Materi kali ini yaitu tentang sintesis total dan halogenasi natural product, ada baiknya sebelum membahas tentang materi tersebut kita bahas terlebih dahulu tentang sintesis organik untuk lebih mudah memahami materi yang akan disajikan nantinya.
Sintesis Organik
Sintesis organik
adalah pembangun dari senyawa organik kompleks dengan bahan awal senyawa
sederhana oleh serangkaian reaksi kimia. Senyawa yang disintesis sintesis
(hasil sintesis) di alam disebut produk alami. Alam menyediakan sejumlah besar senyawa
organik dan kebanyakan memiliki sifat kimia dan farmasi yang menarik. Contoh
produk alami termasuk kolesterol (1.1), sebuah steroid yang ditemukan di
sebagian besar jaringan tubuh, limonene (1.2), sebuah terpene yang ditemukan
dalam minyak lemon dan jeruk, kafein (1.3), sebuah purin ditemukan dalam daun
teh dan biji kopi, dan morfin (1.4), alkaloid ditemukan dalam opium.
Sintesis dari
molekul organik adalah aspek yang paling penting dari kimia organik. Ada dua
bidang utama penelitian di bidang sintesis organik, yaitu sintesis total (total sythesis) dan metodologi (metodhology). Sebuah sintesis total adalah sintesis
kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel
(sederhana), yang tersedia secara komersial atau perkusor alami. Penelitian
metodologi biasanya melibatkan tiga tahapan utama, yaitu
1.
penemuan
(Discovery),
2.
optimasi
3. dan study
lingkungan (optimization and study of scope) dan keterbatasan (Limitations).
Beberapa
kelompok peneliti dapat melakukan sintesis total untuk menampilkan metodologi
baru dan dengan demikian menunjukkan aplikasinya untuk sintesis kompleks
senyawa lainnya.
Beberapa pendekatan yang harus
diperhatikan dalam sintesis :
1.
Ketersediaan
bahan dari laboratorium yang mudah dan sederhana
2. Metode
atau cara membuatnya, yang paling ekonomis dan mudah namun menghasilkan produk dalam
jumlah besar
3.
Memastikan
atau menentukan produk yang dihasilkan/ didapat.
Sejarah
sintesis
Sintesis urea
oleh Friedrich Wöhler seorang ahli kimia jerman pada 1828, dimana beliau pernah
belajar bersama Berzeius menyajikan sintesis struktur yang sangat kompleks mencoba membuat sejenis garam 'anorganik'; amonium sianat,
dengan cara mencampur larutan ion amonium (NH4+) dan
laurtan ion sianat (CNO-). Wohler terperanjat karena ia justru
memperoleh urea, senyawa organik yang terdapat dalam urin hewan.
Dilanjutkan beberapa
tahun kemudian, Hermann Kolbe, salah seorang murid Wohler, membuat senyawa
organik asam asetat dari zat-zat anorganik yang dapat dibuat sepenuhnya dari
unsur-unsur murni.
Sintesis Total
Sintesis total merupakan sintesis
kimia lengkap senyawa kimia organik yang kompleks dari molekul yang simpel
(sederhana).
Sintesis total pertama senyawa organic dilakukan
pada abad 19 oleh Kolbe dengan berawal dari karbon dan sulfur ,yang
diperlihatkan pada gambar berikut :
aplikasi dalam dunia sintesis organik modern dengan strategi sintesis yang mirip dalam sintesis asam amino :
Contoh total sintesis pada senyawa mitomycin
yang merupakan senyawa yang dapat digunakan sebagai obat anti kanker. Mekanisme reaksi mitomycin
sebagai obat antikanker adalah berikatan dengan DNA tumor sehingga replikasi
DNA dari tumor terganggu dan lama kelamaan akan mati.
Ada pula Mukaiyama menggunakan reaksi ini pada sintesis total taksol (1999), reaksi
pertama dengan ketena silil asetal dan magnesium bromida yang berlebih dan yang kedua yaitu reaksi kedua dengan ligan kiral amina dan katalis garam triflat:
Sintesis total bermanfaat bagi dunia pengobatan, dimana dengan sintesis
total ini bisa menyediakan senyawa yang cukup dengan rute atau meode yang sesuai, terukur dan efisien.
