The Art and Sciences of Total Synthesis

The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century

Neli Oktalia

Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi

Nelioktalia66@gmail.com

            Pada materi kali ini akan membahas mengenai perkembangan terkini dari total sintesis, dimana total sintesis sendiri merupakan mekanisme secara lengkap dari sintesis suatu senyawa, mekanisme secara lengkap ini biasanya telah dibuktikan dari penelitian-penelitian sebelumnya sehingga fungsi kita mempelajari total sintesis pada kimia organic sintesis ini mengetahui cara sintesis mana yang paling baik digunakan saat akan mensintesis suatu senyawa yang didapat dari rujukan yang telah dikembagkan oleh para peneliti sebelumnya.

         Dari rujukan sebelumnya diketahui bahwa perkembangan total sintesis dimulai dari lebih dari 1 abad yang lalu, yang dimulai dari struktur sederhana urea CO(NH₂)₂ oleh Wohler(1828), asam asetat –COOH oleh Kolbe(1845), kemudian struktur glukosa oleh Fischer(1890) hingga ke struktur kompleks seperti senyawa dari bahan alam yaitu metabolit sekunder dan turunannya. Perkembangan sintesis ini dimulai dari era tahun 1800an  hingga era 2000-an sampai sekarang yang perkembangannya lebih luas lagi karena telah menggunakan teknologi dan ilmu pengetahuan juga lebih luas, sintesis pada era 2000-an ini telah merujuk ke aplikasi pada berbagai bidang seperti medis, farmasi, lingkungan, teknologi dll.

         Begitu banyak senyawa yang telah disintesis dari periode ke periode, pada penjelasan selanjutnya akan membahas mengenai total sintesis beberapa senyawa yang pernah disintesis oleh peeliti sebelumnya yaitu:

1. Sintesis total Longifolene (1961)

Sintesis total Longifolene (1961) oleh Corey dkk. Pada sintesis senyawa Longifolene ini oleh Corey dkk. Melakukan sintesis dengan pendekatan analisis retrosinteetik, pada sintesis ini dicontohkan identifikasi dan putusnya senyawa dari suatu ikatan yang tujuannya untuk menyederhanakan struktur target. Proses retrosintesis ini menjelaskan bahwa jalur retrosintesis pada suatu senyawa memilki banyak kemungkinanjalur dan intermediet yang terbentuk dimana ahli sintesis kimia bisa memilih mana jalur yang memilki banyak kemungkinan berhasil dan paling cepat serta ekonomis.

         Pada sintesis total longifolene ini sendiri ditunjukkan pada skema diatas dan dilanjutkan pada skema dibawah yaitu melibatkan reaksi wittig dan sebuah osmium tetroxidemediated dihidroksilasi ikatan rangkap, ekspansi cincin dan alkilasi tipe intramolekular untuk membangun kerangka longifolene.

Sintesis Longifolene oleh Corey dkk. ini merupakan landmark dalam perkembangan sintesis total dari senyawa longifolene.

2.  Ginkgolide B (1988)

Ginkgolide B merupakan senyawa alam yang sangat bermanfaat senyawa ini diisolasi dari pohon ginkgo biloba yang dikenal bermanfaat sebagai bahan pengobatan, Penyusunan structural ginkglodi B pada tahun 1967 dimulai oleh kelompok Nakanishi, dan sintesis totalnya oleh kelompok Corey (1988) yang merupakan pencapaian penting dalam sintesis organic. Meski berukurannya yang relative kecil Ginkgolide B terbukti sulit dan sangat kompleks saat disitesis terutama karena konektivitas ikatannya yang sangat tidak basa, diantara struktur strukturalnya yang paling mencolok adalah tert-butil yaitu suatu senyawa yang jarang ditemukan dialam. Terdapat sebelas pusat stereogenik dan dua diantaranya adalah dua kuartener, dan keenam cincin lainnya beranggota lima.

                                   

                  

Sintesis Corey dari Ginkgolide B penuh dengan strategi yang sangat brilian penuh taktik, dan sangat mengesankan, mungkin disebabkan adanya cycloaddition katena  reaksi intramolekular. Reaksi yang memberikan kontribusi substansial terhadap pembangunan kerangka karbon yang dibutuhkan dengan dua cincin reaktif. Sintesis total Ginkglode B ini sangat mengesankan karena kemampuan dari para pensintesis dalam mensintesis senyawa alam dengan sangat baik dengan tetap memperhatikan keekonomisan, kecepatan,keberhasilan serta keamanan dalam mensintesis senyawa alam tersebut.

3.    Taxol (1994)

Taxol merupakan suatu produk alami senyawa yang paling banyak digunakan, diisilasi di Pasifik yew tree dan strukturnya dilaporkan pada tahun 1971, memakan waktu 20 tahun sehingga diketahui dan digunakan sebagai zat dalam pengobatan kanker ovarium. Sintesis Taxol ini telah telah dilakukan lebih dari dua decade yang menggunakan berbagai strategi namun belum berhasil, sehingga akhirnya terdapat dua macam cara sintesis yaitu oleh kelompok 1 dan kelompok 2 dari Holton, kemudian diikuti oleh banyak cara sintesis lain yang dilakukan oleh peneliti-peneliti lain.

Semua tahapan sintesis ini, dicirikan oleh perkembangan strategi dan cara/tahapan yang berani sehingga memberikan kontribusi yang sangat besar terhdapa kemajuan sintesis total . Diantara tahapan yang paling menonjol dari sintesis total Taxol adalah reaksi dielester boron-alder untuk membangun cincin C yang difungsikan pada penerapan reaksi kopling Shapiro dan McMurry dan banyak tahapan menonjol lainnya.

  Sekian blog dari saya, notenya adalah banyak sintesis total yang telah dilakukan dari periode ke periode selanjutnya dengan tahapan sintesis lebih baik hingga sekarang. Sehingga saat mensintesis diperlukan pengetahuan dari sintesis total yang telah dilakukan terlebih dahulu mengetahui perkembangan dan desain sintesis yang dilakukan.

Terimakasih Semoga Bermanfaat

DAFTAR PUSTAKA

www.wikipedia.com/total-sintesis

Nikolaou,et al.2000.The art and science of total synthesis at the dawn of the twenty-first Century.