GUGUS PELINDUNG
GUGUS PELINDUNG
I. pendahuluan
Gugus
pelindung atau dapat disebut juga gugus proteksi merupakan suatu gugus
fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak ikut
bereaksi baik dengan pereaksi yang digunakan maupun dengan pelarut selama proses
sintesis berlangsung. Untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia lanjut
dalam sintesis organik maka perlu ditambahkannya gugus pelindung ke dalam
molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi.
Gugus
pelindung ini merupakan salah satu peranan penting dalam hal sintesis senyawa
organik multitahap, dimana sintesis ini tidak hanya melibatkan satu reaksi (
jalannya reaksi sintesis hanya 1 kali) melainkan melalui beberapa tahapan,
karena sintesis senyawa organik umumnya tidak hanya dilakukan dengan satu
tahap. Berikut gambar reaksi salah satu gugus fungsi pelindung dalam
memproteksi gugus keton pada saat proses reduksi ester.
Gambar1.
Proteksi asetal pada gugus keton pada saat proses reduksi ester, terhadap
reduksinya menjadi suatu diol ketika gugus tersebut tidak dilindungi.
Gugus
pelindung umum digunakan dalam pekerjaan skala laboratorium danpengembangan
awal dalam proses produksi industry karena penggunaaanya akan menambah tahapan
reaksi dan biaya material bahan pada proses tersebut. Namun, ketersediaan unit
dasar pembangunan kiral yang murah mampu menanggulangi tambahan biaya tersebut
(misalnya asam sikamat untuk oseltamivir).
II. Gugus pelindung yang umum digunakan
Gugus Pelindung Alkohol
Dalam sintesis organic kemoselektivitas menjadi masalah
yang sering kali kita jumpai. Hal ini dapat dilihat jika pada molekul yang akan
direaksikan mengandung dua gugus fungsi yang reaktif padahal kita hanya
menginginkan salah satu dari kedua gugus yang bereaksi. Salah satu cara
mengatasinya dengan menggunakan gugus pelindung. Gugus pelindung adalah
gugus fungsi yang digunakan untuk melinddungi gugus tersebut sehingga tidak
bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis.
Syarat gugus pelindung yang baik yaitu sebagai berikut:
1)
Mudah dimasukkan dan mudah dihilangkan
2)
Resisten terhadap reagen yang akan menyerang
gugus fungsional yang tidak terlindungi
3)
Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi
khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya
4)
Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu
reaksi yang dilakukan sebelum dihapus
Berbagai macam gugus pelindung bisa digunakan dalam
sintesis organic salah satunya gugus pelindung untuk alcohol.
Alkohol adalah senyawa organik apa pun yang memiliki gugus
hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, dengan rumus umum ROH.
Dalam mensintesis ataupun memodifikasi suatu senyawa organik yang memiliki
gugus fungsi alkohol, sedangkan yang ingin dimodifikasi adalah gugus fungsi
yang bukan alkohol maka dapat terlebih dahulu dilindungi gugus fungsi alkohol
tersebut. adapun gugus pelindung yang dapat melindungi gugus fungsi alkohol
baik dalam suatu alkil ataupun aril dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Gugus
|
Gugus Pelindung
|
Penambahan
|
Penghilangan
|
Ketahanan Gp
|
Gp Reaktif
Terhadap
|
|
Alkohol (ROH)
|
Eter (ROCH2Ph)
|
PhCH2Br/basa
|
H2/katalis,
atau
HBr
|
Basa/oksidasi, elektrofil
|
HX nukleofil
|
|
Asetal (THP)
|
DHP
|
H+/
H2O
|
Basa
|
Asam
|
||
MEM
|
|
ZnBr2
|
Basa
|
Asam
|
||
Ester (RCOOR’)
|
R’COCl /piridin
|
NH3,
MeOH
|
Basa/oksidasi, elektrofil
|
nukleofil
|
||
Fenol
(Ar-OH)
|
Eter (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
|
Gugus Pelindung Amina
Amina adalah
turunan organik dari ammonia dimana satu atau lebih atom hidrogen pada nitrogen
telah tergantikan oleh gugus alkil atau aril. Karena itu amina memiliki sifat
mirip dengan ammonia seperti alkohol dan eter terhadap air. Seperti
alkohol,amina bisa diklasifikasikan sebagai primer, sekunder dan tersier. Meski
demikian dasar dari pengkategoriannya berbeda dari alkohol. Alkohol
diklasifikasikan dengan jumlah gugus non hidrogen yang terikat pada kaebon yang
mengandung hidroksil., namun amina diklasifikasikan dengan jumlah gugus
nonhidrogen yang terikat langsung pada atom nitrogen .
