ANALISIS RETRO-SINTESIS
description
Transcript of ANALISIS RETRO-SINTESIS
ANALISIS RETRO-SINTESIS
C-
C C
TARGET
C
C X
Uraikan (diskoneksi) molekul yang akan disintesis (molekul target) menjadi unit-unit molekul (sinton) sedemikian rupa sehingga sinton digabung kembali menggunakan reaksi yang dikenalProsedur ini disebut: retro-sintesis (=antitesis)
Tempat diskoneksi ditandaigaris bergelombang
TRANSFORM
Panah bergaris rangkapuntuk arah transform
C+d
a
Sinton a dan d
Sinton ditandai a dan d(dapat ditiadakan)
Panah titik-titikuntuk menyatakan reagen
Logam
Reagen yang sebanding(molekul reaktif yang dapatmenghasilkan sinton
Reagen yang mudah didapat
Pada tahap retro-sintesis berikutnya; reagen dianggap sebagai molekul target yang baru, dan prosedur transform diulangi sampai reagen yang diperlukan identik dengan bahan baku yang tersedia dalam perdagangan
ANALISIS RETRO-SINTESIS
Jenis Sinton
Contoh Reagen Gugus Fungsi
a0 (CH3)2P+ (CH3)2P-Cl (CH3)2P-a1
a2
a3
Alkil a CH3+ (CH3)3S+Br- -
d0 CH3S- CH3SH C-Sd1 CN- KCN -CNd2 -CH2CHO CH3CHO -CHOd3 -C-NH2
Alkil d CH3- LiCH3 -
H3CC+CH3
OH
H3C CH3
OO
H2C CH3
O
+ H3C CH2Br
O
COR
OHH2C
+ COR
OCOR
O
C C NH2-C C C NH2LiC
O
ANALISIS RETRO-SINTESIS
H3C CHO
O
H3C CH2
O+
+ H2C CHO-
a2 d2
Reaksi sintesis:
H3C CH2Br
O
+ H3C CHO H3C CHO
Obasa
Penomoran Sinton:
CXC C C C
0
1 2 3 4 5
Gugus fungsi
ANALISIS RETRO-SINTESIS
Analisis RETRO-SINTESIS (target-target alternatif ):
CHO MgBrCHO
Br
R2HN
C O
H
+THF1. Suhu rendah2. H2O/H+
THF1. Suhu rendah2. H2O/NH4Cl
(CH3)2CuLi +
+ CH2CHO-
2
CuLi Br CHO+
ANALISIS RETRO-SINTESIS
Pendekatan yang sistematik terhadap molekul target yang sangat sederhana sekalipun menghasilkan banyak route sintesis
TREE OF ROUTES:
TARGET MEMPUNYAI BEBERAPA PRA-TARGET, dst HINGGA DITEMUKAN BAHAN BAKU YANG TERSEDIA DAN MURAH
TARGET
T1 T2 T3 T4
T11 T12 T13 T21 T31 T32 T41
T211T121 T122 T321 T322
MERANCANG SINTESIS: DISKONEKSI DUA GUGUS TAK LOGIS
Diskonesi dua gugus tak logis
1,2 Dioksigenasi 1,4 Dioksigenasi 1,6 Dioksigenasi
1. Senyawa α-hidroksi karboksilat2. Senyawa α-hidroksi karbonil3. Senyawa 1,2-diol
1. Senyawa 1,4-dikarbonil2. Senyawa ϒ-hidroksi karbonil
1. Retro Diels Alder2. Reduksi Birch3. Rekoneksi
SENYAWA α-HIDROKSI KARBOKSILAT
O
Ph
CO2H
HO
Ph
+ CO2H
tidak logis
CN-
HOC
Ph
CN
O
Ph
CN-
H+
NaOH
H2O
HO
CPh
COOH
Sintesis:
SENYAWA α-HIDROKSI KARBOKSILAT
CO2H
CO2H
OH
CHO
CO2H
1,3-diCO
CO2H
+
HCO2Et
BrCH2CO2H +
HCO2EtH2CCO2Et
CO2Et
1. EtO-
2.Br CO2Et EtO-
CHO
CO2Et
1. CN-
2. hidrolisis
MT
Sintesis:
Analisis Retro-Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: SENYAWA α-HIDROKSI KARBOKSILAT
Analisis Retro-Sintesis:OH
Ph
Ph
OH
OH
O
H3CH2CO
OH
OH
H
O
OH H
O
Sintesis:
H
O
O
K2CO3
H
O
OH
2. OH- + H2O1. CN-
O
HO
OH
OH
2. EtOH
1. SOCl2
O
H3CH2CO
OH
OH2. H++ H2O
1. PhMgCl
OH
Ph
Ph
OH
OH
TM
MERANCANG SINTESIS: SENYAWA α-HIDROKSI KARBOKSILATAnalisis Retro-Sintesis:
Ph
Ph
Ph
Ph
O
Ph
Ph
Ph
Ph
O
O
O
IGF
Ph
Ph
OH PhCH2MgBr
Ph
Ph
O
O
Ph
Ph
OH
O
Ph
Ph
OH
O
H
CN
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: SENYAWA α-HIDROKSI KARBONIL
O
OH
O
+OH
HC C
HC CH
HC CHNaNH2
CH3CHO
OH
H3O+
Hg2+
OH
O
H
O
Diskoneksi:
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: SENYAWA 1,2-DIOL
Senyawa 1,2-Diol
ALKENA
KARBONILHO OH
FGI WittigO
KMnO4 or OsO4
Pereaksi Wittig
Diskoneksi senyawa 1,4-dikarbonil
nukleofil normal
elektrofil anormal
O
O
O
CH2- O
MERANCANG SINTESIS: SENYAWA 1,4-DIKARBONIL
MERANCANG SINTESIS: 1,4-DIKARBONIL
O
CO2Me
O
- Br
CO2Me
+
O
Br CO2MeMeO-
O
CO2Me
bukan
molekul
target
MENGAPA ?
