Pada pertemuan minggu lalu, telah dipelajari sedikit mengenai gugus pelindung. Salah
satu cara untuk mengatasi permasalahan kemoselektivitas dalam melakukan
sintesis adalah dengan menggunakan gugus pelindung. Kemoselektivitas
adalah pemilihan satu dari dua gugus fungsi dalam satu molekul yang akan di
sintesis. Dimana kita hanya menginginkan satu dari kedua senyawa tersebut yang
bereaksi, sehingga untuk menyiasati masalah tersebut digunakanlah gugus
pelindung. Gugus pelindung atau gugus proteksi itu sendiri adalah
suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu
supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis
kimia berlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul
melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai
kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya.
Tidak
semua senyawa kimia dapat dijadikan gugus pelindung. Ada beberapa persyaratan untuk
suatu senyawa dapat menjadi gugus pelindung, yaitu:
1. Reagen yang bereaksi itu harus selektif.
2. Dapat disingkirkan secara selektif dengan menggunakan
reagen pendeproteksi.
3. Tidak memiliki gugus fungsi yang lain.
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.
Senyawa Kaptodiamina (10), suatu senyawa sedatif dan
trankulaser, dapat dipakai sebagai ilustrasi untuk menerangkan peristiwa
sintesis senyawa tiol (11).
Senyawa
tiol (11) dapat dibuat dengan metode tiourea dari halida (13), dan senyawa ini
jelas dapat diperoleh dari produk Friedel-Crafts (14). Diskoneksi selanjutnya
akan diperoleh senyawa benzena tiol sebagai bahan awal, senyawa benzena tiol
ini tersedia.
Analisis 2:
Dalam sintesis orientasi reaksi Friedel-Crafts adalah
benar, karea pasangan elektron menyendiri pada atom sulfur bivalen akan
mengarahkan pada posisi orto, para.
Selain itu reversibilitas sulfonasi membuat gugus
sulfonat memungkinkan untuk digunakan sebagai pelindung. (1) Penggunaan
sulfonat sebagai gugus pelindung digambarkan di dalam reaksi sintesis
o-nitroanilin. Asetanilida disulfonasi menghasilkan hampir semuanya adalah asam
p-sulfonat; nitrasi terjadi pada posisi orto terhadap gugus asetamido; dan pada
akhirnya gugus asam sulfonat dilepaskan melalui pengolahan dengan asam sulfat.
(2)
Sulfonasi pada suhu rendah menghasilkan produk kontrol kinetik, terutama asam
toluena-p-sulfonat dari toluena, dan asam naftalena-1-sulfonat dari naftalena;
sedangkan pada suhu sekitar 160°C, produk stabil yakni asam toluena-m-sulfonat
dari toluena, dan asam naftalena-2-sulfonat dari naftalena yang dominan.
Sumber:
Amanatie. 2013. Buku pegangan mahasiswa kimia organik sintesis.
Yogyakarta: FMIPA UNY.
Firdaus. 2014. Kimia organik sintesis bagian 2. Makassar:
FMIPA UNHAS.
Salah satu syarat gugus pelindung adalah Dapat disingkirkan secara selektif dengan menggunakan reagen pendeproteksi,lalu yang saya ingin tanyakan bagaimana cara mendeproteksi gugus fungsi tersebut? Mohon dijelaskan
BalasHapusTerimakasih atas pertanyaannya, jadi sebenarnya untuk mendeproteksi suatu gugus fungsi itu tergantung reaksi apa yang terjadi disana, karena kan diabterjadi secara selektif. Contohnya kelompok MEM eter dapat dihapus dalam hasil yang sangat baik dengan asam trifluoroasetat (TFA) dalam diklorometan (1:1).
HapusGugus fungsi apa saja yg biasa digunakan sebagai gugus pelindung?
BalasHapusTerimakasih
Terimakasih atas pertanyaannya, untuk proteksi alkohol dapat digunakan asetil, benzoil, benzil,Eter β-metoksietoksimetil (MEM), dll. Untuk pelindung amina bisa digunakan karbamat, benzil, asetil dll. Karena setiap reaksi yang terjadi beda pula gugus pelindungnya yang artinya gugus fungsi dari gugus pelindungnya juga akan berbeda.
Hapusjelaskan Proteksi gugus amina apa saja yang dapat dilakukan?
BalasHapusTerimakasih untuk pertanyaannya, untuk proteksi gugus amina dapat digunakan Gugus Karbobenziloksi (Cbz), Gugus Karbonil p-metoksibenzil, Gugus tert-butiloksikarbonil (BOC), Gugus 9-Fluorenilmetiloksikarbonil (FMOC), Gugus Asetil (Ac) dll. Tergantung senyawa amina yang akan disintesis itu apa.
Hapusapakah suatu gugus pelindung memiliki pelarut yang spesifik atau bebas? berikan contohnya. terimakasih.
