Gugus pelindung

GUGUS PELINDUNG

Dalam kimia organic sintesis ini akan dibahas bagaimana tahap-tahap mensintesis suatu senyawa organic. Dimana yang dibahas yaitu bagaimana mekanisme reaksi pembentukan senyawa-senyawa dan juga reagen-reagen yang digunakan dalam sintesis senyawa tersebut. Mengapa perlu dilakukan sintesis?? Hal ini dikarenakan metabolit sekunder dalam makhluk hidup relative rendah sedangkan kebutuhan akan senyawa-senyawa organic semakin meningkat di berbagai bidang. Oleh karena itu para ahli berinisiatif untuk menciptakan atau mensintesis senyawa yang mirip atau bahkan sama fungsinya di laboratorium (in vitro). Para ahli selalu melakukan inovasi baru untuk mendapatkan senyawa organic secara maksimal dengan cara yang lebih efisien melalui sintesis.

Dalam sintesis masalah kemoselektivitas seringkali ditemukan. Misalkan, molekul yang akan direaksikan mengandung dua gugus fungsi yang reaktif padahal kita hanya menginginkan salah satu dari kedua gugus fungsi tersebut yang bereaksi. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan ini adalah dengan menggunakan gugus pelindung. Caranya yaitu gugus pelindung akan melindungi sementara gugus fungsi yang reaktif tadi dengan cara mengubahnya menjadi gugus fungsi baru yang tidak akan mengganggu transformasi yang diinginkan (Hardjono dan harno, 2009).

Apa sih gugus pelindung ??

Gugus pelindung atau gugus proteksi adalah suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Gugus ini memainkan peranan penting dalam sintesis organik multitahap.

Bagaimana memilih 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 mengembalikan gugus fungsi aslinya.

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

1.      Reagen yang digunakan harus bereaksi secara selektif, dengan energy konformasi yang kecil supaya dapat menghasilkan rendemen yang besar, sehingga zat yang terlindungi terlindungi secara stabil selama proses perlindungan.

2.      Gugus pelindung harus bisa dihilangkan oleh reagen deproteksi agar tidak merusak hasil reaksi.

Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:

o   Solvolisis dasar  Penguraian oleh pelarut

o   contoh: Hidrolisis, Alkoholisis

o   Hidrogenolisis

o   Logam berat

o   Ion fluoride

o   Fotolitik

o   Asam / basa

o   Elektrolisis

o   Eliminasi reduktif

o   β – eliminasi

o   Oksidasi

o   Substitusi nukleofilik

o   Katalisis logam transisi

o   Enzim

3.      Tidak mempunyai gugus fungsi yang lain.

Berikut beberapa macam gugus pelindung yang tersedia untuk semua gugus fungsional ditampilkan pada tabel dibawah ini :

Gugus	Gugus pelindung (GP)	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan GP	GP reaktif terhadap
Amina	Amida
RNH2	RNHCOR’	R’OCCl	OH-- /H2O	elektrofil
	Uretan
	RNHCO.OR’	R’OCOCl	H2 /katalis atau HBr	elektrofil	Basa, nukleofil
	RNHCOOBu-t	t-BuOCOCl	H+	elektrofil	Basa, nukleofil
	flalimida	Anhidrida ftalat	NH2NH2	elektrofil	Basa, nukleofil
Tiol
RSH	AcSR	AcCl / basa	OH-- /H2O	elektrofil	oksidasi
Gugus	Gugus pelindung (GP)	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan GP	GP reaktif terhadap
Aldehid	Asetal
RCHO	RCH(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Keton	Asetal (ketal)
RCOR	R2C(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Asam	Ester
RCO2H	RCO2Me	CH2N2	H2/katalis Pd/C	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Et	EtOH/H+	OH-- /H2O	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2Ph	PhCH2OH/H+	H2/katalis, atau HBr	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Bu-t	H+/t-BuOH	H+	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2CCl3	Cl3CCH2OH	Zn.MeOH	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2 --	basa	asam	nukleofil	elektrofil
Alkohol	Eter
ROH	ROCH2Ph	PhCH2Br / basa	H2/katalis, atau HBr	Basa/oksidasi, elektrofil	HX nukleofil
	Asetal
	THP	DHP	H+/ H2O	Basa	asam
	MEM	ROCH2O(CH2)OMe	ZnBr2	Basa	asam
	Ester
	RCO2R’	R’COCl /piridin	NH3, MeOH	Basa/oksidasi, elektrofil	nukleofil
Fenol	eter
ArOH	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

1.      Sintesis alkohol dari ketoester

Senyawa ketoester (1) mengandung dua gugus karbonil yang berbeda kereaktifannya. Gugus karbonil keton kereaktifannya lebih tinggi dibandingkan karbonil ester, karenanya jika senyawa tersebut direduksi akan menghasilkan alkohol (2) bukan alkohol (3). Untuk mereduksi ester menjadi alkohol, lazimnya digunakan LiAlH₄ dan NaBH₄ sebagai reduktor. Namun produk yang dihasilkan masih dominan kearah alkohol (2) karena faktor kereaktifan. Agar alkohol yang dihasilkan adalah alkohol (3), gugus karbonil keton harus dilindungi dulu (misalnya diubah menjadi asetal).

Dalam sintesis (3), asetal mudah dibuat dan mudah dihilangkan, keduanya dengan hasil yang baik, tahan reagen seperti basa, nukleofil, dan agen pereduksi seperti LiAlH₄.