Nah sebagai suatu solusi untuk menaklukkan kelas-kelas bahan alam yang begitu banyak tersebut maka ada satu tren yang sedang menjadi outline saat ini dalam dunia sintesis total yakni natural product halogenasi.
Dari gambar diatas, dapat dilihat terjadinya transfer
halonium yaitu ketika ada 3 ion halonium mentransfer atom halogen mereka untuk
olefin yang tidak bereaksi. Prosesnya berlangsung sangat cepat dan baik. Namun
masalah besarnya adalah intermediet yang reaktif selama reaksi berlangsung
sehingga dalam reaksi katalitik dibutuhkan starting material dengan konsentrasi
tinggi.
Beberapa contoh senyawa terhalogenasi
Semoga bermanfaat :)
Daftar Pustaka
Treitler, D. S. 2012. Reagents and
Strategies for the Total Synthesis of Halogenated Natural
Products. Columbia University.
Ada dua bidang utama penelitian di bidang sintesis organik, yaitu sintesis total (total sythesis) dan metodologi (metodhology). Dalam Penelitian metodologi melibatkan tiga tahapan utama. Saya belum begitu mengerti, Mohon lebih dijelaskan lagi 3 tahapan tersebut? Terimakasih
BalasHapusBaiklah, saya akan mencoba menjelaskan berdasarkan pemahaman saya, tahapan yang pertama yaitu penemuan (Discovery), nah menurut saya disini merupakan tahapan dimana kita menemukan sebuah metode baru untuk sintesis baru kemudian kita lakukan
Hapustahap kedua yaitu optimasi, nah optimasi disini artinya kita meninjau bagaimana keefektifan dan efeisiensi metode yang kita gunakan dimana harapannya tentu saja metode yang kita terapkan dapat menghemat waktu, tenaga dan juga biaya namun dapat menghasilkan produk yang banyak dengan seminimal mungkin produk sampingnya,sehingga perlu dilakukan optimasi terhadap metode yang ada, untuk memenuhi harapan tersebut. Lalu penting pula melakukan study lingkungan (study of scope) dimana disini kita lihat dampak metode yang kita terapkan terhadap lingkungan apakah sudah memenuhi green chemistry atau belum dan juga diperhatikan ketersediaan bahan-bahan serta reagen untuk sintesis dilingkungan kita dan perlu ditinjau ulang keterbatasan (Limitations)dari metode yang diterapkan dengan keterbatasan-keterbatasan yang ada diharapkan kita dapat melakukan perbaikan-perbaikan metode tersebut untuk penerapan kedepannya sehingga diproleh metode yang optimal. Semoga bermanfat :)
Bagaimana total sintesis pada senyawa kompleks?? Bisakah saudari jelaskan
BalasHapusTerima kasih pertanyaannya, saya akan mencoba menjawab seperti telah saya jelaskan pada materi blog saya diatas , bahwa sintesis total adalah sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang kompleks dari molekul yang simpel (sederhana), yang tersedia secara komersial atau perkusor alami. Sintesis total ini adalah bagaimana cara kita untuk membuat senyawa kompleks dari bahan alam atau organik dengan cara sesederhana mungkin dan menghasilkan banyak senyawanya. Maka jika ingin membuat senyawanya kita harus melakukan 4 strategi ataupun pendekatan yang telah yang telah saya jelaskan pada materi diatas. Sedangkan untuk senyawa kompleks anorganik tentu ada cara tersendirinya sesuai dengan material yang akan disintesis.
HapusSemoga bermanfaat ;)
Reagent apasajakah yang kita butuhkan untuk mensintesis Mitomycin ya? Terimakasih
BalasHapusTerima kasih saudari nurma atas pertanyaannya, ada banyak reagen yang digunakan yaa, untuk lebih jelasnya saudari nurma dapat lihat pada link berikut ini Mitomycin, https://www.princeton.edu/~orggroup/supergroup_pdf/Mitomycins.ppt
HapusSemoga bermanfaat ;)
Bagaimana pengaruh ke elektronegatifan terhadap reaksi halogenasi pada sintesis total bahan alam?
