Retrosintetik dan Strategi Sintesis 2 Let, 2/11-10-2010 Pengertian • Analisis retrosintetik adalah proses “menguraikan” molekul target sampai didapat bahan awal yang tersedia • Caranya dengan melakukan pemutusan ikatan imajiner (diskoneksi) dan konversi satu gugus fungsi ke gugus fungsi yang lain melalui reaksi kimia yang efisien (interkonversi gugus fungsi/tukar gugus fungsi). 3 Let, 2/11-10-2010 Sinton dan Ekivalen sintetik • Sinton adalah fragmen yang dihasilkan dari proses diskoneksi ikatan pada molekul target. Ada sinton positif (+) dan sinton negatif (-). 4 Kepolaran laten Think about some of the reactions we've looked at for carbonyl compounds: 5 6 Sinton Ekivalen Sintetik R+ R-Br, R-I, R-OMs, R-Ots R = alkil, bukan aril Ekivalen Sintetik R RMgBr, RLi, R2CuLi O OH R Sinton Let, 2/11-10-2010 R R R O OH OH Br R R R O O R R O R O R O OEt R O Cl O O O O CO2Et R O R R R R 7 ≡ Sinton harus mempunyai kepolaran laten yang sama dengan ekivalen sintetik O OH R H R H 8 Contoh analisis retrosintetik 1 OH DISCONNECT A B OH OH SYNTHONS SYNTHONS O REAGENTS ? ? H OH i) Mg/Et2O Br Sintesis : ii) REAGENTS PhMgBr CHO 9 Contoh analisis retrosintetik 2 OH DISCONNECT A B OH OH SYNTHONS SYNTHONS Synthetic equivalents PhCHO ? BrMg Synthetic equivalents Br OH Br Sintesis : i) Mg/Et2O Ph ii) PhCHO 10 Contoh analisis retrosintetik 3 OH OH Ph Ph O BrMg Ph OH O BrMg Sintesis : Ph Ph 11 Contoh Analisis Retrosintetik 4 O OH FGI Ph Ph DISCONNECT O O Br Ph Ph (as enolate) O O i) base Sintesis : LiAlH4 Ph Ph ii) Br T.M. 12 Contoh analisis retrosintetik 5 O O Ph Ph O )2 LiCu( Ph O O NaBH4 t-Bu2CuLi Sintesis : Ph Ph T.M. 13 Analisis retrosintetik 6 OH "H2O" OH Ph Ph Ph OH Sintesis : i) Hg(OAc)2 Ph ii) NaBH4 Ph 14 Strategi dan Perencanaan 1. Pertimbangkan berbagai kemungkinan 2. Jika memungkinkan, pilihlah rute sintesis konvergen dari pada linier, karena akan memberikan rendemen yang lebih besar 3. Cobalah berbagai cara diskoneksi dan IGF 4. Arahkan ke penyederhanaan terbaik (diskoneksi di tengah atau di percabangan) 5. Manfaatkan simetri yang ada pada molekul target 6. Masukkan gugus fungsi pada posisi yang diperlukan untuk mempermudah pembentukan ikatan 7. Menggunakan gugus pelindung 15 eg. ABCD + ABCDE + F EF AB + CD , E + F ABCD + E linear convergent ABCDEF ABC + D AB + C A+B ,C+D A+B Linear vs. convergent synthesis assume 80% yields (optimistic!) 16 Linear: step 1 2 A AB approx overall yield: 80% 5 4 3 ...10 ...15 ABC ABCD ABCDE ABCDEF A...K A......P 64% 51% 40% 32% ...10% ...3.5% Convergent: A AB ABCD C E CD ABCDEF A...K EF G...K A......P L...P 80% 64% 51% 40% 32% 17 Diskoneksi di tengah O O O Ph O Ph O O O base Ph MVK O Ph methyl vinyl ketone MVK 18 Di percabangan : O O CO 2Et CO 2Et Ph Ph O O ? CO 2Et Ph CO 2Et Ph NaOEt Br O CO 2Et Ph Perhatikan simetri O O O HO HO self -condensation O O O O NaOEt HO H2O O 20 Sometimes it helps the retrosynthesis if you add a functional group to facilitate bond formation (Functional Group Addition, FGA). An example of this is acetoacetic ester synthesis: O O O OEt Thus: O O FGA O O CO2Et Bu discon. discon. CO2 Et CO2 Et SM, Ethylaceto acetate 21 The synthesis therefore is O O O NaOEt MeI CO2 Et CO2 Et CO 2Et Acidic proton NaOEt BuBr O O Bu TM CO2 O CO2 H Bu H3O + CO 2Et Bu 22 Menggunakan gugus pelindung Alternatively, potentially reactive groups can be protected or masked so they don't react, eg. reduction of an ester in the presence of a ketone OH O HO O O CO2Me Ph CO2Me cat. TsOH Ph Ketal (stable to bases and nucleophiles) O Ph H3O+ LiAlH4 Et2O O O OH Ph OH Note that protection strategy requires two extra steps (must be efficient); better syntheses minimise the use of protecting groups.