GUGUS PELINDUNG (Revis)

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. 

Gugus pelindung yang baik harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

·       Mudah dimasukkan dan mudah dihilangkan

·      Resisten terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi

·       Sedapat mungkin resisten terhadap berbagai macam varietas reagen.

·    Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikann gugus fungsi aslinya.  

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. Senyawa ketoester mengandung dua gugus karbonil yang berbeda kereaktifannya. Gugus karbonil keton kereaktifannya lebih tinggi dibandingkan karbonil ester, karenanya jika senyawa tersebut direduksi akan menghasilkan alkohol.

·         Untuk mereduksi ester menjadi alkohol, lazimnya digunakan LiAlH₄ dan NaBH₄ sebagai reduktor. Namun produk yang dihasilkan masih dominan kearah alkohol karena faktor kereaktifan. Agar alkohol yang dihasilkan adalah alkohol gugus karbonil keton harus dilindungi dulu (misalnya diubah menjadi asetal).

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

Berbagai macam gugus pelindung bisa digunakan dalam sintesis organic salah satunya gugus pelindung untuk alcohol. Alkohol adalah  senyawa organik apa pun yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, dengan rumus umum ROH. Dalam mensintesis ataupun memodifikasi suatu senyawa organik yang memiliki gugus fungsi alkohol, sedangkan yang ingin dimodifikasi adalah gugus fungsi yang bukan alkohol maka dapat terlebih dahulu dilindungi gugus fungsi alkohol tersebut. adapun gugus pelindung yang dapat melindungi gugus fungsi alkohol baik dalam suatu alkil ataupun aril dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Gugus	Gugus  Pelindung	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan  GP	GP  reaktif terhadap
Alkohol (ROH)	Eter  (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 (RCOOR’)	R’COCl /piridin	NH3, MeOH	Basa/oksidasi, elektrofil	nukleofil
Fenol (Ar-OH)	Eter (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

Alkil eter dan alkoksialkil

Eter tetrahidropiranil yang stabil untuk basis dan perlindungan akan dihapus oleh asam-katalis hidrolisis. Misalnya, geraniol (1.60) dilindungi sebagai geraniol tetrahidropiranil eter (1.80) di hadapan piridinium p-toluenesulfonate (PPTs) reagen. Ini adalah eter dibelah dengan PPTs di ethanol 39 hangat (Skema 1.19).

Gugus pelindung diol secara umum

Diol (1,2 dan 1,3) secara umum melindungi O,O-asetal dan ketal. Asetal adalah senyawa dengan struktur umum RR1 C (OR2) (OR3), dimana R dan R1 mungkin adalah H (tapi tidak diperlukan), tetapi R2 dan R3≠ H. Ketal adalah bagian dari asetal dimana baik R maupun R1 adalah H.

http://dokumen.tips/documents/bab-v-gugus-pelindung.html

Sitorus, Marham. 2008. Kimia Organik Fisik. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

TOTAL SYNTHESIS OF EUSIDERIN K AND EUSIDERIN J

Bulian (Eusideroxylon zwagerii T.et B) merupakan salah satu komoditas hutan yang sudah lama dikenal oleh masyarakat Jambi, Sumatera Selatan dan Kalimantan. Penduduk di daerah ini menyebutnya bulian, ulin, talin atau unglen. Tumbuhan ini tumbuh di habitatnya yang berupa hutan-hutan dataran rendah hingga mencapai ketinggian 400 m di atas permukaan laut, pada tanah-tanah yang mudah meresap air. Kayu bulian dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, perumahan, perlengkapan rumah tangga maupun sebagai bahan baku bebarapa jenis souvenir di kawasan Jambi, Sumatera Selatan, Kalimantan juga ke daerah-daerah di Indonesia bahkan sampai ke mancanegara. Tumbuhan ini dapat tumbuh pada daerah rawa, yang menyebabkan kayu ini memiliki kualitas kelas kuat I dan kelas awet I sehingga dikenal sebagai kayu besi (iron wood) (Masano, 1984). Secara sosial dapat dikatakan, bahwa bulian adalah kebanggaan masyarakat Jambi. Hampir tidak ada masyarakat Jambi yang belum pernah mendengar kayu bulian. Kayu ini begitu penting sehingga hampir tidak bisa dipisahkan dari kehidupan ekonomi, sosial dan budaya masyarakat Jambi Keunggulan bulian sebagai bahan bangunan belum dapat digantikan oleh kayu jenis lainnya. Dilihat dari sifat fisik bulian lebih tahan terhadap perubahan cuaca, air laut, serangan serangga dan cendawan

