Langsung ke konten utama

PROTEKSI GUGUS FUNGSI DALAM SINTESIS SENYAWA ORGANIK

"PROTEKSI GUGUS FUNGSI DALAM SINTESIS SENYAWA ORGANIK"


Pada pembahasan kali ini, akan dibahas mengenai reaksi kimia yang terjadi pada proteksi gugus fungsi dalam sintesis senyawa organik. Gugus proteksi atau dapat pula disebut dengan gugus pelindung (protecting group/ PG) dimaknai sebagai suatu gugus fungsi yang terdapat pada suatu molekul berguna dalam mengurangi kereaktifan dengan tujuan untuk melindungi gugus fungsi tertentu pada molekul tersebut, sehingga selama reaksi sintesis berlangsung gugus fungsi yang dilindungi tidak bereaksi baik dengan pereaksi ataupun pelarut. 

Dalam cara kerja proteksi gugus fungsi akan terjadi kemoselektifitas, yaitu sebuah reaksi yang memicu satu gugus fungsi dalam molekul bereaksi sedangkan gugus lain tidak akan terpengaruh. Berikut contoh kemoselektif :

Dari reaksi di atas, terdapat gugus keton dan ester (struktur molekul di tengah) yang apabila direaksikan dengan NaBH4 akan mereduksi keton menjadi alkohol (struktur molekul kanan). Namun, ketika direaksikan dengan LiAlH4 baik gugus keton dan asam karboksilat pada senyawa sampel akan tereduksi menjadi alkohol (struktur molekul kiri). Dari reaksi ini, maka dapat diketahui NaBH4 bersifat kemoselektif karena hanya berpengaruh pada satu gugus fungsi saja yaitu keton. Dari reaksi di atas, dapat kita aplikasikan gugus pelindung, amati gambar di bawah ini

        

Misalnya kita ingin mereduksi gugus ester menjadi alkohol, maka kita dapat menggunakan gugus pelindung. Gugus pelindung direaksikan dengan glikol menghasilkan asetal siklik yang tahan terhadap reduksi oksidasi asam dan basa, kemudian diberikan reagen LiAlH4 sehingga mengalami reduksi menjadi alkohol. Lalu mengalami deproteksi asam menjadi gugus alkohol.

Ada beberapa hal yang perlu dipahami ketika kita menggunakan gugus pelindung dalam suatu reaksi, yaitu :

1.    Dapat dengan mudah dipasang dengan rendemen yang tinggi

2.   Bersifat stabil dan tahan pada kondisi yang reaktif

3.   Dapat dengan mudah dilepas dan memiliki rendemen yang tinggi

Ada beberapa gugus pelindung yang akan dibahas kali ini, yaitu pemberian gugus pelindung pada gugus keton dan aldehid, gugus alkohol dan gugus amina. Mari kita bahas satu per satu.

a.   Gugus pelindung keton dan aldehid

Dengan mereaksikan etilen glikol atau 1,3-ditiana, perhatikan rekasi di bawah ini :

Dari reaksi di atas, baik keton dan aldehid direaksikan dengan etilen glikol akan menggunakan deproteksi asam. Perbedaannya dengan 1,3 ditiana yaitu baik keton dan aldehid menggunakan deproteksi HgCl2 dan H2O. Perhatikan contoh berikut :

                                                          

Misalkan suatu senyawa direaksikan dengan MeLi dalam pelarut EtO2  akan mengalami serangan nukleofilik, di mana gugus keton akan menjadi gugus OH. Bila kita hanya ingin mengubah senyawa produk (kanan atas) tanpa mengubah senyawa pereaksi (kiri atas), maka dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut benzene dengan mereaksikan etilen glikol, maka akan menghasilkan gugus pelindung. Kemudian, direaksikan dengan MeLi/EtO2, lalu mengalami deproteksi dengan asam akan menghasilkan produk yang diinginkan.

b.   Gugus pelindung alkohol

Ada 3 cara dalam pelindung gugus alkohol, yaitu mengubah menjadi gugus asetal, gugus eter dan gugus trialkilsilil eter. Pertama, kita akan membahas mengubah alkohol menjadi gugus asetal terlebih dahulu. Cermati gambar di bawah ini

                                            

Pada reaksi pertama, untuk mengubah alkohol menjadi asetal dalam suasana asam menjadi THP (Tetrahidropiran) dan dengan deproteksi air atau asam. Pada reaksi kedua, dengan mengalami reaks SN2 menjadi MEM dan dengan deproteksi asam.

       Kedua, mengubah alkohol menjadi eter, cermati gambar di bawah ini :

                                                    

Pada reaksi pertama, untuk mengubah alkohol menjadi gugus eter yaitu mereaksikannya dengan benzilklorida dengan pelarut piridin dan deproteksi H2/Pd menjadi alkohol. Pada reaksi pertama, alkohol direaksikan dengan alkohol dan diproteksi asam juga akan menghasilkan alkohol.

