KIMIA
ORGANIK SINTESIS
GUGUS
PELINDUNG
Nesya el Hikmah
Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi
Dalam sintesis
masalah kemoselektivitas sering kali ditemukan. Misalkan, molekul ynag
direaksikan mengandung dua gugus fungsi yang reaktif padahal kita hanya
menginginkan salah satu dari dua gugus fungsi tersebut yang bereaksi. Salah satu
cara untuk mengatasi hal ini adalah dengan menggunakan gugus pelindung. Reaksi
kemoselektif artinya bahwa pereaksi hanya bereaksi dengan gugus fungsional yang
dikehendaki (tertentu) atau hanya bereaksi sampai pada tahapan tertentu atau
menghasilkan suatu produk dengan stereokimia tertentu (stereoselektif). Pada
prakteknya kemoselektivitas ini dilakukan dengan cara melindungi gugus yang tidak
dikehendaki untuk berekasi dengan suatu gugus pelindung (protecting group).
Pada akhir reaksi gugus pelindung dilepaskan dengan suatu pereaksi tertentu.
Gugus pelindung adalah
gugus yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut beraksi
dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. Deproteksi adalah
penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang
dilindungi. Berikut ini syarat-syarat pemilihan gugus pelindung :
1.
Mudah dimasukkan dan dihilangkan
2.
Tahan terhadap reagen yang akan
menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi
3.
Stabil dan hanya bereaksi dengan
pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi asli nya
4.
Gugus pelindung seharusnya tidak
mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus
Berikut ini contoh sintesis alkohol dari
ketoester :
Apabila
molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu
dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan
kondisi yang berbeda-beda.
Berikut ini tabel gugus pelindung :
Gugus
|
Gugus Pelindung
|
Penambahan
|
Penghilangan
|
Ketahanan Gugus Pelindung
|
Pereduksi Gugus Pelindung
|
Aldehid (RCHO)
|
Asetal
(RCH(OR’)2)
|
R’OH, H*
|
H*/H2O
|
Nukleofil,
basa, reduktor
|
Elektrofil,
oksidator
|
Keton
|
Asetal
(ketal)
|
H*/H2O
|
Nukleofil,
basa, reduktor
|
Elektrofil,
oksidator
|
|
Asam
(RCOOH)
|
Ester
RCOOMe
RCOOEt
RCOOCH2Ph
RCOOBu-t
RCOOCH2CC3
Anion
RCOO-
|
CH2N2
EtOH/H*
PhCH2OH/H*
H*,
t-BuOH/H
Cl3CCH2OH
Basa
|
HO*/H2O
H2,
kat atau HBr
H*
Zn.MeOH
Asam
|
Basa
lemah, elektrofil
Nukleofil
|
Basa kuat,
nukleofil, reduktor
Elektrofil
|
Alkohol
(ROH)
|
Eter
ROCH2Ph
Asetal
THP
MEM
Ester
RCOOR’
|
PhCH2Br
Basa
R’COCl
Piridina
|
H2,
kat/HBr
H*/H2O
ZnBr2
NH3, MeOH
|
Elektrofil,
basa, oksidasi
Basa
Basa
Elektrofil,
basa, oksidasi
|
HX(X-nukleofil)
Asam
Asam
Nukleofil
|
Fenol
Ar-OH
|
Eter
ArOMe
Asetal
ArOCH2Ome
|
Me2SO4
K2CO3
MeOCH3Cl
Basa
|
HI, HBr
atau BBr3
HOAc, H2O
|
Basa,
elektrofil lemah
Basa,
elektrofil lemah
|
Serangan
oleh elektrofil pada cincin
Serangan
oleh elektrofil pada cincin
|
Amina
R-NH2
|
Amida
RNHCOOR’
Uretan
RNHCOOR’
Flalimida
|
R’OCOCl
Kloroformat
R’OCOCl
Anhidrida
ftalat
|
HO-/H2O
H+/H2O
R’=CH2Ph
H2,
kat/HBr
R’=Bu-t
H+
NH2NH2
|
Elektrofil
Elektrofil
Elektrofil
|
Basa,
nukleofil
Basa,
nukleofil
|
Tiol
|
HO-/H2O
|
Elektrofil
|
Oksidasi
|
||
RSH
|
AcSR
|
RSH + AcCl
+Basa
|
HO-/H2O
|
Elektrofil
|
Oksidasi
|
Senyawa
karbonil dapat 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, benzilakohol akan teroksidasi kembali. Karenanya sebelum brominasi ,
dio dilindungi menjadi ketal dengan asetoon dalam suasana asam.
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, 150x lebih manis dari gula tebu. Hanya satu diskoneksi
yang masuk akal karena kita tahu bahwa 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 Asp-Phe. Selain itu juga perlu diingat bahwa Asp memiliki dua
gugus karboksilat. Dalam hal ini penggunaan gugus pelindung adalah jawaban yang
tepat.