Senyawa amina
organik merupakan senyawa organik yang mengandung atom-atom nitrogen trivalen,
yang terikat pada satu atom karbon atau lebih: RNH2, R2NH atau R3N. Banyak
amina memiliki keaktifan faali. Ikatan dalam suatu amina organik beranalogi
dengan ikatan dalam ammonia: suatu atom nitrogen sp3 yang terikat pada tiga
atom atau gugus lain (H atau R) dan dengan sepasang elektron bebas dalam
orbital sp3 yang tersisa. Pasangan elektron bebas membentuk ikatan sigma
ke-empat. Bentuk kation beranalogi dengan ion ammonium. Pasangan elektron dalam
ammonia atau suatu anima yang terikat, dapat disumbangkan kepada atom, ion atau
molekul yang kekurangan elektron. Dalam larutan air, amina bersifat basa lemah
dan dapat menerima sebuah proton dari air, dalam suatu reaksi asam-basa yang
reversibel. Amina atau alkil amina sebagai basa lemah, direaksikan dengan
derivat asam karboksilat, terutama dalam bentuk klorida asam akan bereaksi
menghasilkan suatu amida. Gugus amina ( -NH2 ) yang terikat pada gugus karbonil
( -CO- ) disebut gugus amida ( -CO-NH2 ) . Amida mempunyai nitrogen trivalen,
terikat pada gugus karbonil. Pemberian nama amida dari nama asam kerboksilat
induknya, dengan mengubah imbuhan asam ....,-oat (atau
–at) menjadi amida. Amida dengan substituen
alkil pada nitrogen diberi tambahan N-alkil di depan
namanya, dengan N merajuk pada atom nitrogen.
Gugus pelindung amina secara umum Perlindungan Nitrogen terus menarik banyak perhatian dalam berbagai bidang kimia, seperti peptida, nukleosida, polimer dan sintesis ligan. Tetapi, dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah gugus pelindung nitrogen telah digunakan sebagai pembantu kiral. Dengan demikian, desain baru, lebih ringan dan metodenya lebih efektif untuk perlindungan nitrogen masih aktif dalam topik sintesis kimia. Dalam reaksi kemo selektif, Gugus pelindung yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi amina dan memproteksi suatu amina baik itu amina primer,skunder dan tersier, jenis gugus pelindung, penambahan, penghilangan, ketahan gugus pelindung serta reaktif terhadap elektrofil atau nukleofil dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Gugus pelindung amina secara umum Perlindungan Nitrogen terus menarik banyak perhatian dalam berbagai bidang kimia, seperti peptida, nukleosida, polimer dan sintesis ligan. Tetapi, dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah gugus pelindung nitrogen telah digunakan sebagai pembantu kiral. Dengan demikian, desain baru, lebih ringan dan metodenya lebih efektif untuk perlindungan nitrogen masih aktif dalam topik sintesis kimia. Dalam reaksi kemo selektif, Gugus pelindung yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi amina dan memproteksi suatu amina baik itu amina primer,skunder dan tersier, jenis gugus pelindung, penambahan, penghilangan, ketahan gugus pelindung serta reaktif terhadap elektrofil atau nukleofil dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Gugus Pelindung Asam Karboksilat
Gugus
pelindung asam karboksilat merupakan gugus pelindung yang penting dalam hal
sintesis peptida. Bahkan masalahnya tersebut dapat terlihat dengan jelkas walau
hanya pada peptide. Dipeptida ester Asp-Phe-OCH3 merupakan agen
pemanis, dimana manisnya memiliki 150 kali lebih manis dari gula tebu. Hanya
satu diskoneksi yang masuk akal karena seperti yang kita ketahui bahwa Asp-dan
Phe sudah tersedia sebagai material yang ada di laboratorium, yang digunakan
sebagai material start (Material Awal). Tetapi masalanya adalah bagaimana untuk
membuat kombinasi dipeptida yang diinginkan dan menghilangkan peluang
terbentuknya dimer Aso-Aso, Phe-Phe, dan produk yang salah Phe-Asp. Selain itu,
juga perlu diingatkan bahwa Asp memiliki dua gugus karboksilat. Dalam hal ini
penggunaan gugus pelindung adalah jawabanyang tepat
Daftar Pustaka
Amanatie. 2014. Buku
Pegangan Mahasiswa Kimia Organik Sintesis. Yogyakarta : FMIPA Universitas
Negeri Yogyakarta.
Ayungasitah,
2010. Bab V Gugus Pelindung.
http:
//www.scribd.com/doc/43727624/Bab-v-Gugus-Pelindung
Warren, Stuart.1981.
Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta : Gadjah Mada University
Press.
wikipedia.org/wiki/Gugus_pelindung
Sebutkan syart untuk mnjadi gugus fungsi?
BalasHapussyarat suatu unsur dapat dijadikan sebagai gugus fungsional yaitu harus memiliki sifat yang reaktif, artinya unsur tersebut mampu mempertahankan sifatnya ketika berikatan pada suatu senyawa lain bahkan apabila senyawa itu direaksikan.
HapusSebutkan syart untuk mnjadi gugus fungsi?
BalasHapusBagaimana memilih suatu gugus pelindung pada senyawa yang kompleks? Terimakasih
BalasHapusApabila suatu molekul mempunyai dua gugus fungsi yang memiliki reaktivitas yang sama, maka dapat dilindungi dengan cara yang berbeda sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.
