MANIPULASI GUGUS FUNGSI

Gugus Pelindung

            Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.
Pemilihan gugus pelindung :
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.

Metode perlindungan gugus alkohol yang umum digunakan adalah mereaksikan alkohol dengan klorotrialkilsilana (Cl-SiR3) untuk menghasilkan trialkilsilil eter (R′-O-SiR3). Dalam reaksi dengan klorotrialkilsilana, digunakan basa seperti trietilamina, untuk membantu membentuk anion alkoksida dari alkohol dan untuk menghilangkan produk samping HCl dari reaksi.



Langkah pembentukan eter dari ion alkoksida pada silikon mirip dengan reaksi SN2 dimana terjadi pelepasan anion klorida (halida). Reaksi ini terjadi pada pusat tersier atom silikon-trialkil tersubstitusi. Eter TMS (OTMs) relatif tidak reaktif karena tidak memiliki hidrogen asam dan tidak bereaksi dengan oksidator, reduktor atau reagen Grignard. Namun masih bisa bereaksi dengan asam encer atau ion fluorida untuk meregenerasi alkohol.



Perlindungan gugus alkohol dengan MOM-Cl dan i-Pr2NEt (0°C,1 jam -> 25°C,8 jam memberikan 86% hasil) adalah prosedur yang paling umum digunakan untuk pengenalan gugus MOM (Methoxy Methyl). Pembentukan natrium alkoksida dan reaksi dengan MOM-Cl juga sangat efektif. Metode ini sangat berguna untuk melindungi enol (-OH) dari β-keto ester. Karena karsinogenisitas MOM-Cl, sejumlah metode untuk pengenalan gugus MOM telah dikembangkan yang tidak bergantung pada klorida. Metode ini didasarkan pada penggunaan CH2(OMe)2 dengan berbagai katalis seperti : P2O5, Me3SiI, Nafion H, CH2=CHCH2SiMe3/TMSOTf/P2O5, FeCl3, lempung Montmorillonite (H+) atau TsOH/LiBr. Dalam kasus terakhir, 1,3-diol memberikan metilen asetal dengan skema reaksi :



Karena gugus MOM adalah asetal, sehingga dapat dilepas menggunakan hidrolisis asam. Secara umum, asam encer dalam ko-solven organik telah terbukti efektif. Penggunaan asam lemah Pyridinium p-Toluenesulfonatedalam refluks t-BuOH atau 2-butanon sangat efektif untuk melepas MOM eter dari alkoholalilik.




Reaksi diatas menunjukkan bahwa gugus MOM dapat dilepas dengan menggunakan asam Trifluoroasetat anhidrat dengan adanya asetonida yang biasanya dilepas dengan asam berair (asam encer).

Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. 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:


Gugus fungsi yang sering digunakan yaitu :

      1.   Gugus pelindung alkohol
Proteksi gugus alkohol dapat dilakukan dengan menggunakan
·         Asetil (Ac) – dihilangkan dengan asam atau basa (lihat gugus asetoksi).
·         Benzoil (Bz) – dihilangkan dengan asam atau basa, lebih stabil dibanding gugus Ac.
·         Benzil (Bn) – dihilangkan dengan hidrogenolisis. Gugus Bn digunakan secara luas dalam kimia gula dan nukleosida.
·         Eter β-metoksietoksimetil (MEM) – dihilangkan dengan asam.
·         Dimetoksitritil, [bis-(4-metoksifenil)fenilmetil] (DMT) – dihilangkan dengan asam lemah. Gugus DMT digunakan secara luas dalam proteksi gugus 5'-hidroksi dalam nukleosida, umumnya dalam sintesisoligonukleotida.
·         Eter metoksimetil (MOM) – dihilangkan dengan asam.
·         Methoxytrityl [(4-metoksifenil)difenilmetil] (MMT) – dihilangkan dengan asam dan hidrogenolisis.
·         Eter p-metoksibenzil (PMB) – dihilangkan dengan asam, hidrogenolisis, atau oksidasi.
·         Eter metiltiometil – dihilangkan dengan asam.

      2.   Gugus pelindung amina
BOC glisin. Gugus tert-butiloksikarbonil ditandai dengan warna biru. Proteksi gugus amina dapat dilakukan dengan menggunakan.
·         Gugus 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.
·         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.
·         Gugus Benzoil (Bz) 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. Bz terlalu stabil untuk langsung dihilangkan dari amida alifatik.
·         Gugus Benzil (Bn) – dihilangkan dengan hidrogenolisis.
·         Gugus Karbamat – dihilangkan dengan asam dan pemanasan sedang.

