STEREOCHEMICAL CONSIDERING IN PLANNING SYNTHESIS

            Analisis retrosintetis adalah teknik pemecahan masalah dalam merencanakan sintesis organik. Ini dilakukan dengan melakukan transformasi molekul target menjadi struktur-struktur prekursornya yang lebih sederhana tanpa berasumsi tentang bahan awalnya. Masing-masing bahan prekursor diuji menggunakan metode yang sama. Prosedur ini diulang-ulang hingga diperoleh struktur paling sederhana atau yang tersedia di pasaran. E.J Corey. Kekuatan analisis retrosintesis menjadi bukti dalam rancangan sintesis. Sasaran analisis retrosintesis adalah penyederhanaan struktur kimia. Seringkali, suatu sintesis akan memiliki lebih dari satu jalur sintesis yang mungkin. Retrosintesis cocok untuk mengungkap berbagai kemungkinan jalur sintesis yang berbeda dan membandingkannya berdasarkan logika dan panjang jalur.

Contoh berikut akan memudahkan pemahaman konsep analisis retrosintesis.

            Dalam merencanakan sintesis asam fenilasetat, diidentifikasi dua sinton. Sebuah gugus nukleofil "^–COOH", dan gugus elektrofil "PhCH+2". Tentu saja, kedua sinton tersebut tidak tersedia begitu saja; ekivalen sintesisnya yang sesuai dengan sinton-sinton direaksikan untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Dalam kasus ini, anion sianida adalah ekivalen sintesis untuk sinton ^–COOH; sementara benzil bromida adalah ekivalen sintesis untuk sinton benzil.

            Maka, sintesis asam fenilasetat yang ditentukan berdasarkan analisis retrosintesis menjadi sebagai berikut:PhCH 2 Br + NaCN ⟶ PhCH 2 CN + NaBr {\displaystyle {\text{PhCH}}_{2}{\text{Br}}+{\text{NaCN}}\longrightarrow {\text{PhCH}}_{2}{\text{CN}}+{\text{NaBr}}

PhCH 2 CN + 2 H 2 O ⟶ PhCH 2 COOH + NH 3 {\displaystyle {\text{PhCH}}_{2}{\text{CN}}+{\text{2 H}}_{2}{\text{O}}\longrightarrow {\text{PhCH}}_{2}{\text{COOH}}+{\text{NH}}_{3

Kenyataannya, asam fenilasetat telah disintesis dari benzil sianida yang disintesis berdasarkan reaksi antara benzil klorida dengan natrium sianida.

            Ada bermacam-macam strategi dalam retrosintesis yaitu strategi gugus fungsi, strategi stereoimia, strategi struktur tujuan, strategi berbasis transformasi dan strategi topologis. Dalam hal ini untuk strategi streokimia yaitu sejumlah pereaksi kimia memiliki kebutuhan stereokimia yang berbeda. Transformasi stereokimia (seperti penataan ulang Claisen dan reaksi Misunobu) dapat menghilangkan atau memindahkan kekhiralan yang diinginkan sehingga menyederhanakan target.

            Dalam pendekatan ini, sintesis direncanakan mundur mulai dari produk yang relatif kompleks menuju bahan yang tersedia sebagai molekul yang sederhana (bahan awal).  Pendekatan ini menghendaki pembangunan kerangka karbon dari molekul target, menempatkan gugus fungsional dan kontrol yang tepat dari aspek stereokimia.

Sebuah transformasi dalam kasus teknik retrosintesis dari reaksi Wittig ditampilkan berikut:

Dengan cara yang sama, analisis retrosynthetic dari reaksi Diels-Alder diwakili

berikut:

            Langkah retrosynthetic melibatkan pemecahan ikatan (s) untuk membentuk dua (atau lebih) sinthon disebut sebagai pemutusan (diskoneksi). Sinton adalah sebuah fragmen ideal, biasanya kation, anion atau radikal, hasil dari diskoneksi. Satu harus memilih pemutusan yang sesuai dengan reaksi yang menghasilkan produk paling banyak.

            FGI adalah proses transformasi dari gugus fungsi satu ke gugus fungsi yang lain untuk membantu perencanaan sintetis dan untuk memungkinkan pemutusan sesuai reaksi yang sesuai pula. Dalam merencanakan strategi sintetis, selain merancang cara membangun rangka karbon dengan fungsi yang diperlukan, ada faktor lain yang harus diatasi termasuk kontrol regiokimia dan stereokimia.

Pertanyaan:

1.    Apa saja 3 metodologi yang dideskripsian oleh Corey? Dan apa strategi lain  yang dapat diterapkan pada perencanaan suatu sintesis?

2.    Bagaimana kita menganalisis target agar dapat menentukan bahan awal yang terbaik?

3.    Bagaimana tahapan perancangan sintesis yang terdiri dari analisis dan sintesis?