GUGUS PELINDUNG
Dalam
sintesis masalah kemoselektivitas seringkali ditemukan. Misalkan molekul yang
akan disintesis memiliki dua gugus fungsi yang reaktif sedangkan yang kita
inginkan hanya salah satu dari kedua gugus fungsi saja yang bereaksi atau
misalkan molekul yang akan disintesis memiliki dua gugus fungsi yang berbeda
kereaktifannya namun kita menginginkan gugus fungsi yang bereaksi lebih kecil
reaktivitasnya. Permasalahan ini dapat diatasi dengan penambahan 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.
Gambar
diatas merupakan proteksi asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester,
terhadap reduksinya menjadi suatu diol ketika gugus tersebut tidak dilindungi.
Pemilihan
gugus pelindung, memiliki beberapa syarat yakni :
1. Mudah
dimasukan 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.
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.
Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.
Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.
Agar
dapat lebih memahami bagaimana mekanise kerja gugus pelindung dapat dilihat
contoh berikut ini:
Contoh
sintesis alkohol dari ketoester:
contoh lainnya yakni :
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 denagntrimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester
Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alcohol dan fenol.
MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (Metoksi Metil Clorida) atau MOMOAc (Metoksi Metil Asetat).
Beberapa Gugus
Pelindung Yang Umum Pada Sintesis Organik
Contoh soal dan
penyelesaiannya
Bagaimana cara mengubah
struktur (a) menjadi (b) dengan melibatkan gugus pelindung?
Jawaban
Analisis retrosintesis
:
Sintesis :
DAFTAR
PUSTAKA
Sitorus, Marham. 2008. Kimia Organik Fisik. Graha Ilmu.
Yogyakarta.
Warren,
Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan
Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta:
Gadjah Mada University Press
https://www.scribd.com/doc/142126475/Gugus-Pelindung
http://andikaphewhe.blogspot.co.id/2014/07/sintesis-organik-gugus-pelindung.html
http://andikaphewhe.blogspot.co.id/2014/07/sintesis-organik-gugus-pelindung.html
http://nurainimaghviroh.blogspot.co.id/2016/04/v-behaviorurldefaultvmlo.html
http://andikaphewhe.blogspot.co.id/2014/07/sintesis-organik-gugus-pelindung.html
http://andikaphewhe.blogspot.co.id/2014/07/sintesis-organik-gugus-pelindung.html
Mohon dijelaskan tentang contoh reaksi penghapusan senyawa gugus pelindung dan reagen yang dipakai untuk menghapus
BalasHapusbaiklah, Contohnya sintesis alkohol dari ketoester yang telah saya jelaskan diatas, dimana penghilangan gugus pelindung menggunakan H3O+ dengan adanya pemanasan. Namun untuk gugus pelindung lain seperti benzil (Bn), Hirota melaporkan penghapusan selektif dari benzil (Bn) dengan Hidrogenolisis Pd-C-katalis fenol dilindungi PMB. Penghapusan kelompok PMB dihambat oleh kehadiran piridin. Dan, baru-baru ini beberapa metode dimana lainnya dilaporkan untuk menghilangkan kelompok alil menggunakan berbagai reagen seperti DDQ, CeCl3 · 7H2O/NaI, Ti (O-IPR)4 atau p-TsOH. Metode lain yang efisien untuk deproteksi alil adalah dengan menggunakan DMSO (dimetilsulfoksida)/NaI reagen. Jadi, reagen yang dipakai untuk menghapus disesuaikan juga dengan gugus pelindung yang dipakai.
HapusBagaimana perbedaan penggunaan gugus tiol dan diol dalam suatu gugus pelindung ya? Terimakasih
BalasHapusbaik, terimakasih atas pertanyaanyya. gugus pelindung berupa -diol dan -tiol merupakan gugus pelindung yang digunakan untuk memproteksi gugus karbonil dengan mengkonversinya menjadi ketal atau asetal. sedangkan tiol juga digunakan sebagai proteksi gugus karbonil hanya saja yang dihasilkan adalah ditioketal dan ditioasetal. terimakasih .
HapusReaksi proteksi asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester menggunakan LiAlH4. Apa fungsi dari reagen tsb?