Menurut, Hobbs dan King 1960 Eusiderin A(1) merupakan turunan neolignan langka yang pertama kali diisolasi dari tumbuhan Eusideroxylon zwagery bersama-sama dengan eusiderin B dan C, serta untuk pertama kalinya bahwa adanya metabolit sekunder pada tanaman bulian, dimana ditemukannya senyawa turunan neolignin yang disebut eusiderin pada kayu bulian. Senyawa ini diduga bersifat antifeedant yang menyebabkan kayu bulian tidak dimakan rayap. Sedangkan menurut J. Xiaobi 2001, Eusiderin K dan Eusiderin J Pada Gambar dibawah merupakan dua neolignans isolated dari kulit dan kelopak Licaria chrysophylla. Yang termaksdu jenis produk alami yang mengandung cincin 1,4-benzodioxane memiliki sitotoksik, hepatoprotektif, 2 dan aktivitas biologis lainnya.

Berdasarkan Penelitian Syamsurizal dkk (2001) Isolasi senyawa kimia dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa pelarut kimia, diantaranya benzen dan dietil etertelah berhasil mengisolasi lima senyawa murni yang terkandung dalam kayu bulian (E. zwagerii), yaitu dua senyawa turunan neolignan jenis benzodioksan, satu senyawa jenis bisiklo (3,2,1) oktanoid neolignan, satu senyawa turunan alkaloid aporfin dan satu senyawa turunan alkaloid fenantren. Kandungan berbagai jenis bahan kimia, terutama alkaloid yang belum diisolasi yang terdapat pada kayu bulian sangat berpotensi untuk diungkapkan sebagai sumber bahan kimia untuk pengembangan obat-obatan modern dan insektisida. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan dan menidentifikasi senyawa alkaloid yang bersifat antimakan yang terkandung dalam kayu bulian.

Pada skema sintesis yang dapat dilakukan pada pyrogallol diubah menjadi trimetil pirrogallol. Pada perlakuan 2 dengan ZnCl₂ dan asam propionat memberikan 2,6 - dimetoksi fenol pada 81 %. Sedangkan senyawa 4, hasil kuantitatif dengan reaksi pada perlakuan 3 dmenggunakn alil bromida, diajukan ke Claisen Rearrangement dalam tabung tertutup untuk memberi hasil kurang lebih  99%. Senyawa 5 direaksikan dengan PdCl₂ dalam metanol ke senyawa ff ord menghasilkan 88%. Sintesis unit lainnya juga dimulai dari pirrogallol, yang secara selektif dilindungi oleh (CH₃) ₂SO₄ di bawah perlindungan Na₂B₄O₇ 10H₂O. Senyawa Eusiderin K sebagai campuran isomer cis dan trans cis. 1: 7 dengan 1 HMR  8 dengan perak oksida sebagai reagen pengoksidasi. Kemudian Eusiderin K dilindungi oleh CH₃I dalam kondisi dasar ke ff ord trans Eusiderin J. Dalam reaksi ini, isomer cis diubah menjadi isomer trans secara eksklusif dalam kondisi dasar.

Hobbs J.J and King F.E., 1960. The Chemistry of Extractives from Hardwoods. Eusiderin, a possible Byproduct of Lignin Syntesis in Eusideroxylon zwagery Journal of Chemistry Society 4732-8.

Syamsurizal, Harizon, Afrida. 2001. Eksplorasi Potensi Kimia Pada Tanaman Bulian (Eusideroxylon zwagwry). Laporan Hasil Penelitian DCRG URGE.

