Selasa, 27 Oktober 2020

SAR Flavonoid Terprenilasi (Part 1)

Flavonoid adalah senyawa yang terdiri dari 15 atom karbon yang umumnya tersebar di dunia tumbuhan. Senyawa flavanoid merupakan suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu, dan biru serta sebagai zat warna kuning yang ditemukan dalam tumbuhan-tumbuhan.

Fenol terprenilasi adalah senyawa hibrid yang disintesis dari kerangka fenolik dan unit C5 (dimetilalil / prenil), C10 (geranyl) atau C15 (farnesyl). Kerangka fenolik muncul terutama dari metabolisme asam shikimic melalui cinnamoyl-CoA atau dari jalur metabolisme asetat. Dalam flavonoid itu bergabung kedua sumber ini untuk menghasilkan sebuah chalcone prekursor dan siklisasi lebih lanjut; oksidasi selanjutnya menghasilkan berbagai jenis kerangka flavonoid. Unit prenyl dan geranyl berasal jalur isoprenoid mevalonate atau deoxyxylulose. Persilangan antara terpenoid dan fenolik jalur metabolisme dimediasi oleh enzimatik sistem prenyltransferase.

Flavonoid merupakan golongan senyawa fenol yang terdapat dalam tanaman. Flavonoid tersusun atas 15 atom karbon sebagai ini dasarnya. Senyawa ini tersusun atas konfigurasi C6-C3-C6 dan 2 cincin aromatic yang dihubungkan oleh 3 atom C yang dapat maupun tidak untuk membentuk cincin ketiga.




Struktur kimia Flavonoid

Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis struktur senyawa flavonoid yaitu :

  • Flavonoida atau 1,3-diarilpropana
  • Isoflavonoida atau 1,2-diarilpropana
  • Neoflavonoida atau 1,1-diarilpropana


Ciri-ciri dan sifat senyawa Flavonoid
  • Ciri-ciri senyawa Flavonoid
Setiap jenis Flavonoid mempunyai struktur dasar  tertentu. Di samping itu, Flavonoid mempunyai beberapa ciri struktur yang lain. Pada umumnya cincin A dari struktur flavonoid 
mempunyai pola oksigenasi yang berselang-seling, yakni pada posisi 4', 5' dan 6' dari struktur terbuka calkon. Cincin B flavonoid 
mempunyai 1 gugus fungsi oksigen pada posisi para atau 2 pada posisi para dan meta atau 3 pada posisi 1 di para dan 2 dimeta.

  • Sifat senyawa Flavonoid
Flavonoid merupakan golongan filifenol sehingga memiliki sifat kimia senyawa fenol, yaitu :
 


Jenis Flavonoid dan Strukturnya
a. Flavon
Flavon memiliki struktur yang terdiri dari iaktan rangkap antara posisi 2’ dan 3’ serta memiliki keton pada posisi 4. Pada posisi 5 sebagian besar memiliki gugus hidroksil.


b. Flavonol
Berbeda dengan falvon, pada posisi 3 flavon pada cincin C yang memungkinkan terjadinya glikolisasi. Pada gugus aromatic cincin B ialah yang bertanggung jawab atas aktivitas flavonol karena ikatan rangkap konjugasi pada nomor 2′ dan 3′ memiliki kemampuan untuk perpindahan elektron dari cincin B menuju radikal bebas dan memecah radikal bebas.



Flavonoid terprenilasi
Flavonoid terprenilasi atau prenylflavonoid adalah sub-kelas dari flavonoid. Secara kimiawi turunan flavonoid memiliki gugus prenil yang melekat pada tulang punggung flavonoidnya . Biasanya diasumsikan bahwa penambahan gugus prenil hidrofobik memfasilitasi perlekatan pada membran sel. Prenilasi dapat meningkatkan aktivitas potensial flavonoid aslinya.