DAFTAR
PUSTAKA
Bagaimana cara memilih gugus pindung yang tepat pada saat sintesis suatu senyawa organik yang membutuhkan gugus pelindug?
BalasHapusTerima kasih
terimakasih atas pertanyaannya mahra, jadi 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. dalam memilih gugus pelindung itu sendiri ada ketentuannya, yaitu :
Hapus1. mudah dimasukkan dan dihilangkan
2. tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi
3. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengenbalikan gugus fungsi aslinya
4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus
Bagaimana cara memilih gugus pindung yang tepat pada saat sintesis suatu senyawa organik yang membutuhkan gugus pelindug?
BalasHapusTerima kasih
pertanyaan ini telah dijawab diatas, terimakaisih
HapusBagaimana membedakan gugus pelindung Diol dan Tiol ? Mohon di jelaskan.. Terimakasih
BalasHapusterimakasih atas pertanyaannya nurma, cara membedakan gugus pelindung tiol dan diol yaitu dapat dilihat dari bnyaknya gugus OH yang terikat. tiol memiliki 3 gugus OH sedangkan diol memiliki 2 gugus OH
HapusApakah gugus pelindung pada senyawa karbonil hanya diol dan tiol saja , apakah ada gugus pelindung yang lain , mohon dijelaskan ? Terimakasih
BalasHapusTerimakasih atas pertanyaannya susi. proteksi gugus karbonil dapat dilakukan dengan menggunakan :
Hapus1. Asetal dan ketal : dihilangkan dengan asam
--> secara normal, pembelahan asetal asiklik lebih mudah dilakukan dibanding asetal siklik
2. Asilal – dihilangkan dengan asam Lewis.
3. Ditian – dihilangkan dengan garam logam atau agen pengoksidasi.
apakah ada pengaruh penambahan gugus pelindung pada reaksi sintesis?? Bagaimana pengaruhnya? Terimaksih
BalasHapusterimakasih atas pertanyaannya, Tidak semua reaksi sintesis memerlukan gugus pelindung, reaksi sintesis yang memerlukan gugus pelindung ini biasanya molekul-molekul yang memiliki gugus fungsi yang banyak dan sama dan ada spesifikasi penggantian gugus fungsi tertentu sehingga diperlukan gugus pelindung untuk gugus fungsi lain dalam molekul tersebut
HapusJika gugus pelindung digunakan untuk melindungi lebih dari dua gugus fungsi yang bersifat reaktif, bagaimana ya caranyaa?
BalasHapusCaranya adalah melindungi gugus fungsi yang satunya, kita mereaksikan reagen gugus pelindung itu hanya 1 kali saja sehingga akan melindungi salah satu gugus fungsi yang sama tadi itu, dan juga harus diperhatikan kesesuaian antara reagen gugus pelindung dengan gugus fungsi yang akan dilindungi. Terimakasih
HapusHalo bunda Nesya, mau tanya dong di katakan bahwa gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus, berarti apakah ada kemungkinan suatu gugus pelindung mengganggu reaksi sintesis? Mohon dijawab ya
BalasHapuskemugkinan besar tidak, karena prinsip kerja gugus pelindung tidak akan beraksi pada reaksi sintesis namun hanya melindungi gugus fungsi nya saja
HapusPada sintesis peptida diatas, gugus apa yang ingin dilingungi? jelaskan secara singkat?
BalasHapusterimakasih atas pertanyaannya, berdasarkan pemaparan diatas bahwa masalah utamanya adalah bagaimana kita membuat kombinasi dipeptida seperti yang diinginkan dan menghilangkan peluang terbentuknya dimer Asp-Asp, Phe-Phe dan produk yang salah Asp-Phe. Selain itu juga perlu diingat bahwa Asp memiliki dua gugus karboksilat. Dalam hal ini penggunaan gugus pelindung adalah jawaban yang tepat. artinya yang dilindungi yaitu gugus asam karboksilat.
Hapussaya ingin bertanya apakah pentingnya mempelajari gugus pelindung dalam kimia organik sintesis?
BalasHapusMempelajari gugus pelindung dalam sintesis organik sangat penting karena dalam kimia organik sintesis kita mengupayakan mensintesis suatu senyawa dengan mngupayakan material start mengkondisikannya dalam berbagai katalis dan reagen hingga didapat material target yang dituju. pada saat mensintesis molekul-molekul yang ada memilki berbagai gugus fungsi yang memilki sifat kromofor yang berbeda sehingga saat akan mereaksikannya dengan suatu material lainnya ditakutkan akan bereaksi dengan gugus fungsi yang bukan kita tuju, jadi penting untuk melindungi gugus fungsi lain sehingga gugus fungsi yang ingin diganti dapat direaksikan dengan baik.
HapusSaya ingin bertanya ,adakah syarat untuk gugus pelindung dari amina sekunder , jika ada berikan penjelasannya.
