TOTAL SYNTHESIS OF NATURAL PRODUCT

Total Synthesis Of Natural Product

Email

Nova.febrianti00@gmail.com   

Umumnya reaksi kimia dapat digolongkan ke dalam 4 golongan yaitu, reaksi sintesis, metatesis, penetralan atau reaksi asam-basa, dan reaksi penggabungan dan reaksi penguraian. Reaksi yang termasuk reaksi metatesis yaitu, reaksi kompleksometri dan pengendapan. Reaksi penetralan adalah reaksi penetralan larutan asam kuat dan basa kuat yang dicampurkan dan menghasilkan produk reaksi berupa garam dalam air. Reaksi kompleksometri adalah reaksi ion logam, yaitu kation dengan anion atau molekul netral yang terdiri dari atom pusat dan sejumlah ligan. 

Produk alami adalah senyawa kimia atau zat yang diproduksi dari organisme hidup. Dapat ditemukan di alam dan biasanya memiliki aktivitas biologi dan terkadang farmakologi untuk digunakan pada penemuan obat farmasi dan desain obat. Sebuah produk alami bisa dianggap demikian bahkan untuk senyawa yang dibuat dari sintesis total.

a) Produk yang disintesis di dalam sel dan memegang peran yang besar dalam metabolisme dan reproduksi dari sel tersebut. senyawa ini termasuk ke dalam kelompok senyawa metabolit primer, dan

b) Produk yang merupakan polimer berukuran besar yang biasanya berfungsi sebagai bagian struktural dalam sel. Contoh kelompok ini adalah selulosa, lignin, dan protein-protein yang menyusun struktural sel.

c) Produk yang mempunyai fungsi khusus dalam sel yang jenis dan fungsinya berbeda-beda untuk setiap makhluk hidup. kelompok ini termasuk dalam kelompok senyawa metabolit sekunder.

Tidak semua produk alami yang dapat disintesis secara penuh, dan banyak produk alami yang memiliki struktur kimia yang sangat kompleks, sehingga sulit atau sangat mahal untuk disintesis pada skala industri. Ini meliputi obat-obatan seperti penisilin, morfin, dan paklitaksel (taksol). Senyawa-senyawa seperti itu hanya dapat dipanen dari sumber alaminya - sebuah proses yang menghabiskan waktu, mahal, dan kadang-kadang memboroskan sumber alam. Sebagai contoh, empat pohon Taxus harus ditebang untuk mengekstraksi paklitaksel yang cukup dari batang pohon tersebut hanya untuk mengobati satu pasien.^{[butuh rujukan]} Selain itu, jumlah analog struktur yang didapatkan dari panenan tersebut juga sangatlah terbatas. 

Pertumbuhan kimia bahan alam yang semula terfokus pada isolasi senyawa yang mudah diperoleh mengalami pertumbuhan yang pesat dalam aspek penetapan struktur, didorong oleh kemajuan dalam instrumentasi, dengan ditemukannya teknik-teknik pemisahan kromatografi dan teknik-teknik spektroskopi ultra violet (uv), infra merah (ir),resonansi magnet inti (nmr), massa (ms), dan kristalografi sinar-X, serta sintesis. Memasuki milenium ke-3 penentuan struktur dan sintesis seperti penisilin, striknin,klorofil, vitamin B12, hemoglobin, dll. Telah merupakan hal rutin. Pertumbuhan selanjutnya bergeser dan terfokus pula aspek-aspek struktur dan mekanisme interaksi ligan-reseptor biopolimer berlandaskan struktur molekul yang pasti dalam rangka memahami biosintesis dan bioaktivitas. Pengetahuan tentang struktur pada tingkat molekuler mencerminkan sifat-sifat dan fungsi, dan terungkapnya korelasi tersebut membuka tantangan baru untuk menjelaskan dan mensistesis sistem kimia yang kompleks. Jadi, pengetahuan kimia bahan alam yang sangat penting ini mewujudkan berbagai harapan dan kemungkinan baru.

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).

 

Halogenated  Natural Product .

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 sesuaiContoh 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+.