Contoh :



SAR Flavonoid untuk anti kanker
Adanya peran penting dari ikatan rangkap C 2 = C 3 berkontribusi pada planaritas molekuler dan konjugasi antara cincin C dan A / B, yang penting untuk penghambatan tumor yang kuat (apigenin vs. naringenin). Untuk mengeksplorasi interaksi antara ikatan ganda C 2 = C 3 dan efek anti kanker, garis sel tumor seperti usus besar sel adenokarsinoma , dan sel kanker payudara MDA-MB-231, telah digunakan untuk analisis mendalam yang melibatkan gen ekspresi. Efek penghambatan tumor yang meningkatkan komparatif sekitar 2, 3-dihydrochrysoeriol dan dihydroisorhamnetin dengan sehubungan dengan rekan tak jenuh dijelaskan lebih lanjut di detail masing-masing 65% dan 82%. Selain itu, lebih besar inhibisi akan terjadi dengan koeksistensi ketidakjenuhan antara C 2 = C 3 dan dua gugus hidroksil pada cincin B .

Struktur kimiawi 8-prenylnaringenin , flavanon terprenilasi yang ditemukan di hop.



Permasalahan :
Secara kimiawi turunan flavonoid memiliki gugus prenil yang melekat pada tulang punggung flavonoidnya. Apa yang terjadi jika gugus prenil yang melekat semakin banyak?



Link Diskusi (Jawaban permasalahan)

Senin, 12 Oktober 2020

Deproteksi Gugus Pelindung dalam Sintesis Senyawa Organik

Gugus pelindung (gugus proteksi) merupakan suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung. 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. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Pada tahap akhir gugus pelindung ini akan dihilangkan dengan pereaksi tertentu atau deproteksi.

Pemilihan gugus pelindung :

  1. Mudah dimasukan dan dihilangkan.
  2. Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.
  3. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengenbalikan gugus fungsi aslinya.
  4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus.

Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :

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


Contoh gugus Pelindung

Reaksi





Basa yang dapat digunakan yaitu pyridine, DMAP, 2,6-Lutidine dan imidazole. Berikut merupakan reaksi alcohol dengan gugus pelindung Tert-Butyldimethylsilyl ethers (TBDMS).


Deproteksi dari gugus pelindung silicon-base

Methoxymethyl (MOM) ether
Gugus metoksimetil (MOM) eter pada umumnya digunakan untuk melindungi gugus hidroksida. Selain itu, juga dapat melindung gugus amino. Metoksi metil (CH3OCH2- atau MOM) termasuk kelompok eter (contohnya gugus hidoksil diproteksi dengan memberikan eter MOM ), namun sebenarnya merupakan contoh dari asetal yang yang dihidrolisis dengan asam. Gugus MOM dibentuk dengan mereaksikan alkohol dengan basa (seperti NaH dan THF) dan kloro metil eter (ClCH2CH3) yang sangat reaktif. Karena gugus MOM adalah asetal, sehingga dapat dilepas menggunakan hidrolisis asam. Secara umum, asam encer dalam ko-solven organik telah terbukti efektif. Penggunaan asam lemah Pyridinium p-Toluenesulfonate dalam refluks t-BuOH atau 2-butanon sangat efektif untuk melepas MOM eter dari alkoholalilik.

Aldehid dan Keton

Gugus pelindung Asetal

Cleavage nya yaitu hidrolisis dengan katalis asam (dilarutkan dalam HCl atau AcOH/H2O atau TFA/H2O atau p-TsOH dalam aseton). 


Asam Karboksilat

Methyl Ester


Etil ester



Benzil Ester

Cleavage nya melalui hidrogenolisis : metode yang sangat mild untuk hampir semua gugus fungsi kecuali alkena, alkuna dan nitril. 

Amino

Gugus pelindung Tert-Butyloxycarbonyl (BOC)

Cleavage




Permasalahan :

Mengapa diperlukannya asam untuk mendeproteksi gugus pelindung MOM (Metoksi metil) eter? Bagaimana jika penggunaan asam digantikan dengan basa?


