Gugus-Gugus Pelindung Dalam Sintesis Senyawa Organik

 Hallo semuanya kali ini kita akan membahas gugus pelindung, gugus pelindung, yang mana gugus pelindung ini digunakan untuk menyelesaikan masalah kemoselektivitas.

Caranya adalah dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

 

Suatu reduksi menggunakan NaBH4 (dimana ia akan memberika H-) dimana hidrogen ini memiliki kelebihan1 elektron. Yang paling elektrofil pada gambar diatas adalah keton. Hibrida bersifat sebagai nukleofil akan menyerang bagian karbonil yang asam. Sehingga double bound sehingga atom O menjadi bermuatan –(negatif) dan selanjutnya akan menyerang suatu hidrogen H+ hasilnya akhirnya adalah reduksi dari keton menjadi sebuah hidroksil. Mengapa Hidrida hanya bisa bisa masuk ke gugus keton. Karena gugus ester pada gambar tersebut ada resonansi ini yang membuat gugus ester  merupakan elektrofil yang lebih lemah, karbonil dari gugus ester itu bersifat  kurang asam dibanding keton karena keton lebih elektrofilik dibanding ester.

Sehingga dapat dikatakan bahwa gugus pelindung atau gugus proteksi adalah suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Gugus ini memainkan peranan penting dalam sintesis organik multitahap.

Prinsip dari gugus pelindung

1.       Harus mudah untuk dimasukkan ke dalam molekul

2.       Harus bersifat resisten terhadap reagen yang akan bereaksi dengan gugus fungsi yang tidak dilindungi (gugus asetal tidak akan bereaksi dengan hidrida yang direaksikan untuk mereduksi ester)

3.       Harus bersifat mudah dikeluarkan kembali dari molekul 

 Dalam banyak preparasi senyawa organik, beberapa bagian spesifik pada molekul tidak dapat bertahan pada kondisi reaksi atau pereaksi yang digunakan. Sehingga, bagian tersebut, atau gugus, harus dilindungi. Contohnya, litium aluminium hidrida sangat reaktif namun merupakan pereaksi yang sangat beguna untuk mereduksi ester menjadi alkohol. Pereaksi tersebut akan mudah sekali bereaksi dengan gugus karbonil, tanpa dapat menseleksi mana gugus karbonil yang seharusnya direduksi. Ketika reduksi ester dibutuhkan namun terdapat gugus karbonil lainnya dalam molekul target, penyerangan hidrida pada gugus karbonil tersebut harus dicegah. Misalnya, karbonil tersebut diubah ke dalam gugus asetal, yang tidak bereaksi dengan hidrida. Asetal tersebut kemudian disebut sebagai gugus pelindung bagi karbonil. Setelah tahapan yang memerlukan hidrida selesai dilakukan, asetal tersebut dihilangkan (direaksikan dengan asam berair), mengembalikannya ke gugus karbonil semula. Tahapan ini disebut sebagai deproteksi.

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

 

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

Contoh sintesis alkohol dari ketoester:

 

Transformasi keseluruhan yang dibutuhkan dari ester menjadi alkohol primer. Dalam mereduksi ester, dibutuhkan LiAlH_4, tapi hal itu akan mereduksi keton yang tidak di inginkan. Hal ini dapat dihindari jika "mengubah" keton menjadi gugus fungsional pertama yang berbeda. Secara konseptual, ini seperti mampu memberi gugus pelindung (ditampilkan di bawah) pada keton yang ingin dilindungi selama reaksi pembentukan primer, kemudian dihilangkan (deproteksi) gugus pelindungnya.

 

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

 

Kemudian ester di reduksi menjadi alkohol primer

 

Akhirnya gugus pelindung dapat dihilangkan: