GUGUS PELINDUNG
Oranik
sintesis merupakan ilmu yang memudahkan kimiawan melakukan peniltian dalam
sintesis senyawa organik. Perkembangan ilmu ini disebabkan pengetahuan struktur
suatu senyawa menjadi terbuka setelah diperkenalkan cara-cara mengidentifikan senyawa organic dan berkembangnya bahan lama yang sangat pesat.Teori yang
menunjang semakin berkembangnya organik sintesis dalam pendekatan diskoneksi.
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.
Syarat
pemilihan gugus pelindung :
1.
Mudah dimasukkan dan dihilangkan
2.
Tahan terhadap reagen yag akan menyerang gugus fungsional yang tidak
terlindungi
3.
Stabil dan hanya akan bereaksi dnegan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus
fungsi aslinya
4.
Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum
dihapus
Penghilangan
gugus pelindung dapat terjadi karena :
1.
Solvolisis dasar 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
Contoh
:
Apabila terdapat
suatu gugus fungsional yang dapat bereaksi dua kali, maka bahan awal dan produk
pertama akan berkompetisi untuk menyerang reagen. Reaksi ini akan berhasil baik
apabila produk pertama kurang reaktif bila dibanding bahan awal.
Senyawa
klorida asam (4) dapat digunakan untuk melindungi gugus amino dalam sintesis
peptida. Diskoneksi ikatan ester memberikan bahan awal yang sederhana, tetapi
dalam sintesis senyawa COCl2 (fosgene) dimana hanya berekasi sekali dengan PhCH2OH.
Hal ini dapat berhasil karena separuh senyawa ester (4) kurang reaktif karena
dapat mengalami konjugasi (5).
Sintesis
Apabila
diinginkan yang berekasi adalah gugus yang kurang reaktif dari dua gugus
fungsional yang berbeda, atau apabila produk pertama dari suatu reaksi
mempunyai satu gugus fungsional yang sama atau lebih reaktif dibandingkan bahan
awal, maka gugus yang lebih reaktif harus dilindungi dengan gugus pelindung.
Asam amini (6) merupakan konstituen protein, mempunyai dua gugus fungsi yaitu
COOH dan gugus NH2, dimana gugus NH2 lebih reaktif dibandingkan gugus COOH.
Apabila menginginkan gugus COOH yang bereaksi maka gugus NH2 harus dilindungi.
Senyawa (4) dapat digunakan sebagai gugus pelindung untuk gugus NH2. Perlu
dicatat bahwa senyawa (4) dapat berekasi dua kali dengan gugus amino, tetapi
produk pertama (7) kurang reaktif karena lebih terkonjugasi dibanding senyawa
(4).
Dalam
sintesis senyawa tiol, RSH, dengan reaksi alkilasi langsung terhadap H2S
merupakan reaksi yang tidak baik, hal ini disebabkan karena produk yang
terbentuk mempunyai reaktivitas yang relatif sama dengan bahan awal, sehingga
reaksi akan berlanjut dan menghasilkan senyawa sulfida, RSH.
Untuk
membuat senyawa tiol dapat digunakan senyawa tiourea (8) sebagai aktivitas H2S
yang terlindungi, garam tiouronium (9) tidak mampu bereaksi lebih lanjut dan
musah terhidrolisi menjadi tiol.
Tabel
Gugus Pelindung
Gugus
|
Gugus
Pelindung
|
Penambahan
|
Penghilangan
|
Ketahanan
Gugus Pelindung
|
Pereduksi
Gugus Pelindung
|
Aldehid
(RCHO)
|
Asetal
(RCH(OR’)2)
|
R’OH,
H*
|
H*/H2O
|
Nukleofil,
basa, reduktor
|
Elektrofil,
oksidator
|
Keton
|
Asetal
(ketal)
|
H*/H2O
|
Nukleofil,
basa, reduktor
|
Elektrofil,
oksidator
|
|
Asam
(RCOOH)
|
Ester
RCOOMe
RCOOEt
RCOOCH2Ph
RCOOBu-t
RCOOCH2CC3
Anion
RCOO-
|
CH2N2
EtOH/H*
PhCH2OH/H*
H*,
t-BuOH/H
Cl3CCH2OH
Basa
|
HO*/H2O
H2,
kat atau HBr
H*
Zn.MeOH
Asam
|
Basa
lemah, elektrofil
Nukleofil
|
Basa
kuat, nukleofil, reduktor
Elektrofil
|
Alkohol
(ROH)
|
Eter
ROCH2Ph
Asetal
THP
MEM
Ester
RCOOR’
|
PhCH2Br
Basa
R’COCl
Piridina
|
H2,
kat/HBr
H*/H2O
ZnBr2
NH3,
MeOH
|
Elektrofil,
basa, oksidasi
Basa
Basa
Elektrofil,
basa, oksidasi
|
HX(X-nukleofil)
Asam
Asam
Nukleofil
|
Fenol
Ar-OH
|
Eter
ArOMe
Asetal
ArOCH2Ome
|
Me2SO4
K2CO3
MeOCH3Cl
Basa
|
HI,
HBr atau BBr3
HOAc,
H2O
|
Basa,
elektrofil lemah
Basa,
elektrofil lemah
|
Serangan
oleh elektrofil pada cincin
Serangan
oleh elektrofil pada cincin
|
Amina
R-NH2
|
Amida
RNHCOOR’
Uretan
RNHCOOR’
Flalimida
|
R’OCOCl
Kloroformat
R’OCOCl
Anhidrida
ftalat
|
HO-/H2O
H+/H2O
R’=CH2Ph
H2,
kat/HBr
R’=Bu-t
H+
NH2NH2
|
Elektrofil
Elektrofil
Elektrofil
|
Basa,
nukleofil
Basa,
nukleofil
|
Tiol
|
HO-/H2O
|
Elektrofil
|
Oksidasi
|
||
RSH
|
AcSR
|
RSH
+ AcCl +Basa
|
HO-/H2O
|
Elektrofil
|
Oksidasi
|
DAFTAR PUSTAKA
Budimarwati .2012. Diktat Kuliah Kimia Organik Sintesis.Yogyakarta: FMIPA UNY.
