Rabu, 19 April 2017

Sintesis Total

Reagen and Strategies For The Total Synthesis Of Halogeneted Natural Product
“Reagan dan Strategi Untuk Sintesis Halogenasi Total Bahan Alam”

A.     Sintesis Total : An Essensial Endeavor
Sintesis dari molekul organik adalah aspek yang paling penting dari kimia organik. Ada dua bidang utama penelitian di bidang sintesis organik, yaitu sintesis total (total sythesis) dan metodologi (metodhology). Sebuah sintesis total adalah sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana), yang tersedia secara komersial atau perkusor alami. Penelitian metodologi biasanya melibatkan tiga tahapan utama, yaitu penemuan (Discovery), optimasi dan study lingkungan (optimization and study of scope) dan keterbatasan (Limitations). Beberapa kelompok peneliti dapat melakukan sintesis total untuk menampilkan metodologi baru dan dengan demikian menunjukkan aplikasinya untuk sintesis kompleks senyawa lainnya. Contohnya urea. Urea (CO(NH2)2) biasanya digunakan sebagai pupuk. Urea dapat diperoleh dari alam yaitu amonia (NH3).  
Gambar 1. Struktur Urea
Pupuk urea dihasilkan sebagai produk samping pengolahan gas alam atau pembakaran batu bara. Karbon dioksida yang dihasilkan dari kegiatan industri tersebut lalu dicampur dengan amonia melalui proses Bosch-Meiser. Dalam suhu rendah, amonia cair dicampur dengan es kering (karbondioksida) menghasilkan amonium karbamat. Selanjutnya, amonium karbamat dicampur dengan air ditambah energi untuk menghasilkan urea dan air. Reaksinya sebagai berikut:
CO2  + 2NH3 → NH2COONH4
NH2COONH4 → CO(NH2)2  + H2O

Mekanisme Reaksi Sintesis  Pembentukan Urea:

Biosintesis urea terbentuk melalui proses oksidasi yang terjadi pada hati. Eritrosit atau sel darah merah yang sudah rusak (120 hari) dirombak menjadi 'haemo' dan'globin'. Selanjutnya 'haemo' akan diubah menjadi zat warna empedu yaitu bilirubin dan urobilin yang mengandung urea dan amonia yang akan keluar bersama urin dan feses.Sekitar 90% urea industri digunakan sebagai pupuk kimia. Urea dalam bentuk butiran curah (prill) digunakan dalam pertanian sebagai pupuk kimia pemasok unsur nitrogen. Di tanah, urea akan terhidrolisis dan melepaskan ion amonium. Kandungan N pada urea adalah 46%, tetapi yang tergunakan oleh tanaman biasanya separuhnya.

B.     Halogenated  Natural Product
Pada senyawa organik bahan alam, sangat banyak ditemukannyasenawa yang memiliki struktur kompleks. Contohnya yaitu Hemoglobin dalam sel darah merah yang memiliki struktur kompleks protein yang terdiri dari heme yang mengandung besi dan globin dengan interaksi diantara heme dan globin menyebabkan hemoglobin (Hb) merupakan perangkat yang ireversibel untuk mengangkut oksigen (Lubis dalam Permono, 2010).
Kandungan logam banyak sekali ditemukan dalam tubuh manusia, tetapi unsur halogen sangat sedikit. Maka dari itu untuk memenuhi unsur halogen dalam tubuh, diperlukansintesis unsur halogen dalam senyawa bahan alam. Untuk senyawa organik dengan struktur kompleks, hal yang diperhatikan yaitu mencari prekursor awal yang ada di Laboratorium dan di alam. Untuk itu diperlukan metode sintesis yang memerlukan tahapan paling sederhana yang dapat menghasilkan yield banyak dan sedikit hasil samping dan dapat menentukan produk yang dihasilkan.
Prekursor yang dipilih untuk menghasilkan produk yang banyak dilihat dari tabel dan ditentukan reagen yang sesuai. 
Contoh sintesis dari 3,-dimetilocta-3,6-dienenitril
 
Adapun contoh lainnya (Henry, et al):
Sintesis
 
 
Kenapa terjadi perbedaan antara keduanya? Pada hasil yang keduanya yang menggunakan katalis yang sama dan direaksikan dengan unsur halogen memiliki hasil yang sama. Ini dikarenakan adanya perbedaan keelektronegatifan dari atom O. reaksi yang terjadi dikarenakan reagen yang digunakan yaitu berupa logam >< halogen sehingga:
Karena adanya Cu untuk mengubah muatan menjadi δ- pada ujung rantai ikatan. Saat CuX sebagai reagen untuk mengubah muatan, masuknya reagen LiX untuk memutuskan ikatan Cu pada rantai ikatan, sehingga ujung rantai ikatannya akan berubah menjadi δ+.
Berikut reagen-reagen yang digunakan dalam sintesis organik senyaw aromatik (Amanatie):

DAFTAR PUSTAKA
Ghadafi,M. Sintesis Organic. Academia.edu
Amanatie. Buku Pegangan Mahasiswa Kimia Organik Sintesis. Yogyakarta: UGM Press.

26 komentar:

  1. Pada sintesis senyawa 3,-dimetilocta-3,6-dienenitril material stat yang digunakan apa , pelarut yang digunakan apa , dan kondisi reaksinya bagaimana .
    Terima kasih

    BalasHapus
  2. Selain CuX dan LiX adakah reagen yang lain yang mampu merubah muatan sehingga rantai ikatan berubah menjadi parsial positif?