BalasHapusBaiklah, terimakasih. LiAlH4 merupakan pereduksi pada ester tersebut, dimana
Hapusdi gunakannya LiAlH4 sebagai pereduksi di sesuaikan dengan hasil sintesis apa yang akan kita kehendaki,yang dalam hal ini akan mereduksi keton untuk memperoleh alkohol primer. pereduksi ini juga dapat diganti oleh NaBH4 karena sama-sama agen pereduksi. hanya saja NaBH4 kurang reaktif jika dibandingkan dengan LiAlH4, selain itu juga kurang mampu mereduksi COOH.
penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena solvolisi. jelaskan apa itu solvolisis?
BalasHapusSolvolisis adalah suatu tipe dalam reaksi substitusi nukleofilik (SN1) atau reaksi eliminasi di mana nukleofilnya merupakan suatu molekul pelarut. Dimana, Solvolisis secara umum merupakan reaksi dengan suatu pelarut di mana satu atau lebih ikatan kimia diputuskan dalam partikel yang terlarut dalam reaktan. Tidak hanya dengan pelarut, tetapi juga berlangsung dengan salah satu dari ion berikut, reaksi solvolisis mungkin dapat terjadi:
Hapus-Ion positif yang telah bergabung setelah molekul pelarut terikat dengan ion H+. Misalnya pada ion H3O+ dalam air sebagai pelarut.
-Ion negatif yang telah bergabung setelah molekul pelarut melepaskan ion H+. Sebagai contoh, ion C2H5O- dalam etanol.
Terima Kasih atas materinya saya ingin bertanya apa itu kemoselektivitas dan bagaimana jika senyawa mengalami kemoselektivitas?
BalasHapusKemoselektivitas adalah memilih untuk dapat mereaksikan salah satu gugus fungsional dari dua gugus yang berada pada satu molekul. Misalkan molekul yang akan disintesis memiliki dua gugus fungsi yang reaktif sedangkan yang kita inginkan hanya salah satu dari kedua gugus fungsi saja yang bereaksi atau misalkan molekul yang akan disintesis memiliki dua gugus fungsi yang berbeda kereaktifannya namun kita menginginkan gugus fungsi yang bereaksi lebih kecil reaktivitasnya. Permasalahan ini dapat diatasi dengan penambahan gugus pelindung. jadi, dengan kemoselektivitas ini kita dapat memilih gugus fungsi yang mana saja yang akan kita sintesis.
Hapusgugus pelindung apa saja yg dapat memproteksi amina primer, amina seknder dan amina tersier ? Tolong jelaskan menurut pendapat anda . Terimaksi
BalasHapusbaiklah, Menurut saya gugus pelindung untuk senyawa amina dapat digunakan berbagai dan tentang gugus pelindung apa yang paling Bagus hal tersebut dapat disesuaikan dengan jenis amina apa yang akan di proteksi misalnya amina primer, skunder dan tersirer contohnya gugus pelindung Fmoc (fluorenylmethoxy karbonil) tahan untuk kondisi asam dan mudah di deproteksi oleh basa lemah, khususnya amina sekunder Deproteksi terjadi melalui abstraksi basa-dikatalisasi dari β-Proton dari gugus pelindung dengan eliminasi yang mengarah ke pembentukan dibenzofulvene.
HapusPada materi diatas dijelaskan tentang gugus pelindung, bisakan dijelaskan apa perbedaan dari regio spesifik dengan gugus pelindung yang saudari jelaskan? Dan beserta contohnya?
BalasHapusRegioselektivitas (kontrol orientational) adalah pembentukan satu isomer konstitusionalsebagai produk utama di mana dua atau lebih isomer konstitusional dapat diperoleh. Sebagaicontoh, penambahan HBr (hydrogen bromide) untuk 1-methylcyclohexene memberikan 1-bromo-1-Methylcyclohexane sebagai produk utama dan 1-Bromo-2-Methylcyclohexane terbentuk sebagai produk minor.
