GUGUS PELINDUNG DALAM SINTESIS SENYAWA ORGANIK
Salah satu masalah utama dalam sintesis organik
adalah penekanan reaksi samping yang tidak diinginkan. Seringkali reaksi yang
diinginkan disertai dengan reaksi di bagian lain dari molekul, terutama bila
terdapat lebih dari satu gugus fungsi. Gugus fungsi biasanya merupakan tempat
paling reaktif dalam molekul, dan mungkin sulit atau bahkan tidak mungkin untuk
mengisolasi satu gugus fungsi dari reaksi yang terjadi di reaksi lain. Oleh
karena itu, setiap sintesis yang diusulkan harus dievaluasi pada setiap langkah
untuk kemungkinan reaksi samping yang dapat menurunkan atau memodifikasi
struktur dengan cara yang tidak diinginkan. Untuk melakukan hal ini diperlukan
pemahaman tentang bagaimana variasi struktur mempengaruhi reaktivitas kimia.
Pemahaman tersebut diperoleh melalui pengalaman dan pengetahuan tentang
mekanisme reaksi dan stereokimia reaksi.
Untukmenggambarkan tujuan dan praktik melindungi
gugus dalam sintesis organik, anggaplah sintesis cis-2-okten, yang kami uraikan
dalam Bagian 13-7, harus disesuaikan untuk sintesis 5-octyn-1-ol . Kita bisa
menulis yang berikut ini:
Namun, sintesis seperti yang tertulis akan gagal
karena alkuna adalah asam yang lebih lemah daripada alkohol (Bagian 11-8), dan
anion alkinida akan bereaksi jauh lebih cepat dengan proton asam dari alkohol
daripada menggantikan ion bromida dari karbon:
Oleh karena itu, gugus hidroksil dari
4-bromo-1-butanol harus dilindungi sebelum dibiarkan bereaksi dengan garam
alkinida. Ada beberapa cara untuk melindungi gugus hidroksil, tetapi satu
metode, yang sederhana dan efektif, bergantung pada fakta bahwa
eter tak jenuh dari jenisnya sangat
reaktif dalam reaksi adisi elektrofilik (Bagian 10-4). Alkohol dengan mudah
menambah ikatan rangkap pada eter semacam itu dengan adanya katalis asam:
Senyawa yang dilindungi adalah asam yang jauh lebih lemah daripada alkuna, dan reaksi perpindahan dapat dilakukan dengan garam alkinida tanpa kesulitan. Untuk mendapatkan produk akhir, gugus pelindung harus dihilangkan, dan ini dapat dilakukan dalam larutan asam encer dengan substitusi jenis SN1 (Bagian 8-7D dan 8-7E):
Beberapa Grup Perlindungan Umum dalam Sintesis
Organik
Kelompok pelindung hidroksil (OH) dalam Sintesis
Organik
Perlindungan alkohol:
Asetil (Ac) - Dihapus oleh asam atau basa.
Benzoyl (Bz) - Dihapus oleh asam atau basa,
lebih stabil daripada gugus Ac.
Benzyl (Bn, Bnl) - Dihapus dengan
hidrogenolisis. Gugus B banyak digunakan dalam kimia gula dan nukleosida.
Ī² -Methoxyethoxymethyl ether (MEM) - Dihapus
oleh asam.
Dimethoxytrityl, [bis- (4-methoxyphenyl)
phenylmethyl] (DMT) - Dihapus oleh asam lemah. Gugus DMT banyak digunakan untuk
perlindungan gugus 5′-hidroksi dalam nukleosida, khususnya dalam sintesis
oligonukleotida.
Methoxymethyl ether (MOM) - Dihapus oleh asam.
Methoxytrityl [(4-methoxyphenyl) diphenylmethyl,
MMT) - Dihapus oleh asam dan hidrogenolisis.
p-Methoxybenzyl ether (PMB) - Dihapus oleh asam,
hidrogenolisis, atau oksidasi.
Methylthiomethyl ether - Dihapus oleh asam.