Link Diskusi (Jawaban permasalahan)

https://youtu.be/3ns9u5O4AC0

Senin, 05 Oktober 2020

Gugus-gugus Pelindung dalam Sintesis Senyawa Organik

Gugus pelindung (gugus proteksi) merupakan gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu agar tidak ikut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut saat proses sintesis kimia berlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Hal ini dikarenakan gugus ini memainkan peranan penting dalam sintesis organik pada segala tahap.

Dalam berbagai 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.

Syarat gugus pelindung :

  1. Reagen gugus pelindung harus bereaksi selektive.
  2. Gugus pelindung tidak mengalami deprotonasi
  3. Gugus pelindung harus secara selektor harus dengan reagen deproteksi, dan tidak merusak hasil reaksi (menganggu kestabilan gugus fungsi yang baru terbentuk).
  4. Gugus pelindung tidak mempunyai gugus fungsi yang lain.

Pemilihan gugus pelindung :

  1. Mudah dimasukan dan dihilangkan.
  2. Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.
  3. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengenbalikan gugus fungsi aslinya.
  4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus.


Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda. 


Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:
  1. Solvolisis dasar à Penguraian oleh pelarut
  2. contoh: Hidrolisis, Alkoholisis
  3. Hidrogenolisis
  4. Logam berat
  5. Ion fluoride
  6. Fotolitik
  7. Asam / basa
  8. Elektrolisis
  9. Eliminasi reduktif
Tabel gugus-gugus Pelindung :



Gugus pelindung Alkohol

Contoh sintesis alcohol dari ketoester 
Ester t-butil sanagat mudah dihidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.

Suatu ester benzil (seperti ester benzil atau amina) dapat diputus dengan hidrogenolisis.
Gugus methylthiomethyl (MTM) dihapus dihapus oleh asam atau dapat dibelah dengan perak berair atau garam merkuri (netral merkuri klorida) yang kebanyakan eter yang stabil sebagai hasilnya.
Logam alkali (seperti Li) dalam ammonia cair biasanya diterapkan untuk deproteksi benzil (Bn) eter. 
2-(trimetilsilil) esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion fluoride.
Ester fenasil dapat dihilangkan dengan cahaya dengan panjang gelombang 308-313 nm dengan > hasil 70 %.
Misal, iradiasi/pemancaran larutan buffer ester dari p-hidroksi fenasil di suhu kamar.
Metil ester dihilangkan dengan basa
Contohnya : LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-Butoxycarbonyl) tetap utuh.

Gugus MEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan denagntrimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester
Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alcohol dan fenol.
MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (Metoksi Metil Clorida) atau MOMOAc (Metoksi Metil Asetat).


