Deproteksi Gugus Pelindung dalam Sintesis Organik

         Halo semuanya, pada materi kali ini kita akan membahas tentang deproteksi tepatnya pada pembahasan mekanismenya, pada sintesis organik terdapat suatu istilah yaitu, deproteksi. Dimana deproteksi ini merupakan suatu keadaan dimana adanya penghilangan (reduksi) suatu gugus pelindung sehingga berubah menjadi suatu gugus fungsi awal. 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 dan enzim.

 

Contohnya saja untuk gugus keton yang mempunayai karbonil digunakan gugus pelindung dengan dasar reaksi berikut :

Ø  Reaksi antara aldehid dan keton akan menghasilkan asetal

Ø  Reaksi antara alcohol dan keton akan menghasilkan ketal

Mekanisme reaksinya adalah :

·         Tahapan yang pertama

Tahap pertama adalah reaksi ditambahkannya 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. 

·         Tahapan yang kedua

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

 

·         Tahapan yang ketiga

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.

Dimana salah satunya adalah gugus pelindung pada alkohol Methoxymethyl (MOM) ether

                Gugus metoksimetil (MOM) eter pada umumnya digunakan untuk melindungi gugus hidroksida. Selain itu, juga dapat melindung gugus amino.  Metoksi metil (CH₃OCH₂- atau MOM) termasuk kelompok eter (contohnya gugus hidoksil diproteksi dengan memberikan eter MOM ), namun sebenarnya merupakan contoh dari asetal yang yang dihidrolisis dengan asam. Gugus MOM dibentuk dengan mereaksikan alkohol dengan basa (seperti NaH dan THF) dan kloro metil eter (ClCH₂CH₃) yang sangat reaktif. Karena gugus MOM adalah asetal, sehingga dapat dilepas menggunakan hidrolisis asam. Secara umum, asam encer dalam ko-solven organik telah terbukti efektif. Penggunaan asam lemah Pyridinium p-Toluenesulfonate dalam refluks t-BuOH atau 2-butanon sangat efektif untuk melepas MOM eter dari alkoholalilik.

 

Contoh reaksinya

 

PERMASALAHAN

Reaksi :

 

Nah dari reaksi diatas digunakan NaH sebagai asam, nah mengapa untuk mendeproteksi MOM diperlukan asam sehingga hasilnya tetap yg diinginkan adalah senywa tersebut masih mengandung gugus OH?