Nuciferal (1) dan Nuciferol (2) adalah penyusun minyak wol alami yang mudah menguap yang dipisahkan dari kayu Torreya nucifera. Struktur keripik nuciferal dikenal sebagai aromatik sesquiterpenic aldehyde, 2-methyl-6- (p-tolyl) -trans -2-heptenal, yang mirip dengan sinensal (3) yang telah diisolasi dari minyak jeruk (citrus sinensis L) dan penting untuk penciptaan rasa jeruk.

Total Sintesis Senyawa Nuciferal

Beberapa prosedur sintetis untuk nuciferal (1) telah dilaporkan dalam literatur. Vig et al.synthesized (±) -1 dimulai dari 4- (p-tolyl) -valeric acid.Buchi dan wuest menggunakan p-tolylacetophenone dan Evands dkk. Menggunakan 3- (p-tolyl) -2-butenoate ester sebagai starting Bahan, masing-masing, untuk sintesis senyawa ini. Dalam komunikasi terakhir, yamamoto dkk. Menyelidiki metode sintetis aldehida α, β-tak jenuh oleh reaksi vinilsilan dengan diklorometil eter yang dipromosikan oleh titanium tetraklorida, dan menerapkan prosedur ini pada sintesis (±) -1. Dalam tulisan ini, penulis ingin memberikan prosedur sintetis baru (±) -1 dan (±) -2 dimulai dari p-tolualdehyde, seperti yang ditunjukkan pada skema 1.

Sintesis sederhana dari rasemic nuciferal (1) dilakukan dengan menggunakan bahan kimia murah. Koloride benzilik 6 disiapkan dalam hasil yang hampir kuantitatif dengan mereaksikan p-toualdehyde (4) dengan metilenagnesium iodida untuk menghasilkan alkohol benzil 5, diikuti dengan konversi berturut-turut 5 dengan korosi thionyl ke choride yang sesuai. Bromodioksolana 7 dibuat dengan kondensasi akrolein dengan etilena glikol dengan adanya hidrogen bromida anhidrat. Penggandengan silang dari dua halida, 6 dan 7, dirinci dalam beberapa cara. Reaksi reagen Grignard. Disiapkan dari 6, dengan bromida 7 menghasilkan produk cross-coupling, asetal siklik 8. Telah diketahui bahwa kopling silang reagen organometalice dengan halida kadang-kadang difasilitasi oleh iodida cuprous. Namun, dengan adanya iodida cuprous, reaksi ini tidak memberikan produk penggandengan silang, namun kopling diri dari choride benzilik (6) diamati, menghasilkan turunan etana turunan simetris 12 dalam hasil yang sangat baik (sekitar 80%).

Di sisi lain, kami mencoba reaksi kopling dengan menukar pereaksi Girdnard dari halida 6 untuk halida halida 7. Reagen Girdnard yang dibuat dari 7 direaksikan dengan 6 di hadapan dan tidak adanya garam tembaga. Baik kopling maupun produk kopling tidak diproduksi. Kami juga mencoba reaksi kopling dengan mengganti pereaksi organomagnesium untuk reagen organolithium. Reaksi ini tidak berjalan baik, dan tidak ada produk kopling yang diberikan.

Produk alami 11, ar-curcumene, dapat diperoleh secara kuantitatif dengan reaksi wittig dari pentanal 9 dan isopropylide 10. Oksidasi oksidatif sekuensial dari permata-dimetil olefin (11) dapat dilakukan dengan mengikuti prosedur Rapoport. Oksidasi 11 dengan selenium dioksida menghasilkan exclussively tarns aldehyde, racemic nuceferal (1), yang direduksi menjadi nuciferol (2).  

Sintesis senyawa dari bahan natural pruducts telah dilakukan sejak lama, senyawa dari bahan natural pruducts didapat dari alam seperti senyawa hasil dari sintesis tumbuhan, yaitu sintesis senyawa metabolit sekundernya kemudian senyawa-senyawa ini dipelajarari cara pensintesisannya dilaboratorium untuk menghasilkan senyawa tersebut tanpa melakukan proses isolasi terus menerus.Pada materi blog kali ini yaitu mempelajari cara pensintesisan senyawa yaitu senyawa 6,6,5,6 Steroidal Skeleton.

 

SUMBER :

Ghadafi,M. Sintesis Organic. Academia.edu

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

https://www.researchgate.net/publicatio/264116257_A_Total_Synthesis_of_Nuciferal_and_Nuciferol

https://www.scribd.com/doc/45443761/Kortison