Total Sintesis Senyawa Cortisol

Cortisol adalah hormon golongan glikokortikoid yang dihasilkan oleh korteks adrenal atas pengaruh Adrenocorticotropic hormone (ACTH). Hormon ini mempengaruhi metabolisme karbohidrat, protein dan lemak; sebagai anti inflamasi; mempertahankan tekanan darah; memperlambat kerja insulin dan memicu terjadinya glikogenesis di hati. Kadar cortisol di dalam darah dipengaruhi oleh waktu pengambilan, pada pagi hari kadarnya lebih tinggi dan rendah pada sore hari. Pemeriksaan kadar cortisol bertujuan untuk mengetahui fungsi korteks adrenal.

Cortisol merupakan suatu hormon steroid yang mempunyai nama kimia 17-hydroxy-11 dehydrocortisosterone. Hormon ini dilepaskan oleh kelenjar adrenal sebagai respons terhadap adanya stres. Cortisol merupakan suatu produk akhir dari proses yang disebut sebagai steroidgenesis. Proses dimulai dengan dibentuknya Kolesterol dan akhirnya terbentuk hormon steroid.

Cortisol mempunyai keaktifan glukocortikoid yang lebih besar dari pada cortisol. Cortisol juga merupakan molekul inaktip dari hormon cortisol. Cortisol juga dikenal sebagai hydrocortisol.

Ini adalah struktur senyawa cortisol:

Fungsi Cortisol adalah sebagai berikut:

1. Hormon Cortisol dan hormon Adrenalin merupakan hormon utama yang dilepas oleh kelenjar adrenal sebagai respons terhadap adanya suatu stres. Hormon ini akan menaikkan tekanan darah dan sebagai persiapan tubuh untuk melawan stress.

2. Cortisol akan menekan sistim kekebalan tubuh dan akan menekan reaksi peradangan sendi lutut, siku dan bahu, mengurang rasa nyeri dan pembengkakan pada tempat dimana ada luka. Penggunaan dalam jangka lama akan memberikan efek samping yang serius seperti muka yang menjadi bundar (moon face).

3. Cortisol juga dapat digunakan untuk menekan respons kekebalan penderita dengan penyakitautoimun atau digunakan pada transplantasi organ tubuh untuk menekan reaksi penolakan jaringan.

4. Cortisol tidak mengurangi lamanya infeksi suatu virus tetapi digunakan murni untuk membuat penderita nyaman saat berbicara atau menelan makanan sebagai akibat adanya penyakitMononukleosus yang menyebabkan pembengkakan tenggorokan.

Total sintesis total Cortisole adalah :

1.    Pembentukan 1 cincin (cincin C) menjadi 2 cincin (Cincin C dan cincin D)

Pada tahap ini terjadi reaksi Diels-Alder yaitu salah satu cara membuat cincin pada sintesis organik. Reaksi Diels-Alder berlangsung antara diena terkonjugasi (1) dengan suatu dienofil (2). Selain alkena, Alkuna (3) juga dapat bertindak sebagai dienofil.

2.  Reduksi keton dengan reagen LiAlH₄ 

Reduksi keton (adisi hydrogen) menghasilkan alcohol sekunder. H yang bersifat aktif ialah H yang bermuatan negative. H tersebutlah yang akan mereduksi keton pada cincin D menjadi alcohol (OH).

3. Pembentukan cincin lingkar B (melalui reaksi Anulasi Robinson) (cincin D menjadi B)

Anulasi Robinson melibatkan keton α,β-tak jenuh dan sebuah gugus karbonil. Keton yang digunakan ialah berasal dari senyawa 3-pentenon.

Digunakan aseton ialah sebagai reagen. Dan pembentukan ketal sendiri untuk protecting C=C.

4. Pembentukan cincin A dari cincin B

Proses pembentukan cincin A menggunakan reagen 2-butenon.

     5. Cincin D mengalami degradasi dari cincin 6 ke cincin 5

Sumber:

http://www.kerjanya.net/faq/4846-cortisol.html

http://www.scribd.com/doc/45443761/Cortisol

Total Sintesis Senyawa Mitomycin

Mitomycin adalah antibiotik turunan aziridine yang merupakan hasil isolasi dari Streptomyces caespitosus atau Streptomyces lavendulae. Mitomycin C merupakan penyambung silang DNA yang kuat.