    BalasHapus
    Balasan
    1. adapun reagen yang digunakan tergantung pada reaksi yang akan disintesis. seperti klorometilasi yang menggunakan reagen dengan unsur halogen yang bereaksi dengan metil. dapat juga disesuaikan dengan bahan sediaan yang ada

      Hapus
  3. Selain reagen Cu dan Li apakah ada reagen lain untuk memutus dan nengubah muatan pada ujung rantai ikatan senyawa ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. reagen bertindak sebagai katalis yang akan mengubah muatan tergantung pada kondisi reaksi. dimana reagen yang digunkan bermacam-macam sesuai kondisi yang tepat pada penggunaannya. seperti reagen FeCl3, AlCl3 dll.

      Hapus
  4. mohon untuk dijelaskan tentang yield banyak dan sedikit hasil samping itu yang bagaimana?

    BalasHapus
    Balasan
    1. terima kasih saudari nadya untuk pertanyaannya. untuk yield yang banyak dengan hasil samping sedikit itu prinsip dari pemilihan reagen yang tepat dalam sintesis yang akan dilakukan. sehingga akan meminimalisisr hasil samping dan menghasilkan yield sebanyak-banyaknya dengan reaksi yang paling sederhana. terima kasih

      Hapus
  5. penentuan reagen pada sintesis senyawa alam itu seperti apa, mohon jelaskan

    BalasHapus
    Balasan
    1. penentuan reagen pada sintesis senyawa bahan alam ini bergantung pada reaksi ang akan dilakukan seperti reaksi nitrasi, reagen HNO3 +H2SO4 ; reaksi klorinasi, reagen FeCl3 +Cl2 dll.sesuai sintesis apa yang dilakukan dan dalam kondisinya.

      Hapus
  6. Bagaimana pengaruh keelektronegatifan terhadap reaksi halogenasi sintesis total bahan alam?

    BalasHapus
    Balasan
    1. sangat berpengaruh. karena dalam penentuan reagen akan sangat mempengaruhi hasil yang didapatkan. keelektronegatifan akan mempengaruhi produk yang dihasilkan karen adipengaruhi elektron bebas serta pasangan elektron bebas dari struktur ikatan yang akan disintesis seperti adanya atom O pada rantai ikatan yang akan mempengaruhi kondisi Cl dan reagen Cu saat terjadinya perubahan muatan oleh reagen Cu dan Li.

      Hapus
  7. Bagaimana cara memlilih reagen yang tepat dalam melakukan sintesis total ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. penentuan reagen pada sintesis senyawa bahan alam ini bergantung pada reaksi ang akan dilakukan seperti reaksi nitrasi, reagen HNO3 +H2SO4 ; reaksi klorinasi, reagen FeCl3 +Cl2 dll.sesuai sintesis apa yang dilakukan dan dalam kondisinya

      Hapus
  8. Apa fungsi TBCO pada sintesis 3,-dimetilocta-3,6-dienenitril ???

    BalasHapus
  9. Mohon penjelasan singkat tentang halogenated natural product. Biar leboh mudah dipahami
    Terima kasih

    BalasHapus
    Balasan
    1. halogenated natural product merupakan senyawa bahan alam yang terhalogenasi. tujuannya yaitu untuk mengekstrak unsur-unsur halogen dalam senyawa bahan alam yang dibutuhkan oleh tubuh karena jumlah dalam tubuh sangat sedikit. untuk itulah perlunya metode sintesis senyawa halogen bahan alam dengan metode yang paling sederhana unutk menghasilkan produk yang sebanyak-banyaknya dengan hasil samping yang sedikit. sehingga diperoleh prekursor yang dapat ditemukan di alam maupun laboratorium

      Hapus
  10. Adakah biosintesis lain yg terjadi didalam tubuh ?

    BalasHapus
    Balasan
    1. biosintesis dalam tubuh sangat banyak, seperti hemoglobin, mioglobin, vitamin B12 dan masih banyak yang terjadi di dalam tubuh. biosintesis dalam tubuh biasanya reagen yang digunakan yaitu enzim dan bakteri

      Hapus
  11. Halo Eka-kun, mau tanya dong bagaimanaa cara meningkatkan hasil produk dalam sintesis? Mohon dijawab ya

    BalasHapus
    Balasan
    1. dengan mempelajari strategi serta reagen yang efektif hingga mendapatkan kemungkinan hasil yang tinggi sehingga cara yang mudah akan mendapatkan yield yang besar dengan waktu yang relatif singkat

      Hapus
  12. Jenis senyawa bahan alam yang bagaimana agar dapat disintesis? dan senyawa apa yang dapat menghasilkan rendemen yang besar dalam proses sintesis total?

    BalasHapus
    Balasan
    1. semua bahan alam rata-rata banyak yang telah dapat disintesis hanya saja perlu pelajari kembali cara retrosintesis dengan reagen dan strategi yang tepat untuk mendapatkan yield yang maksimal

      Hapus
  13. Ada dua bidang utama penelitian di bidang sintesis organik, yaitu sintesis total (total sythesis) dan metodologi (metodhology) ? tolong jelaskan perbedaan bidang tersebut,

    BalasHapus
  14. metodologi berbeda dengan total sintesis. tahapan dari metodologi merupakan hasil dari retrosintesis yang akan mendapatkan material start dari teori. jika retrosintesi dari buku akan dibuktikan kembali dengan eksperimen dan karakterisasi dari instrumen seperti NMR dan MS sehingga akan didapat hasil yang akurat apakah sesuai dengan teori atau tidak

    BalasHapus
  15. bagaimana cara kita menentukan senyawa tersebut yang ada di laboratorium atau tidak?

    BalasHapus
  16. Apa yang membedakan senyawa terhalogenasi dengan senyawa kimia pada umumnya ?

    BalasHapus