GUGUS PELINDUNG

Gugus pelindung adalah gugus yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu agar tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut pada proses sintesis. Deproteksi merupakan penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Total sintesis merupakan sintesis senyawa organik kompleks dari molekul sederhana yang telah tersedia. 

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).

Semua gugus fungsi memiliki cara tertentu melalui penggunaan pereaksi untuk melindunginya, baik gugus karbonil, hidroksil, amino, ikatan rangkap, dan gugus lainnya.

Gugus pelindung yang baik harus memenuhi syarat sebagai berikut:

1. Reagen yang digunakan harus selektif secara kemoselektif, dengan energi kinetik yang kecil dan rendemen banyak
2. Stabil selama reaksi
3. Ketika direaksikan, tidak mengalami deproteksi
4. Harus mudah disingkirkan dengan menggunakan reagen deproteksi yang tidak merusak gugus fungsi hasil sintesis
5. Gugus pelindung tidak memiliki tambahan gugus lain

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:

1.       Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut, contohnya: hidrolisis, alkoholisis
2.       Hidrogenolisis
3.       Logam berat
4.       Ion fluoride 
5.       Fotolitik
6.       Asam dan basa
7.       Elektrolisis
8.       Eliminasi reduktif
9.       β- eliminasi
10.       Oksidasi
11.       Substitusi nukleofilik
12.       Katalisis logam transisi
13.       Enzim

Chemoselectivity adalah diferensiasi antara berbagai gugus fungsional dalam polifungsional molekul dengan reaktivitas preferensial satu kelompok fungsional atas yang lain. Sebagai contoh, pengurangan chemoselective dari kelompok aldehida dengan NaBH4 (Natrium boro-15  hidrida) dalam metanol pada suhu rendah untuk memberikan (1.18). Namun, dengan adanya CeCl3 (Ceric klorida), kelompok keto berkurang dengan NaBH4 untuk memberikan (1.19).

Contoh sintesis alcohol dari ketoester:

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

Metil ester dapat dihilangkan dengan basa

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

2-trimetilsilil esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion flouride

Sumber:
Wikipedia