PEMBENTUKAN KERANGKA KARBON DAN TRANSFORMASI GUGUS FUNGSI

Menurut pendekatan yang disarankan untuk merencanakan sintesis, pertimbangan utama adalah bagaimana membangun karbon target kerangka dimulai dengan molekul yang lebih kecil (atau, sebagai alternatif, untuk merekonstruksi kerangka yang ada). Konstruksi kerangka dari molekul yang lebih kecil hampir selalu melibatkan pembentukan ikatan karbon-karbon. Sampai saat ini kita hanya membahas beberapa reaksi di mana ikatan karbon-karbon terbentuk dan ini diringkas dalam Tabel 13-4. Reaksi penting lainnya yang dapat digunakan untuk memperbesar kerangka karbon akan dibahas di bab-bab selanjutnya.

Pendekatan paling logis untuk merencanakan sintesis kerangka karbon tertentu mengharuskan seseorang bekerja mundur memecah molekul secara mental menjadi potongan-potongan kecil yang dapat "bergabung kembali" dengan reaksi pembentukan ikatan C-C yang diketahui. Itu kumpulan potongan pertama secara bergantian dipecah menjadi potongan-potongan kecil, dan prosedur fragmentasi mental diulangi sampai potongan sesuai dengan kerangka karbon dari senyawa yang tersedia. Hampir selalu akan ada beberapa kemunduran yang berbeda rute, dan masing-masing diperiksa potensinya untuk menempatkan kelompok fungsional yang diinginkan di lokasi yang tepat. Di hampir semua kasus itu Penting untuk menggunakan reaksi yang akan menghasilkan senyawa murni tanpa harus memisahkan zat dengan fisik serupa properti.

Contoh :

Masalah sintesis yang khas adalah merancang sediaan cis-2-okten, mengingat batasan bahwa bahan awal memiliki kurang dari delapan karbon, dan kita menggunakan reaksi pembentukan ikatan C- C yang telah kita diskusikan sampai sekarang. Alasannya terlibat dalam merancang sintesis yang sesuai dengan batasan yang diberikan akan diuraikan secara rinci untuk contoh ini.
Pertama, kita dapat melihat bahwa kerangka karbon dari produk yang diinginkan dapat dibagi menjadi kombinasi berikut fragmen:

Selanjutnya, kita harus memutuskan reaksi atau reaksi apa yang berguna untuk menyatukan pecahan-pecahan ini untuk mereformasi rantai. Jika kita melihat daftar reaksi yang tersedia di Tabel diatas untuk C-C pembentukan ikatan, kita dapat menyingkirkan yang nomor 1, 2, 4, 8, dan 9. Nah  1 dan 4  tidak bisa digunakan karena reaksi tidak cocok untuk membuat rantai tidak bercabang. 8 dan 9 juga tidak bisa digunakan karena mereka membuat cincin, bukan rantai dan terakhir 2 tida bisa karena tidak bekerja dengan baik tanpa adanya kelompok penggerak. Reaksi 3 dapat digunakan untuk menggabungkanC1 dan C7 menjadi C8, seperti dengan penambahan radikal CBrCl3 menjadi 1-hepten

reaksi 6 dan 7 bisa juga digunakan untuk C8, 6 dengan menghubungkan C7 ke C1 dan 7 dengan menggabungkan dua unit C4 

Reaksi 5 dapat berguna untuk semua kemungkinan cara membagi C8. Beberapa kemungkinan kombinasi adalah:

Ini tidak menghilangkan kemungkinan karena, seperti yang ditunjukkan 5b dan 5e, Reaksi 5 dapat digunakan untuk membuat senyawa C8 yang sama dari set bahan awal yang berbeda. Sekarang kita harus mempertimbangkan bagaimana mengubah bahan C8 yang mungkin kita buat menjadi cis-2-okten. Kemungkinannya adalah:

Dari jumlah tersebut, d adalah pilihan yang jelas untuk pertimbangan pertama karena memiliki fungsinya, ikatan rangkap tiga, antara dua karbon yang sama yang ingin kita gabungkan.

dengan ikatan rangkap cis dalam produk. Sekarang, kita harus menanyakan apakah ada reaksi yang akan mengubah −C≡C− menjadi cis- Dua kemungkinan telah disebutkan sebelumnya - hidrogenasi ikatan rangkap tiga dengan katalis Lindlar dan hidroborasi diikuti dengan perlakuan dengan asam propanoat :

Salah satu dari dua reaksi ini memberikan cara yang sederhana dan lugas untuk mengubah 2-oksi menjadi cis-2-okten, jadi jawaban yang memuaskan untuk soal aslinya adalah

kita dapat melihat bahwa bahkan dengan hanya tersedia tujuh reaksi pembentukan ikatan C − C dan dua cara untuk mengubah −C≡C− => sejumlah besar penyaringan logis diperlukan untuk menghilangkan kemungkinan yang tidak sesuai.

Transformasi Gugus Fungsi Sintesis Senyawa Organik

Tahapan analisis dilakukan pengenalan gugus fungsional yang dada pada molekul target terkait dengan keelektronegatifannya, pengaruh pada sintesis dan penentuan diskoneksi secara langsung atau harus diubah terlebih dahulu memalui interkonversi gugus fungsi atau IGF. gugus fungsional adalah substituen atau bagian spesifik dalam molekul yang bertanggung jawab terhadap karakteristik reaksi kimia dari molekul-molekul tersebut. Gugus fungsional yang sama akan mengalami reaksi kimia yang sama atau serupa tanpa menghiraukan ukuran molekulnya.

