GUGUS PELINDUNG

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.

Proteksi asetal pada gugus keton saat proses reduksi ester, terhadap reduksinya menjadi suatu diol ketika gugus tersebut tidak dilindungi.

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.

Gugus pelindung umum digunakan dalam pekerjaan laboratorium skala kecil dan pengembangan awal dalam proses produksi industri karena penggunaannya akan menambah tahapan reaksi dan biaya material pada proses tersebut. Namun, ketersediaan unit dasar pembangun kiral yang murah mampu menanggulangi tambahan biaya tersebut (misalnya asam sikimat untuk oseltamivir).

Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.

Pemilihan gugus pelindung :

1.      Mudah dimasukkan dan dihilangkan

2.     Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.

3.     Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya.

4.    Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus. 

         

           Contoh sintesis alkohol dari ketoester :

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

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:

1.      Solvolisis dasar  Penguraian oleh pelarut

contoh: Hidrolisis, Alkoholisis

2.      Hidrogenolisis

3.      Logam berat

4.      Ion fluoride

5.      Fotolitik

6.      Asam / basa

7.      Elektrolisis

8.      Eliminasi reduktif

9.      β – eliminasi

10.  Oksidasi

11.  Substitusi nukleofilik

12.  Katalisis logam transisi

13.  Enzim

         
        Contoh sintesis alkohol dari ketoester

Ester t-butil sangat mudah dihidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.

Suatu ester benzil (seperti eter benzil atau amina) dapat diputus dengan hidrogenolisis.

Gugus Methylthiomethyl (MTM) dihapus oleh asam atau dapat dibelah dengan perak berair atau garam merkuri (netral merkuri klorida) yang kebanyakan eter yang stabil sebagai hasilnya

Logam alkali (seperti Li) dalam amonia cair biasanya diterapkan untuk deproteksi benzil (Bn) eter.

2-(trimetilsilil)esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion fluoride.

Ester fenasil dapat dihilangkan dengan cahaya pada panjang gelombang 308-313 nm dengan > hasil 70%.

Misal, iradiasi/pemancaran larutan buffer ester dari p-hidroksi fenasil di suhu kamar.

Metil ester dihilangkan dengan basa.

         Contohnya : LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-Butoxycarbonyl) tetap utuh.

Gugus MEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan dengan trimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester.

Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alkohol dan fenol.

MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (metoksi metil klorida) atau MOMOAc (metoksi metil asetat) 

Gugus	Gugus pelindung (GP)	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan GP	GP reaktif terhadap
Aldehid	Asetal
RCHO	RCH(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Keton	Asetal (ketal)
RCOR	R2C(OR’)2	R’OH, H+	H+/ H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Asam	Ester
RCO2H	RCO2Me	CH2N2	H2/katalis Pd/C	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Et	EtOH/H+	OH-- /H2O	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2Ph	PhCH2OH/H+	H2/katalis, atau HBr	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2Bu-t	H+/t-BuOH	H+	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2CH2CCl3	Cl3CCH2OH	Zn.MeOH	Basa lemah, elektrofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor
	RCO2 --	basa	asam	nukleofil	elektrofil
Alkohol	Eter
ROH	ROCH2Ph	PhCH2Br / basa	H2/katalis, atau HBr	Basa/oksidasi, elektrofil	HX nukleofil
	Asetal
	THP	DHP	H+/ H2O	Basa	asam
	MEM	ROCH2O(CH2)OMe	ZnBr2	Basa	asam
	Ester
	RCO2R’	R’COCl /piridin	NH3, MeOH	Basa/oksidasi, elektrofil	nukleofil
Fenol	eter
ArOH	ArOMe	Me2SO4 K2CO3	HI, HBr atau BBr3	Basa, elektrofil lemah	Serangan elektrofil ke cincin
	Asetal
	ArOCH2OMe	MeOCH3Cl / basa	HOAc, H2O	Basa, elektrofil lemah	Serangan elektrofil ke cincin

DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_pelindung

https://www.scribd.com/doc/43727624/Bab-v-Gugus-Pelindung

Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press