KIMIA ORGANIK
SINTESIS
“GUGUS PELINDUNG”
Gugus pelindung atau gugus proteksi 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. Gugus
ini memainkan peranan penting dalam sintesis
organik multitahap..
Dalam banyak
preparasi senyawa organik, beberapa bagian spesifik pada molekul tidak dapat
bertahan pada kondisi reaksi atau pereaksi yang digunakan. Sehingga, bagian
tersebut, atau gugus, harus dilindungi.
Contohnya, litium aluminium hidrida 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. Tahapan ini disebut sebagai
deproteksi.
Gugus pelindung umum
digunakan dalam pekerjaan laboratorium skala kecil dan pengembangan awal dalam
proses produksi industri karena penggunaannya akan menambah tahapan reaksi dan
biaya material pada proses tersebut. Namun, ketersediaan unit dasar pembangun
kiral yang murah mampu menanggulangi tambahan biaya tersebut (misalnya asam sikimat untuk oseltamivir).
Dalam
sintesis masalah kemoselektivitas seringkali ditemukan. Misalkan,molekul
yang akan direaksikan mengandung dua gugus fungsi yang reaktif. Padahal kita hanya menginginkan salah satu
dari kedua gugus fungsi tersebut yang bereaksi. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan ini adalah dengan
menggunakan gugus pelindung.
Senyawa
ketoester (1) mengandung dua gugus karbonil yang berbeda
kereaktifannya. Gugus karbonil keton kereaktifannya lebih tinggi dibandingkan karbonil ester, karenanya jika senyawa
tersebut direduksi akan menghasilkan alkohol (2) bukan alkohol
(3). Untuk mereduksi ester menjadi alkohol,lazimnya
digunakan LiAlH4 dan NaBH4
sebagai reduktor.
Namun
produk yangdihasilkan masih dominan kearah alkohol
(2) karena faktor kereaktifan. Agar alcohol yang
dihasilkan adalah alkohol (3), gugus karbonil keton harus dilindungi terlebih
dahulu (misalnya diubah menjadi asetal). Salah satu reaksinya adalah
sebagai berikut:
 |
Gugus
pelindung yang baik harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1.
Mudah
dimasukkan dan mudah dihilangkan
2.
Resisten
terhadap reagen
yang akan menyerang
gugus fungsional yang tidak terlindungi
3.
Sedapat mungkin resisten terhadap berbagai macam varietas reagen.
Berikut merupakan penggolongan dari beberapa gugus
pelindung, di antaranya adalah :
Proteksi
asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester, terhadap reduksinya menjadi suatu diol
ketika gugus tersebut tidak dilindungi.
GARIS PENUNTUN 3:
Apabila
diinginkan yang berekasi adalah gugus yang kurang reaktif dari dua
gugufungsional 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).
Daftar Pustakas
Anonim. Diakses dari http://www.ilmukimia.org/2013/04/kimia-organik.html
Pada
29 September 2014 pukul 20.00 WIB.
Budimarwati.,
(2012). Diktat Kuliah Kimia OrganikSintesis.Yogyajarta: FMIPA
UNY
Firdaus. 2010. Alkil Halida. Makassar : UNHAS Press.
Sobry Khairus. Diaskes dari http://sobrykimia.com/2012/06/sintesis-organik_23.html pada 15 September 2014 pukul 15.00 WIB.
Stuart Warren. 1995. Buku Kerja untuk Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta : UGM Press.
Warren, Stuart., (1995). SintesisOrganik: PendekatanDiskoneksi. (diterjemahkanolehSamhoedi R). Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Sobry Khairus. Diaskes dari http://sobrykimia.com/2012/06/sintesis-organik_23.html pada 15 September 2014 pukul 15.00 WIB.
Stuart Warren. 1995. Buku Kerja untuk Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta : UGM Press.
Warren, Stuart., (1995). SintesisOrganik: PendekatanDiskoneksi. (diterjemahkanolehSamhoedi R). Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Pengunaan gugus pelindung adalah untuk mencapai suatu kemoselektivitas,yang ingin saya tanyakan apa pentingnya suatu reaksi mencapai suatu kemoseletivitas? Terimakasih
BalasHapusKemoselktifitas adalah memilih untuk dapat mereaksikan salah satu gugus fungsional dari dua gugus yang berada pada satu molekul. Dalam sintesis, masalah kemoselektifitas seringkali di temukan, misalnya pada suatu senyawa atau molekul yang memiliki dua gugus fungsi reaktif secara langsung, padahal kita hanya menginginkan salah satu dari kedua gugus fungsi tersebut yang bereaksi.Maka, faktor kemoselektifitas adalah salah satu faktor yang harus di pertimbangkan.
