GUGUS PELINDUNG
Assalamu'alaykum wr.wb.
Pada postingan saya kali ini, saya akan membagikan materi mengenai Gugus Pelindung. Gugus Pelindung merupakan sebuah gugus sementara ditambahkan selama sintesis organik untuk mencegah sebagian dari molekul dari reaksi (yaitu yang membantu selektifitas kimia reaksi). Gugus Pelindung biasanya dianggap sebagai strategi sintetik yang tidak diinginkan karena menambah dua langkah (perlindungan dan deproteksi) dengan panjang sintesis secara keseluruhan, dan karena langkah-langkah menambahkan biasanya menyebabkan penurunan hasil keseluruhan dan mengurangi ekonomi atom.
Suatu gugus pelindung diperkenalkan ke molekul dengan modifikasi kimia dari kelompok fungsional untuk mendapatkan chemoselectivity dalam reaksi kimia berikutnya. Hal ini memainkan peran penting dalam sintesis organik bertingkat.
Sebagai contoh reaksi gugus pelindung di bawah ini.
Dalam banyak preparasi senyawa organik , beberapa bagian tertentu dari molekul mereka tidak bisa bertahan reagen yang diperlukan atau lingkungan kimia. Kemudian, bagian-bagian ini atau gugus fungsi ini harus dilindungi. Sebagai contoh, litium aluminium hidrida adalah reagen yang sangat reaktif tapi berguna mampu mengurangi ester menjadi alkohol. Ini akan selalu bereaksi dengan gugus karbonil, dan ini tidak dapat berkecil dengan cara apapun. Ketika pengurangan ester diperlukan di hadapan karbonil, maka serangan dari hidrida pada karbonil yang harus dicegah. Misalnya, karbonil yang diubah menjadi asetal, yang tidak bereaksi dengan hidrida. asetal ini kemudian disebut kelompok pelindung untuk karbonil. Setelah langkah melibatkan hidrida selesai, asetal akan dihapus (dengan mereaksikan dengan asam encer), memberikan kembali karbonil asli. Langkah ini disebut deproteksi.
Gugus pelindung lebih umum digunakan dalam pekerjaan laboratorium skala kecil dan pengembangan awal dari proses produksi industri karena penggunaannya menambahkan langkah tambahan dan biaya bahan untuk proses. Namun, ketersediaan sebuah blok bangunan kiral murah dapat mengatasi biaya-biaya tambahan (misalnya shikimic acid untuk oseltamivir).
Berikut ini beberapa contoh Gugus Pelindung untuk Amino.
Fmoc-NR2
|
9-Fluorenylmethyl carbamate, FMOC amino, FMOC amine, FMOC amide
|
||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2/CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 503-507, 736-739.
t-Butyl carbamate, BOC amine, BOC amino, BOC amide
|
|||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 518-525, 736-739.
Benzyl carbamate
|
|||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 531-537, 736-739.
Ac-NR2
|
Acetamide
|
||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 550-555, 740-743.
Trifluoroacetamide
|
|||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 556-558, 740-743.
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 564-566, 740-743.
Bn-NR2
|
Benzylamine
|
||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2,
Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 579-580, 744-747.
Tr-NR2
|
Triphenylmethylamine (Tritylamine)
|
||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2,
Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 583-584, 744-747.
Benzylideneamine
|
|||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 586-590, 744-747.
Ts-NR2
|
p-Toluenesulfonamide, Tosylamide
|
||||||
 |
H2O:
|
pH < 1, 100°C
|
pH = 1, RT
|
pH = 4, RT
|
pH = 9, RT
|
pH = 12, RT
|
pH > 12, 100°C
|
Bases:
|
LDA
|
NEt3, Py
|
t-BuOK
|
Others:
|
DCC
|
SOCl2
|
|
Nucleophiles:
|
RLi
|
RMgX
|
RCuLi
|
Enolates
|
NH3, RNH2
|
NaOCH3
|
|
Electrophiles:
|
RCOCl
|
RCHO
|
CH3I
|
Others:
|
:CCl2
|
Bu3SnH
|
|
Reduction:
|
H2 / Ni
|
H2 / Rh
|
Zn / HCl
|
Na / NH3
|
LiAlH4
|
NaBH4
|
|
Oxidation:
|
KMnO4
|
OsO4
|
CrO3 / Py
|
RCOOOH
|
I2, Br2, Cl2
|
MnO2 / CH2Cl2
|
|
T. W. Green, P. G.
M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis,
Wiley-Interscience, New York, 1999, 604-607, 744-747.
