Total Sintesis, Reagen , dan Halogenasi Senyawa Bahan Alam

Reagents and Strategies for the Total Synthesis of Halogenated Natural Products

              Materi yang kedua ini adalah mengenai tentang reagen dan strategis dari total sintesis halogenasi senyawa bahan alam. Senyawa bahan alam khususnya metabolit sekunder sangat banyak khasiatnya. Yang menjadi masalahnya sekarang adalah, bagaimana senyawa itu dapat dibuat dari alam, atau sering disebut dengan Biogenetic. Senyawa bahan alam baik itu metabolit sekunder dan primer, mempunyai struktur yang kompleks atau rumit, namun mereka mempunyai khasiat yang luar biasa. Maka dari itu, sebagai seorang saintist kimia untuk mencari strategis dan reagen untukk sintesis dari halogenasi senyawa bahan alam.
Contohnya saja yang sederhana yaitu, Urea dengan struktur (NH2)2CO. urea ini dapat disintesis dengan menggunakan amoniak dan karbon dioksida yang sangat mdah dijumpai di laboratorium.
Halogenasi merupakan suatu reaksi kimia yang melibatkan penambahan satu atau lebih halogen pada suatu senyawa atau material. 

Contoh senyawa Bahan alam yang terhalogenasi


Dengan adanya halogen dalam senyawa bahan alam, dapat meningkatkan efeksitivitas senyawa tersebut. Dimana, halogen dalam jumlah yang  sedikit dalam tubuh makhluk hidup dapat menyebabkan reaksi yang luar biasa.
Pendekatan yang paling sederhana dalam melakukan sintesis adalah:
1.      Ketersediaan bahan di laboratorium yang mudah dan sederhana
2.      Metode atau cara membuatnya yang paling ekonomis
3.      Memastikan atau menentukan produk yang kita hasilkan dengan menggunakan berbagai instrument.
Contoh reaksi enantioselective halogenasi dari litelature Henry et al.
Reaksi diatas merupakan reaksi enantioselektive halogenasi dimana (Pd(MeCN)4)(BF4)2 0,1 mol, merupakan katalis yang digunakan. Sedangkan maksud dari 84 % e.e menunjukkan seberapa banyak yang terbentuk dan sebaliknya. Pembentukan reaksi yang terjadi melalui reaksi adisi markonikov.

Sintesis total (total sintesis)

Merupakan sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana). Contoh total sintesis pada  total sintesis dari Galbulimima Alkaloid GB 13.

Disini akan disintesis Galbulimima yang diisolasi dari kulit batang Galbulimima belgraveana dengan struktur pada no. 3 , proses total sintesisnya sebagai berikut: 

Senyawa keton no. 1 disintesis dengan cara Birch reduction of 2,5-dimethoxybenzoic acid, mengikuti reaksi alkylation with 3-methoxybenzyl bromide, yang ditunjukkan pada gambar 4. Acid-catalyzed electrophilic cyclization dari gambar 4 the tricyclic ketone 5, which on decarboxylation and protection pada gambar 1
Diazo transfer pada 1 diikuti dari irradiation in the presence of bis-(trimethylsilyl)amide led to ring contraction dengan concomitant carbonyl extrusion, yang digambarkan pada no.  7. Dehydration to the nitrile diikuti dari selenation kemudian set the stage for a highly diastereoselective ytterbium-catalyzed Diels-Alder reaction, yang diberikan setelah reduction and protection, the pentacyclic intermediate 2.
Intermediate 2 terlihat mempunyai 2 carbons yang tidak ada hubungannya, the merah nitrile dan carbon biru dalam cincin aromatik. faktanya, karbon biru telah dibawa sepanjang jalan, terlihat seperti α-methyl group pada cincin piperidine. Birch reduksi dari  2 deleted the now-superfluous nitrile, dan direduksi pada cincin aromatik, didapat, setelah hydrolysis, the enone 10. Eschenmoser fragmentation dari intermediate epoxy ketone kemudian diberikan pada keto alkyne 11. Selanjutnya,  condensation kondensasi dengan hydroxylamine diikuti dengan reduction proceeded dengan  spectacular (but anticipated) stereocontrol, to establish 3 stereogenic centers dari cincin trisubstituted piperidine . Oxidation dari 12 kemudian akan dihasilkan  enone 3.