Pivaloyl (Piv) - Dihapus oleh agen asam, basa
atau reduktor. Ini secara substansial lebih stabil daripada gugus pelindung
asil lainnya.
Tetrahydropyranyl (THP) - Dihapus oleh asam.
Trityl (triphenylmethyl, Tr) - Dihapus oleh asam
dan hidrogenolisis.
Silyl ether (yang paling populer termasuk
trimethylsilyl (TMS), tert-butyldimethylsilyl (TBDMS),
tri-iso-propylsilyloxymethyl (TOM), dan triisopropylsilyl (TIPS) ethers) -
Dihapus oleh ion asam atau fluorida. (seperti NaF, TBAF (Tetra-n-butylammonium
fluoride, HF-Py, atau HF-NEt3)). Kelompok TBDMS dan TOM digunakan untuk
perlindungan fungsi 2′-hidroksi dalam nukleosida, terutama dalam sintesis
oligonukleotida.
Metil Eter - Pembelahan dilakukan oleh TMSI di
DCM atau MeCN atau Kloroform. Metode alternatif untuk membelah metil eter
adalah BBr3 di DCM
Ethoxyethyl ethers (EE) - Pembelahan lebih
sepele daripada eter sederhana mis. 1N Asam klorida
Gugus pelindung amina dalam Sintesis Organik
Perlindungan amina:
Gugus Carbobenzyloxy (Cbz) - Dihapus oleh
hidrogenolisis
Gugus p-Methoxybenzyl carbonyl (Moz atau MeOZ) -
Dihapus oleh hidrogenolisis, lebih labil dari Cbz
Kelompok tert-Butyloxycarbonyl (BOC) (Umum dalam
sintesis peptida fase padat) - Dihapus dengan pekat, asam kuat. (seperti HCl
atau CF3COOH)
9-Fluorenylmethyloxycarbonyl (FMOC) grup (Umum
dalam sintesis peptida fase padat) - Dihapus berdasarkan basa, seperti
piperidin
Gugus asetil (Ac) umum ditemukan dalam sintesis
oligonukleotida untuk perlindungan N4 dalam sitosin dan N6 dalam basa nukleat
adenin dan dihilangkan dengan pengobatan dengan basa, paling sering, dengan
amonia atau metilamin berair atau gas. Ac terlalu stabil untuk segera
dihilangkan dari amida alifatik.
Gugus benzoil (Bz) umum ditemukan dalam sintesis
oligonukleotida untuk perlindungan N4 dalam sitosin dan N6 dalam basa nukleat
adenin dan dihilangkan dengan pengobatan dengan basa, paling sering dengan
amonia atau metilamin berair atau gas. Bz terlalu stabil untuk segera
dihilangkan dari amida alifatik.
Gugus Benzil (Bn) - Dihapus dengan
hidrogenolisis
Kelompok karbamat - Dihapus dengan asam dan
pemanasan ringan.
p-Methoxybenzyl (PMB) - Dihapus oleh
hidrogenolisis, lebih labil daripada Benzyl
3,4-Dimethoxybenzyl (DMPM) - Dihapus oleh
hidrogenolisis, lebih labil daripada p-methoxybenzyl
Kelompok p-methoxyphenyl (PMP) - Dihapus oleh
Ammonium cerium (IV) nitrate (CAN)
Gugus tosil (Ts) - Dihapus oleh asam pekat (HBr,
H2SO4) & zat pereduksi kuat (natrium dalam amonia cair atau natrium
naftalenida)
Gugus Sulfonamida (Nosil & Nps) lain -
Dihapus oleh samarium iodida, tributiltin hidrida
Gugus pelindung karbonil dalam Sintesis Organik
Perlindungan gugus karbonil:
Asetal dan Ketal - Dihapus oleh asam. Biasanya,
pembelahan asetal asiklik lebih mudah daripada asetal siklik.
Asilal - Dihapus oleh asam Lewis.
Dithianes - Dihapus oleh garam logam atau
oksidator.
Gugus pelindung asam karboksilat dalam Sintesis
Organik
Perlindungan asam karboksilat:
Metil ester - Dihapus oleh asam atau basa.