Gugus Pelindung Amina

Amina adalah senyawa organik dan gugus fungsi yang mengandung nitrogen basa dengan pasangan elektron bebas. Perlindungan Nitrogen terus menarik banyak perhatian dalam berbagai bidang kimia, seperti peptida, nukleosida, polimer dan sintesis ligan. Tetapi, dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah gugus pelindung nitrogen telah digunakan sebagai pembantu kiral. Dengan demikian, desain baru, lebih ringan dan metodenya lebih efektif untuk perlindungan nitrogen masih aktif dalam topik sintesis kimia.
Gugus pelindung Imida dan amida: Kelompok ftalimida telah berhasil digunakan untuk melindungi gugus amino. Pembelahan dari N-alkilftalimida (1,81) mudah dilakukan dengan hidrazin, dalam larutan panas atau dalam dingin untuk waktu yang lama untuk memberikan 1,82 dan amina. Basa-katalis hidrolisis N-alkilftalimida 1.81 juga memberikan yang sesuai amina. NH termasuk reaktif karena adanya perbedaan keelektronegatifan N-H sehingga harus dilindungi, jika tidak dilindungi gugus H tersebut akan mudah lepas.
Dalam reaksi kemo selektif, Gugus pelindung yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi amina dan memproteksi suatu amina baik itu amina primer,skunder dan tersier, jenis gugus pelindung, penambahan, penghilangan, ketahan gugus pelindung serta reaktif terhadap elektrofil atau nukleofil.
Apabila tingkat kebasaan suatu amina, tingkat kebasaan suatu amina mempengaruhi untuk masuknya suatu gugus pelindung, sebagai persoalan misalkan suatu amina primer mengikat gugus phenil, hal ini mengakibatkan sifat kebasaan amina menurun karena terjadinya delokalisasi elektron oleh karena itu gugus pelindung seperti Benzyl tidak selektif jika digunakan akibat terjadinya delokalisasi elektron tersebut, maka dibutuhkan gugus pelindung yang lebih selektif dalam memproteksi gugus amina tersebut, gugus pelindung tersebut ialah gugus asetil yang mengakibatkan amina membentuk amida.
Amina primer dan sekunder mudah mengalami oksidasi, sehingga harus dilakukan reaksi metilasi , dimana reaksi metilasi biasa dilakukan dengan grignard.
Pada reaksi diatas BnBr sebagai gugus pelindung untuk amina primer Et3N sebagai katalis Basa , MeCN sebagai pelarut (asetonitril). Dan pada amina sekunder gugus pelindung yang digunakan adalah BnCl, NaH sebagai katalis basa, dan THF sebagai pelarut . karena pada amina sekunder memiliki sifat yang lebih nonpolar dan amina primer memiliki sifat yang lebih reaktif,maka katalis yang digunakan juga berbeda.
Contoh reaksi gugus pelindung amina
Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc. Sebagai contoh :
     
          
Pereaksi lain yang digunakan untuk melindungi gugus amino adalah asetaldehida, ionCu(II), dan asam perklorat. Pereaksi yang menggunakan R2NCOCH2Cl dengan contoh reaksi sebagai berikut:
   
               
Deproteksi terhadap gugus amino dapat dilakukan antara lain dengan menggunakan asetat anhidrida, K2CO3, Hog kidney asilasi dan bromokatekolboran.




Permasalahan :
  1. Bagaimana cara melindungi gugus fungsional yang mirip dalam suatu senyawa organik? (Kelantan)
  2. 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. Mengapa menggunakan litium aluminium hidrida pada proses ini? (Erma Johar)
  3. Telah kita ketahui bahwasnnya gugus pelindung ini berguna selama proses sintesis kimia berlangsung untuk membuat gugus tertentu itu tidak bereaksi dengan pelarut sehingga hanya gugus yang tidak dilindungi oleh gugus pelindung atau gugus proteksilah yang dapat bereaksi dengan pelarut tersebut. Apakah ada spesifikasi khusus atau syarat tertentu agar gugus pelindung dapat bereaksi dengan gugus fungsi tertentu? (Sandi)
  4. Bagaimana mengetahui suatu gugus fungsi itu termasuk dalam gugus pelindung? (Wafiqah)
  5. Gugus pelindung memiliki beberapa persyaratan tertentu untuk dapat bereaksi dalam reaksi kimia. Salah satunya yaitu Kondisi reaksi dalam memasukkan gugus pelindung harus stabil. Nah, Bagaimana yang terjadi apabila kondisi reaksi saat memasukkan gugus pelindung tidak stabil ? (Zulia)

  6. Pada gambar diatas, gugus pelindung apa yang dapat digunakan dalam sintesis tersebut? (Denora)
  7. Mengapa kebasaan Amina mempengaruhi masuknya gugus pelindung? (Mashita)



Link video (jawaban permasalahan)