Semoga postingan saya pada hari ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.
Referensi:
1. T. W. Green, P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley-Interscience, New York, 1999, 503-747.
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Protecting_group
3. http://www.organic-chemistry.org/protectivegroups/amino.shtm
Selamat malam, saya ingin bertanya bagaimana caranya apabila kita ingin menlindungi gugus fungsi yang spesifik. misalnya ada 1,2-dihidroksi toluen, bagaimana jika kita hanya ingin melindungi gugus OH pada posisi metanya tanpa melindungi gugus hidroksi pada posisi ortonya? mohon penjelasannya. terima kasih :)
ReplyDeletekenapa setiap gugus fungsi memiliki lebih dari satu jenis gugus pelindung??
ReplyDeleteadakah fungsi-fungsi tertentu dari gugus pelindung suatu gugus fungsi?
mohon penjelasannya
terimakasih
Terima kasih atas pertanyaannya. Saya akan menjawab pertanyaan dari Hana yang menanyakan mengenai bagaimana cara untuk melindungi gugus fungsi yang spesifik.
ReplyDeleteKhusus untuk senyawa yang dicontohkan oleh Mbak Hana, yang mana senyawa 1,2 dihidroksi toluena atau 1 metil 2,3 dihidroksi benzena. Pada senyawa benzena, memiliki karakteristik yang istimewa yaitu pengaruh orto, meta dan para. Nah, untuk melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil, kita dapat menggunakan gugus pelindung yang memiliki pengaruh meta, sehingga gugus pelindung tersebut akan melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil pada benzena.
Saya ingin bertanya mengapa benzylamine dapat digunakan sebagai gugus pelindung untuk senyawa amino?
ReplyDeleteTerima kasih atas pertanyaannya Mbak Zulvia, setiap gugus fungsi memiliki banyak jenis gugus pelindung, hal ini karena setiap gugus fungsi memiliki daerah lingkungan kimia yang berbeda-beda, sehingga memungkinkan untuk terjadinya kesalahan dalam melindungi suatu gugus fungsi tersebut. Oleh karena itu, kita harus memperhatikan kembali gugus fungsi apa yang ingin kita lindungi dan hendaknya sesuaikan dengan lingkungan kimianya.
ReplyDeleteTerima kasih atas pertanyaannya Mbak Zehan. benzil amin dapat dijadikan suatu gugus pelindung karena pada gugus tersebut memiliki sifat kemoselektif yang mana benzilamina dapat menarik salah satu hidrogen pada gugus amin dan pada akhirnya senyawa benzil akan dengan mudah di lakukan deproteksi.
ReplyDeleteselamat malam, saya ingin bertanya bagaimana caranya apabila kita ingin menlindungi gugus fungsi yang spesifik. misalnya ada 1,2-hidroksi toluen, bagaimana jika kita hanya ingin melindungi gugus OH pada posisi metanya tanpa melindungi gugus hidroksi pada posisi ortonya? mohon penjelasannya. terima kasih
ReplyDeleteTerima kasih atas pertanyaannya. Mohon maaf sebelumnya, sepertinya pertanyaan Mas Aji sama seperti pertanyaan sebelumnya dari Mbak Hana yang menanyakan mengenai bagaimana cara untuk melindungi gugus fungsi yang spesifik.
