Kimia
Organik Sintesis
Kimia
Organik sintesis merupakan bagian dari mata kuliah Kimia Organik, yang akan
membahas tentang cara-cara atau tahapan – tahapan dalam mensintesis senyawa
organik ataupun senyawa bahan alam.
Namun, yang diperlukan dalam matakuliah ini adalah mekanisme reaksi pembentukan
senyawa alkohol ataupun gugus fungsi lainnya, serta reaksi-reaksi yang
berkaitan dan reagen – reagen yang digunakan dalam pembentukan suatu senyawa
yang telah dipelajari di kimia organik 1 dan kimia organik 2 .
Pertama
yang akan dibahas pada blog kali ini adalah berkaitan dengan Gugus Pelindung
dalam Sintesis Kimia Organik.
KONSEP
GUGUS FUNGSI PELINDUNG
Banyak target senyawa sintetik yang
mengandung lebih dari 1 gugus fungsi, dan gugus fungsi tersebut dapat
mengadakan interaksi dengan pereaksi yang digunakan selama proses sintesis.
Jika gugus keton dan aldehida terdapat dalam molekul yang sama, kedua gugus
tersebut dapat bereaksi dengan pereaksi tertentu pada saat yang sama. Cara
untuk menanggulangi masalah tersebut adalah dengan melindungi atau mengeblok
sementara satu gugus fungsi yang reakstif dengan metransformasikannya menjadi
gugus fungsi baru yang tidak akan menggangu terhadap transformasi yang
diinginkan. Gugus baru yangmengeblok inilah yang disebut dengan gugus pelindung (Hardjono dan Harno,
2009).
Sebuah
Gugus Pelindung harus mempunyai pesyaratan yaitu :
1. Reagen
gugus pelindung harus bereaksi selective, secara kinetika yang energi
konformasi yang kecil sehingga dapat bereaksi dan menghasilkan rendemen yang
besar, zat yang terlindungi akan terlindung dan stabil selama dilindungi.
2. Gugus
pelindung harus secara selective harus bisa disingkirkan dengan reagen
deproteksi, dan tidak merusak hasil reaksi (menganggu kestabilan gugus fungsi
yang baru terbentuk)
3. Gugus
pelindung tidak mempunyai gugus fungsi yang lain.
Gugus
Pelindung dari Amina (NH)
Amina
termasuk gugus fungsi yang reaktif karena adanya perbedaan keelektronegatifan
N-H sehingga harus dilindungi. Dimana, gugus N-H mudah lepas jika ada basa atau
reaksi metalasi, dimana daya ionisasi logam lebih kuat sehingga bisa digantikan
oleh metalasi seperti reagen grirnard dan lithium. Namun, demikian garam
ammonium jarang digunakan sebagai gugus pelindung, karena spesies yang
bermuatan ini tidak cocok (sukar bereaksi).
Dalam reaksi kemo selektif, Gugus
pelindung yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi amina dan memproteksi suatu
amina baik itu amina primer,skunder dan tersier, jenis gugus pelindung,
penambahan, penghilangan, ketahan gugus pelindung serta reaktif terhadap
elektrofil atau nukleofil dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Gugus Pelindung N-alkil
Gugus
alkil lain yang digunakan untuk melindungi nitrogen adalah benzyl (N-CH2Ph,
N-Bz). Amina direaksikan dengan benzyl klorida atau benzyl bromide, biasanya
dengan adanya basa seperti kalium karbonat (K2CO3) atau
hidroksida.
Gugus
pelindung yang biasa digunakan adalah benzilamin
2.
Gugus Pelindung N- Asil
Amida merupakan gugus pelindung yang
paling umum digunakan untuk memproteksi amina. N-asetil merupakan gugus
pelindung amida yang sudah dikenal baik dan N-asilamina dikenal merupakan
turunan asetamida (N-COCH3, N-Ac).
Contoh
:
a. Asetamida
b. Formamida
c.
Trifluoroasetamida
3. Gugus
Pelindung N- karbamat
Gugus pelindung lain untuk nitrogen
adalah karbamat (N-CO-OR). Dalam perdagangan dapat diperoleh BOC-O-(CH3)
3C-CO-CO2N=C(CN)Ph) yang beraksi dengan ammonia dengan
adanya trietilamina, menghasilkan turunan N-BOC.
Contoh :
a. Tert-butoxy
carbamate (Boc)
Sumber pustaka :
Sastrohamidjojo, H dan
H. D. Pranowo. 2009. Sintesis Kimia
Organik. Jakarta : Erlangga.
Warren, Stuart.
1981. Sintesis Organik Pendekatan
Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada
University Press.
University Press.
http://www.synarchive.com/protecting-group/ the organic synthesis archive. Diakses pada
tanggal 09 april 20017 pukul 22:10 wib.