Hapusuntuk lengkapnya silahkan lihat https://www.academia.edu/3818740/Sintesis_Organik
Terimakasih atas penjelasan tentang gugus pelindung pada suatu sintesis senyawa organik, disini yang saya tanyakan reagen apa yg sering digunakan untuk menghilangkan gugus pelindung dan gugus fungsi kembali seperti semula untuk hasil akhir senyawa. Terimakasih
BalasHapusbaiklah, penghilangan gugus pelindung dapat menggunakan H3O+ dengan adanya pemanasan seperti yang saya contohkan pada sintesis alkohol dari ketoester yang telah saya jelaskan diatas. Dapat dilihat bahwa gugus diol dapat menjadi karbonil kembali seperti semula dengan adanya reagen tersebut. Namun untuk gugus pelindung lain seperti benzil (Bn), penghapusan selektif dari benzil (Bn) dengan Hidrogenolisis Pd-C-katalis fenol dilindungi PMB. Penghapusan kelompok PMB dihambat oleh kehadiran piridin. Dan, baru-baru ini dilaporkan untuk menghilangkan kelompok alil menggunakan berbagai reagen seperti DDQ, CeCl3 · 7H2O/NaI, Ti (O-IPR)4 atau p-TsOH. Metode lain yang efisien untuk deproteksi alil adalah dengan menggunakan DMSO (dimetilsulfoksida)/NaI reagen. Jadi, reagen yang dipakai untuk menghilangkan gugus pelindung tersebut disesuaikan juga dengan gugus pelindung yang dipakai.
HapusMenurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??
BalasHapusbaiklah, Menurut saya gugus pelindung untuk senyawa amina dapat digunakan berbagai dan tentang gugus pelindung apa yang paling Bagus hal tersebut dapat disesuaikan dengan jenis amina apa yang akan di proteksi misalnya amina primer, skunder dan tersirer contohnya gugus pelindung Fmoc (fluorenylmethoxy karbonil) tahan untuk kondisi asam dan mudah di deproteksi oleh basa lemah, khususnya amina sekunder Deproteksi terjadi melalui abstraksi basa-dikatalisasi dari β-Proton dari gugus pelindung dengan eliminasi yang mengarah ke pembentukan dibenzofulvene
HapusHalo mba Fida, saya mau tanya dong kalau kita salah menggunakan gugus pelindung bisa gak kita pisahkan atau kita melakukan proses sintesis dari awal? Mohon dijawab ya
BalasHapusbaiklah, menurut saya apabila salah menggunakan gugus pelindung akan mengakibatkan senyawa awal yang akan disintesis tidak terbentuk, bahkan bisa menjadi senyawa lain. Oleh karena itu, sebelum melakukan sintesis harus benar-benar diperhatikan setiap penggunaan fungsi bahan dan tiap perlakuan, karena itu akan berpengaruh pada hasil akhir produk yang terbentuk. Jadi, apabila salah menggunakan gugus pelindung maka dilakukan proses sintesis dari awal, karena produk yang diinginkan tidak akan terbentuk saat peneliti ingin melihat struktur dari senyawa ketika dilakukan elusidasi struktur maka tidak sesuai dengan produk yang diinginkan.
HapusKapan kita bisa menggunakan gugus pelindung? Jelaskan
BalasHapusDalam 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. Jadi, Gugus pelindung atau gugus proteksi penting untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung.
Hapusterimakasih atas penjelsannya, saya ingin bertanya dalam melakukan sintesis diperlukan adanya pelarut, nah bagaimana kriteria pelarut yang baik untuk digunakan dalam melakukan sintesis ?
BalasHapusmenurut saya ada beberapa kriteria pelarut yang baik dalam sintesis, dimana yang paling penting adalah kita lihat sifat kelarutan dari pelarut dengan sifat senyawa yang akan di sintesis. dimana dalam contoh sintesis alkohol dari ketoester pada mekanisme diatas digunakan pelarut THF karena memiliki kepolaran yang sedang dalam melarutkan berbagai macam senyawa nonpolar maupun polar. karenanya THF sering digunakan dalam industri yakni proses hidroborasi untuk sintesis alkohol primer. selain itu, yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan pelarut adalah tidak reaktif terhadap pereaksi, tidak mudah terurai, memiliki titik didih yang sama dengan suhu reaksi serta mudah dipisahkan dari hasil reaksi.
HapusBisakah anda memberi contoh gugus pelindung yang digunakan untuk memproteksi gugus amina? dan bagaimana proses penghilangannya?