ReplyDeleteKhusus untuk senyawa yang dicontohkan oleh Mas Aji, yang mana senyawa 1,2 dihidroksi toluena atau 1 metil 2,3 dihidroksi benzena. Pada senyawa benzena, memiliki karakteristik yang istimewa yaitu pengaruh orto, meta dan para. Nah, untuk melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil, kita dapat menggunakan gugus pelindung yang memiliki pengaruh meta, sehingga gugus pelindung tersebut akan melindungi gugus hidroksi pada posisi meta terhadap metil pada benzena.
materi yang baik, saya ingin bertanya bagaimana dengan gugus pelindung yang telah direaksikan sulit untuk dipisahkan kembali dari senyawa awalnya? bagaimana solusinya? terima kasih
ReplyDeleteTerima kasih atas pertanyaannya, Mbak Eka. Gugus pelindung merupakan gugus yang secara kimia sangat mudah untuk dihilangkan (Leaving group), sebagai salah satu syarat suatu senyawa dapat dijadikan gugus pelindung yaitu senyawa yang dengan mudah dideproteksi kembali. Oleh karena itu, hampir semua gugus pelindung sangat mudah untuk dihilangkan diakhir reaksi. Namun, untuk kasus yang mbak sampaikan, apabila gugus pelindungnya sulit untuk dideproteksi, maka langkah pertama yang dapat kita lakukan yaitu dengan memutuskan ikatan-ikatan yang terjadi pada senyawa tersebut menggunakan pelarut yang sesuai, sehingga diperoleh suatu senyawa awal, kemudian barulah disintesis kembali menggunakan gugus pelindung lain.
ReplyDeletesaya ingin bertanya, setelah kita menggunakan gugus pelindung pada sintesis senyawa organik. hasil akhir nya gugus pelindung tersebut dihilangkan. kenapa demikian? apakah memang harus dihilangkan atau kalau tidak dihilangkan tidak apa - apa? dan bagaimana cara penghilangan gugus pelindung?
ReplyDelete
ReplyDeleteSelamat malam,saya ingin bertanya kenapa akibat adanya proteksi dan disproteksi dapat menyebabkan penurunan hasil keseluruhan dan mengurangi jumlah atom ?
mengapa langkah-langkah menambahkan biasanya menyebabkan penurunan hasil keseluruhan dan mengurangi ekonomi atom ?
ReplyDeleteSelamat malam, gugus pelindung ini digunakan dalam suatu reaksi agar reaksi tersebut tidak akan menghasilkan reaksi yang berlebihan atau biasanya disebut kemoselektivitas. Nah, saya masih bingung jika tidak menggunakan gugus pelindung maka akan terjadi reaksi yang berlebihan. Maksud dari reaksi yang berlebihan itu bagaimana ya? Terima kasih.
ReplyDeleteBisa berikan contohnya untuk gugus pelindung yang dapat melindungi gugus OH pada posisi meta tersebut?
ReplyDeleteSaya ingin bertanya, dari pemaparan anda diatas, bahwa gugus pelindung hanya digunakan dalam sintesis skala lab. Nah bagaimana jika kita ingin mensintesis skala besar? Mengapa gugus pelindung tidak banyak digunakan dalam sintesis skala besar?
ReplyDeleteBerikan contoh gugus pelindung fospat .
ReplyDeleteSaya ingin bertanya suatu gugus yg akan di lindungi oleh gugus pelindung. Apakah gugus pelindungnya perlu memiliki ciri khusus.?
ReplyDeletebagaimana menentukan spesifik gugus pelindung yang digunakan pada senyawa amino ?
ReplyDeleteBagaimana perbedaan penggunaan gugus tiol dan diol dalam suatu gugus pelindung?
ReplyDeleteSelamat sore, saya masih kurang paham, bisa kah anda jelaskan secara singkat apakah subtitusi bisa dikatakan deproteksi?
ReplyDeleteBisa tolong jelaskan senyawa atau gugus apa saja yang dapat dilindungi dengan gugus pelindung? Adakah syarat tertentu?
ReplyDeletebagaimana cara memberikan gugus pelindung ?
ReplyDeleteApakah gugus pelindung terlihat pada FTIR?
ReplyDeletebagaimana menentukan gugus pelindung?
ReplyDeletebgaimna memntukan gugus pelindung ?
ReplyDeletemengapa pada senyawa yang mengandung gugus yang sama dan diproteksi, tetapi hanya 1 gugus yg bereaksi dengan reagen atau terputus dari senyawa nya ?
ReplyDeletekenapa senyawa gugus pelindung tidak bereaksi dengan senyawa lainnya dan pada akhirnya gugus pelindung dapat teroksidasi, tereduksi ataupun menjadi seperti leaving group
ReplyDelete