BalasHapusTerima kasih
terimakasih atas pertanyaannya, syarat spesifik untuk gugus pelindung amina sekunder yaitu harus bersifat basa dan nukleofil
HapusApa saja klasifikasi khusus yang terdapat pada gugus pelindung ?
BalasHapusterimakasih atas pertanyaannya, sebelumnya saya akan menjelaskan mengenai gugus pelindung. Gugus pelindung merupakan gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu agar tidak dapat bereaksi baik terhadap pereaksi maupun pelarut yang digunakan pada proses sintesis berlangsung. Dalam kajiannya, dikenal istilah deproteksi yakni penghilangan (reduksi) gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Gugus pelindung berfungsi dalam melindungi suatu gugus atau kelompok dalam sintesis organik yakni untuk menghilangkan reaksi samping yang tidak diinginkan. Dimana salah satu masalah utama dalam sintesis organik adalah munculnya reaksi samping yang tidak diinginkan. jadi klasifikasi khusus yang menyatakan bahwa suatu gugus fungsi merupakan gugus pelindung yaitu gugus tersebut tidak bereaksi baik terhadap pereaksi mauoun pelarut, dan juga setelah habis bereaksi gugus tersebut akan menjadi gugus awal yang dilindungi.
Hapuskenapa setiap gugus fungsi memiliki lebih dari satu jenis gugus pelindung??
BalasHapusadakah fungsi-fungsi tertentu dari gugus pelindung suatu gugus fungsi?
mohon penjelasannya
terimakasih
terimakasih pertanyaanya zulvia, setiap gugus fungsi memiliki banyak jenis gugus pelindung, hal ini karena setiap gugus fungsi memiliki daerah lingkungan kimia yang berbeda-beda, sehingga memungkinkan untuk terjadinya kesalahan dalam melindungi suatu gugus fungsi tersebut. Oleh karena itu, kita harus memperhatikan kembali gugus fungsi apa yang ingin kita lindungi dan hendaknya sesuaikan dengan lingkungan kimianya.
HapusSelamat malam, saya ingin bertanya bagaimana caranya apabila kita ingin menlindungi gugus fungsi yang spesifik. misalnya ada 1,2-dihidroksi toluen, bagaimana jika kita hanya ingin melindungi gugus OH pada posisi metanya tanpa melindungi gugus hidroksi pada posisi ortonya? mohon penjelasannya. terima kasih
BalasHapusTerima kasih atas pertanyaannya firdaus. Khusus untuk senyawa yang dicontohkan tersebut, yang mana senyawa 1,2 dihidroksi toluena atau 1 metil 2,3 dihidroksi benzena. Pada senyawa benzena, memiliki karakteristik yang istimewa yaitu pengaruh orto, meta dan para. Nah, untuk melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil, kita dapat menggunakan gugus pelindung yang memiliki pengaruh meta, sehingga gugus pelindung tersebut akan melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil pada benzena.
Hapusbagaimana mekanisme reaksi untuk menghilangkan gugus pelindung? apakah akan berpengaruh pada sifat senyawanya? mohon penjelasannya
BalasHapusgugus pelindung akan terlepas sendiri ketika telah dihasilkan produk akhir
HapusBisa tolong jelaskan senyawa atau gugus apa saja yang dapat dilindungi dengan gugus pelindung? Adakah syarat tertentu?
BalasHapusaldehid, keton, as.karboksilat, alkohol, fenol, amina, tiol, RSH
Hapusapakah dalam reaksi gugus pelindung ini mempengaruh laju reaksi.?
BalasHapusbisa jadi iya
Hapusapakah gugus pelindung akan mempengaruhi tahap reaksi selanjutnya dalam sintesis?
BalasHapustidak, karena Gugus pelindung merupakan gugus yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut beraksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis.
Hapusapakah gugus pelindung hanya dapat melingdungi gugus fungsi?
BalasHapusiya, karena dia tidak akan masuk dalam produk hasil reaksi
Hapusapakah disetiap mensintesis suatu senyawa harus ada gugus pelindung?
BalasHapustergantung reaksi yang berlangsung, apakah gugus fungsinya perlu dilindungi atau tidak
Hapusmengapa gugus pelindung diperlukan dalam suatu reaksi sintesis?
BalasHapuskarena apabila molekul ynag direaksikan mengandung dua gugus fungsi yang reaktif padahal kita hanya menginginkan salah satu dari dua gugus fungsi tersebut yang bereaksi, itulah sebabnya diperlukan gugus pelindung
Hapusapakah gugus pelindung hanya dapat melingdungi gugus fungsi?
BalasHapusiya, gugus pelindung akan melindungi gugus fungsi yang spesifik
Hapusbagaimana menttukan gugus pelindung?
BalasHapusdengan melihat dari gugus apa yang akan dilindungi. tabe gugus fungsi beserta gugus pelindungnya telah saya paparkan diatas
Hapus