Sabtu, 26 September 2020

Desain Sintesis Asam Sinamat dan Mekanismenya

Asam sinamat merupakan asam trans-3-fenil-propenoat (IUPAC) dan asam trans-β-fenilakrilat (trivial). Asam sinamat yang diperoleh dari sintesis merupakan bentuk trans isomer. Isomer cis dari asam sinamat adalah asam allosinamat. Bentuk cis isomer dengan titik lebur 68°C ini tidak stabil dan akan berubah menjadi bentuk trans yang stabil. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu reaksi kondensasi Knoevenagel dan reaksi Perkin. Namun, Reaksi kondensasi Knoevenagel lebih sering digunakan dibandingkan dengan reaksi Perkin. 
Kesetimbangan isomer trans dan cis sinamat


1. Reaksi Kondensasi Knoevenagel
Pada dasarnya reaksi kondensasi Knoevenagel merupakan reaksi kondensasi antara suatu aldehid dan senyawa yang mempunyai hidrogen α dengan dua gugus karbonil dengan menggunakan katalis suatu basa organik yang memiliki gugus amina. Sintesis asam sinamat melalui reaksi knoevenagel dilakukan dengan mereaksikan benzaldehid yang merupakan aldehid aromatik tanpa hidrogen α, asam malonat (asam dikarboksilat yang memiliki hidrogen α) sebagai pendahulu karbonion atau enolat, piridin sebagai pelarut dan katalis basa, piperidin atau dietilamina sebagai katalis basa. Dietilamina (pKb = 3,02) merupakan suatu amina sekunder dan memiliki sifat basa lebih  kuat dibandingkan amonia (pKb = 4.74).  Semakin kuat basa yang digunakan maka  
atom hidrogen α semakin mudah membentuk 
ion enolat. Oleh karena itu, pembentukan asam sinamat akan semakin cepat dan rendemen yang dihasilkan lebih banyak. Yang reaksi kondensasi knoevenagel merupakan reaksi kondensasi aldol silang antara aldehid tanpa hidrogen α dan senyawa yang memiliki hidrogen α yang distabilkan oleh dua gugus penstabil karbonion/ gugus pengaktif (misalnya C=O atau C=N) dengan katalis basa. Kemudian, untuk membentuk garam HCl dari piridin dan piperidin ditambahkan HCl 2N.

Atau
Sintesis asam sinamat dari benzaldehid dengan asam malonat
 

Mekanisme :




2. Reaksi Perkin
Reaksi Perkin terjadi melalui kondensasi aldol antara benzaldehid dengan anhidrida asetat, dengan adanya garam natrium dari asam tersebut yang bertindak sebagai katalis. Kondensasi terjadi antara gugus karbonil dari benzaldehid dengan gugus metil yang teraktifkan dari anhidrida asetat, aktivitasi terhadap gugus metil tersebut sebagai nukleofilik dilakukan dengan penambahan katalis basa.
Sintesis asam sinamat dari benzaldehid dengan anhidrida asetat

Mekanisme:





Permasalahan : 
  1. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu reaksi knoevenagel dan reaksi perkin. Kedua reaksi tersebut sama-sama menggunakan benzaldehid dan katalis basa. Namun mengapa reaksi knoevenagel lebih sering digunakan sebagai reaksi pada sintesis asam sinamat? (Kelantan)
  2. Pada blog saya dijelaskan mengenai reaksi sintesis Asam sinamat melalui reaksi hidrolisis metil sinamat. Reaksi hidrolisis ini dapat memberikan rendemen hingga 85%. seperti pada gambar : 