Retrosintesis:
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: 1,4-DIKARBONIL
OH
MeO-
O
CO2MeBr
O
OMe
O
OMeBr O
Br
OMe
O
YANG TERBENTUK
O
R2NHH+
NR2 Cl
CO2Me
NR2+
CO2MeH+
H2OMT
YANG SEHARUSNYA DILAKUKAN
ENAMIN
MERANCANG SINTESIS: 1,4-DIKARBONILRetrosintesis:
O
O
O
1
2
3
4
O
OCl
+
ONH
H+
N
Br
O
H+/H2O
O
O
BasaMT
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: 1,4-DIKARBONILRetrosintesis:
Sintesis:
O
OCO2Et
1,4-diCOO
CO2Et
-+Br
O O
O
- Br2
HBrO
-
Br
EtO-MT
-CO2Et
O
MERANCANG SINTESIS: ϒ-HIDROKSI KARBONILDiskoneksi
senyawa -Hidroksi Karbonil
CH2
CH2
HO
Sinton :
OEPOKSIDA:
MERANCANG SINTESIS: ϒ-HIDROKSI KARBONIL
Ph
OH
O O
-
+O
Ph
Retrosintesis:
Sintesis:O
OPh
O
R2NH
H+ H+/H2OMT
1. MELALUI PEMBENTUKAN ENAMIN2. DITAMBAHKAN GUGUS PENGAKTIF
MERANCANG SINTESIS: ϒ-HIDROKSI KARBONILRetrosintesis:
-
O
Br FGI-
O
OH
CH2-
OO
O
O
CO2EtEtO-
O
O
O1. Hidrolisis2. Panas (-CO2)3. OH Br
MT
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: 1,6-DIOKSIGENASI
12
3
45
R
R
R
R
OO
Reaksi dengan ozonIsasi atau ekivalennya
HOOC CHOOH
COOHHOOC
"rekoneksi" COOHHOOC
Diels- Alder
+
CHOOHHOOC
+
O 3MT
OH-
H O2
O
O O
O
O OO
O O
CO2H CO2H
MERANCANG SINTESIS: 1,6-DIOKSIGENASI
Na
NH cair3
Me Me
•Cara lain untuk membuat sikloheksena adalah dengan reduksi parsial cincin benzena (reduksi Birch), seperti :
FGIOH
MeO2C MeO2C
"rekoneksi"
OMe
reduksi
Birch
OMe
O
Retrosintesis:
MERANCANG SINTESIS: 1,6-DIOKSIGENASI
OCH3
CH3
Na,NH cair3
t-BuOH
OCH3
CH3
O3
penyerangan ikatan kaya e-
OCH3
CH3
CHONaBH 4 MT
O
Sintesis:
MERANCANG SINTESIS: HETEROATOM DAN HETEROSIKLIK
Senyawa siklik
1. Siklik 3 Siklopropana Epoksida
Siklik 4 Siklik 6Siklik 5
O
SINTESIS EPOKSIDA1. Oksidasi Alkena dengan peracid:
+ RCO3H
C : mCPBA
O
2. Oksidasi Karbonil α,β-tak jenuh:
CO2Et
H2O2 / OH-
sintesis
OCO2Et
SINTESIS EPOKSIDA3. Reaksi Darzen:
CH2CO2Et CH2CO2Et (karbena) Cl+
CO2Et
O
gugus pelindung
O
Cl C
H
H
C
OEt
O EtOCl
OEt
HC C
O
O
C C
Cl
O
OEt
O
CO2Et
O
Sintesis:
SINTESIS CINCIN 3
1. Reaksi Insersi Simmons-Smith :
R1
R2
R1
R2
+ CH2 CH2I2
Zn / Cl
O
R + R C
O
CH
R C
O
C N NR C
O
Cl + H2C N N
2. Reaksi Arndt-Eistert:
SINTESIS CINCIN 5
1. Reaksi Kondensasi 1,4-Dikarbonil:
+
O O
Br
O
CHO
O
C
O
H
2. Reaksi Kondensasi 1,5-Dikarbonil:
O
OH
CO2Et
CO2Et
SINTESIS SIKLIK 6 (REAKSI PERISIKLIK)
Reaksi Sikloadisi (Reaksi Diels-Alder):
1,3-butadiena etena sikoheksena
kalor
100%
100o
CHO CHO
+
70%
150o
NO2 NO2+
Ph Ph
100%
15o+
O
O
O
O
H
HPh
O
O
H
H