Senyawa Benzokain

Senyawa benzokaina (1) yang merupakan senyawa patirasa lokal adalah senyawa ester, ester dapat dibuat dari reaksi antara: alkohol dengan asam karboksilat menggunakan katalis asam, alkohol dengan anhidrida asam karboksilat, atau reaksi antara alkohol dengan asilhalida. Pada tahap analisis dilakukan diskoneksi pada ikatan C-O, diskoneksi diberi label untuk memperlihatkan reaksi pebuatannya.

Pada tahap analisis 1 didapatkan senyawa asam p-aminobenzoat, dimana terdapat gugus COOH dan NH2 yang terikat pada cincin aromatik. Bila dilakukan diskoneksi baik pada COOH atau NH2, maka tidak dikenal reaksi yang bersangkutan dengan diskoneksi ini. Oleh sebab itu yang dapat dilakukan adalah melakukan interkonversi gugus fungsional untuk mengubah gugus fungsional COOH dan NH2 ke gugus fungsional yang lain, sehingga dapat dilakukan diskoneksi. Asam aromatik dapat dibuat dari reaksi oksidasi gugus metal, dan gugus amino dapat dibuat dengan reaksi reduksi gugus amino. Sehingga pada tahap analisis 2 dapat dilakukan IGF sebagai berikut:

Pada tahap analisis 2, yaitu dengan IGF akan didapatkan senyawa dengan gugus NO2 dan CH3 terikat pada cincin aromatik. Sekarang diskoneksi gugus nitro dapat dilakukan dan rasional, karena diketahui bahwa nitrasi toluena secara mudah dapat dilakukan di laboratoium, dan toluena mudah didapatkan. Analisis 3:

 

Pada tahap analisis 3 didapatkan toluena sebagai bahan awal. Dari tahap analisis sekarang dapat ditulis tahap sintesis dengan reagen yang sesuai. Sangat penting untuk mengetahui tipe reagen dan kondisi reaksi yang dibutuhkan, agar diperoleh hasil senyawa seperti yang diharapkan. Sintesis senyawa benzokaina dapat dituliskan sebagai berikut: Sintesis:

Pada tahap sintesis dimungkinkan melaksanakan tahap-tahap reaksi dalam urutan yang berbeda, misalnya penggantian urutan dari dua langkah terakhir. Pada tahap sintesis di atas dilakukan reaksi reduksi gugus nitro terlebih dahulu, baru kemudian dilakukan reaksi esterifikasi. Bila urutan reaksi dibalik, dilakukan reaksi esterifikasi terlebih dahulu, baru kemudian dilakukan reaksi redukdi gugus nitro.

PERMASALAHAN :

1. Khusnul : Pada proses transformasi gugus fungsi seperti proses transformasi gugus fungsi pada senyawa benzokaina, sangat penting untuk memperhatikan tipe reagen dan kondisi reaksi yang dibutuhkab agar diperoleh senyawa yang diharapkan. Lalu, tipe reagen dan kondisi reaksi manakah yang memungkinkan kita untuk memperoleh bahan yang sedikit, desain spesifik dan hasil yang sebanyak banyaknya?

2. Nabilah : Pada tahap sintesis dimungkinkan melaksanakan tahap tahap reaksi dalam urutan yang berbeda, yakni penggantian urutan dalam dari dua langkah terakhir. Contohnya pada transformasi gugus fungsi senyawa benzokaina yang mana pada tahap terakhirnya, dilakukan reduksi terlebih dahulu baru kemudian esterifikasi ataupun sebaliknya. bagaimana hal itu bisa terjadi? Jelaskan mekanismenya.

3. Desti : Produk adisi aldol dapat didehidrasi dengan dua mekanisme dan akan menghasilkan ikatan-ikatan karbon yang baru, yakni mekanisme enolat yang menggunakan basa kuat dan mekanisme enol yang menggunakan katalis asam. Lantas apa yg akan terjadi jika mekanisme enolat dengan basa kuat kita gantikan dengan basa lemah? Apakah ttp terjadi reaksi dehidrasi 

4. Risa : Reaksi alkilasi enolat  sangat berguna untuk tujuan sintesis karena memungkinkan pembentukan ikatan karbon-karbon baru, pembentukan Enolat dapat dibentuk dengan menggunakan basa kuat ("kondisi keras"). Apa yang terjadi Jika katalis yang digunakan merupakan basa yang moderat seperti ion hidroksida atau sebuah alkoksida ?

5. yupita : didalam materi blog saya yaitu tepat nya pada transformasi senyawa halogen bahwa alkil halida bisa diubah atau di inter konversi menjadi suatu senyawa eter menjadi senyawa tioeter atau bahkan akan diubah menjadi bisa diubah menjadi suatu organologam, dan Alkil halida pun dapat dirubah bentuk menjadi suatu alkana atau hidrokarbon lainnya.bagai mana caranya hal ini bisa terjadi?

6. Wisliana : Vanilin merupakan senyawa yang memiliki beberapa gugus fungsi yang reaktif, yang dapat   ditransformasi   menjadi   gugus   fungsi   lainnya   menghasilkan   beberapa   senyawa turunannya   yang   bermanfaat. Terdapat Beberapa Reaksi Transformasi Gugus Fungsi Pada Vanilin salah satunya yaitu brominasi vanilin menjadi 5-bromovanilin. Pada proses mekanisme brominasi vanilin menjadi 5-bromovanilin Br akan teradisi pada posisi orto.mengapa bisa terjadi demikian?

7. Andrika: Bagaimana pereaksi grignard dapat membentuk ikatan C-C?