 Sumber Pustaka :
Lewis,N dan Matthew M. McLachlan. 2003. The Total Synthesis of the Galbulimima                           Alkaloid GB 13. J. AM. CHEM. SOC.2400-2401.
Treitler, D. S. 2012. Reagents and Strategies for the Total Synthesis of Halogenated Natural                  Products. Columbia University.

24 komentar:

  1. Bagaimana total sintesis pada senyawa kompleks?? Bisakah saudari jelaskan

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih sebelumnya, namun senyawa kompleks yang bagaimana yang dimaksud oleh saudari? , karena total sintesis yang dimaksud disini adalah sintesis lengkap dari senyawa kimia organik yang mempunyai struktur kompleks seperti senyawa pada bahan alam yang telah dijelaskan diatas maupun senyawa sederhana. sedangkan senyawa kompleks merupakan senyawa yang mengandung atom logam dan ligannya. mungkin untuk sintesis senyawa kompleks mempunyai cara tersendiri, hal ini dikarenakn pada senyawa kompleks mempunyai atom logam di pusatnya. terimakasih.

      Hapus
  2. Pada Contoh reaksi enantioselective halogenasi dari litelature Henry et al. Itukan jika dengan reagen Li-X atau Cu-X (X=Cl atau Br) kenapa pada reagen yg menggunakan Br % menghasilkannya lebih besar dibandingkan yang Cl? Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. hal ini dikarenakan pada saat menggunakan reagen Cl, hasil atau produk yang didapat terdapat gugus hidroksil atau alkohol, sedangkan pada reagen Br, produk yang didapat merupakan suatu alkil halida. namun, produk yang lebih banyak disini adalah dengan menggunakan Br, hal ini dikarenakan pada reagen Cl yang menghasilkan produk alkohol memungkinkan untuk terjadinya penataan ulang, sehingga hasil produk nya relatif lebih rendah dengan produk yang dihasilkan oleh reagen Br.

      Hapus
  3. Pada Contoh reaksi enantioselective halogenasi dari litelature Henry et al. Itukan jika dengan reagen Li-X atau Cu-X (X=Cl atau Br) kenapa pada reagen yg menggunakan Br % menghasilkannya lebih besar dibandingkan yang Cl? Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. hal ini dikarenakan pada saat menggunakan reagen Cl, hasil atau produk yang didapat terdapat gugus hidroksil atau alkohol, sedangkan pada reagen Br, produk yang didapat merupakan suatu alkil halida. namun, produk yang lebih banyak disini adalah dengan menggunakan Br, hal ini dikarenakan pada reagen Cl yang menghasilkan produk alkohol memungkinkan untuk terjadinya penataan ulang, sehingga hasil produk nya relatif lebih rendah dengan produk yang dihasilkan oleh reagen Br.

      Hapus
  4. Bagaimana penerapan hukum markonikov dan anti markonikove dalam sintesis total bahan alam ya? Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. penerapan hukum markonikov dan antimarkonikov pada sintesis total bahan alam adalah dalam melakukan reaksi adisi suatu senyawa alkena yang tak simetris yang memungkinkan untuk terbentuk 2 produk dengan hasil yang berbeda. biasanya, dengan aturan markonikov ini satu produk bisa menghasilkan produk yang lebih melimpah dari produk lain. karena bahan alam mempunyai senyawa yang sangat berkhasiat, maka dengan mengikuti aturan makronikov dalam sintesis senyawa bahan alam, kita bia menghasilkan produk yang banyak dengan energi yang lebih rendah.

