THE ART AND SCIENCE OF TOTAL SYNTHESIS

TOTAL SINTESIS

Kelahiran sintesis total terjadi pada abad kesembilan belas. Sintesis total ini luar biasa tidak hanya untuk kompleksitas target, yang termasuk, untuk pertama kalinya, unsur stereokimia, tetapi juga untuk kontrol stereokimia yang cukup besar yang menyertainya. Dengan struktur monosiklik yang mengandung oksigen (pyranose) dan lima pusat stereogenik (empat terkendali), glukosa mewakili negara-of-the-art dalam hal molekul target pada akhir abad kesembilan belas. E. Fischer menjadi pemenang Hadiah Nobel Kimia untuk kedua kalinya (1902) J. H. van Hoff (1901).

Salah satu kekuatan pendorong utama memajukan bidang natural produk sintesis total telah pengembangan metode kimia baru. sementara itu Memang benar bahwa sintesis telah menjadi semakin menjadi daya tarik, bijaksana, dan efisien berkat reaksi kimia baru, demikian juga telah sintesis total ditambah metodologi. Ada sejumlah contoh di mana tidak adanya tersedia metode untuk mengakses struktur produk alami tertentu atau substruktur pengembangan reaksi baru. Total sintesis merupakan  sintesis kimia dari semua molekul organik yang kompleks dari molekul yang sederhana. Dalam melakukan sintesis total ada beberapa strategi atau langkah – langkah yang perlu diperhatikan yaitu :

1.    Started material / Ketersediaan bahan

2.    Cara untuk membuat senyawa tersebut atau memilih metode yang ekonomis dapat menghasilkan produk yang lebih banyak.

3.    Menentukan dan memastikan produk sintesis yang akan dihasilkan.

Sintesis total pertama yaitu sintesis karbon dan sulfur yang dilakukan oleh kolbe pada abad ke 19. Berikut reaksinya :

Tropinone

Tropinone merupakan alkaloid , yang terkenal disintesis pada tahun 1917 oleh Robert Robinson sebagai prekursor sintetis untuk atropin , komoditas langka selama Perang Dunia I. Tropinone dan alkaloid kokain dan atropin semuanya memiliki struktur inti tropane yang sama.

Reaksi "Mannich" Robinson

Sintesis 1917 oleh Robinson dianggap klasik dalam sintesis total karena kesederhanaan dan pendekatan biomimetiknya. Tropinone adalah molekul bicyclic , namun reaktan yang digunakan dalam persiapannya cukup sederhana : asam suksinameh , metilamin dan asetonadikarboksilat (atau bahkan aseton ). Sintesisnya adalah contoh yang baik dari reaksi biomimetik atau sintesis tipe biogenetik karena biosintesis menggunakan blok bangunan yang sama. Ini juga menunjukkan reaksi tandem dalam sintesis satu pot . Selanjutnya, hasil sintesis adalah 17% dan dengan perbaikan selanjutnya melebihi 90%.

Reaksi ini digambarkan sebagai " reaksi Mannich " ganda intramolek untuk alasan yang jelas. Ini tidak unik dalam hal ini, karena orang lain juga mencobanya dalam sintesis piperidin.

Sebagai pengganti aseton, asam asetonadikarboksilat dikenal sebagai " setara dengan sintetis " gugus asam 1,3-dikarboksilat disebut " kelompok pengaktifan " untuk memfasilitasi reaksi pembentukan cincin. Garam kalsium ada sebagai " penyangga " karena diklaim bahwa hasil yang lebih tinggi dimungkinkan jika reaksinya dilakukan pada " pH fisiologis ".

Mekanisme reaksi

Tahapan reaksi utama yang terlihat dari urutan reaksi di bawah ini adalah:

1. Penambahan nukleofilik metilamin ke succinaldehida , diikuti hilangnya air untuk menciptakan imina.
2. Penambahan iminolekuler imina ke unit aldehida kedua dan penutupan ring pertama
3. Reaksi Mannich intermolekuler dari enolat asetat yang dikarboksilat
4. Pembentukan enolat baru dan formasi imina baru dengan hilangnya air
5. Reaksi mannik intramolekul kedua dan penutupan ring kedua
6. Kehilangan 2 kelompok karboksilat menjadi tropinone

Beberapa penulis benar-benar mencoba untuk mempertahankan salah satu kelompok CO₂ H.CO₂ R-tropinone memiliki 4 stereoisomer, walaupun ester alkil ecgonidine yang sesuai hanya memiliki sepasang enantiomer.

Sumber:

Artike The Art and Science of Total Synthesis

https://en.wikipedia.org/wiki/Tropinone