HapusJadi menurut saya untuk memilih gugus pelindung pada senyawa kompleks perlu dilihat juga gugus yang akan dilindungi biasanya dapat juga digunakan 2 gugus pelindung dan hal tersebut dapat disesuaikan dengan gugus yang akan dilindungi
Mohon dijelaskan tentang gugus pelindung yang dapat mendeprotonasi senyawa
BalasHapusTerima Kasih pertanyaan nya..
HapusMohon maaf gugus pelindung yang saya tahu fungsinya adalah mendeproteksi senyawa ... Misalnya gugus karbonil yang diubah menjadi gugus asetal yang kemudian tidak bereaksi dengan gugus hidrida. Hal ini lah yang disebut dengan deproteksi senyawa oleh gugus pelindung
Menurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??
BalasHapusMenurut 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
HapusApakah reaksi substitusi dapat dikategorikan sebagai reaksi proteksi? Mohon penjelasannya
BalasHapusTerimakasih atas pertanyaanya menurut saya bisa saja reaksi subsitusi dijadikan sebagai reaksi proteksi tergantung dari penggunaanya sendiri sebagai reaksi apa, namun reaksi subsitusi salah satunya subsitusi nukelofilik biasanya digunakan sebagai salah satu cara penghilangan gugus pelindung atau dalam kata lain reaksi ini juga dapat digunakan sebagai reaksi deproteksi
HapusApakah gugus pelindung dpt hilang dari suatu reaksi? Jika iya, apa saja penyebab hilangnya gugus pelindung dalam suatu reaksi sintesis tersebut?
BalasHapusiya, terimakasih atas pertanyaan. gugus pelindung dapat hilang dalam suatu reaksi sintesis dengan cara Hidrogenolisis, Logam berat
Hapus, Ion fluoride
, Fotolitik
, Asam / basa
, Elektrolisis
, Eliminasi reduktif
, β – eliminasi
,Oksidasi dam yang lainnya
Apakah gugus pelindung dpt hilang dari suatu reaksi? Jika iya, apa saja penyebab hilangnya gugus pelindung dalam suatu reaksi sintesis tersebut?
BalasHapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusPada materi diatas dijelaskan tentang gugus pelindung, bisakan dijelaskan apa perbedaan dari regio spesifik dengan gugus pelindung yang saudari jelaskan? Dan beserta contohnya?
BalasHapusRegio spesifik merupakan suatu gugus pelindung yang membetikan pelindung secara alami, sehingga gugus tidak perlu lagi diberi pelindung atau dapat dikatakan tidak perlu lagi dilakukan pelindungan, karena regio spesifik secara alami melindungi secara spesifik, dan gugus pelindung melindungi gugus-gugus tertentu yang sesuai.
HapusMenurut saudara gugus pelindung jenis apa yang dapat secara baik memproteksi gugus amina??
BalasHapusMenurut 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
Hapusdalam melakukan sintesis perlu adanya pelarut, kriteria pelarut yang bagaimana yang dapat digunakan dalam melakukan sintesis ? Terimakasih
BalasHapusPelarut digunakan sebagai media berlangsung suatu reaksi dan juga untuk mengontrol suhu. Syarat dari pelarut yaitu
Hapus1.Dipilih berdasarkan kesamaan kelarutan dengan pereaksi-pereaksi yang digunakan
2.Tidak reaktif dengan pereaksi
3.Tidak mudah terurai
4.Mempunyai titik didih yang sesuai dengan suhu reaksi
5.Mudah dipisahkan dari produk reaksi.
kira-kira kerja dari gugus pelindung dipengaruhi oleh faktor-faktor tertentu gak? Mohon dijawab ya
BalasHapusTerimakasih atas pertanyaanya berikut ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi kerja dari gugus pelindung , salah satunya pelarut yanh digunakan harus selektif dam stabil selanjutnya Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut, contohnya: hidrolisis, alkoholisis
HapusHidrogenolisis
Logam berat
Ion fluoride
Fotolitik
Asam dan basa
Elektrolisis
Eliminasi reduktif
β- eliminasi
Oksidasi
Substitusi nukleofilik
Katalisis logam transisi
Enzim
Mohon dijelaskan tentang contoh reaksi penghapusan senyawa gugus pelindung dan reagen yang dipakai untuk menghapus
BalasHapusUntuk penghilangan gugus pelindung sendiri 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.
Hapusbisa tolong dijelaskan tentang senyawa Dipeptida ester Asp-Phe-OCH3 itu senyawa yang bagaimana beserta sifatnya? terima kasih
BalasHapusSenyawa tersebut merupakan agen pemanis dimana memiliki sifat 150 kali lebih manis dibandingkan dengan gula tebu
Hapusmohon dijelaskan maksud dari "sejumlah gugus pelindung nitrogen telah digunakan sebagai pembantu kiral", yang anda tuliskan di atas
BalasHapusMenurut saya itu dimaksudkan bahwa sejumlah atom nitrogen digunakan untuk melindungi suatu atom kiral pada suatu senyawa
Hapusapa kelemahan dari gugus pelindung?
BalasHapusTerimakasih menurut saya gugus pelindung yang umum digunakan untuk proses produksi industri akan menambah biaya
BalasHapusdalam keadaan kapan kita menggunakan gugus pelindung ?
BalasHapus