THE ART AND SCIENCE OF TOTAL SYNTHESIS

Halo semua, selamat datang kembali ke blog Chemistry Squad! Kali ini saya akan membahas lebih dalam tentang perkembangan sintesis total mulai dari sejarah sampai pada saat ini.

Sintesis total merupakan sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana). Awalnya dilakukan sintesis total  bahan alam untuk pertamakalinya oleh  Friedrich  Wohler yaitu pada tahun 1928

Wohler melakukan sintesis senyawa urea dengan jalur sintesis sebagai berikut.

Dengan dilakukannya sintesis senyawa urea oleh Wohler, maka peristiwa tersebut menandai awal mula perkembangan sintesis senyawa organik, yaitu dilanjutkan dengan sintesis asam asetat oleh Adolph Wilhelm Hermann Kolbe seorang kimiawan dari jerman yang mensintesis asam asetat pada tahun 1945

Kolbe mensintesis asam asetat berawal dari karbon dan sulfur yang diperlihatkan pada gambar berikut :

Kolbe menggunakan kata “sintesis” untuk pertamakalinya uuntuk mendeskripsikan proses dari pengumpulan suatu senyawa kimia dari substansi lain.

Setelah itu seorang kimiawan dari Jerman melakukan sintesis Glukosa pada tahun 1890.

Dengan begitu terdapat 3 buah senyawa yang telah berhasil disintesis sebagai tanda awal sintesis total pada senyawa kimia.

Setelah itu masuk ke abad ke-20, sintesis senyawa organik berkembang hingga ke senyawa bahan alam, awal mula sintesis total pada senyawa bahan alam ditandai oleh berhasilnya sintesis senyawa bahan alam sebagai berikut

Baiklah kali ini saya akan memberikan salah satu sontoh mekanisme sintesis salah satu senyawa bahan alam yaitu Tropinone. Tropinone adalah alkaloid, yang terkenal disintesis pada tahun 1917 oleh Robert Robinson sebagai prekursor sintetis untuk atropin, komoditas langka selama Perang Dunia I. Tropinone dan alkaloid kokain dan atropin semuanya memiliki struktur inti tropane yang sama. Nama IUPAC dari Tropinone adalah 8-Methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan-3-one.

Dari mekanisme diatas penjelasannya adalah sebagai berikut.

1.    Penambahan nukleofilik metilamin ke succinaldehida, diikuti hilangnya air untuk menciptakan imina.

2.    Penambahan iminolekuler imina ke unit aldehida kedua dan penutupan ring pertama

3.    Reaksi Mannich intermolekuler dari enolat asetat yang dikarboksilat

4.    Pembentukan enolat baru dan formasi imina baru dengan hilangnya air

5.    Reaksi mannik intramolekul kedua dan penutupan ring kedua

6.    Kehilangan 2 kelompok karboksilat menjadi tropinone

     Sintesis Tropinone merupakan jenis sintesis yang elegan - mengandung biomimetik karena kemiripannya dengan cara alam mensintesis tropinone - Robinson menggunakan urutan tandem dimana satu molekul succindialdehyde, methylamine, dan aseton yang dikarboksilat asam (atau dikarboksilat) bereaksi bersama untuk menghasilkan substansi alami dalam prosedur satu-pot yang sederhana.Dua reaksi Mannich berturut-turut terlibat dalam sintesis ini, yang pertama di antar dan yang kedua secara intramolekuler. Di satu sisi, sintesis total (±) -tropinone oleh Robinson adalah cukup di depan waktunya baik dari segi keanggunan dan logika. Dengan sintesis Robinson ini memperkenalkan estetika menjadi total Sintesis, dan seni menjadi bagian dari usaha. Namun, untuk R. B. Woodward untuk mengangkatnya ke status artistik yang dicapai pada tahun 1950an dan E. J. Corey untuk mewujudkannya sains yang tepat bahwa itu menjadi dalam dekade berikutnya.

   

   Baiklah sekian dulu ya untuk materi hari ini, bagi teman – teman yang ingin bertanya silahkan tinggalkan pertanyaan dikolom komentar. Namun apabila teman-teman ingin memepelajari materi tentang total sintesis lebih dalam silahkan mempelajari dari sumber pustaka yang author gunakan. Sampai juma minggu depan ya!

REFERENSI

https://en.wikipedia.org/wiki/Tropinone.

I. Fleming. 1973. Selected Organic Syntheses. New York : Wiley.

K.C.Nicolau, D. Vourlumis, N. Winssinger and Phill S. Baran. 2000. The Art and Science of  Total Synthesis at The Dawn of The Twenty-First Century. Angew. Chem. Int. Ed. Vol 39 : 44-122.

R. Robinson. 1917. J. Chem. Soc. Vol 111 : 762 ± 768.