Sintesis Organik

Gugus Fungsi

      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 yang dihasilkan masih dominan kearah alkohol (2) karena faktor kereaktifan. Agar alkohol yang dihasilkan adalah alkohol (3), gugus karbonil keton harus dilindungi dulu (misalnya diubah menjadi asetal).

Sintesis :

atau

                 Dalam sintesis (3), asetal mudah dibuat dan mudah dihilangkan, keduanya dengan hasil yang baik, tahan reagen seperti basa, nukleofil, dan agen pereduksi seperti LiAlH₄. Pada tabel 1 dibawah. Ditampilkan beberapa macam gugus pelindung yang tersedia untuk semua gugus fungsional.

Tabel  1. Gugus-gugus pelindung

Gugus	Gugus pelindung (GP)	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan GP	GP reaktif terhadap
Aldehid	Asetal
RCHO	RCH(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Keton	Asetal (ketal)
RCOR	R2C(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Asam	Ester
RCO2H	RCO2Me	CH2N2	H2/katalis Pd/C	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Et	EtOH/H+	OH-- /H2O	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2Ph	PhCH2OH/H+	H2/katalis, atau HBr	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Bu-t	H+/t-BuOH	H+	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2CCl3	Cl3CCH2OH	Zn.MeOH	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2 --	basa	asam	nukleofil	elektrofil
Alkohol	Eter
ROH	ROCH2Ph	PhCH2Br / basa	H2/katalis, atau HBr	Basa/oksidasi, elektrofil	HX nukleofil
	Asetal
	THP	DHP	H+/ H2O	Basa	asam
	MEM	ROCH2O(CH2)OMe	ZnBr2	Basa	asam
	Ester
	RCO2R’	R’COCl /piridin	NH3, MeOH	Basa/oksidasi, elektrofil	nukleofil
Fenol	eter
ArOH	ArOMe	Me2SO4 K2CO3	HI, HBr atau BBr3	Basa, elektrofil lemah	Serangan elektrofil ke cincin
	Asetal
	ArOCH2OMe	MeOCH3Cl / basa	HOAc, H2O	Basa, elektrofil lemah	Serangan elektrofil ke cincin

Amina	Amida
RNH2	RNHCOR’	R’OCCl	OH-- /H2O	elektrofil
	Uretan
	RNHCO.OR’	R’OCOCl	H2 /katalis atau HBr	elektrofil	Basa, nukleofil
	RNHCOOBu-t	t-BuOCOCl	H+	elektrofil	Basa, nukleofil
	flalimida	Anhidrida ftalat	NH2NH2	elektrofil	Basa, nukleofil
Tiol
RSH	AcSR	AcCl / basa	OH-- /H2O	elektrofil	oksidasi

• Ester t-butil sangat mudah dihidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.
• Suatu ester benzil ( seperti eter benzil atau amina ) dapat diputus dengan hidrogenolisis.
• Gugus Methylthiomethyl ( MTM ) dihapus oleh asam atau dapat dibelah dengan perak berair atau garam merkuri ( netral merkuri klorida ) yang kebanyakan eter yang stabil sebagai hasilnya.
• Logam alkali ( seperti Li ) dalam amonia cair biasanya diterapkan untuk  deproteksi benzil (Bn) eter.

• 2-(trimetilsilil)esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion fluoride.
• Ester fenasil dapat dihilangkan dengan cahaya pada panjang gelombang 308-313 nm dengan > hasil 70 % .
• 
• Misalnya, iradiasi atau pemancaran larutan buffer ester dari p-hidroksi fenasil di suhu kamar.
• Metil ester dihilangkan dengan basa. Contohnya, LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc ( t-butoxycarbonyl ) tetap utuh.
• Gugus MEM ( metoksi etoksi metil ) dapat selektif dihilangkan dengan trimetilsilil iodida dalam asetronitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester.
• Gugus metoksi metil ( MOM ) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi alkohol dan fenol.
• MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCI ( metoksi metil klorida ) atau MOMOAc ( metoksi metil asetat ).

                Senyawa karbonil dapat digunakan untuk melindungi diol, seperti pada salbutamol (4). Diskoneksi yang tepat dimulai dari ikatan C – Br, diikuti dengan proses IGF sehingga diperoleh asam salisilat sebagai material start. Reduksi asam salisilat akan menghasilkan diol (5), dan bila langsung dilanjutkan dengan brominasi, benzilalkohol akan teroksidasi kembali. Karenanya sebelum brominasi, diol dilindungi menjadi ketal dengan aseton dalam suasana asam.

Analisis :

Sintesis :

           Gugus pelindung untuk asam karboksilat adalah vital dalam sintesis peptida. Bahkan problemanya sangat jelas sekalipun hanya dipeptida. Dipeptida ester       Asp-Phe-OCH₃ (6) merupakan agen pemanis, 150 kali lebih manis dari gula tebu. Hanya satu diskoneksi yang masuk akal karena kita tahu Asp dan Phe sudah tersedia untuk material start. Tetapi, masalah utamanya adalah bagaimana kita membuat kombinasi dipeptida seperti yang diinginkan dan menghilangkan peluang terbentuknya dimer Asp-Asp, Phe-Phe, dan produk yang salah Phe-Asp. Selain itu, juga perlu diingat bahwa Asp memiliki dua gugus karboksilat. Dalam hal ini penggunaan gugus pelindung adalah jawaban yang tepat.

Analisis :

Proteksi Asp

Proteksi Phe

 Sintesis :

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :

1.    Solvolisis, yaitu penguraian oleh pelarut. Contohnya, Hidrolisis, Alkoholisis

2.   Hidrogenolisis

3.   Logam berat

4.   Ion fluoride

5.   Fotolitik

6.   Asam/basa

7.   Elektrolisis

8.   Eliminasi reduktif

9.   Beta-eliminasi

10. Oksidasi

11.  Subtitusi nukleofilik

12.  Katalis logam transisi

13.  Enzim

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.

4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum di hapus

DAFTAR PUSTAKA

http://andikaphewhe.blogspot.co.id/2014/07/sintesis-organik-gugus-pelindung.html

 http://dokumen.tips/documents/bab-v-gugus-pelindung.html