     3.   Gugus pelindung karbonil
Proteksi gugus karbonil dapat dilakukan dengan menggunakan:
·         Asetal dan Ketal – dihilangkan dengan asam. Secara normal, pembelahan asetal asiklik lebih mudah dilakukan dibanding asetal siklik.
·         Asilal – dihilangkan dengan asam Lewis.
·         Ditian – dihilangkan dengan garam logam atau agen pengoksidasi.
      4.   Gugus pelindung asam karboksilat
Proteksi asam karboksilat dapat dilakukan dengan menggunakan :
·         Ester metil – dihilangkan dengan asam atau basa.
·         Ester benzil – dihilangkan dengan dehidrogenolisis.
·         Ester tert-butil – dihilangkan dengan asam, basa atau beberapa reduktan.
·         Ester fenol 2,6-disubstitusi (contohnya 2,6-dimetilfenol, 2,6-diisopropilfenol, 2,6-di-tert-butilfenol) – dihilangkan pada suhu kamar dengan metanolisis berkatalis-DBU di bawah kondisi bertekanan tinggi.

      5.   Gugus pelindung fosfat
Proteksi gugus fosfat dapat dilakukan dengan menggunakan :
·         2-sianoetil – dihilangkan dengan basa sedang. Gugus ini digunakan secara luas dalam sintesis oligonukleotida.
·         Metil (Me) – dihilangkan dengan nukleofil kuat seperti tiofenol/TEA.
       6.   Gugus pelindung alkuna termina
·         Alkohol propargil dalam reaksi Favorskii,
·         Gugus silil, khususnya pada proteksi asetilena.


Deproteksi terhadap gugus amino dapat dilakukan antara lain dengan menggunakan asetat anhidrida, K2CO3, Hog kidney asilasi dan bromokatekolboran.

Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.




Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :
1. Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut
Contoh : Hidrolisis, Alkoholisis
2. Hidrogenolisis
3. Logam berat
4. Ion fluoride
5. Fotolitik
6. Asam / basa
7. Elektrolisis
8. Eliminasi reduktif
9. β-eliminasi
10. Oksidasi
11. Substitusi nukleofilik
12. Katalisis logam transisi
13. Enzim 

Contoh sintesis alcohol dari ketoester
• Ester t-butil  sanagat mudah dihidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.


Permasalahan :

1. Pada saat apa kita bisa menggunakan gugus pelingdung pada suatu senyawa?
2. Bagaimana penggunaan gugus pelindung pada senyawa amina?
3. Gugus Methoxymethyl (MOM) merupakan salah satu gugus yang paling baik untuk melindung alkohol dan fenol, bagaimana pembuatan MOM eter tersebut?
4mengapa digunakan gugus pelindung ? Dan apakah gugus pelindung bertindak secara spesifik ?

Komentar

  1. naslikah97.blogspot.com3 September 2018 pukul 05.02

    Saya akan mencoba menjawab permasalahan satu.
    saat kita ingin meredoksi atau memodifikasi salah satu gugus tanpa mengubah gugus lainnya yg sejenis atau sama

    BalasHapus
  2. Gustiyawati3 September 2018 pukul 05.22

    Saya akan menjawab yang nomor 4.
    Digunakannya gugus pelindung pada dasarnya adalah untuk melindungi gugus fungsi tertentu supaya gugus fungsi itu tidak terganggu atau rusak sehingga nantinya dihasilkan hasil reaksi yang seperti diinginkan.
    Gugus pelindung ini sifatnya spesifik dan dapat melindungi gugus fugsi tertentu.

    BalasHapus
  3. mutiarawidhatul3 September 2018 pukul 05.40



    Gugus Pelindung
    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).
    Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc. Sebagai contoh :

    BalasHapus
  4. Unknown3 September 2018 pukul 07.46

    Saya akan menjawab pertanyaan no 1
    pada saat molekul yang digunakan tak dapat bertahan pada kondisi reaksi ataupun pereaksi yang digunakan.

    BalasHapus
  5. Enda damanik9 November 2018 pukul 21.23

    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)

    BalasHapus
  6. Unknown10 November 2018 pukul 03.37

    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)

    BalasHapus
  7. Heni Oktaviana10 November 2018 pukul 03.37

    Saya akan menjawab yang nomor 4.
    Digunakannya gugus pelindung pada dasarnya adalah untuk melindungi gugus fungsi tertentu supaya gugus fungsi itu tidak terganggu atau rusak sehingga nantinya dihasilkan hasil reaksi yang seperti diinginkan.
    Gugus pelindung ini sifatnya spesifik dan dapat melindungi gugus fugsi tertentu.