       Ketiga, mengubah alkohol menjadi gugus trialkilsilil eter, cermatilah gambar di bawah ini :

                                                  

Dari reaksi di atas, alkohol direaksikan dengan pelarut piridin menjadi trialkilsilil eter dihidrolisis atau direaksikan dengan ion F- akan kembali membentuk alkohol.

c.  Gugus pelindung amina

Gugus pelindung amina dilakukan dengan mengubah menjadi gugus amida atau gugus karbamat. Perhatikan reaksi di bawah ini :

                                            

Dari reaksi di atas, alkohol direaksikan dengan di-tersier-butil-dikarbonat menghasilkan gugus karbamat, kemudian asam direaksikan dengan asam trifolouroasetat menghasilkan amina.

Proteksi gugus golongan -NH2 dilakukan dengan pereaksi di-tert.butil dan akan terbentuk turunan tert.butoksikarbonil amida dan diproteksi dengan penambahan asam kuat misalnya CF3COOH.

d.  Gugus pelindung untuk golongan asam karboksilat (-COOH)

Dilakukan dengan mengurangi kereaktifan gugus – COOH dengan mengubahnya menjadi ester, di mana ada 2 bentuk ester yaitu :

1.   Ester metil, dengan pereaksi CH3OH/HCl dan diproteksi oleh NaOH, H3O+

2. Ester benzyl, dengan pereaksi benzyl alkohol (C3H5CH2OH) dan diproteksi secara hidrogenasi katalitik


 PERMASALAHAN : 

1. Bagaimana hasil yang diperoleh apabila gugus pelindung yang digunakan tidak sesuai dengan senyawa dan syaratnya?

2. Bagaimana reaksi yang akan terjadi apabila kita tidak melakukan proteksi gugus fungsi?

3. Bagaimana hasil yang diperoleh apabila deproteksi gugus alkohol menggunakan deproteksi basa?

Berikut ini link video YouTube pembahasan materi ini : https://youtu.be/jVkJohaGVsc

Komentar

  1. Desri indah rahmadona19 September 2021 pukul 17.38

    Baiklah saya Desri Indah Rahmadona A1C119041 akan menjawab pertanyaan no 1 yaitu , Apabila dalam suatu reaksi yang memiliki satu atau dua gugus fungsi yang reaktif, sedangkan kita ingin salah satu saja gugus fungsi yang dihilangkan/bereaksi, maka disinilah gunanya proteksi gugus fungsi/gugus pelindung. Syarat gugus pelindung seperti yang telah dijelaskan bahwa haruslah dapat dengan mudah dipasang dengan rendemen yang tinggi, bersifat stabil dan tahan pada kondisi yang reaktif serta dapat dengan mudah dilepas dan memiliki rendemen yang tinggi. Pemilihan gugus fungsi dalam suatu reaksi senyawa haruslah tepat dan sesuai dan memperhatikan syarat-syarat tadi. Jadi, apabila gugus pelindung yang kita gunakan tidak sesuai dengan senyawa dan syaratnya maka hasil yang diperoleh pun tidak akan sesuai dengan yang diinginkan. Misalnya tidak sesuai dengan senyawa atau tidak stabil, maka gugus fungsi tertentu yang ingin dilindungi tidak akan terlindungi dan gugus fungsi yang diinginkan akan ikut bereasi menghasilakan produk yang tidak sesuai.

    BalasHapus
  2. Rara Akda Septian20 September 2021 pukul 00.46

    Baiklah saya Rara Akda Septian dengan NIM A1C119095, mencoba menjawab permsalahan no 3
    Pada hasil yang diperoleh, bila suatu gugus hidroksil deproteksi dengan suatu basa maka akan berubah menjadi gugus terimetilsilil eter. Atau contoh lainnya, pada gugus pelindung ester untuk gugus fungsi alkohol, di mana deproteksinya dapat berupa amoniak atau MeOH, di mana ketahanan gugus pelindungnya tersebut pada basa/oksidasi, elektrofil. Atau contoh lain dengan gugus pelindung asetal di mana ketahanan gugus pelindungnya basa. Dengan kata lain, alkohol juga bisa diproteksi dengan asam dan basa.