Terimakasih materinya sangat baik, baiklah disini yg ingin saya tanyakan masih mengenai gugus pelindung. Nah, kita ketahui bahwa gugus pelindung ada -diol dg -tiol. Pada saat kapan dan senyawa apa -diol atau -tiol digunakan? Apakah sama? Terimkasih :)
BalasHapusbaik, terimakasih atas pertanyaanyya. gugus pelindung berupa -diol dan -tiol merupakan gugus pelindung yang digunakan untuk memproteksi gugus karbonil dengan mengkonnversinya menjadi ketal atau asetal. sedangkan tiol juga digunakan sebagai proteksi gugus karbonil hanya saja yang dihasilkan adalah ditioketal dan ditioasetal. teriamakasih .
HapusApakah gugus pelindung dpt hilang dari suatu reaksi? Jika iya, apa saja penyebab hilangnya gugus pelindung dalam suatu reaksi sintesis tersebut? Trimakasih
BalasHapusiya, terimakasih atas pertanyaan. gugus pelindung dapat hilang dalam suatu reaksi sintesis dengan cara substitusi elektrofilik, eliminasi reduktif, asam/basa serta reaksi lainnya.
HapusBagaimana gugus pelindung pada amina primer, skunder dan tersier apakah dapat menggunakan gugus pelindung yang sama?
BalasHapusgugus pelindung untuk amina primer, sekunder, dan tersier memiliki gugus pelindung yang berbeda tidak sama, hal ini dikarenakan adanya jumlah ikatan H (hidrogen) yang berbeda dalam mengikat N, sehingga setiap amina primer, sekunder, dan tersier memiliki gugus pelindung yang berbeda. untuk lebih jelasnya, silakan lihat paparan dari materi di atas blog saya. terimakasih.
HapusApakah suatu gugus pelindung bisa menyebabkan suatu senyawa terdeprotonasi , mohon dijelaskan jika ada berikan contoh senyawanya ?Terimakasih
BalasHapusgugus pelindung akan melindungi suatu gugus fungsi yang lebih reaktif didalam suatu senyawa agar tidak menggangu perubahan pada struktur. sehingga, menurut saya, gugus pelindung tidak bisa menyebabkan senyawa terdeprotonasi artinya kehilangan ataom H. tetapi, untuk sejauh ini saya juga masih belajar dan masih perlu banyak untuk membaca beberapa literatur. mungkin lain kali, kita bisa berdiskusi untuk mencari jawaban yang tepat. terimakasih.
HapusApa penyebabnya pada reaksi gugus pelindung metil eter itu susah untuk dihilangkan kecuali untuk fenol tolong jelaskan
BalasHapusbaik, terimakasih atas pertanyaa. mungkin materi ini nggak ada disampaikan di blog saya. mohon maaf ya, tetapi saya akan mencoba menjawab, kenapa gugus pelindung metil eter susah untuk dihilangkan kecuali dengan fenol. karena metil eter dapat dihilangkan dengan asam, sedangkan fenol merupakan asam, dapat juga digunakan pereaksi lain seperti HI pekat, trimetilsilil iodida, dan asam lewis, jadi tidak hanya fenol yang dapat menghilangkan metil ester.
HapusReaksi proteksi asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester menggunakan LiAlH4. Apa fungsi dari reagen tsb?
BalasHapusreagen LiAlH4 digunakan sebagai pereduksi ester untuk diubah menjadi asetal dengan bantuan -diol ataupun -tiol.
Hapuspada saat apa kita dapat menggunakan gugus pelindung pada suatu senyawa?
BalasHapuskita menggunakan gugus pelindung dalam suatu senyawa pada saat apabila dalam target sintesis terdapat beberapa jenis gugus fungsi yang mana, gugus fungsi tersebut dapat saling berinteraksi dengan pereaksi lain saat digunakan selama proses sintesis. misalnya terdapat gugus keton dan aldehida dalam suatu senyawa yang sama. dan adanya alkohol dan amina dalam suatu senyawa yang sama yang dapat menyebabkan masalah karena kedua gugus fungsi ini cepat bereaksi dengan asam, basa, dan nukleofil. makadari itulah dibutuhkan gugus pelindung.
HapusWah menarik ya materinya, namun saya masih bingung nih mba, ada gak kemungkinan reaksi sintesis organik gagal karena gugus pelindungnya tidak tepat? Gugus pelindung yang paling sering digunakan kira-kira apa ya? Mohon di jawab ya
BalasHapusyap ada, jika kita memilih gagal dalam meemilih gugus pelindung yang digunakan dalm sintesis senyawa organik. karena menggunakan gugus pelindung juga dilihat dari gugus fungsi mana yang lebih reaktif dari suatu senyawa, gugus fungsi itulah yang seharusnya dilindungi. karena kalau kita salah memproteksi gugus pelingdung. bisa jadi gugus pelindung yang diproteksi tidak reaktif dan yang lebih rekatif tidak dilindungi sehingga bisa menyebabkan perubahan struktur senyawa.
