GUGUS PELINDUNG
GUGUS PELINDUNG
Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis atau dapat dikatakan juga Reaksi kimia yang memiliki gugus fungsi lebih dari satu memerlukan reaksi selektif untuk menghindarkan terjadinya reaksi terhadap seluruh gugus fungsi yang ada akibat pengaruh dari pereaksi yang berlebihan. Dalam mendapatkan reaksi yang selektif terhadap gugus fungsi yang menjadi sasaran perubahan reaksi, maka gugus fungsi lain yang memiliki potensi untuk terserang diberi perlindungan. Perlindungan terhadap gugus fungsi yang diharapkan tidak mengalami perubahan tersebut dilakukan dengan cara melindungi gugus fungsi itu terlebih dahulu secara selektif agar tidak terserang oleh pereaksi yang diberikan. Semua gugus fungsi memiliki cara tertentu melalui penggunaan pereaksi untuk melindunginya, baik gugus karbonil, hidroksil, amino, ikatan rangkap dan gugus lainnya (Greene, 1991).
Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.
Gugus pelindung yang baik harus memenuhi syarat sebagai berikut :
- Mudah dimasukkan dan mudah dihilangkan
- Resisten terhadap reagen yang menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi
- Stabil dan hanya bereaksi khusus dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya
- Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus
TABEL BEBERPA GUGUS PELINDUNG
Gugus
|
Gugus Pelindung
|
Penambahan
|
Penghilangan
|
Ketahanan
GP
|
GP bereaksi dengan
| ||
Aldehid
R-CHO
|
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 Karboksilat
R-COOH
|
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
R-OH
|
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
| ||
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’=But
H+
NH2NH2
|
Elektrofil
Elektrofil
Elektrofil
|
Basa,
nukleofil
Basa,
nukleofil
| ||
Tiol
|
HO/
H2O
|
elektrofil
|
Oksidasi
| ||||
RSH
|
AcSR
|
RSH + AcCl + basa
|
HO/
H2O
|
elektrofil
|
Oksidasi
| ||
Adapula contoh sintesis alcohol 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.
GUGUS PELINDUNG AMINA :
Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc. Sebagai contoh :
Pereaksi lain yang digunakan untuk melindungi gugus amino adalah asetaldehida, ionCu(II), dan asam perklorat. Pereaksi yang menggunakan R2NCOCH2Cl dengan contoh reaksi sebagai berikut:
Deproteksi terhadap gugus amino dapat dilakukan antara lain dengan menggunakan asetat anhidrida, K2CO3, Hog kidney asilasi dan bromokatekolboran.
Di-tert-butil dikarbonat adalah sejenis reagen kimia yang digunakan luas dalam sintesis organik. Karbonat ester ini bereaksi dengan amina dan menghasilkan N-tert-butoksikarbonil (t-BOC). Turunan t-BOC ini tidak berperilaku seperti amina lainnya, sehingga mengizinkan transformasi reaksi lebih lanjut tanpa memengaruhi gugus amina senyawa yang direaksikan. Gugus t-BOC ini kemudian dapat dilepaskan menggunakan asam. Oleh karena itu, t-BOC sering digunakan sebagai gugus pelindung, utamanya dalam sintesis peptida fase padat. Gugus ini tidak bereaksi dengan kebanyakan basa dan nukleofil.
Gugus Boc dapat dilekatkan ke amina di bawah kondisi akuatik menggunakan di-tert-butil dikarbonat dengan keberadaan basa seperti natrium bikarbonat. Proteksi amina dapat juga dilakukan dalam larutan asetonitril menggunakan 4-dimetilaminopiridina (DMAP) sebagai basa.
Pelepasan t-BOC dari asam amino dapat dilakukan menggunakan asam kuat seperti asam trifluoroasetat tanpa pelarut ataupun dengan pelarut diklorometana. Selain itu, pelepasan juga dapat dilakukan menggunakan asam klorida dalam metanol ataupun menggunakan K2CO3/methanol pada suhu kamar.
Sintesis 6-asetil-1,2,3,4-tetrahidropiridina, salah satu senyawa aroma roti dari 2-piperidon, dilakukan menggunakan t-boc anhidrida. Langkah pertama reaksi ini adalah pembentukan karbamat dari reaksi antara amina sekunder dengan boc anhidrida dalam asetonitril dengan DMAP sebagai basa.
SUMBER :
Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
dypra-kimia.blogspot.co.id/2016/04/gugus-pelindung.html
enggartiyaspangestu.blogspot.co.id/2016/04/gugus-pelindung.html
purmaidasari.blogspot.co.id/2016/04/gugus-pelindung-amina.html
Terimakasih atas materinya,berikan contoh gugus pelindung senyawa karbonil?