    Pada reaksi tersebut hanya dijelaskan reaksi secara umum. Bagaimana mekanisme lengkap dari reaksi hidrolisis metil sinamat untuk sintesis Asam sinamat tersebut? (Siti)
  3. Katalis basa, NaOH, yang digunakan dalam reaksi hidrolisis sangat berperan. Hidrolisis metil sinamat dengan basa berlangsung dalam dua tahap seperti yang telah disebutkan di blog saya. Apa yang terjadi apabila reaksi asam sinamat dengan fenol menggunakan katalis SOCl2? (Dwi)
  4. Asam sinamat dapat dihasilkan melalui reaksi antara metil sinamat dengan katalis basa seperti natrium hidroksida yang mana katalis basa ini menyerang gugus karbonil dari metil sinamat dan membentuk intermediet tetrahedral. Apa yang akan terjadi jika katalis yang digunakan ialah katalis asam seperti asam sulfat? (Dewi)
  5. Reaksi Knoevenagel memiliki efek mirip dengan kondensasi aldol, tetapi memiliki kekhususan. Kekhususan apa yang menyebabkan reaksi knoevenagel memiliki efek mirip dengan kondensasi aldol? (Erma J.)
  6. Kenapa katalis yang digunakan dalam sintesis asam sinamat dari asam manolat dan benzaldehida menggunakan katalis dietilamina ? (Denora)
  7. Sintesis asam sinamat dapat dilakukan melalui reaksi kondensasi knoevenagel dan reaksi perkin. Di antara reaksi berikut manakah yang dapat menghasilkan jumlah senyawa yang banyak? (Risa)


Link Diskusi (Jawaban permasalahan)

Senin, 21 September 2020

Desain Sintesis Aspirin dan Mekanismenya

Asam asetil salisilat (Aspirin) merupakan senyawa turunan dari asam salisilat yang dapat disintesis melalui reaksi esterifikasi (reversibel). Asam salisilat yang dilarutkan pada anhidra asam asetat sehingga terjadinya subtitusi gugus hidroksi (-OH) pada asam salisilat dengan gugus asetil (OCOCH3) pada anhidra asam asetat. Katalis yang sering digunakan yaitu asam pekat seperti asam sulfat dan asam fosfat.
Sesuai dengan reaksinya, asam salisilat menjadi pereaksi pembatas yang berarti secara teoritis, jumlah aspirin yang dihasilkan adalah setara dengan jumlah asam salisilat yang direaksikan. Asam asetat ditambahkan berlebih agar asam salisilat habis bereaksi. Selain itu, dengan bergesernya kesetimbangan menuju kearah produk, maka aspirin yang dihasilkan juga semakin banyak. Untuk mempercepat reaksi dilakukan pemanasan. Tidak ada penambahan air sebagai pelarut. Hal ini disebabkan karena glasial asetat akan berikatan dengan air membentuk asam asetat. Selain itu, asam salisilat dan aspirin sedikit larut dalam air dingin. Pada reaksi, akan didapatkan aspirin, asam asetat, anhidra asetat, katalis (misal asam sulfat), dan asam salisilat yang tidak bereaksi.
Aspirin ini dibuat dengan cara esterifikasi, dimana bahan aktif dari aspirin yaitu asam salisitat direaksikan dengan asam asetat anhidrad atau dapat juga direaksikan dengan asam asetat glasial. Asam asetat anhidrad ini dapat digantikan dengan asam asetat glasial karena asam asetat glasial ini bersifat murni dan tidak mengandung air selain itu asam asetat anhidrad juga terbuat dari dua asam asetat glasial sehingga pada pereaksian volumenya semua digandakan. Pada pembuatan aspirin juga ditambahkan air untuk melakukan rekristalisasi berlangsung cepat dan akan terbentuk endapan. Endapan inilah yang merupakan aspirin. pendinginan dimaksudkan untuk membentuk kristal, karena ketika suhu dingin, molekul-molekul aspirin dalam larutan akan bergerak melambat dan pada akhirnya terkumpul membentuk endapan melalui proses nukleasi (induced nucleation) dan pertumbuhan partikel mekanismenya adalah sebagai berikut : Anhidrida asetat menyerang H+ Anhidrida asam asetat mengalami resonansi anhidrida asam asetat menyerang gugus fenol dari asam salisilat H+ terlepas dari –OH dan berikatan dengan atom O pada anhidrida asam asetat anhidrida asam asetat terputus menjadi asam asetat dan asam asetilsalisilat (aspirin) H+ akan lepas dari aspirin.
Penggunaan anhidrat asetat karena untuk mencegah aanya air, sebab bila terdapat air maka kristal aspirin akan terurai kembali menjadi asam salisilat. Adapun fungsi dari penggunaan asam sulfat pekat yaitu sebagai katalisator yang mempercepat terjadinya reaksi namun tidak ikut bereaksi.Dilakukan pemanasan untuk menaikkan kelarutan asam salisilat yang terbentuk sehingga dapat berekasi sempurna.
Prinsip pembuatannya, yaitu Pembuatan aspirin berdasarkan reaksi asetilasi antara asam salisilat dan anhidrat asetat dengan menambahkan asam sulfat pekat sebagai katalisator yang dilanjutkan dengan proses pemanasan untuk mempercepat reaksi serta diikuti dengan proses pendinginan untuk mempercepat terbentuknya kristal.

