Deproteksi Gugus Fungsi Dalam Sintesis Senyawa Organik

Deproteksi merupakan suatu keadaan dimana adanya penghilangan atau reduksi suatu gugus pelindung sehingga berubah menjadi suatu gugus fungsi awal. 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.

Ada istilah dalam sintesis organik, yaitu deproteksi. Deprotection adalah kondisi di mana gugus pelindung dihilangkan (direduksi) sehingga menjadi fungsi gugusan tidur. Jika suatu molekul mengandung beberapa gugus fungsi yang serupa, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda sehingga dapat dihilangkan dalam kondisi yang berbeda.

Adanya penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena beberapa hal, diantaranya;

 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

 Misalnya untuk gugus keton (karbonil) digunakan gugus pelindung dengan dasar reaksi berikut :

Reaksi antara aldehid dan keton akan menghasilkan asetal

Reaksi antara alcohol dan keton akan menghasilkan ketal

Mekanisme reaksinya adalah :

· Tahap 1

Tahap pertama adalah reaksi penambahan gugus pelindung (proteksi) terhadap gugus keton dengan menggunakan reagen etanadiol (OHCH2CH2OH) dan menggunakan pelarut TsOH (p-Toluenesulfonic acid monohydrate) dan benzen yang berfungsi untuk mendeaktifasi gugus karbonil (C=O) pada ester (alkil alkanoat) sehingga gugus pelindung tidak melindungi gugus karbonil pada ester tapi melindungi gugus keton. Berikut ini adalah struktur p-Toluenesulfonic acid monohydrate :

Tahap pertama ini, terbentuk gugus pelindung berupa ketal yang tahan dengan penambahan reduktor dan dengan mudah dilepaskan (deproteksi) menggunakan asam dan kalor. Berikut ini adalah mekanisme tahap 1 yaitu sebagai berikut :

Pada mekanisme diatas, O dari etanadiol yang bermuatan negative menyerang karbonil yang bermuatan positif sehingga ikatan O lepas dan O menjadi bermuatan negatif, yang selanjutnya O bermuatan negatif tersebut akan mengikat H pada OH. Tahapan selanjutnya adalah proses reaksi dehidrasi (penghilangan molekul air) sehingga terbentuk gugus ketal.

· Tahap 2

Tahap selanjutnya adalah terjadi reaksi reduksi oleh LiAlH4 menjadi senyawa alkohol, berikut ini adalah mekanismenya :

Tahap 3

Tahap berikutnya sekaligus tahap terakhir adalah reaksi deproteksi, yaitu penghilangan gugus pelindung ketal sehingga dihasilkan gugus fungsi awalnya yaitu keton dengan mengguanakan H3O+ (suatu air yang diasamkan). Berikut adalah mekanismenya :

Pada tahap tersebut, OH dari air yang bermuatan negative menyerang H yang berada di sebelah atom O sehingga ikatan O disebelahnya menjadi rangkap dan ikatan O satu lagi akan lepas dan menjadi bermuatan negatif, dan selanjutnya O yang negatif tersebut akan mengikat H dari air, sehingga etanadiol akan lepas dan terbentuk gugus keton seperti semula.

 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).

Amina merupakan senyawa organik dan gugus fungsional yang isinya terdiri dari senyawa nitrogen atom dengan pasangan sendiri. Amino merupakan derivatif amoniak. Biasanya dipanggil amida dan memiliki berbagai kimia yang berbeda, yang termasuk amino ialah asam amino, amino biogenik, trimetilamina dan anilin.  

Berikut Link Vidio penjelasan Blog Saya : https://youtu.be/UmwrI3yy-TQ

Permasalahan:

1)      Pada tahap deproteksi senyawa yang digunakaan untuk merubah asetal menjadi keton adalah H3O+ . Mengapa H3O+ yang di gunakan dan tidak menggunakan air yang di asam kan lainnya?

2)      Mengapa saat melakukan deproteksi suatu gugus pelindung paling sering menggunakan asam kuat?

3)      Mengapa jika sudah dilakukan proteksi maka harus dilakukan lagi deproteksi? Apabila tidak dilakukan apakah akan mempengaruhi hasil reaksi yang diharapkan?