BalasHapusSalah satu contoh nya yaitu perlindungan gugus fungsi karbonil keton saat mereduksi aster untuk membentuk alkohol.Dimana bila molekul diatas diberikan gugus pelindung (menjadi asetal),maka ketika direduksi dengan LiAlH4 gugus karbonil pada ketonnya tidak akan terpengaruh melainkan hanya karbonil ester saja yang berubah menjadi alkohol,berbeda dengan tidak diberi gugus pelindung pada karbonil ketonnya maka saat diberikan LiAlH4 semua gugus karbonil yang ada pada molekul tersebut akan berubah menjadi alkohol atau diol,tentu molekul target tidak akan didapatkan,maka itu sangat penting untuk menggunakan gugus pelindung di dalam suatu sintesis.
HapusDi-tert-butil dikarbonat adalah sejenis reagen kimia yang digunakan luas dalam sintesis organik, bisakah dijelaskan sifat kimia dari senyawa trb sehingga dapat digunakan dalam sintesis organik?
BalasHapusTerimakasih.
Baiklah terimakasih atas pertanyaan ny, namun syarat senyawa di-tert-butil sehingga dapat di gunakan dalam gugus pelindung ini karen karbonat ester ini bereaksi dengan amina dan menghasilkan N-tert-butoksikarbonil (t-BOC), seperti yg sudah di jelaskan di pemaparan saya di atas
HapusBagaimana pengaruh kemoselektivitas suatu senyawa dengan adanya gugus pelindung pada sintesisnya?
BalasHapusjelaskan Proteksi gugus amina apa saja yang dapat dilakukan?
BalasHapusAda banyak macam proteksi pada gugus amina antara lain yaitu:
HapusGugus Karbobenziloksi (Cbz) – dihilangkan dengan hidrogenolisis
Gugus Karbonil p-metoksibenzil (Moz atau MeOZ) – dihilangkan dengan hidrogenolisis, lebih labil dibanding Cbz
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]
Gugus 9-Fluorenilmetiloksikarbonil (FMOC) (umum digunakan dalam sintesis peptida fase padat) – dihilangkan dengan basa, seperti piperidin[4]
Gugus Asetil (Ac) umum digunakan dalam sintesis oligonukleotida untuk proteksi N4 dalam basa nukleat sitosin dan N6 dalam basa nukleat adenin
Dapatkah saudari menjelaskan Bagaimana cara kita memilih gugus pelindung yang baik dalam melakukan sintesis ?
BalasHapusGugus pelindung harus memenuhi sejumlah persyaratan, antara lain :
Hapusa. Mudah untuk direaksikan, tanpa generasi pusat stereogenik baru, dan mudah untuk dihilangkan;
b. Memiliki minimal fungsi tambahan untuk menghindari tempat lanjut reaksi;
c. Membentuk turunan kristal dengan reaksi yang tinggi sehingga hasil yang dapat dengan mudah dipisahkan dari produk samping;
d. Tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihilangkan;
e. Dapat dibelah dalam berbagai kondisi termasuk solvolisis dasar, asam, logam berat, ion fluorida, eliminasi reduktif, eliminasi, hidrogenolisis, oksidasi, reduksi melarutkan logam, substitusi nukleofilik, transisi katalis logam, cahaya dan enzim;
f. Harus tetap melekat sepanjang sintesis dan mungkin dihapus setelah selesai sintesis.
dapatkah anda menjelaskan bagaimana proses terbntuknya gugus fungsi karbonil?
BalasHapusBagaimana penghilangan gugus pelindung dengan enzim? Mohon dijelaskan ya
BalasHapusPenghilangan gugus pelindung dengan enzim adalah salah satu cara yg digunakan apabila memdeproteksi gugus pelindung apabila senyawa yg disintesis rentan terhadap kerusakan dan apabila penghilanhan dengam katalis logam transisi dan logam berat tidak dimungkinkan dilakukan maka gunakanlah deproteksi dgn enzim karena enzim dilakukan dlm kondisi yg ringan misalnya dlm media berair dan tekanan atm pada suhu kamar
HapusPenghilangan gugus pelindung dengan enzim adalah salah satu cara yg digunakan apabila memdeproteksi gugus pelindung apabila senyawa yg disintesis rentan terhadap kerusakan dan apabila penghilanhan dengam katalis logam transisi dan logam berat tidak dimungkinkan dilakukan maka gunakanlah deproteksi dgn enzim karena enzim dilakukan dlm kondisi yg ringan misalnya dlm media berair dan tekanan atm pada suhu kamar
HapusBagaimana elepasan t-BOC dari asam amino ?
BalasHapus