myblog: kimia organik sintesis-total sintesis senyawa bahan alam

KIMIA ORGANIK SINTESIS

TOTAL SINTESIS SENYAWA BAHAN ALAM (EPOTILON)

Nesya el Hikmah

Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi

Pada pertemuan kali ini akan dibahas mengenai total sintesis senyawa bahan alam. Baik, sebelum masuk ke materi sebenarnya total sintesis itu apa sih ? senyawa bahan alam itu yang bagaimana sih ? well, yuk dibaca dulu...

Sebenarnya pengertian dari senyawa bahan alam sendiri adalah hasil metabolisme suatu organisme hidup (tumbuhan, hewan, sel) berupa metabolit primer dan sekunder. Sedangkan pengertian dari kimia bahan alam merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang membahas tentang senyawa-senyawa kimia yang terdapat dalam bahan alam baik dari tanaman atau hewan. Sebenarnya senyawa kimia yang biasa kita jumpai seperti karbohidrat, lipid, vitamin dan asam nukleat termasuk dalam bahan alam, namun ahli kimia memberikan arti yang lebih sempit tentang istilah bahan alam yakni senyawa kimia yang berkaitan dengan metabolit sekunder saja seperti alkaloid, terpenoid, golongan fenol, feromon dan sebagainya.

Senyawa-senyawa metabolit sekunder itu, meskipun tidak sangat penting bagi eksistensi suatu individu, tetapi sering berperan bagi kelangsungan hidup suatu spesies dalam perjuangan menghadapi spesies-spesies lain. Sebagai contoh pada tumbuhan, senyawa metabolit sekunder biasa digunakan sebagai senjata penangkal serangan hama dan penyakit. Sedangkan pada hewan, senyawa metabolit sekunder seperti feromon digunakan sebagai zat penarik sex. Sejauh ini telah diketahui bahwa tumbuhan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih banyak dibandingkan hewan.

1. Isolasi, penentuan struktur, sintesis dan biosintesis senyawa organik bahan alam.

2. Sifat dan fungsi biologis senyawa alam meliputi aspek farmakologi dan biokimia.

3. Minyak atsiri dan rempah-rempah.

4. Pengembangan metode analisis dan aplikasinya pada bahan alam.

5. Bioteknologi termasuk kultur jaringan atau sel dalam produksi senyawa alam, rekayasa DNA, serta teknologi tumbuhan obat dan rempah.

6. Pengunaan bahan alam dalam media pembelajaran.

Sintesis (berasal dari bahasa Yunani syn = tambah dan thesis = posisi) yang biasanya berarti suatu integrasi dari dua atau lebih elem yang ada yang menghasilkan suatu hasil baru. Istilah ini mempunyai arti luas dan dapat digunakan ke fisika, ideologi, dan fenomenologi. Ada beberapa jenis sintesis diantaranya:

1. Sintesis organik adalah konstruksi molekul organik melalui proses kimia. Molekul-molekul organik sering memiliki tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa-senyawa anorganik, oleh karena itu sintesis senyawa-senyawa organik telah berkembang menjadi salah satu aspek kimia organik yang paling penting. Ada dua bidang penelitian dalam bidang kimia organik secara umum - sintesis total dan metodologi.

2. sintesis kimia adalah suatu proses reaksi yang bertujuan untuk memperoleh suatu produk kimia, ataupun beberapa produk. Sintesis terjadi berdasarkan peristiwa fisik dan kimia yang melibatkan satu reaksi atau lebih. Sintesis kimia adalah suatu proses yang dapat direproduksi selama kondisi yang diperlukan terpenuhi.