Stuart Warren. 1995. Buku Kerja untuk Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta : UGM Press.
Salah satu Syarat suatu gugus bisa dijadikan gugus pelindung yaitu bisa dimasukkan dan dihilangkan, bisakah anda menjelaskan lebih rinci lg maksud dari salah satu syarat tsb?
BalasHapusTerimakasih atas pertanyaan nya, Apabila suatu molekul mempunyai dua gugus fungsi yang memiliki reaktivitas yang sama, maka dapat dilindungi dengan cara yang berbeda sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda. Contoh : gugus pelindung uretan Fmoc adalah gugus pelindung basa tidak stabil yang mudah dihilangkan melalui reaksi dengan larutan amina yang terkonsentrasi.
HapusTolong jelaskan maksud dari gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus?
BalasHapusmaksudnya adalah dalam penentuan gugus pelindung yang baik yang juga merupakan syarat dari gugus pelindung itu sendiri dalam artian dengan adanya penambahan ataupun penggunaan dari gugus pelindung,gugus pelindung tersebut akan dikatakan gugus pelindung yang baik bila gugus pelindung tersebut tidak menganggu reaksi yang akan berlangsung,artinya dengan adanya gugus pelindung tersebut seharusnya gugus pelindung tidak menganggu reaksi sebelum dideproteksi,yang mana gugus pelindung tersebut hanya melindungi agar gugus pada molekul yang tidak kita inginkan bereaksi terlindungi (atau diblok) namun hanya melindungi bukan untuk mempengaruhi reaksi yang berlangsung. nah maka itu dalam pemilihan gugus pelindung yang akan kita gunakan perlu diperhatikan apakah gugus pelindung ini (tertentu) bila kita gunakan akan mengganggu reaksi yang akan berlangsung atau tidak bila tidak maka gugus pelindung tersebut gugus pelindung yang baik dan dapat digunakan karena memenuhi syarat gugus pelindung yaitu tidak mengganggu reaksi sebelum dihapuskan.
HapusBisakah anda jelaskan kepada saya salah satu cara deproteksi dengan menggunakan enzim?
BalasHapusYaitu adanya penghilangan (reduksi) suatu gugus pelindung sehingga berubah menjadi suatu gugus fungsi awal
HapusTerimakasih atas uraian nya, namun bisakah anda menjelaskan maksud dari syarat sayarat dari pemilihan ggus pelindung yang dapat di masukkan dan di hilangkan dgn mudah? Terimakasih
BalasHapusSyarat gugus pelindung yaitu Tahan terhadap reagen yg akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi, jika suatu gugus pelindung tidak tahan maka ada kemungkinan suatu gugus s yang tidak terlindungi ikut bereaksi aatau tereduksi maupun teroksidasi. contohnya seperti Gugus Metoksi Metil (MOM) yaitu salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alkohol dan fenol, jika gugus tersebut tidak tahan dengan reagen maka reagen akan langsung menyerang kelompok alkohol dan fenol.
HapusApakah reaksi substitusi dapat dikategorikan sebagai reaksi proteksi? Mohon penjelasannya
BalasHapusReaksi subsitusi salah satunya subsitusi nukelofilik biasanya digunakan sebagai salah satu cara penghilangan gugus pelindung atau dalam kata lain reaksi ini juga dapat digunakan sebagai reaksi deproteksi. mungkin kalau untuk reaksi subtitusi itu sendiri belum bisa dikatakan sebagai reaksi proteksi. karna reaksi subtitusi dapat dikategorikan sebagai reaksi deproteksi atau penghilangan gugus pelindung.
Hapusterima kasih atas pemaparannya, namun dapatkan anda memberikan contoh dari reaksi penghilangan gugus pelindung?
BalasHapusContohnya litium aluminium hidrida yang merupakan senyawa yang sangat reaktif namun merupakan pereaksi yang sangat beguna untuk mereduksi ester menjadi alkohol. Pereaksi tersebut akan mudah sekali bereaksi dengan gugus karbonil, tanpa dapat menseleksi mana gugus karbonil yang seharusnya direduksi. Ketika reduksi ester dibutuhkan namun terdapat gugus karbonil lainnya dalam molekul target, penyerangan hidrida pada gugus karbonil tersebut harus dicegah. Misalnya, karbonil tersebut diubah ke dalam gugus asetal, yang tidak bereaksi dengan hidrida. Asetal tersebut kemudian disebut sebagai gugus pelindung bagi karbonil. Setelah tahapan yang memerlukan hidrida selesai dilakukan, asetal tersebut dihilangkan (direaksikan dengan asam berair), mengembalikannya ke gugus karbonil semula
HapusBagaimana cara penghilangan gugus pelindung dgn fotolitik?
BalasHapusMohon lebih dijelaskan lagi cara penghilangan gugus pelindung dengan hidrogenolisis? Terimakasih
BalasHapusJelaskan contoh lain penghilangan gugus pelindung?
BalasHapus