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.

Komentar

  1. 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?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Terimakasih 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.

      Hapus
  2. Tolong jelaskan maksud dari gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus?

    BalasHapus
    Balasan
    1. maksudnya 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.

      Hapus
  3. Bisakah anda jelaskan kepada saya salah satu cara deproteksi dengan menggunakan enzim?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Yaitu adanya penghilangan (reduksi) suatu gugus pelindung sehingga berubah menjadi suatu gugus fungsi awal

      Hapus
  4. Terimakasih 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

    BalasHapus
    Balasan
    1. Syarat 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.

      Hapus
  5. Apakah reaksi substitusi dapat dikategorikan sebagai reaksi proteksi? Mohon penjelasannya

    BalasHapus
    Balasan
    1. Reaksi 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.

      Hapus
  6. terima kasih atas pemaparannya, namun dapatkan anda memberikan contoh dari reaksi penghilangan gugus pelindung?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Contohnya 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

      Hapus
  7. Bagaimana cara penghilangan gugus pelindung dgn fotolitik?

    BalasHapus
  8. Mohon lebih dijelaskan lagi cara penghilangan gugus pelindung dengan hidrogenolisis? Terimakasih

    BalasHapus
  9. Jelaskan contoh lain penghilangan gugus pelindung?

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan Populer