Gugus Pelindung

Ketika reaksi kimia yang akan dilakukan secara selektif pada satu situs reaksi dalam multifungsi senyawa organik (molekul organik mengandung dua atau lebih dari dua reaktif kelompok) dan ingin reaksi pada satu tempat yang reaktif, maka tempat reaktif lain harus sementara diblokir atau diprotek. Langkah ini disebut deproteksi. Perlindungan dan deproteksi gugus fungsional telah mendapat perhatian dalam beberapa tahun terakhir bukan hanya karena kepentingan fundamentalnya, tetapi juga karena peran mereka dalam multilangkah sintesis. Penyusunan molekul organik kompleks menuntut tersedianya berbagai gugus untuk memungkinkan kelangsungan hidup kelompok fungsional reaktif selama berbagai operasi sintesis, akhirnya mengakibatkan produksi selektif dari molekul target. Misalnya, dalam konversi etil 5-okso-hexanoat menjadi 6-hidroksi-2-hexanon, diperlukan untuk memblokir gugus keton pertama dan kemudian gugus ester berkurang dengan LiAlH4. Gugus keton dilindungi sebagai asetal karena gugus asetal tidak bereaksi dengan reduktor LiAlH4. Pada tahap akhir gugus asetal dihilangkan dengan pnambahan asam. Keseluruhan skema transformasi ini diberikan dalam Skema

Sebuah gugus pelindung yang baik harus mudah untuk mengenakan, tanpa generasi pusat stereogenik baru, dan mudah untuk dihilangkan. Untuk melindungi kelompok harus memiliki minimal fungsi tambahan untuk menghindari tempat lanjut reaksi. Gugus pelindung harus membentuk turunan kristal dengan reaksi yang tinggi, hasil yang dapat dengan mudah dipisahkan dari produk samping. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihilangkan. Gugus pelindung dapat dibelah dalam berbagai kondisi termasuk solvolisis dasar, asam, logam berat, ion fluorida, eliminasi reduktif, eliminasi, hidrogenolisis, oksidasi, reduksi melarutkan logam, substitusi nukleofilik, transisi katalis logam, cahaya dan enzim. Metode elektrolit dan dibantu fotolisis penting dalam metode untuk menghilangkan gugus pelindung. Gugus Photolabile disebut senyawa dikurung atau phototriggers, dilindungi dari radiasi pada panjang gelombang 254-350nm dengan tinggi hasil kuantum.

Berikut macam-macam gugus pelindung:

Gugus pelindung Alkohol

Perlindungan alkohol :

·         Asetil (Ac) - Dihapus oleh asam atau basa (lihat gugus Asetoksi).

·         Benzoil (Bz) - Dihapus oleh asam atau basa, lebih stabil daripada gugus Ac.

·         Benzil (Bn, BNL) - Dihapus oleh hidrogenolisis. Gugus Bn secara luas digunakan dalam gula dan nucleoside chemistry.

·         β-Methoxyethoxymethyl eter (MEM) - Dihapus oleh asam.

·         Dimethoxytrityl , [Bis- (4-metoksifenil) fenilmetil] (DMT) - Dihapus oleh asam lemah. Gugus DMT banyak digunakan untuk perlindungan dari gugus 5'-hidroksi di nukleosida, terutama di sintesis oligonukleotida .

·         Methoxymethyl eter (MOM) - Dihapus oleh asam.

·         Methoxytrityl [(4-metoksifenil) diphenylmethyl, MMT) - Dihapus oleh asam dan hidrogenolisis.

·         p-Methoxybenzyl eter (PMB) - Dihapus oleh asam, hidrogenolisis, atau oksidasi.

·         Methylthiomethyl eter - Dihapus oleh asam.

·         Pivaloyl (PIV) - Dihapus oleh asam, basa atau agen pereduksi. Hal ini secara substansial lebih stabil daripada gugus asil melindungi lainnya.

·         Tetrahidropiranil (THP) - Dihapus oleh asam.

·         Tetrahidrofuran (THF) - Dihapus oleh asam.

·         Trityl (triphenylmethyl, Tr) - Dihapus oleh asam dan hidrogenolisis.

·         Silil eter (yang paling populer termasuk trimethylsilyl (TMS), tert -butyldimethylsilyl (TBDMS), tri iso -propylsilyloxymethyl (TOM), dan triisopropylsilyl (TIPS) eter) - Dihapus oleh asam atau fluorida ion. (Seperti NaF, TBAF ( Tetra-n-butylammonium fluorida, HF-Py, atau HF-Net ₃⁾⁾_. Gugus TBDMS dan TOM digunakan untuk perlindungan fungsi 2'-hidroksi di nukleosida, terutama di sintesis oligonukleotida .