Struktur Aspirin :


Mekanisme reaksi aspirin :



Reaksi hidrolosis pada aspirin, yaitu :
Aspirin dapat bereaksi secara hidrolisis dengan NaOH sebagai berikut :
  • Aspirin bereaksi hidrolisis dengan NaOH sebagai berikut :

  • Aspirin dapat bereksi hidrolisis dengan air sebagai berikut 


Permasalahan: 

Secara teoritis, jumlah aspirin yang dihasilkan adalah setara dengan jumlah asam salisilat yang direaksikan. Apakah yang dapat membuat hal ini terjadi dan bagaimana cara memperbanyak produk aspirin tanpa menambah jumlah asam salisilat? (Kelantan)
Dikatakan bahwasannya sintesis aspirin diperoleh dari stating material yaitu asam asetat anhidrid yang direaksikan dengan asam salisilat diamana keduanya merupakan senyawa karboksilat Dan digunakan H2SO4 sebagai katalisnya yang dilakukan secara pemanasan dengan suhu 50-60derajat agar bisa menghasilkan senyawa asetil salisilat (aspirin) Nah bagaimana jika suhu yg digunakan lebih dari 60 misalnya saja 80 derajat apakah aspirin masih dapat terbentuk? (Nurhalimah)
Reaktan berlebih yang seperti apa yang bisa menggeser kesetimbangan ke kanan untuk mendukung pembentukan aspirin ? 
Dikatakan bahwa dibanding asam salisilat asam asetil salisilat merupakan asam yang lebih lemah. Pada pelarutan dengan penambahan basa akan terjadi hidrolisis yang cepat atau lambat menjadi salisilat dan asetat tanpa bergantung pada konsentrasi ion OH. Selain itu, dalam suasana asam juga akan terhidrolisis . Mengapa demikian? (Wisliana)
Aspirin merupakan suatu ester dari asam asetat dengan asam salisilat. Aspirin dapat dibuat dengan mereaksikan asam salisilat dengan anhidrida asam asetat menggunakan asam fosfat pekat sebagai katalisator. Bagaiman jika yang di gunakan sebagai katalisator berupa asam pekat lain? misalnya asam sulfat pekat. (Nadiya)
Aspirin ini dibuat dengan cara esterifikasi, dimana bahan aktif dari aspirin yaitu asam salisitat direaksikan dengan asam asetat anhidrad atau dapat juga direaksikan dengan asam asetat glacial bila asam asetat anhidrad sulit untuk ditemukan. Mengapa asam asetat anhidrad ini dapat digantikan dengan asam asetat glacial? Apakah karna memiliki sifat yang sama? Jelaskan! (Vika)

Link Video (Jawaban Permasalahan)

6. 

Turunan Steroid "Kolesterol, Ergosterol, Progesteron dan Estrogen & Testosteron, Metandienon Nandrolone Dekanoat, 4-Androstena-3 17-Dion"

Steroid adalah senyawa organik lemak sterol tidak terhidrolisis yang didapat dari hasil reaksi penurunan dari terpena atau skualena. Steroid...