reagen tepat bereaksi dengan senyawa yang kita inginkan
Hapusapa saja keuntungan dalam mempelajari gugus pelindung dalam kimia organik sintesis ?
BalasHapusagar kita dapat menghindari reaksi samping yang tidak kita inginkan
HapusApa pentingnya untuk mempelajari sintesis dari senyawa organik?
BalasHapusdengan mempelajari sintesis senyawa organik kita dapat memperbanyak suatu temuan senyawa dengan bahan dan waktu seminimal dan seefisien mungkin
Hapus