2.      Metil ester dihilangkan dengan basa

Contohnya : LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-Butoxycarbonyl) tetap utuh.

Gugus MEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan dengan trimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester.

Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alkohol dan fenol.

MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (metoksi metil klorida) atau MOMOAc (metoksi metil asetat) 

DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_pelindung

https://www.scribd.com/doc/43727624/Bab-v-Gugus-Pelindung

Sastrohamidjojo, H dan D. Pranowo.2009. Sintesis Kimia Organik. Jakarta : Erlangga.

Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

POLARISABILITAS

Mekanisme untuk polarisasi
Jika Anda memiliki mekanisme untuk menerapkan medan listrik eksternal ini 
dapat menyebabkan polarisasi molekul.
 
Dalam polarisasi elektronik lapangan menarik elektron lebih dari itu repells 
nukleus karena elektron jauh lebih ringan dari proton dan neutron. Skala waktu 
untuk polarisasi atom akibat lapangan adalah 10 -15 detik. Ini adalah tentang 
secepat Anda bisa melakukan hal-hal.


Jika dua atom dengan electronegavity tidak sama terikat molekul akan memiliki 
momen dipol. Sebuah getaran dari hasil atom dalam perubahan posisi inti dan 
elektron mengikuti inti. polarisasi getaran ini terjadi pada skala waktu picoseconds.
Inframerah menyebabkan getaran molekul. Kebalikan dari frekuensi IR memiliki
waktu konstan 100 femptoseconds.
Anda dapat memiliki molekul yang sudah memiliki momen dipol dan
menempatkan mereka dalam bidang elektronik molekul akan menyelaraskan. 
Kali ini konstan untuk polarisasi rotasi ini adalah di bidang 10s nanodetik. 
radiasi gelombang mikro dapat digunakan untuk menyebabkan rotasi dalam
molekul. Jika ada ion di hadapan medan listrik akan ada gerakan massal atau polarisasi 
gerakan ion. Jika ada bidang elektronik berosilasi perlu disesuaikan dengan skala waktu
 mekanisme polarisasi. Hanya komponen-komponen yang bereaksi secepat atau 
lebih cepat dari frekuensi akan memberikan kontribusi untuk polarisasi sebagian
besar materi. Animasi berikut menunjukkan empat jenis. Klik switch untuk 
menerapkan medan listrik.

Dipol sesaat pada suatu atom dapat mengimbas atom yang berada di sekitarnya sehingga terjadilah dipol terimbas yang menyebabkan gaya tarik-menarik antara dipol sesaat dengan dipol terimbas. Gaya ini yang disebut sebagai Gaya London.

Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul akan bertambah besar apabila molekul tersebut memiliki jumlah elektron yang semakin besar pula. Pergerakan elektron yang mengakibatkan dipol sesaat dalam suatu molekul disebut polarisabilitas. Jumlah elektron yang besar berkaitan dengan massa molekul relatif (Mr) molekul tersebut, sehingga semakin besar Mr suatu molekul, maka semakin besar polarisabilitasnya dan semakin besar pula Gaya Londonnya.

Bagaimana perbandingan Gaya London antara 2 molekul yang mempunyai Mr yang sama? Molekul dengan struktur panjang mempunyai kemungkinan lebih besar untuk mengalami dipol sesaat atau lebih mudah mengalami polarisabilitas. Hal ini dikarenakan molekul dengan struktur panjang mempunyai bidang yang lebih luas bila dibandingkan dengan molekul yang memiliki struktur lebih rapat dan kecil. Neopentana dan normal pentana merupakan contoh 2 molekul dengan Mr sama. Lihatlah Gambar (a) dan (b) di bawah untuk mengetahui bentuk molekulnya.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi polarisabilitas

Hubungan antara polarisabilitas dan faktor kerapatan elektron, jari-jari atom, dan orientasi molekul adalah sebagai berikut:

1.   Semakin besar jumlah elektron, kurang mengontrol muatan inti memiliki distribusi muatan, dan dengan demikian polarisabilitas meningkat dari atom.

2.   Semakin besar jarak elektron dari muatan inti, kurang mengontrol muatan inti memiliki pada distribusi muatan, dan dengan demikian polarisabilitas meningkat dari atom.

3.   orientasi molekul sehubungan dengan medan listrik dapat mempengaruhi polarizibility (berlabel Orientasi-dependent), kecuali untuk molekul yang: tetrahedral, oktahedral atau ikosahedral (berlabel Orientasi-independent). Faktor ini lebih penting bagi molekul tak jenuh yang mengandung bidang elektron daerah padat, seperti 2,4-heksadiena. polarisabilitas terbesar dalam molekul ini tercapai ketika medan listrik diterapkan sejajar dengan molekul daripada tegak lurus terhadap molekul.

DAFTAR PUSTAKA

http://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/Atomic_and_Molecular_Properties/Intermolecular_Forces/Specific_Interactions/Polarizability

http://photonicswiki.org/index.php?title=Polarization_and_Polarizability

https://rinioktavia19942.files.wordpress.com/2011/06/1-7.png

https://rinioktavia19942.files.wordpress.com/2011/06/1-6.png

https://rinioktavia19942.files.wordpress.com/2011/06/1-3.png

https://rinioktavia19942.files.wordpress.com/2011/06/1-11.png

https://rinioktavia19942.wordpress.com/kimia-kelas-xi/semester-i/gaya-antar-molekul/gaya-london/

http://photonicswiki.org/index.php?title=Polarization_and_Polarizability