    BalasHapus
  8. Unknown10 November 2018 pukul 03.37

    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)

    BalasHapus
  9. Unknown10 November 2018 pukul 04.17

    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).
    Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc.

    BalasHapus
  10. Unknown10 November 2018 pukul 04.29

    Saya akan menjawab yang nomor 4.
    Gugus pelindung pada dasarnya adalah untuk melindungi gugus fungsi tertentu supaya gugus fungsi itu tidak terganggu atau rusak sehingga nantinya dihasilkan hasil reaksi yang seperti diinginkan.
    Gugus pelindung ini sifatnya spesifik dan dapat melindungi gugus fugsi tertentu.

    BalasHapus
  11. Xxxxx10 November 2018 pukul 04.48

    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

    BalasHapus
  12. Krisnawati_Gea10 November 2018 pukul 04.49

    saya akan menjawab permasalhan yg pertama.
    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. Jadi, Gugus pelindung atau gugus proteksi penting untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung

    BalasHapus
  13. novilyantisiahaan10 November 2018 pukul 04.54

    Saya akan mencoba menjawab permasalahan Anda yg ke-4:
    Digunakannya gugus pelindung pada dasarnya adalah untuk melindungi gugus fungsi tertentu supaya gugus fungsi itu tidak terganggu atau rusak sehingga nantinya dihasilkan hasil reaksi yang seperti diinginkan.
    Gugus pelindung ini sifatnya spesifik dan dapat melindungi gugus fugsi tertentu.

    BalasHapus
  14. Master of chemistry education10 November 2018 pukul 06.33

    Gugus Pelindung
    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).
    Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc.

    BalasHapus
  15. guru10 November 2018 pukul 12.59

    jawaban permasalahan nomor 2
    Gugus pelindung amina
    BOC glisin. Gugus tert-butiloksikarbonil ditandai dengan warna biru. Proteksi gugus amina dapat dilakukan dengan menggunakan.
    · Gugus 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.
    · 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.
    · Gugus Benzoil (Bz) 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. Bz terlalu stabil untuk langsung dihilangkan dari amida alifatik.
    · Gugus Benzil (Bn) – dihilangkan dengan hidrogenolisis.
    · Gugus Karbamat – dihilangkan dengan asam dan pemanasan sedang.

    BalasHapus
  16. Nia.blogspot.com10 November 2018 pukul 14.13

    Gugus Pelindung
    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).
    Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

MODIFIKASI PADA GUGUS AMINE & IMINE

Gambar
A. Amina  adalah  senyawa  organik dan gugus fungsi yang mengandung nitrogen basa dengan pasangan elektron bebas. Perlindungan nitrogen terus menarik banyak perhatian dalam 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. Gugus Pelindung imida dan amida: Kelompok ftalimida telah berhasil digunakan untuk melindungi gugus amino. Pembelahan dari N-alkilftalimida (1,81) mudah dilakukan dengan hidrazin, dalam larutan panas atau dalam dingin untuk waktu yang lama untuk memberikan (1,82) dan amina. Basa katalis hidrolisis N-alkilftalimida (1.81) juga memberikan yang sesuai amina. Modifikasi Kitosan Adanya gugus amina (NH 2 ) dan dan hidroksil (OH) dari kitosan menyebabkan kitosan mudah dimodifik...
Baca selengkapnya

Carbonyl Condensation Reaction

Gambar
Proton alfa (proton yang melekat pada karbon yang berdekatan dengan karbonil) relatif bersifat asam (pKa ≈ 20) karena stabilisasi resonansi dari basa konjugat.Atom hidrogen yang melepaskan dari α-karbon memiliki kemungkinan yang baik untuk disambungkan kembali ke oksigen negatif sebagian daripada karbon. Oleh karena itu, aldehida dan keton ada dalam larutan sebagai campuran dua isomer, bentuk keto , dan bentuk enol (mewakili alkohol tak jenuh - ene = ikatan rangkap, ol = alkohol). Kedua isomer, yang hanya berbeda dalam penempatan proton (dan ikatan rangkap) disebut tautomers . Kesetimbangan antara tautomers terletak jauh ke sisi keto membuat bentuk keto lebih termodinamik lebih disukai daripada enol. Proses interkonversi dari keto ke enol tautomer (diperlihatkan di bawah) disebut enolisasi , atau, kurang spesifik, tautomerisasi . Enol adalah perantara penting dalam banyak reaksi aldehida dan keton termasuk reaksi kondensasi karbonil. Reaksi kondensasi karbonil terjadi antara d...
Baca selengkapnya