Proteksi Gugus Fungsi dalam Sintesis Senyawa Organik

Kita tahu bahwa pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu agar tidak bereaksi dengan reagen atau pelarut selama sintesis kimia. Nah, gugus pelindung ditambahkan ke molekul melalui modifikasi kimia gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas dalam reaksi kimia berikutnya. Gugus pelindung ini memainkan peran penting dalam sintesis multi-tahap organik. Dan kemoselektifitas itu sendiri dapat salah satu gugus fungsi dari dua gugus pada suatu molekul bereaksi, sehingga reaksi kemoselektif ini akan terjadi pada reagen, dimana reagen hanya bereaksi dengan gugus fungsi tertentu yang diperlukan hanya mementaskan atau menghasilkan suatu produk dengan stereokimia tertentu.

Gugus pelindung dipasang sementara untuk mengurangi aktivitas sehingga gugus fungsi yang dilindungi tidak bereaksi di bawah kondisi sintetik yang dikenakan pada molekul dalam satu atau lebih langkah berikutnya. Misalnya, amina adalah nukleofil dan bereaksi dengan elektrofil, dan gugus amino tidak lagi nukleofilik setelah diubah menjadi karbamat. Oleh karena itu, melindungi amina sebagai karbamat mendukung gugus fungsi lain untuk bereaksi secara selektif dengan elektrofil, di mana karbamat (gugus amino yang dilindungi) tetap utuh. Namun, dua langkah sintetis tambahan yang diperlukan untuk mencapai perlindungan ini: tindakan pembentukan antara yang dilindungi setelah selesainya langkah sintetis tambahan tambahan dan langkah deproteks. Selain itu, sifat kelompok pelindung harus dipilih dengan cermat untuk memastikan stabilitas yang memadai di seluruh langkah sintesis perantara. Selain itu, kondisi untuk langkah proteksi dan deproteksi dan sifat dari gugus pelindung itu sendiri tidak boleh mengganggu gugus fungsi lain yang ada dalam molekul.

Proteksi melibatkan 3 langkah reaksi, yaitu:

                   1. Pembentukan suatu turunan yang inert

                       (Direaksikan dengan gugus proteksi)

                   2. Menjalankan reaksi yang diinginkan

                   3. Melepaskan kembali gugus proteksi

Berikut beberapa cara dalam pemilihan gugus pelindung, diantaranya;

1.         Mudah dimasukkan dan dihilangkan

2.         Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.

3.         Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus. 

4.         Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya.

Berikut ini merupakan tabel yang menunjukkan beberapa gugus pelindung yang cocok untuk senyawa organik :

Contoh

Aldehida dan Keton. Penambahan Nukleofilik ke C = O

1.         Gugus pelindung digunakan dalam sintesis untuk menutupi sifat kimiawi gugus fungsi karena mengganggu reaksi lain.

2.         Gugus pelindung yang baik harus mudah dipasang, mudah dilepas dan bereaksi dengan hasil tinggi, dan lembam terhadap kondisi reaksi yang diperlukan.

Transformasi keseluruhan yang diperlukan adalah ester menjadi alkohol primer. Ini adalah pengurangan ester, yang membutuhkan LiAlH4, tetapi itu juga akan mengurangi keton yang tidak kita inginkan. Kita dapat menghindari masalah ini jika kita mengubah keton menjadi gugus fungsi yang berbeda terlebih dahulu. Secara konseptual, ini seperti bisa meletakkan penutup (diperlihatkan di bawah) di atas keton sambil kita melakukan reduksi, lalu melepas penutupnya.

Pada kenyataannya, "penutup molekuler" adalah kelompok pelindung. Dalam contoh ini, kami melindungi keton sebagai asetal (yang merupakan eter dan tidak bereaksi dengan LiAlH4)

 

Kemudian kita dapat mereduksi ester menjadi alkohol primer.

 

Akhirnya kita bisa menghapus grup pelindung:         

Secara keseluruhan, ini memberi kita skema lengkap:

Berikut link vidio persentasi saya: https://youtu.be/vF9BCr84OzM

Permasalahan

1.      Dalam Sintesis Senyawa Organik membutuhkan gugus pelindung, apa yang menyebebkan senyawa organik tersebut tidak dapat melindungi dirinya sendiri pada saat sintesis kimia berlangsung, dan mengapa demikian?

2.      Berbicara tentang gugus pelindung dalam sintesis senyawa organik. Bagaimanakah cara agar dapat menentukan suatu gugus pelindung dapat digunakan dalam suatu reaksi sintesis? 

3.      Pada blog saya dikatakan bahwa transformasi keseluruhan yang diperlukan adalah ester menjadi alkohol primer. Ini adalah pengurangan ester, yang membutuhkan LiAlH4, tetapi itu juga akan mengurangi keton yang tidak kita inginkan.mengapa digunakan LiAlH4 pada reaksi tersebut?