J. Xiaobi,  et al . 2001. TOTAL SYNTHESIS OF EUSIDERIN K AND EUSIDERIN J. Department of Chemistry,  National Laboratory  of Applied Organic Chemistry, Lanzhou University, Lanzhou

Total Synthesis of (±)-Reserpine

Reserpin (C₃₃H₄₀N₂O₉) merupakan salah satu jenis alkaloid indol yang digunakan untuk pengobatan penyakit hipertensi, menurunkan denyut jantung, terapi bagi penderita skizofrenia, dan obat penenang. Reserpin dapat diperoleh dari ekstrak tumbuhan genus Rauwolfia, terutama spesies R.serpentina dan R.vomitoria. Reserpin berwujud padatan (bubuk kristal) yang berwarna putih, tidak berbau dan menjadi berwarna kehitaman jika dibiarkan di udara terbuka. Selain itu, reserpin bersifat basa lemah dan cepat berwarna gelap oleh cahaya. Reserpin tidak larut dalam air, mudah larut dalam asam asetat dan kloroform, serta sukar larut dalam etanol dan eter . Analisis reserpin secara sederhana yaitu dengan natrium molibdat dalam asam sulfat, yang memberikan warna kuning dan akan berubah menjadi warna biru setelah 2 menit.

Metabolit sekunder alkaloid indol monoterpenoid (Reserpin)

Metabolit sekunder adalah senyawa kimia yang dihasilkan oleh suatu sel atau organ suatu organisme, tetapi tidak dimanfaatkan langsung sebagai sumber energi sel atau organisme yang bersangkutan. Metabolit sekunder bersifat spesifik, sehingga setiap sel dalam suatu organisme belum tentu memilikinya. Secara garis besar, ada tiga golongan utama metabolit sekunder pada tanaman yaitu terpen, fenol dan alkaloid. Alkaloid merupakan metabolit basa yang mengandung nitrogen. Beberapa alkaloid memiliki atom nitrogen diluar cincin heterosiklis, sehingga membentuk gugus amina primer ataupun gugus amina kuartener. Alkaloid biasanya tanpa warna dan kebanyakan berbentuk kristal. Alkaloid dibentuk sebagian besar dari banyak asam amino yaitu lisin, ornitin, fenilalanin, tirosim dan triptofan, serta kerangka-kerangka asam amino tersebut sebagian besar masih tetap asli di dalam alkaloid-alkaloid turunannya. Mevalolat dan asetat merupakan titik awal yang penting dari metabolisme primer. Sebagian besar dari rumpun alkaloid indol monoterpenoid (AIM) dengan lebih dari 1800 anggota yang memiliki perbedaan struktur kimia. Alkaloid indol monoterpenoid (AIM) umumnya dihasilkan oleh tanaman Loganiaceae, Apocynaceae, dan Rubiaceae. Salah satu contoh AIM adalah reserpin yang berasal dari akar pule pandak.

Pembentukan alkaloid indol dapat melalui jalur shikimat dan mevalonat. Dari jalur shikimat, triptofan terbentuk dari reaksi dekarbosilasi yang dikatalisis oleh triptofan dekarbosilase (TDC) kemudian terbentuk triptamin yang digunakan sebagai substrat dari enzim striktosidin sintase. Pada jalur mevalonat, sekologanin terbentuk dari katalisis oleh enzim geraniol hidroksilase dan enzim sitokrom P-450 reduktase (CPR) yang akan mengkatalisis geraniol menjadi 10-hidroksil-geraniol dan kemudian membentuk loganin. Loganin dengan katalisis enzim sekologanin sintase (SLS) akan membentuk monoterpen sekologanin. Kondensasi antara triptamin (jalur indol) dengan sekologanin (jalur terpenoid) akan membentuk striktosidin yang merupakan prekursor utama alkaloid indol monoterpenoid (salah satunya reserpin). Sintesis tersebut melibatkan enzim striktosidin sintase. Biosintesis alkaloid indol monoterpenoid (salah satunya adalah reserpin) dari triptofan disajikan pada Gambar 3 berikut:

Total Synthesis of Natural Products

Produk alami adalah senyawa kimia atau zat yang diproduksi dari organisme hidup. Dapat ditemukan di alam dan biasanya memiliki aktivitas biologi dan terkadang farmakologi untuk digunakan pada penemuan obat farmasi dan desain obat. Sebuah produk alami bisa dianggap demikian bahkan untuk senyawa yang dibuat dari sintesis total.