Awal dari sintesis kimia dimulai dengan pemilihan suatu senyawa kimia yang biasa dikenal dengan sebutan reaktan. Biasanya Proses ini membutuhkan pengadukan dan dilakukan dalam labuh reaksi sederhana. Beberapa reaksi membutuhkan prosedur tertentu sebelum menghasilkan produk yang diinginkan. Jumlah produk yang dihasilkan dalam suatu sintesis kimia dikenal dengan istilah perolehan reaksi. Umumnya, perolehan reaksi dinyatakan sebagai berat dalam satuan gram atau sebagai persentase dari jumlah produk yang secara teoritis dapat dihasilkan. Dalam suatu sintesa kimia, terdapat kemungkinan adanya reaksi samping yang menghasilkan produk yang tidak diinginkan. Reaksi samping menyebabkan turunnya perolehan produk yang diinginkan. Bila menginginkan produk dengan kemurnian yang tinggi, tahap pemurnian perlu dilakukan dengan melakukan proses pemisahan.

Reaksi antara fenilhidrazina bersubstituen dengan aldehida atau keton pada awalnya menghasilkan fenilhidrazon, yang kemudian akan berisomerisasi menjadi enamina. Setelah protonasi, reaksi penataan ulang 3,3-sigmatropik tejadi, dan menghasilkan imina. Imina yang dihasilkan akan membentuk aminosetal siklik (amina), yang di bawah kondisi asam akan mengeliminasi amonia, menghasilkan indola aromatik.

Total sintesis merupakan proses modifikasi senyawa sederhana yang sudah tersedia di laboratorium untuk menghasilkan senyawa yang diinginkan. Total sintesis ini bertujuan untuk memproduksi serta memperbanyak senyawa-senyawa yang dibutuhkan oleh makhluk hidup yang dilakukan di laboratorium,. Sintesis total merupakan sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana). Sintesis total pertama senyawa organik dilakukan pada abad 19 oleh Kolbe dengan berawal dari karbon dan sulfur ,yang diperlihatkan pada gambar berikut :

Berikut dilampirkan salah satu contoh senyawa bahan alam dalam total sintesis nya, dimana senyawa bahan alam terpilih yaitu epotilon :

Mekanisme dari reaksi tahap kedua penjelasannya adalah sebagai berikut.

Pada mekanisme reaksi diatas senyawa direaksikan dengan Natrium heksametildisilazida atau disebut juga dengan Sodium bis(trimethylsilyl)amide. Atom N pada NaHMDS yang bermuatan parsial negative menyerang atom karbon bermuatan positif, sehingga mengadisi ikatan rangkap dan atom O menjadi kekurangan electron. Atom O kemudian engikat atom Na sehingga terbentuk produk sementara seperti pada gambar. Kemudian terjadi deprotonasi untuk menghilangkan NaHMDS dan reaksi lebih lanjut dengan Metil Iodida sehingga terbentuk produk akhir seperti gambar dibawah ini.

Berikut ini juga akan dilampirkan salah satu contoh total sintesis dari seyawa epotilon dari S.J.Danishefsky. Kelompok ini memperlihatkan sintesis totalnya dengan beberapa konsep original dan luar biasa. Sintesis masing-masing fragmen, khususnya pembentukan pusat stereo telah dilakukan. Danishefsky, dkk. menganalisis retrosintesis dari epotilon dalam tiga tahapan: makrolaktonisasi, metatesis, dan reaksi-makroaldol. Reaksi-makroaldol yang stereoselektif adalah segmen tiazol 7 dibuat dari (R)-glisidol di dalam sintesis total pertama yang merupakan cikal bakal pusat stereo 15. Berikut ini total sintesis epotilon A (1) dan B (2) dengan strategi makroaldol danishefsky dkk.

DAFTAR PUSTAKA

Muharram. 2009. “strategi sintesis total senyawa epotilon : suatu senyawa aktif baru yang potensial sebagai antikanker”. Jurnal chemica. Vol 10, No 2.

http://rauansfendi.blogspot.co.id/2010/01/sintesis.html

http://organiccemistry.blogspot.co.id/2011/03/senyawa-bahan-alam.html

http://zummulkisthi.blogspot.co.id/2016/05/total-sintesis-epotilon.html