HapusJelaskan bagaimn proses terbntuknya gugus fungsi karbonil
BalasHapusgugus fungsi karbonil merupakan gugus fungsi rangkap dua antara C dan O ( C=O) yang mana dapat terdiri dari turunan aldehid, keton, asam karboksilat dan ester.
Hapussalah satu reaksi pembntukkan gugus karbonil adalah oksidasi alkohol primer menghasil aldehid, dan lanjutannya menghasilkan asam karboksilat. sedangkan oksidasi alkohol sekunder menghasilkan keton.
mekanisme reaksinya dapat di terapkan konsep reaksi eliminasi dengan pembentukkan ikatan rangkap dari ikatan tunggal. Pengoksidasi yang biasanya di gunakan adalah KMnO4 dan K2Cr2O7. KmnO4 merupakn oksidator kuat, sedangkan K2C2O7 merupakan oksidator lemah.
berdasarkan tabel gugus pelindung, apa yang dimaksud dengan penambahan dan penghilangan ? terimakasih.
BalasHapusPenambahan pada tabel gugus pelindung, berarti reagen yang akan di reaksikan , sedangkan penghilangan adalah mekanisme hidrolisis atau deprotonasi suatu senyawa intermediet untuk mencapai kestabilan.
Hapussalah satu contohnya adalah pada gugus aldehid, gugus pelindung pada gugus aldehid adalah asetal sedangkan reagen yang harus di tambahkan adalah suatu alkohol dalam suasana asam dan di lanjutkan dengan hidrolisis air dalam suasana asam juga.
jelaskan kapan kita bisa menggunakan gugus pelindung diol atau tiol?
BalasHapusGugus tiol merupakan analog sulfur gugus hidroksil (-OH) yang ditemukan pada alkohol. Oleh karena sulfur dan oksigen berada dalam golongan tabel periodik yang sama, ia memiliki sifat-sifat ikatan kimia yang mirip. Seperti alkohol, secara umum, ia akan terdeprotonasi membentuk RS− (disebut tiolat), dan secara kimiawi lebih reaktif dari bentuk tiol terprotonasi RSH. Kimia tiol berhubungan dengan kimia alkohol: tiol membentuk tioeter, tioasetal, dan tioester, yang beranalogi dengan eter, asetal, dan ester. Lebih jauh lagi, gugus tiol dapat bereaksi dengan alkena, membentuk tioeter.
HapusKeasaman Atom sulfur tiol lebih nukleofilik daripada atom oksigen pada alkohol. Gugus tiol bersifat sedikit asam dengan pKa sekitar 10 sampai 11. Dengan keberadaan basa, anion tiolat akan terbentuk, dan merupakan nukleofil yang sangat kuat. Gugus dan anion ini dapat dengan mudah teroksidasi oleh reagen seperti bromin, menghasilkan disulfida (R-S-S-R).
jadi, tiol dan diol sebenarnya merupakan dua gugus fungsi yang berasal dari turunan gugus alkohol, hanya saja perbedaan atom yang di ikat oleh H yaitu S (S-H / Tiol) dan (O-H/ diol). Tiol lebih bersifat nukleofilik, artinya di gunakan untuk menyerang karrbokation yang memiliki ikatan kompleks atau kuat, sedangkan diol dapat di gunakn sebagai gugus pelindung yang lembut.
Mohon dijelaskan tentang senyawa sedatif dan trankulaser ? Terimakasih
BalasHapusSedativa adalah senyawayang dapat menurunkan kereaktifan suatu molekul. Contohnya, menurunkan aktifitas, dan menenangkan pengguna suatu obat.Keadaan sedasi juga merupakn efek samping dari banyak obat yang khasiat utamanya tidak menekan SSP,misalnya antikolinergik.
HapusTranquilizer (Trankulaser),disebut juga ataraktika atau anxiolitika,adalah suatu senyawa obat yang termasuk sedatif ringan atau senyawa yang dapat menurunkan kereaktifan suatu molekul yang bersiaf lemah ( mudah direaksikan). Misalnya, terkhusus untuk zat-zat benzodiazepine,dapat menekan SSP dengan khasiat sedative dan hippnotisnya,dan selain itu juga berdaya anxiolitis,antikonvulsif,dan relaksasi otot.Kerja anxiolitis tidak tergantung pada daya sedative,malah tranquilizer yang ideal hendaknya berefeksedatifseringan mungkin.pada penggunaan jangka panjang,benzodiazepine juga dapat menimbulkan kebiasaan dan ketergantungan,tapi lebih ringan dari hipnotika lainnya.Pada over dose jarang sekalimenimbulkan depresi pernafasandankardiovaskuler,atau koma faal,bilatidak dikombinasi dengan obat-obat lain yang menekan SSP.Karenakeamanannya yang besar,maka obat ini praktis sudah mendesak tuntas barbiturate sebagai obat tidur dan penenang pada keadaan neurotis,seperti gelisah,takut dan stress.