·         Methyl Ether - Pembelahan adalah dengan TMSI di DCM atau MeCN atau Kloroform. Sebuah metode alternatif untuk membelah metil eter adalah BBR ₃ di DCM

·         Ethoxyethyl eter (EE) - Pembelahan lebih umum dan sederhana dari eter misalnya 1N asam klorida.

Gugus pelindung Amina

BOC glisin. Gugus tert -Butyloxycarbonyl ditandai dengan warna biru.

Perlindungan amina :

·         gugus Carbobenzyloxy (CBZ) - Dihapus oleh hidrogenolisis

·         gugus p -Methoxybenzyl karbonil (Moz atau MeOZ) - Dihapus oleh hidrogenolisis, lebih labil daripada CBZ

·         gugus tert -Butyloxycarbonyl (BOC) (biasa digunakan saat solid phase sintesis peptida) - Dihapus oleh asam kuat pekat (seperti HCl atau CF₃COOH), atau dengan memanaskan >80°C.

·         gugus 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl ( FMOC ) (biasa digunakan saat solid phase sintesis peptida) - Dihapus oleh basa, seperti piperidin

·         gugus Asetil (Ac)  : umum di sintesis oligonukleotida untuk perlindungan N4 di sitosin dan N6 di adenin basis nukleat dan dihapus dengan basa, kebanyakan dengan air atau gas amonia atau metilamina . Ac terlalu stabil untuk dihapus dari amida alifatik.

·         gugus Benzoil (Bz) : umum di sintesis oligonukleotida untuk perlindungan N4 di sitosin dan N6 di adenin basis nukleat dan dihapus dengan basa, kebanyakan dengan amonia cair atau gas atau metilamin. Bz terlalu stabil untuk mudah dihapus dari amida alifatik.

·         gugus Benzil (Bn) - Dihapus oleh hidrogenolisis

·         gugus Karbamat  - Dihapus oleh asam dan pemanasan ringan.

·         p -Methoxybenzyl (PMB) - Dihapus oleh hidrogenolisis, lebih labil daripada benzil

·         3,4-dimethoxybenzyl (DMPM) - Dihapus oleh hidrogenolisis, lebih labil daripada p-metoksibenzil

·         gugus p -methoxyphenyl (PMP) - Dihapus oleh amonium cerium (IV) nitrat (CAN)

·         gugus Tosil (Ts) - Dihapus oleh asam pekat (HBr, H₂SO₄₎ & agen pereduksi kuat (natrium dalam cairan amonia atau natrium naphthalenide)

·         gugus Sulfonamida lainnya (Nosyl & Nps) - Dihapus oleh samarium iodida, tributiltin hidrida.

Gugus pelindung karbonil

Perlindungan karbonil gugus:

·         Asetal dan Ketals - Dihapus oleh asam. Biasanya, pembelahan asetal asiklik lebih mudah daripada dari asetal siklik.

·         Acylals - Dihapus oleh asam Lewis .

·         Dithianes - Dihapus oleh garam logam atau zat pengoksidasi.

Gugus pelindung asam karboksilat

Perlindungan asam karboksilat :

·         Metil ester - Dihapus oleh asam atau basa.

·         Benzil ester - Dihapus oleh hidrogenolisis.

·         tert -Butyl ester - Dihapus oleh asam basa, dan beberapa reduktan.

·         Ester dari fenol 2,6-tersubstitusi (misalnya 2,6-Dimethylphenol , 2,6-diisopropilfenol , 2,6-di-tert-butylphenol ) - Dihapus pada suhu kamar dengan metanolisis katalis-DBU bawah kondisi tekanan tinggi.

·         Silil ester - Dihapus oleh asam basa, dan organologam reagen.

·         Orthoesters - Dihapus oleh asam ringan berair untuk membentuk ester, yang dihapus sesuai dengan sifat ester.

·         Oksazolin - Dihapus oleh asam kuat panas yang (pH <1, T>100°C) atau alkali (pH> 12, T>100°C), tetapi tidak seperti LiAlH₄ , reagen organolitium  atau reagen Grignard (organomagnesium)

Gugus pelindungi fosfat

·  2-cyanoethyl - Dihapus oleh basa ringan. Gugus ini banyak digunakan dalam sintesis oligonukleotida.

·         Methyl (Me) - Dihapus oleh nukleofil kuat. Seperti: thiophenole / TEA.

Gugus pelindung alkuna

·         propargyl alkohol dalam reaksi Favorskii ,

·         gugus silil, terutama dalam perlindungan asetilena itu sendiri. 

DAFTAR PUSTAKA

Amanatie., A. 2015. Buku Pegangan Mahasiswa Kimia Organik Sintesis. Yogyakarta: Universitas

                   Negeri Yogyakarta.

https://ml.scribd.com/doc/143832408/Book-Report-Sintesis-Kimia (diakses:minggu 9 april 2017).