+150o
SINTESIS SIKLIK 6 (REAKSI PERISIKLIK)
Regiokimia:
39 parts
CO2CH3 CO2CH3+
Ph Ph
+
1 part
Ph
CO2CH3
6 parts
Ph Ph
+
CO2H CO2H
+
1 part
CO2H
Ph
SINTESIS SIKLIK 6 (REAKSI PERISIKLIK)
Retrosintesis:
O
CO2Me
HMe3SiO
CO2Me
H
OMe
Me3SiO
OMe
MeO2C
Diena Danishefsky
O
OMe
Sintesis:
SENYAWA HETEROSIKLIK
Sistem heterosiklik tersebar luas di alam: Asam nukleat, Alkaloid, Flavonoid, Pigmen, Klorofil. Vitamin
NH
O S
Pirol Furan Tiofen
NH
N
S
N
Imidazol Tiazol
Cincin 6:N N
N
PirimidinPiridin
Cincin 5:
Poliheterosiklik:
NN
IsokuinolinKuinolin
NH
NH
N
PurinIndol
SENYAWA HETEROSIKLIKSintesis senyawa heterosilkik melibatkan reaksi-reaksi organik yang umum, Mis: Pembentukan ikatan C-N, melibatkan reaksi antara gugus amino/amina dengan• Ester• Aldehid• Keton• Alkil halida• Alkena teraktifkan (Reaksi adisi Michael)
Pembentukan ikatan C-C alifatik umumnya melalui reaksi melalui katalis asam/basa:• gugus metilen teraktivasi • Keton
Sintesis senyawa-senyawa aromatik (cincin benzena) umumnya melalui reaksi Friedel-Cratfs
SENYAWA HETEROSIKLIK
S
N
TiazolN
N
Pirimidin
N
N
Pirazol
O
N
Isooksazol
HS
HN
TiazolH2N
NH
Pirimidin
NH2
H2N
Pirazol
OH
H2N
Isooksazol
O
O
O
O
O
O
O
Cl
SENYAWA HETEROSIKLIK
NN
Ph
OO
CO2EtRetrosintesis:
Sintesis:
O
CO2Et+ PhNH-NH2 NH
CO2EtN
Ph
NN
Ph
O
- H2O - EtOH
Retrosintesis:NH
Br Br
Sintesis:NH2
Br Br
NH3NH
Br- HBr - HBr
SENYAWA HETEROSIKLIK
Pirol,Indol dan senyawa heterosiklik lainnya (m engandung N, O, S) dapat bereaksi dengan organologam (RMgX, RLi) pada posisi 2
Sintesis:
N
BuLi
CH3
N-LiCl
CH3
Li
H3C Cl
O
N
CH3 O
X
Y 1. BuLi
X
Y2. RCHO
3. H+ R
OH
SENYAWA HETEROSIKLIK
Sintesis:
N
R
R R
RR
NH2
R
R R
RR
O O
NH
H3C CH3
CH3H3C
H2N
H3C CH3
CH3H3C
OH2N
O
CH3
CH3
H3C
H3C
OH
H3C
H3C
O
SENYAWA HETEROSIKLIK
Sintesis Indol (Sintesis Bischler):Reaksi α-hidroksi/ α-halo keton dengan aril amina dalam suasana asam
NH
R1
R
X
N
R1
R
X
N
R1
R
X
H2N+
Ar
N
R1
R
X
HN
Ar
NH2
R1
R
X
HN
Ar
Cl
SENYAWA HETEROSIKLIK
Reaksi Bischler-Napieralski:Sintesis Alkaloid IsokuinolinSintesis Alkaloid Indol
NH2OCl
NH
H3CO
H3CO
H3CO
OCH3
O
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
POCl2
N
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
N
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
N
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
Pd/C
i. CH3Iii. NaBH4
CH3
SENYAWA HETEROSIKLIK
NH
NH2
H3CO
H3CO
H3C
H3CO
O
O
Ac2O
NH
NH
H3CO
H3CO
CH3
O
P2O5
NH
N
H3CO
H3CO
CH3
Pd/C
NH
N
H3CO
H3CO
CH3