Terdapat dua jenis mitomycin yang telah diisolasi dari Streptomyces caesipitorus, yaitu:

Mitomycin merupakan senyawa yang dapat digunakan sebagai obat anti kanker. Mekanisme reaksinya adalah mitomycin berikatan dengan DNA tumor sehingga replikasi DNA dari tumor akan terganggu dan lama kelamaan akan mati.

Berikut ini adalah mekanisme reaksinya : 

Tahap 1 Mitomycin C direduksi yang berfungsi untuk melindungi gugus fungsi karbonil sehingga strukturnya berubah menjadi ; O karbonil (atas) menjadi elektropositif dan PEB nya berdelokalisasi pada cincin siklik, serta O karbonil (bawah) menjadi OH.

Tahap 2 terjadi pelepasan –OMe dari struktur menjadi meoh sehingga electron berdelokalisasi pada cincin siklik membentuk ikatan rangkap

Tahap 3 struktur Mitomycin mengalami reaksi alkilasi oleh DNA tumor

Tahap 4 DNA membentuk siklisasi dan melepas gugus –OCONH₂

Tahap 5 terjadi reaksi oksidasi untuk mendapatkan gugus karbonil pada struktur awalnya

Senyawa mitomycin dapat disintesis di laboratorium dengan menggunakan pendekatan kishi, dimana pada pendekatan kishi ini, menyatakan bahwa mitomycin dapat disintesis menggunakan precursor sederhana yang awalnya terdiri dari orto-dimetoksi toluene.

Berikut ini adalah mekanisme reaksi pendekatan kishi senyawa mitomycin :

Mekanisme reaksi sintesis senyawa mitomycin berdasarkan pendekatan khisi-nya:

a. Pembentukan senyawa intermediet aromatic

Jika dijabarkan mekanisme reaksinya menjadi:

Tahap I

TiCl₂ merupakan katalis asam (aseptor) dari dikloro metoksi metana, sehingga menyebabkan O menjadi rangkap dan akan mendesak metil lepas dan terbentuk aldehid. Gugus metoksi pada senyawa orto-diklorotoluena merupakan pengarah orto-para sehingga substituen dikloro metoksi metana tersubstitusi orto.

Tahap II

Pada tahap ini digunakan reagen mCPBA (metacloroperoksibenzoit acid) yang merupakan reagen yang mudah menjadi radikal. Karena berikatan dengan suatu radikal, sehingga menyebabkan senyawa yang terbentuk  menjadi radikal pula, seperti pada gambar dibawah ini :

Selanjutnya, radikal-radikal tersebut akan bereaksi dan membentuk senyawa seperti ini :

Tahap III

Terjadi 3 step pada tahap ini, yaitu pada tahap pertama menggunakan reagen NaOMe, tahap kedua menggunakan reagen MeOH yang akan menghasilkan senyawa ester dan tahap yang ketiga menggunakan air untuk menghidrolisis ester dan akan menghasilkan gugus hidroksi atau senyawa orto-dimetoksi meta-hidroksi toluene. 

Tahap IV

Pada tahap ini terjadi reaksi substitusi elektrofilik dari 3-bromo-1-propena, H yang terikat pada O akan berikatan dengan Br^- sehingga propena akan tersubstitusi pada O. 

Tahap V

Terjadi delokalisasi pada tahap ini yang akan membentuk keton dan selanjutnya terjadi reaksi reduksi yang menghasilkan senyawa 2,6-dimetoksi-3-hidroksi-4-alil-toluena. Setelah terbentuk senyawa 2,6-dimetoksi-3-hidroksi-4-alil-toluena maka akan terjadi beberapa reaksi seperti gambar dibawah ini : 

Tahap VI

Tahap VII

mengunakan Zn sebagai reduktornya

Tahap VIII

Dimasukkan N-benzilamin (Bn) yang berfungsi sebagai gugus pelindung pada hidroksi.

Tahap IX

Pembentukkan epoksida dari dioksan, dapat dilihat pada gambar.

Tahap X

Cincin epoksida membuka dan disubstitusi olen CH₃CN dan menyebabkan O kekurangan elektron sehingga ditambahkan CrO₃^- sehingga menghasilkan keton.

         b. Pembentukan cincin medium 

         Tahap I

         Terjadi reaksi substitusi –OMe. 