Benzyl ester - Dihapus dengan hidrogenolisis.
tert-Butyl ester - Dihilangkan oleh asam, basa
dan beberapa reduktan.
Silyl ester - Dihapus oleh reagen asam, basa dan
organologam.
Orthoesters - Dihilangkan oleh asam encer ringan
untuk membentuk ester, yang dihilangkan sesuai dengan sifat ester.
Oxazoline - Dihapus oleh asam panas kuat (pH
<1, T> 100 ° C) atau alkali (pH> 12, T> 100 ° C), tetapi tidak
misalnya LiAlH4, reagen organolithium atau reagen Grignard (organomagnesium)
Gugus pelindung fosfat dalam Sintesis Organik
2-cyanoethyl - dihilangkan dengan basa ringan.
Gugus ini banyak digunakan dalam sintesis oligonukleotida.
Metil (Me) - dihilangkan oleh nukleofil kuat
e.c. thiophenole / TEA.
Kelompok pelindung alkuna terminal dalam
Sintesis Organik
propargyl alkohol dalam reaksi Favorskii,
gugus silil, terutama dalam perlindungan
asetilena itu sendiri
Perlindungan ortogonal dalam Sintesis Organik
Perlindungan ortogonal adalah strategi yang
memungkinkan deproteksi beberapa kelompok pelindung satu per satu,
masing-masing dengan serangkaian kondisi reaksi khusus tanpa mempengaruhi yang
lain. Ini diperkenalkan di bidang sintesis peptida oleh Robert Bruce Merrifield
pada tahun 1977. Sebagai bukti dari konsep deproteksi ortogonal ditunjukkan
dalam transesterifikasi fotokimia oleh trimethylsilyldiazomethane menggunakan
efek isotop kinetik:
Aplikasi Perlindungan Orthogonal Dalam Fotokimia
Karena efek ini, hasil kuantum untuk deproteksi
gugus ester sisi kanan berkurang dan tetap utuh. Secara signifikan dengan
menempatkan atom deuterium di sebelah kiri gugus ester atau dengan mengubah
panjang gelombang menjadi 254 nm monoarene lain diperoleh.
Referensi
Permasalahan
1. WISLIANA (A1C118060)
Trichloroethoxycarbonyl (Troc) group adalah gugus pelindung karbamat yang umum digunakan untuk amina. Ini juga digunakan untuk melindungi alkohol dan fenol.Proteksi
2,2,2-Trichloroethyl chloroformate (Troc-Cl) biasanya digunakan untuk melindungi amina. Bagaimanakah produk samping dari reaksi Troc-Cl?
2. BELLA VERONICA (A1C118095)
Baiklah
disebutkan bahwa gugus pelindung digunakan untuk proteksi suatu gugus
tertentu agar tidak ikut bereaksi, nah apakah gugus pelindung
tersebut akan kembali ke bentuk semula? Atau seperti apakah?
3.
RISA NOVALINA (A1C118070)
Bagaimana
cara kita dapat menentukan suatu gugus pelindung dapat digunakan dalam suatu
reaksi sintesis? Apakah ada spesifikasi khusus dari gugus pelindung dari suatu
reaksi?
4.
YUPITA SRI RIZKI (A1C118071)
Bagaimanakah
caranya agar kita bisa mengetahui dari suatu gugus fungsi tersebut merupakan
gugus pelindung?
5.
JONY ERWIN (A1C118098)
Apabila
molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu
dilindungi dengan cara yang berbeda. Pertanyaannya bisa atau tidak gugus
pelindung digunakan sekaligus untuk beberapa gugus fungsi yang sama?
6. KHUSNUL KHOTIMAH (A1C118039)
Dijelaskan pada blog ini bahwasanya pada gugus pelindung asetal pada gugus keton yang digunakan pada proses reduksi ester dijalankan dengan menggunakan reagen LiAlH4. Lalu apakah fungsi sebenarnya dari reagen LiAlH4 disini?
Komentar
Posting Komentar