Deproteksi Gugus Fungsi dalam Sintesis Senyawa Organik

Deproteksi Gugus Fungsi dalam Sintesis Senyawa Organik

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 :

1. Mudah dimasukkan dan mudah dihilangkan

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

3. Sedapat mungkin resisten terhadap berbagai macam varietas reagen.

4. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikann gugusfungsi aslinya.   

Dalam pembuatan banyak senyawa organik, bagian-bagian tertentu dari molekul tidak dapat menahan kondisi reaksi atau reagen yang digunakan. Oleh karena itu, bagian atau cluster tersebut harus dilindungi. Misalnya, lithium aluminium hidrida memiliki reaktivitas tinggi, tetapi merupakan reagen yang sangat berguna untuk mereduksi ester menjadi alkohol. Reagen ini mudah bereaksi dengan gugus karbonil, dan tidak mungkin untuk memilih gugus karbonil mana yang harus direduksi. Ketika reduksi ester diperlukan tetapi ada gugus karbonil lain dalam molekul target, perlu untuk mencegah hidrida menyerang gugus karbonil. Misalnya, gugus karbonil diubah menjadi gugus asetal yang tidak bereaksi dengan hidrida. Asetal ini kemudian disebut sebagai gugus pelindung untuk gugus karbonil. Setelah langkah hidrida selesai, asetal dihilangkan (direaksikan dengan larutan asam berair) untuk mengembalikan gugus karbonil asli. Tahapan ini disebut sebagai deproteksi.

Gambar 2. Sintesis dan Alkohol dan Ketoester

Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.  

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

 

Agar dapat lebih memahami bagaimana mekanise kerja gugus pelindung dapat dilihat contoh berikut ini:

Contoh sintesis alkohol dari ketoester:

Konversi keseluruhan dari ester ke alkohol primer diperlukan. Saat mereduksi ester, LiAlH4 diperlukan, tetapi akan mengurangi keton yang tidak diinginkan. Ini dapat dihindari dengan "mengubah" keton menjadi gugus fungsi pertama yang berbeda. Secara konseptual, ini seperti dapat menetapkan gugus pelindung (ditunjukkan di bawah) ke keton yang ingin dilindunginya selama reaksi pembentukan primer, dan kemudian dihilangkan (deproteksi)  gugus pelindung.

Dalam hal ini, "molekul penutup" adalah gugus pelindung. Dalam contoh ini, keton dilindungi sebagai asetal (yang merupakan eter dan tidak bereaksi dengan LiAlH4 ).

Permasalahan:

1. Mengapa deproteksi gugus fungsi perlu dilakukan?

2. Bagaimana cara penghilangan gugus pelindung dengan cara hidrogenolisis?

3. Reagen apa yg sering digunakan untuk menghilangkan gugus pelindung dan gugus fungsi kembali seperti semula untuk hasil akhir senyawa?