Berikan contoh gugus pelindung pada alkohol dan penjelasannya dgn bahasa sendiri agar mudah dipahami dan dimengerti
BalasHapusContoh Gugus pelindung pada alkohol adalah pada senyawa dua hidroksi empat bromo butana yang mana, gugus brom dari senyawa butana tersebut akan sintesis menjadi atom C4 yang mengandung gugus OH, R' dan R". sedangkan pada gugus tersebut terdapat juga gugus hidroksi pada C2, jadi untuk mensintesis senyawa tersebut, dapat digunakan gugus pelindung ester siklik pentena, dalam suasana asam. elektron phi pada rangkap ester siklik dapat diserang oleh hidroksi dari 2 hidroksi 4 bromo butana, sehingga atom H dari atom C2 akan di gantikan oleh ester siklik (OR), sedangkan gugus Br akan direaksilan menjadi pereaksi grignard (MgBr), lalu dengan penambahan gugus karbonil (keton), gugus grignard akan digantikan oleh R2CO, yang kemudian dalam suasana asam akan menjdi R2COH.
Hapusapa yang dimaksud garis penuntun 3 dalam sintesis organik terhadap gugus pelindung?
BalasHapusDalam analisis sintesis senyawa organik ada sekitar 7 buah garis penuntun yang dapat di gunakan sebagai panduan yang membantu kita dalam melakukan suatu sintesis senyawa organik. salah satunya adalah garis penuntun 3.
HapusGARIS PENUNTUN 3 membahasas tentang gugus pelindung.
misalnya, dalam suatu senyawa , Apabila diinginkan yang berekasi adalah gugus yang kurang reaktif dari dua gugufungsional 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.
Jelaskan bagaimana melindungi gugus fungsional yang mirip dalam suatu senyawa!
BalasHapusDalam kenyataannya, jarang sekali di temukan suatu senyawa sebgai reagen sintesis memiliki satu gugus fungsi yang reaktif,karena dalam suatu senyawa komplek terdapat beberapa gugus reaktif yang sama atau salah satunya lemah. namun, yang kita inginkan bereaksi adalah yang gugus fungsi yang lemah. maka, dpat di terapkan konsep kemoselktifitas ( pemilihan gugus yang akan direaksikan) dengan penamabahan suatu gugus pelindung yang sesuai.
HapusBaik terimakasih penjelasannya, disini saya akan menanyakan bagaimana menghilangkan suatu gugus pelindung atau deproteksi? terimakasih :)
BalasHapusCara untuk menghilangkan gugus pelindung adalah salah satunya dengan mereaksikannya dengan H2O atau pereduksi LiH4Na dan NaBH4.
Hapussalah satu contohnya adalah menghilangkan gugus ester siklik pada gugus ( O-ester siklik). maka, dapat di gunakan H2O yang mana, O dari akan bereaksi dengan H dari air dan OH akan mengikat estersiklik kembali.
apabila di harapakan gugus alkohol dari karbonil, maka dapat di lakukan dengan reaksi reduksi.
Dapatkan anda menjelaskan gugus-gugus pelindung dari gugus karbonil, asam karboksilat, dan fosfat
BalasHapusGugus pelindung memiliki keselektifan masing-masing gugus fungsi. Dapat di bagi dari beberapa gugus fungsi yaitu Aldehid (gugus pelindungnya : asetal), keton ( ketal), asam ( ester) dan alkohol ( eter).
HapusTerimaksih atas materinya. Disini saya ingin bertanya dapatkah anda jelaskan secara ringkas bagaimana pengaruh penambahan gugus pelindung pada reaksi sintesis?
BalasHapusPengaruh penambahan gugus pelindung pada reaksi sintesis organik yaitu dapat di peroleh suatu produk ( material start) dengan mudah dan sesuai. karena, gugus fungsi yang di sintesis telah sesuai dengan prinsip dan teorinya. Gugus pelindung dapat melindungi gugus yang tidak di harapkan bereaksi.
HapusReaksi proteksi asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester menggunakan LiAlH4. Apa fungsi dari reagen tsb?