BalasHapusMenurut saya yang perlu diperhatikan itu adalah senyawa yang akan disintesis apa dan pelarut yang digunakan apa, jadi dapat memilih gugus pelindung yang sesuai karena masing-masing dari gugus fungsi memilki energi kromofornya sendiri-sendiri dan yang lebih reaktif akan lebih dahulu bereaksi sehingga penting untuk melindungi gugus-gugus fungsi yang diharapkan tidak bereaksi dalam proses pereaksian suatu senyawa.
HapusContohnya 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.
Bagaimana cara melindungi gugus fungsi yang lebih dari 2 dan sama-sama memiliki kereaktifan yang tinggi ya?
BalasHapusTerimakasih
Menurut saya apabila terdapat lebih dari dua gugus fungsi yang reaktif dan harus dilindungi, maka kita harus memilih gugus fungsi yang lebih reaktif dari pada gugus yang lain itu untuk dilindungi terlebih dahulu karena gugus fungsi memiliki energi kromofor yang berbeda beda, sehingga kereaktifannya juga berbeda. Maka dari itu kita harus mengetahui, gugus fungsi mana yang sifatnya lebih reaktif, jadi itu yang harus dilindungi terlebih dahulu.
HapusTerimakasih atas penjelasannya, namun disini saya masih kurang paham bisa kah tolong dijelskan reagen apa yg sering digunakan pada deproteksi? Terimakasih
BalasHapusSalah satu contoh reagen dalam sintesis organik adalah Di-tert-butil dikarbonat adalah sejenis reagen kimia yang digunakan dalam sintesis organik. Karbonat ester ini bereaksi dengan amina dan menghasilkan N-tert-butoksikarbonil (t-BOC). Nah, t-BOC ini sering digunakan sebagai gugus pelindung, utamanya dalam sintesis peptida fase padat. Pelepasan t-BOC dari asam amino dapat dilakukan menggunakan asam kuat seperti asam trifluoroasetat tanpa pelarut ataupun dengan pelarut diklorometana. Selain itu, pelepasan juga dapat dilakukan menggunakan asam klorida dalam metanol ataupun menggunakan K2CO3/methanol pada suhu kamar.
Hapusterimakasih atas penjelasannya, saya ingin bertanya apakah yang menyebabkan menghilangnya gugus pelindung dalam suatu reaksi kimia yang terjadi ? terimakasih
BalasHapusTeentu saja gugus pelindung harus dihilangkan agar kita mendapat produk yang kita inginkan, cara yang dapat digunakan untuk menghilangkan gugus pelindung yaitu dengan cara substitusi elektrofilik, eliminasi reduktif, asam/basa serta reaksi lainnya.
HapusSaudari henty telah menjelaskan penggunaan gugus pelindung pada senyawa tiol, bagaimana untuk senyawa diol? Mohon penjelasan
BalasHapusDiol secara umum melindungi O,O-asetal dan ketal. Asetal adalah senyawa dengan struktur umum RR1 C (OR2) (OR3), dimana R dan R1 mungkin adalah H (tapi tidak diperlukan), tetapi R2 dan R3≠ H. Ketal adalah bagian dari asetal dimana baik R maupun R1 adalah H.
HapusBisakah anda jelaskan kepada saya salah satu cara deproteksi dengan menggunakan enzim?
BalasHapusuntuk deproteksi dengan menggunakan enzim bisa dilakukan, namun saya belum menemukan referensi mengenai salah satu contoh enzim sebagai agen deproteksi
HapusTerimakasih atas pemaparannya, namun saya ingin bertanya apa pengarub kemoselektivitas dengan adanya gugus pelindung pada sintesisnya?
BalasHapusSeperti yang sudah saya jelaskan diatas, kemoselektivitas adalah pemilihan satu dari dua gugus fungsi dalam satu molekul yang akan di sintesis. Jadi, karena dalam sintesis itu tidak menutup kemungkinan ada lebih dari satu gugus fungsi yang berreaksi, maka sangat diperlukan gugus pelindung agar tercapai senyawa yang kita inginkan dalam sintesis tersebut.
HapusSelamat malam, saya ingin bertanya bagaimana caranya apabila kita ingin menlindungi gugus fungsi yang spesifik. misalnya ada 1,2-hidroksi toluen, bagaimana jika kita hanya ingin melindungi gugus OH pada posisi metanya tanpa melindungi gugus hidroksi pada posisi ortonya? mohon penjelasannya. terima kasih
BalasHapusbagaimana cara kita melindungi suatu senyawa yang sangat siklik? terimakasih
BalasHapusjelaskan bagaimana proses terbntuknya gugus fungsi karbonil?
BalasHapussedikit klarifikasi bahwa karbonil itu tidak bisa disebut sebagai gugus fungsi meskipun ia merupakan tempat dimana reaksi bisa terjadi. gugus karbonil tersebut terbentuk apabila saat atom C berikatan rangkap dengan oksigen
Hapus