BalasHapusTentu saja ada kaitannya ya, dimana semakin reaktif suatu senyawa halogen, maka semakin mudah untuk terikat menggantikan gugus H pada senyawa aromatis atau bahan alam yang akan di sintesis dan juga kemudahan suatu halogen untuk memutus ikatan rangkap dua pada alkena sehingga menghasilkan alkil halida akibat kereaktifannya tersebut. Jadi,semakin ke bawah senyawa halogen semakin kurang reaktif.
HapusSemoga bermanfat ;)
senyawa apa saja yang dapat terhalogenasi dalam reaksi sintesis total ? terimakasih
BalasHapusyang terhalogenasi adalah senywa golongan halogen.
Hapusdari semua jenis pelarut yang digunakan, pelarut yang manakah yang paling dilakukan dalam melakukan sintesis total sehingga diperoleh hasil yang baik ?
BalasHapusDalam memilih pelarut yang terbaik, harus di sesuaikan dengan senyawa yang akan di sintesis. Dimana pelarut (reagen) ini merupakan hal yang harus diperhatikan dalam sintesis berhubung dengan senyawa yang akan dihasilkan dan juga produk sampingnya, jadi dalam pemilihan pelarut ada beberapa syarat yang harus dipenuhi, syarat pelarut yang baik adalah :
Hapusmudah di dapatkan, artinya kita harus melihat terlebih dahulu keberadaan atau ketersediaan pelarut yang akan kita gunakan apakah mudah didapat aau tidak,murah, sebisa mungkin pelarut yang kita gunakan ekonomis tetapi efisien untuk menghasilkan product,jika bisa menggunakan yang murah dan efektif kenapa harus menggunakan yang mahal ;D, selanjutnya yaitu GreenChemistry, artinya limbah yang dihasilkan sedikit ataupun pelarut tersebut ramah lingkungan,dapat menghasilkan produk semaksimal mungkin denganproduct samping yang sedikit,yang terpenting tentunya pelarut yang kita gunakan tidak mengganggu kestabilan sintesis
Dapatkah saudari menjelaskan tentang sintesis pada urea,, dan berikan contoh manfaat sintesis dalam bidang kesehata
BalasHapusTerimakasih
pembuatan urea dihasilkan sebagai produk samping pengolahan gas alam atau pembakaran batu bara. Karbondioksida yang dihasilkan dari kegiatan industri tersebut lalu dicampur dengan amonia melalui proses Bosch-Meiser. Pada suhu rendah, amonia cair dicampur dengan es kering (karbondioksida) menghasilkan amonium karbamat. Barulah kemudian amonium karbamat dicampur dengan air ditambah energi untuk menghasilkan urea dan air. reaksinya bisa saudari lihat pada pemaparan saya diatas.
HapusSemoga bermanfaat :)
Aplikasi dibidang kesehatan salah satunya adalah sintesis total terhadap Mitomycin yang merupakan antikanker (sitotoksik) obat.Nah dapat pula digunakan untuk mensintesis senyawa lain yang bermanfaat bagi kesehatan seperti antibiotik, antimalaria, antidiabetes dan anti-antian yang lainnya ataupun juga sebgai obat berbagai penyakit.
HapusSemoga bermanfaat :)
Saya ingin bertanya, apakah senyawa bahan alam yang terhalogenasi harus selalu disentesis dengan unsur halogen yang bermuatan positif?
BalasHapusYa, karena syarat senyawa yang bisa terhalogenasi itu yaitu kelektronegtifan dari senyawa tersebut
HapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusSebelumnya bagaimana dengan senyawa terhalogenasi? apa pengaruhnya jikaa dilakukan sintesis antara yang terhalogenasi dengan yang tidak?
BalasHapusyang terhalogenasi adalah senywa golongan halogen.
HapusTentu ada pengaruhnya
Kenapa harus dilakukan total sintesis? dan bagaimana pengaruhnya apabila jika tidak dilakukan total sintesis pada senyawa yg akan disintesis tersebut?
BalasHapusDilakukan total sintesis adalah agar dapat menghasilkan produk dengan yield yang maksimal dengan efisiensi waktu, ekonomis dan juga metode yang tidak rumit
HapusJika tidak dilakukan total sintesis mungkin saja produk yang dihasilkan kurang maksimal
Unsur halogen mana yang paling reaktif untuk halogenasi senyawa bahan alam?
BalasHapusUnsur halogen paling reaktif adlah fluor
Hapus