Deproteksi Gugus Pelindung Dalam Sintesis Organik

    Didalam sintesis organik terdapat suatu istilah yaitu, Deproteksi. Deproteksi 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
• Enzim

Misalnya untuk gugus keton (karbonil) digunakan gugus pelindung dengan dasar reaksi berikut :

1. Reaksi antara aldehid dan keton akan menghasilkan asetal
2. Reaksi antara alcohol dan keton akan menghasilkan ketal

Mekanisme reaksinya adalah :
· Tahap 1
Tahap pertama adalah reaksi penambahan 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.

· Tahap 2
Tahap selanjutnya adalah terjadi reaksi reduksi oleh LiAlH4 menjadi senyawa alkohol, berikut ini adalah mekanismenya :




· Tahap 3
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.

PERMASALAHAN :

1. Wafiqah Alvia. R (047)
   Pada tahap pertama adalah reaksi penambahan gugus pelindung (proteksi) terhadap gugus keton dengan menggunakan menggunakan pelarut TsOH (p-Toluenesulfonic acid monohydrate) dan benzen. Apa fungsi pelarut benzen dalam reaksi penambahan gugus pelindung (proteksi) terhadap gugus keton ?
   
   
2. Zulia Nur Rahma (048)
   Didalam blog saya terdapat reaksi gugus alkohol (RO-H) yang direaksikan dengan tert-butil dimetil silil klorida dan imidazol. Dimana pada reaksi tersebut untuk mendeproteksi gugus alkohol digunakan asam fluorida (H-F). Nah, bagaimana yang terjadi apabila suatu gugus alkohol dideproteksi dengan asam lainnya ?
   
   
3. Kelantan (023)
   Mengapa diperlukannya asam untuk mendeproteksi gugus pelindung MOM (Metoksi metil) eter? Bagaimana jika penggunaan asam digantikan dengan basa?
   
   
4. Sandi (041)
   Gugus pelindung Fmoc secara umum terdapat dalam sintesis peptida fase padat dimana Fmoc tahan untuk kondisi asam dan mudah di deproteksi oleh basa lemah, khususnya amina sekunder dan juga Deproteksinya terjadi melalui abstraksi basa-dikatalisasi dari β-Proton dari gugus pelindung dengan eliminasi yang mengarah ke pembentukan dibenzofulvene.Bagaimanakah proses pemecahannya serta berikan contohnya? 
   
   
5. Denora Situmorang (056)
   Kenapa pada saat deproteksi pada gugus Amina yang dilindungi oleh Boc dilakukan dalam suasana asam ?
   
   
6. Nadiya Qotrunnada (073)
   Apa yang menyebabkan senyawa amino yang terproteksi menggunakan katalis yang berbeda agar senyawa amino tersebut terdeproteksi?
   
   
7. Vika Seputri (086)
   Mengapa jika sudah dilakukan proteksi maka harus dilakukan lagi deproteksi? Apabila tidak dilakukan apakah akan mempengaruhi hasil reaksi yang diharapkan?
   

Video permasalahan pada kelompok 4 dapat dilihat pada link dibawah ini :

https://youtu.be/6lBOWrYHHqg 

REFERENSI

https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Map%3A_Organic_Chemistry_(Vollhardt_and_Schore)/17%3A_Aldehydes_and_Ketones_-_The_Carbonyl_Group/17.08%3A_Acetals__as_Protecting_Groups