      Hapus
  5. mengapa kita harus mengetahui reaksi sintesis total pada suatu sintesis bahan alam ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. karena reaksi sintesis total merupakan suatu reaksi lengkap dalam hal sintesis senyawa bahan alam yang lebih kompleks. dengan reaksi sintesis total pada senyawa bahan alam kita bisa mengetahui tahapan sintesis bahan alam dengan menggunakan material start dan reagen yang lebih sederhana dan menggunakan energi yang rendah, dan dapat menghasilkan produk yang melimpah

      Hapus
  6. Bagaimana pengaruh keelektronegatifan terhadap reaksi halogenasi pada sintesis total bahan alam?

    BalasHapus
    Balasan
    1. kereaktifan berpengaruh terhadap reaksi halogenasi pada sintesis total bahan alam, yaitu semakin reaktif maka akan semakin mudah suatu senyawa halogen untuk memutus ikatan rangkap dua pada senyawa alkena, sehingga dapat menghasilkan suatu produk alkil halida.

      Hapus
  7. Reaksi apa yang terjadi, pada saat pengubahan suatu alkena menjadi epopsida, seperti pada contoh yang telah saudara paparkan di atas ya? Terimakasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih , namun sepertinya pada materi saya diatas. tidak dipaparkan tentang reaksi antara alkena menjadi epoksida. namun, reaksi yang terjadi pengubahan alkena menjadi epoksida adalah reaksi antara alkena dengan asam peroksibenzoat dalam pelarut CHCL3 yang melibatkan serah terima oksigen dari asam peroksi langsung kepada alkena, sehingga terbentuklah epoksida.

      Hapus
  8. Bagaimana total sintesis yang terjadi pada urea?
    Dan bagaimana jika pada saat sintesis ammonia yang digunakan berlebih?

    BalasHapus
    Balasan
    1. total sintesis yang terjadi di urea adalah pertama terjadi diskoneksi antara ikatan amina dengan gugus karbonil. gugus amina dapat diperoleh dari amonia sedangkan gugus karbonil dapat digantikan dengan karbondioksida. selanjutnya direaksi amonia dan karbon dioksida sehingga menghasilkan amonium karbamat, selanjutnya amonium karbamat mengalami dehidrasi terbentuklah urea. namun akibat adanya penambahan amonia yang berlebih, maka kemungkinan senyawa urea yang dihasilkan juga berlebih. itu tergantung dari perhitungan stoikiometrinya. terimakasih.

      Hapus
  9. Bagaimana pengaruh keelektronegatifan terhadap reaksi halogenasi sintesis total bahan alam?

    BalasHapus
    Balasan
    1. mungkin pertanyaannya hampir sama dengan saudari mutiara azzah. jadi, kereaktifan berpengaruh terhadap reaksi halogenasi pada sintesis total bahan alam, yaitu semakin reaktif maka akan semakin mudah suatu senyawa halogen untuk memutus ikatan rangkap dua pada senyawa alkena, sehingga dapat menghasilkan suatu produk alkil halida.

      Hapus
  10. Reaksi yang bagaimanakah yang dapat menunjukan telah terjadinya halogenasi Senyawa bahan alam?

    BalasHapus
    Balasan
    1. reaksi yang menghasilkan senyawa yang tersubsitusi banyak atom halogen

      Hapus
  11. Apa yang dimaksud reaksi adisi markonikov ?

    BalasHapus
  12. bagiamana cara kita agar dapat membuat sintesis total?

    BalasHapus
    Balasan
    1. total sintesisn disini maksudnya adalah sintesis lengkap dari senyawa bahan alam. kalau ingin membuat sintetis total,ya kita harus membuat tahapan sintesis yang benar-benar lengkap dari pertama material start sampai menghasilkan suatu senyawa.

      Hapus
  13. Reaksi Halogenasi bahan alam ini biasanya digunakan untuk senyawa yang bagaimana?

    BalasHapus

Total sintesis Eusiderin

Total Synthesis of  Eusiderin Baik masih mengenai total sintesis, kali ini kita akan membahas total sintesis dari eusiderin. Eusiderin mer...