BalasHapusFungsi dari reagen LiAlH4 adalah sebagai reagen pereduksi atau bersifat sebagi oksidator, sehingga senyawa tersebut dapat bersifar reversibel kembali.
Hapusbaiklah trimakasih atas materi yang disampaikan,sangat bagus sekali , namun yang ingin saya sampaikan apa saja yang mempengaruhi perlindungan pada amina? trimakasih
BalasHapusGugus pelindung amina atau Perlindungan Nitrogen terus menarik banyak perhatian dalam berbagai bidang kimia, seperti peptida, nukleosida, polimer dan sintesis ligan. Tetapi, dalam beberapa tahun terakhir,sejumlah gugus pelindung nitrogen telah digunakan sebagai pembantu kiral. Dengan demikian, desain baru, lebih ringan dan metodenya lebih efektif untuk perlindungan nitrogen masih aktif dalam topik sintesis kimia.
HapusGugus pelindung Imida dan amida
: Kelompok ftalimida telah berhasil digunakanuntuk melindungi gugus amino. Pembelahan dari N - alkilftalimida (1,81) mudah dilakukandengan hidrazin, dalam larutan panas atau dalam dingin untuk waktu yang lama untuk memberikan 1,82 dan amina. Basa -
katalis hidrolisis N - alkilftalimida 1.81 juga memberikan yang sesuai amina
Menurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??
BalasHapusGugus pelindung yang baik untuk proteksi amina adalah karbamat(uretan) : Gugus pelindung asam amino paling baik yaitu diperoleh dari pembentukan gugus pelindung karbamat (uretan).
HapusHalo mba Nurma, materinya bagus nih. Tapi saya masih bingung nih, kalau kita pakai gugus pelindung, kira-kira mempengaruhi laju reaksi sintesis nya gak ? Mohon dijawab ya terimakasih
BalasHapusIya, benar sekali. Jika kita membicarakan kinetika, pengaruh adanya gugus pelindung..maka, dapat mempengaruhi laju reaksi karena terjadinya pembentukkan intermediet sebelum senyawa product di hasilkan, biasanya juga dapat di terapkan atau ada hubungan yang singkron dengan reaksi radikal berantai.
HapusMenurut saudari, bagaimana penghilangan gugus pelindung yang terjadi karena eliminasi reduktif?
BalasHapusPenghilangan gugus pelindung dengan eliminasi redukktif dapat terjadi dengan penambahan reagen reduktor (pengoksidasi) misalnya, oksidasi gugus Hidroksi menjadi keton kembali dengan penambahan KMnO4 atau Cr2O7, sehingga gugus pelindung lepas kembali.
HapusBagaimana penggunaan gugus pelindung tiol dan diol?? Mohon penjelasannya
BalasHapusGugus pelindung tiol dan diol merupakan dua gugus gugus pelindung yang berbeda. Gugus tiol merupakan analog sulfur gugus hidroksil (-OH) yang ditemukan pada alkohol. Oleh karena sulfur dan oksigen berada dalam golongan tabel periodik yang sama, ia memiliki sifat-sifat ikatan kimia yang mirip. Seperti alkohol, secara umum, ia akan terdeprotonasi membentuk RS− (disebut tiolat), dan secara kimiawi lebih reaktif dari bentuk tiol terprotonasi RSH. Kimia tiol berhubungan dengan kimia alkohol: tiol membentuk tioeter, tioasetal, dan tioester, yang beranalogi dengan eter, asetal, dan ester. Lebih jauh lagi, gugus tiol dapat bereaksi dengan alkena, membentuk tioeter.
HapusKeasaman Atom sulfur tiol lebih nukleofilik daripada atom oksigen pada alkohol. Gugus tiol bersifat sedikit asam dengan pKa sekitar 10 sampai 11.
Bagaimana cara penghilangan gugus pelindung dengan cara hidrogenolisis?
BalasHapusPenghilangan gugus pelindung dapat di lakukan dengan cara Hidrogenolisis yakni terjadinya reaksi reduksi ( penambahan Hidrogen ) dengan bantuan Oksidator NaLiH4.
HapusGugus pelindung yg baik itu sperti apa ya?
BalasHapusSeperti yang saya paparkan di atas mbak.
HapusMaksudnya, gugus Pelindung yang baik adalah gugus yang kemoselektifitas dan mudah lepas tanpa product samping yang kurang stabil.
sebutkan gugus pelindung untuk karbonil?
BalasHapusGugus pelindung untuk Karbonil adalah seperti Tiol dan Diol.
Hapus