    BalasHapus
  3. gadisseptyo20 September 2021 pukul 05.30

    Baiklah saya gadis septyo wulandari dengan nim A1C119026 izin menjawab permasalahan nomor 2.
    Apabila dalam suatu reaksi dengan senyawa yang memiliki gugus fungsi tertentu dan ingin kita lindungi sehingga memberikan produk dengan gugus fungsi yang diinginkan, lalu direaksikan, sedangkan kita tidak melakukan proteksi gugus fungsi maka reaksi yang terjadi adalah gugus fungsi yang diinginkan tersebut tentu akan terlibat dalam reaksi, dan hasil/produk reaksi yang diperoleh tidak akan sesuai dengan yang diharapkan. Miisalnya, kita ambil senyawa dengan gugus fungsi -OH, seperti yang kita ketahui, gugus fungsi -OH bersifat mudah mengalami oksidasi, maka ketika bereaksi tentu akan mengalami reaksi karena sebagai bagian yang reaktif di senyawa tersebut. Maka pada akhirnya produk yang kita peroleh tidak akan sesuai.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

HUBUNGAN STRUKTUR DAN KEREAKTIFAN SENYAWA – SENYAWA TURUNAN FLAVONOID

"Hubungan Struktur dan Kereaktifan Senyawa-Senyawa Turunan Flavonoid" Flavonoid banyak dikenal sebagai senyawa organik metabolit sekunder alami penting yang berasal dari tanaman. Flavonoid mempunyai struktur polifenol di mana dapat kita jumpai pada buah, sayur, anggur, teh, dan bahkan kakao. Adanya efek biokimia, dan beberapa sifatnya sebagai antioksidan, antiinflamasi, anti mutagenik dan anti karsinogenik yang terkandung di dalamnya, menjadikan senyawa ini sering sekali dimanfaatkan untuk mengobati berbagai penyakit, misalnya kanker, Alzheimer (AD), osteoklorosis, dll. Senyawa ini juga sebagai inhibitor kuat untuk beberapa enzim, seperti xanthine oxidase (XO), cyclooxygenase (COX), lipoxygenase dan phosphoinositide 3-kinase. Dalam klasifikasi flavonoid itu berdasarkan pada karbon dari cincin C di mana cincin B terpasang dan tingkat ketidakjenuhan dan oksidasi cincin C. Flavonoid yang cincin B terikat pada posisi 3 cincin C disebut isoflavon. Apabila cincin B terkait di po...
3 komentar
Baca selengkapnya

RANCANGAN SINTESIS ASPIRIN DAN ASAM SINAMAT

A. RANCANGAN SINTESIS ASPIRIN      Pembahasan selanjutnya mengenai rancangan sintesis aspirin  untuk mendapatkan rendemen yang tinggi. Sebelumnya, mari kita mengenal aspirin terlebih dahulu.  Aspirin atau dikenal pula dengan asam asetilsalisilat  (C 9 H 8 O 2 ), juga termasuk dalam golongan fenol. Aspirin dapat disintesis dari asam asetat dengan asam salisilat dan menggunakan katalis asam ataupun melalui asam salisilat via asetilasi dengan anhidra asam asetat. Karakteristik dari senyawa ini tidak berbau, tidak berwarna, berbentuk kristal putih dengan berat molekulnya  180,16g/mol. Senyawa ini bisa dipakai sebagai NSAID/obat antiinflamasi. Sehingga tak heran jika senyawa ini tergolong analgesik yakni senyawa yang dimanfaatkan untuk mengurangi nyeri, sakit kepala, bahkan sebagai antipiretik dalam demam.     Rancangan desain sintesis aspirin yang dapat digunakan untuk menghasilkan rendemen yang tinggi yaitu dengan mereaksikan asam salisilat...
9 komentar
Baca selengkapnya

DEPROTEKSI GUGUS FUNGSI DALAM SINTESIS SENYAWA ORGANIK

DEPROTEKSI GUGUS FUNGSI DALAM SINTESIS SENYAWA ORGANIK      Pada pembahasan kali ini, kita akan membicarakan tentang deproteksi gugus fungsi dalam sintesis senyawa organik. Sebelumnya, apa itu deproteksi? Jika di pembahasan sebelumnya kita membicarakan tentang proteksi, maka deproteksi memiliki kaitan dengan proteksi. Deproteksi dimaknai sebagai suatu proses reaksi penghilangan gugus pelindung dalam molekul. Deproteksi terjadi setelah produk yang diinginkan mengandung gugus pelindung, sehingga tahap selanjutnya dilakukan penghilangan gugus pelindung tersebut untuk mendapatkan produk yang diinginkan. Secara singkat, deproteksi terjadi setelah proteksi.  Pada pembahasan kali ini, akan dibahas mengenai deproteksi asetal, ketal, dan alkohol. 1.   Deproteksi asetal Asetal merupakan gugus pelindung untuk gugus aldehid. Diberikan suatu contoh berikut ini :      Dalam reaksi di atas, suatu senyawa mengandung gugus keton dan aldehid. Pada reaksi (1), ketik...
3 komentar
Baca selengkapnya