Hapusuntuk gugus pelindung yang digunakan itu tergantung dari gugus fungsi apa yang ingin kita lindungi, karena setiap gugus fungsi mempunyai gugus pelindung yang berbeda-beda.
terimakasih.
Langsung saja ya. Bagaimana memilih gugus pelindung yang tepat untuk amina?
BalasHapusTerima kasih
cara memilih gugus pelindung yang tepat untuk amina adalah dilihat dari, amina dalam bentuk apa yang ingin dilindungi. apakah itu amina primer, sekunder maupun tersier. karena masing-maisng jenis amina mempunyai gugus pelindung yang berbeda yang sesuai dengan strukturnya apakah amina primer, sekunder, dan tersier. terimakasih.
HapusTerimakasih atas penjelasannya,
BalasHapuspada penjelasan mengenai gugus pelindung amina terdapat istilah reaksi kemo selektif, saya ingin bertanya bagaimana yang dimaksud dengan reaksi kemo selektif tersebut ?
Reaksi kemoselektif artinya bahwa pereaksi hanya bereaksi dengan gugus fungsional yang dikehendaki atau hanya bereaksi sampai pada tahapan tertentu atau menghasilkan suatu produk dengan stereokimia tertentu (stereoselektif).
HapusPada prakteknya kemoselektivitas ini dilakukan dengan cara melindungi gugus yang tidak dikehendaki untuk bereaksi dengan suatu gugus pelindung (protecting group). Pada akhir reaksi gugus pelindung dilepaskan dengan suatu pereaksi tertentu.
Mengapa gugus amida menjadi gugus pelindung yang paling umum digunakan dalam proteksi amina? Apa kelebihannya dari gugus proteksi amina lain,mohon dijelaskan
BalasHapusKarena, gugus amida dalam hal sebagai gugus pelindung sudah dikenal baik dan sangat mudah didapat. selain itu kelebihannya adalah gugus amida sangat stabil pada pH 1-12 serta tidak bereaksi dengan nukleofil dan organologam. terimakasih.
HapusKalau kita menggunakan gugus pelindung untuk melindungi gugus amina, bagaimana mengembalikan gugus amina yang sudah terproteksi ?? mohon penjelasan
BalasHapuscara mengembalikan gugus amina yang sudah terptoteksi yaitu dengan melakukan deproteksi dengan asam basa, reaksi hidroklisis, reaksi reduksi dan lainnya. contohnya pada gugus pelindung benzamida dideproteksi dengan menggunakan H2 , Pd/Cl, dan HCl.
Hapuskira-kira kerja dari gugus pelindung dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu gak? Mohon dijawab ya
BalasHapuskerja gugus pelindung dipengaruhi oleh reagen yang akan digunakan, sifat kereaktifan suatu senyawa, dan keadaan reaksi, seperti suhu, dan pH.
HapusBagaimana konsep pemilihan gugus pelindung yang baik pada suatu sintesis senyawa organik ?
BalasHapuskonsep pemilihan gugus pelindung yang baik adalah gugus pelindung yang dapat melidungi secara selektive atau spesifik, artinya gugus pelindung yang memang akan melingdungi gugus fungsi yang kita inginkan. selain itu, gugus pelindung juga berbeda jika berbeda gugus fungsi yang akan dilindungi
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
BalasHapusselamat malam, terimakasih atas pertanyaannya. jika kita ingin melindugi gugus fungsi yag spesifik misalnya ada 1,2 toluena. nah kita ingin melindungi gugus OH pada posisi meta tanpa melindungi gugus hidroksi pada posisi ortonya. maka yang kita lakukan adalah kita lihat mana yang lebih reaktif pada gugus hidroksil posisi meta atau orto. jika posisi meta lebih reaktif maka kita langsug saja melakukan proteksi pada meta dengan menggunakan gugus pelindung. namun, seandainya posisi meta tidak lebih reaktif dibandingkan dengan posisi orto, namun kita tetap ingin meproteksi bagian posisi meta maka salah satu cara yang dilakukan adalah mentransformasinya menjadi gugus fungsi baru yang tidak akan menganggu terhadap formasi yang diinginkan.
Hapusmungkin itu jawaban dari saya, jika ada kesalahan saya mohon maaf, karena saya juga baru belajar. namun, kita masih sama-sama berdiskusi untuk mencari jawaban terbaik. terimakasih.
Bisa kah anda sebutkan pengaruh terjadinya gugus fungsi amina?
BalasHapusTrima kasih atas penjelasannya. saya ingin bertanya berapa pH tiol yang baik agar tiol tetap stabil? dan apa pengaruh perubahan pH pada tiol?
BalasHapusAdakah gugus pelindung lainnya yg dapat dikatakan gugus pelindung?
BalasHapus