DEPROTEKSI GUGUS PELINDUNG DALAM SINTESIS ORGANIK

 

DEPROTEKSI GUGUS PELINDUNG DALAM SINTESIS ORGANIK

Pada sintesis organik ada suatu istilah yakni, Deproteksi. Deproteksi ini merupakan suatu kondisi dimana terdapat penghilangan (reduksi) pada gugus pelindung sehingga akan berubah menjadi gugus fungsi seperti awal. Nah , Adanya penghilangan gugus pelindung tersebut dapat terjadi sebab 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

Misalnya untuk gugus keton (karbonil) digunakan gugus pelindung dengan dasar reaksi berikut :

1.            Reaksi antara aldehid dan keton akan menghasilkan asetal

2.            Reaksi antara alcohol dan keton akan menghasilkan ketal

 

 

Mekanisme reaksinya adalah :

·         Tahap 1

Tahap pertama adalah reaksi penambahan gugus pelindung (proteksi) terhadap gugus keton dengan menggunakan reagen etanadiol (OHCH₂CH₂OH) dan menggunakan pelarut TsOH (p-Toluenesulfonic acid monohydrate) dan benzen yang berfungsi untuk mendeaktifasi gugus karbonil (C=O) pada ester (alkil alkanoat) sehingga gugus pelindung tidak melindungi gugus karbonil pada ester tapi melindungi gugus keton.  Berikut ini adalah struktur p-Toluenesulfonic acid monohydrate :

Tahap pertama ini, terbentuk gugus pelindung berupa ketal yang tahan dengan penambahan reduktor dan dengan mudah dilepaskan (deproteksi) menggunakan asam dan kalor. Berikut ini adalah mekanisme tahap 1 yaitu sebagai berikut :

 

Pada mekanisme diatas, O dari etanadiol yang bermuatan negative menyerang karbonil yang bermuatan positif sehingga ikatan O lepas dan O menjadi bermuatan negatif, yang selanjutnya O bermuatan negatif tersebut akan  mengikat H pada OH. Tahapan selanjutnya adalah proses reaksi dehidrasi (penghilangan molekul air) sehingga terbentuk gugus ketal.

·         Tahap 2

Tahap selanjutnya adalah terjadi reaksi reduksi oleh LiAlH₄ menjadi senyawa alkohol, berikut ini adalah mekanismenya :

 

 

·         Tahap 3

Tahap berikutnya sekaligus tahap terakhir adalah reaksi deproteksi, yaitu penghilangan gugus pelindung ketal sehingga dihasilkan gugus fungsi awalnya yaitu keton dengan mengguanakan H₃O⁺ (suatu air yang diasamkan). Berikut adalah mekanismenya :

 

Pada tahap tersebut, OH dari air yang bermuatan negative menyerang H yang berada di sebelah atom O sehingga ikatan O disebelahnya menjadi rangkap dan ikatan O satu lagi akan lepas dan menjadi bermuatan negatif, dan selanjutnya O yang negatif tersebut akan mengikat H dari air, sehingga etanadiol akan lepas dan terbentuk gugus keton seperti semula.

Permasalahan :

Pada tahap deproteksi senyawa yang digunakaan untuk merubah asetal menjadi keton adalah H3O+ . Mengapa H3O+ yang di gunakan dan tidak menggunakan air yang di asam kan lainnya?