Produk alami dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu:

·         Produk yang disintesis di dalam sel dan memegang peran yang besar dalam metabolisme dan reproduksi dari sel tersebut. senyawa ini termasuk ke dalam kelompok senyawa metabolit primer  dan

·         Produk yang merupakan polimer berukuran besar yang biasanya berfungsi sebagai bagian struktural dalam sel. Contoh kelompok ini adalah selulosa, lignin, dan protein-protein yang menyusun struktural sel

·         Produk yang mempunyai fungsi khusus dalam sel yang jenis dan fungsinya berbeda-beda untuk setiap makhluk hidup. kelompok ini termasuk dalam kelompok senyawa metabolit sekunder

Peranan senyawa bahan alam bagi manusia tidak terlepas dari tinjauan sejarah kajian riset kimia bahan alam itu sendiri, yang telah sejak lama dilakukan oleh manusia. Karl Wilhelm Schele (1742-1786) merupakan ahli kimia pertama yang berhasil melakukan pemisahan (isolasi) senyawa kimia dari bahan alam seperti gliserol, asam-asam oksalat, laktat, tartarat dan sitrat. Selanjutnya diikuti Frederich W. Serturner (1783-1841) yang memisahkan morfina dari opium dan Pelletier serta caventon yang berhasil memisahkan strihina, brusina, kuinin, sinkonina, dan kafein lima belas tahun kemudian. Untuk pemisahan beribu-ribu senyawa kimia yang lain dari bahan alam segera menyusul dan terus berjalan sampai sekarang.

Salah satunya Sintesis Nakiterpiosin

            Nakiterpiosin  merupakan salah satu senyawa turunan steroid yang telah di sintesis sejak tahun 1952 oleh Merck dari spons Terpios hoshinota yang menunjukkan sifat sebagai agen antikanker.

Dalam sintesisnya, terdapat strategi yang melibatkan pembangunan konvergen cincin C-25 pusat stereogenik. Selanjutnya dianggap biogenesis dari atom halogen dari nakiterpiosin siklopentanon pusat dengan reaksi silang-coupling carbonylative dan reaksi siklisasi foto-Nazarov. Komponen kopling elektrofilik 51 disintesis oleh intramolekul Diels-Alder reaksi dan komponen kopling nukleofilik 52 oleh reaksi vinylogousMukaiyama aldol. stereokimia relatif nakiterpiosin. Studi Model menunjukkan potensi C-6, C-20. Struktur Nakiterpiosin awalnya ditugaskan sebagai 49 oleh Uemura berdasarkan percobaan NMR 49 dengan itu cyclopamine dan veratramine.

Sintesis komponen elektrofilik (51) dimulai dengan asilasi Friedel-Craft dari furan dengan anhidrida suksinat. Asam yang dihasilkan diubah menjadi amida Weinreb (53). Reduksi Noyori dengan modifikasi Xiao kemudian digunakan untuk mengatur stereokimia C-6, Menghasilkan senyawa 54. Sebuah reaksi Grignard kemudian memberikan enone (55). Berikutnya Reaksi Diels-Alder intramolekul diproses dengan kontrol stereokimia yang baik untuk memberikan produk exo secara eksklusif. Kelompok hidroksil C-6 sterik yang padat Kemudian diaktivasi dengan kelompok aril sulfonat yang kekurangan elektron untuk menghasilkan senyawa 56.  Untuk menghindari reaksi retro-Diels-Alder, senyawa 56 sebelumnya dihidroksilasi untuk pengenalan atom bromin (57). Penghilangan kelompok acetonide diikuti oleh Pembelahan diol menghasilkan bis-hemiacetal. Reduksi selektif gugus hemiasetal yang kurang terhalang menghasilkan senyawa 58. Hemiasetal selebihnya terlindungi, dan keton diubah menjadi enol triflate, sehingga dapat disimpulkan sintesis dari komponen elektrofilik senyawa 51

Von, Bearbeitet, Jie Jack Li, E.J Corey. 2012. Total Synthesis of Natural  Products.Berlin : Springer-Verlag Berlin Heidelberg.