BalasHapusgugus pelindung yang dapat digunakan untuk memproteksi gugus amina ada berbagai macam yakni
Hapus1. Gugus Karbobenziloksi (Cbz) – dihilangkan dengan hidrogenolisis
2. Gugus Karbonil p-metoksibenzil (Moz atau MeOZ) – dihilangkan dengan hidrogenolisis, lebih labil dibanding Cbz
3. Gugus tert-butiloksikarbonil (BOC) (umum digunakan dalam sintesis peptida fase padat) – dihilangkan dengan asam kuat pekat (seperti HCl atau CF3COOH), atau dengan pemanasan hingga >80 °C.[3]
4. Gugus 9-Fluorenilmetiloksikarbonil (FMOC) (umum digunakan dalam sintesis peptida fase padat) – dihilangkan dengan basa, seperti piperidin[4]
5. Gugus Asetil (Ac) umum digunakan dalam sintesis oligonukleotida untuk proteksi N4 dalam basa nukleat sitosin dan N6 dalam basa nukleat adenin dan dihilangkan dengan perlakuan dengan basa, lebih sering, dengan amonia berair atau gas atau metilamina. Ac terlalu stabil untuk langsung dihilangkan dari amida alifatik.
dari masing masing gugus pelindung tersebut memiliki peranan masing-masing dalam melakukan proteksi sesuai dengan senyawa apa yang ingin dilakukan proteksi, sebagai contoh benzyloksikarbonil dan t-butiloksikarbonil merupakan gugus pelindung dalam sintesa peptida yang mengandung lisin. sehingga Ketersediaan dua gugus pelindung ini memberikan kemudahan strategi sintesis peptida yang mengandung lisin.
apakah setiap gugus pelindung tersebut bisa kembali ke bentuk semula? apakah hanya sebatas Reduksi dan oksidasi?
BalasHapusbaiklah, menurut saya gugus pelindung dapat terbentuk kembali, karena gugus pelindung ini hanya sementara melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung. Jadi, gugus pelindung ini dapat dihilangkan kembali, dan penghilangannya tidak sebatas reduksi oksidasi namun ada berbagai macam perlakuan seperti yang telah saya jelaskan sebelumnya.
HapusBagaimana cara penghilangan gugus pelindung dengan cara hidrogenolisis?
BalasHapusjadi hidrogenolisis merupakan reaksi di mana ikatan diputuskan ketika hidrogen diadisi dikenal sebagai hidrogenolisis. nah hidrogenolisis ini merupakan salah satu reaksi yang dapat digunakan untuk menghilangkan gugus pelindung yang digunakan dalam reaksi sintesis.
Hapusapakah penghilangan gugus fungsi dapat menggunakan enzim? mohon penjelasannya
BalasHapusbaiklah, iya penghilangan gugus fungsi tersebut dapat menggunakan enzim. Seperti dari literatur menyebutkan bahwa Adanya penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena beberapa hal, diantaranya;
Hapus-Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut (contoh: Hidrolisis, Alkoholisis)
-Hidrogenolisis
-Logam berat
-Ion fluoride
-Fotolitik
-Asam / basa
-Elektrolisis
-Eliminasi reduktif
-β – eliminasi
-Oksidasi
-Substitusi nukleofilik
-Katalisis logam transisi
-Enzim
Amina ada primer, sekunder, tersier. Apa bisa pakai gugus pelindung yang sama?
BalasHapusMenurut saya, Cara pemilihan gugus pelindung yang pas untuk amina adalah sesuai dengan amina apa yang ingin dilindungi, apakah itu amina primer, sekunder maupun tersier. Karena itu berpengaruh terhadap perlindungannya nanti, pada struktur yang berbeda maka gugus pelindungnya juga berbeda. Jadi, gugus pelindungnya berbeda.
Hapusapa perbedaan MEM dan MOM?
BalasHapusMEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan denagntrimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester sedangkan Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alcohol dan fenol. MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (Metoksi Metil Clorida) atau MOMOAc (Metoksi Metil Asetat).
Hapuscontoh penggunaan gugus pelindung untuk gugus fungsi karbonil?
BalasHapusPerlindungan gugus karbonil:
Hapus1.Asetal dan Ketals, ini dapat dihilangkan dengan asam. Biasanya, pembelahan asetal asiklik lebih mudah daripada dari asetal siklik.
2.Dithianes-Dihilangkan oleh garam logam atau zat pengoksidasi
3.Acylals, dapat dihilangkan dengan asam Lewis.
Bandingkan keefektifan Gugus pelindung MOM untuk proteksi gugus akohol dan fenol?
BalasHapusmenurut saya keefektifan gugus pelindung MOM untuk proteksi gugus akohol dan fenol adalah sama. Karena dari beberapa literatur yang saya cari Gugus pelindung MOM ini merupakan gugus yang baik untuk melindungi kelompok alcohol dan fenol, hal ini dikarenakan alkohol dan fenol sama-sama memiliki gugus -OH.
Hapus