         Tahap II

         CN direduksi oleh LAH menjadi NH₂ 

          Tahap III 

     Gugus pelindung Bn dihilangkan dengan menggunakan katalis Pd, karbon digunakan untuk menyerap air dan methanol digunakan untuk mengasamkan. Dapat dilihat seperti gambar.

        Tahap IV

      Mengoksidasi senyawa yang telah didapat dengan menggunakan metanol sebagai pelarutnya, reaksinya seperti gambar:

a.                   c. Siklisasi transannular

T      Terbentuk cincin siklik baru dari gugus NH dengan 2 tahap, tahapan yang pertama dengan menggunakan MeOH dan SiO₂ dan tahapan yang kedua dengan menggunakan gugus S-Me dan Et₃N. 

Reaksi siklisasi melalui jalur pertama dengan menggunakan MeOH dan SiO_2.

Daftar Pustaka :

http://dokumen.tips/documents/sintesis-senyawa-organik.html

https://inaoncologypharmacist.wordpress.com/2014/01/24/perbedaan-masing-masing-obat-kemoterapi/

Gugus Pelindung Amina, Amida dan Karbamat

Gugus pelindung amina. Amina merupakan senyawa organik dan gugus fungsional yang terdiri dari senyawa atom nitrogen dengan pasangan sendiri. Amina merupakan derivatif amoniak. Biasanya dipanggil amida dan memiliki berbagai kimia yang berbeda. Yang termasuk amina adalah asam amino, amino biogenik, trimetilamina, dan anilina.

Senyawa amina organik merupakan senyawa organik yang mengandung atom-atom nitrogen trivalen, yang terikat pada satu atom karbon atau lebih: RNH₂, R₂NH atau R₃N. Ikatan dalam suatu amina organik beranalogi dengan ikatan dalam ammonia: suatu atom nitrogen sp3 yang terikat pada tiga atom atau gugus lain (H atau R) dan dengan sepasang elektron bebas dalam orbital sp₃ yang tersisa. Pasangan elektron bebas membentuk ikatan sigma ke-empat. Bentuk kation beranalogi dengan ion ammonium. Pasangan elektron dalam ammonia atau suatu anima yang terikat, dapat disumbangkan kepada atom, ion atau molekul yang kekurangan elektron.

Dalam larutan air, amina bersifat basa lemah dan dapat menerima sebuah proton dari air, dalam suatu reaksi asam-basa yang reversibel. Amina atau alkil amina sebagai basa lemah, direaksikan dengan derivat asam karboksilat, terutama dalam bentuk klorida asam akan bereaksi menghasilkan suatu amida. Gugus amina (-NH₂) yang terikat pada gugus karbonil (-CO-) disebut gugus amida (-CO-NH₂).

Amida mempunyai nitrogen trivalen, terikat pada gugus karbonil. Pemberian nama amida dari nama asam kerboksilat sebagai induknya, dengan mengubah imbuhan asam .... -oat (atau –at) menjadi amida. Amida dengan substituen alkil pada nitrogen diberi tambahan N-alkil di depan namanya, dengan N merajuk pada atom nitrogen.

Berikut adalah gugus pelindung dari amina:

Tingkat kebasaan suatu amina mempengaruhi masuknya suatu gugus pelindung. Misalkan suatu amina primer mengikat gugus phenil, hal ini mengakibatkan sifat kebasaan amina menurun karena terjadinya delokalisasi electron, oleh karena itu gugus pelindung seperti Benzyl tidak selektif jika digunakan akibat terjadinya delokalisasi elektron tersebut, maka dibutuhkan gugus pelindung yang lebih selektif dalam memproteksi gugus amina tersebut. Gugus pelindung tersebut adalah gugus asetil yang mengakibatkan amina membentuk amida.

Gugus pelindung imida dan amida: Kelompok ftalimida telah berhasil digunakan untuk melindungi gugus amino. Pembelahan dari N-alkilftalimida (1,81) mudah dilakukan dengan hidrazin, dalam larutan panas atau dalam dingin untuk waktu yang lama untuk memberikan 1,82 dan amina. Basa-katalis hidrolisis N-alkilftalimida 1.81 juga memberikan yang sesuai amina.

Gugus pelindung karbamat (uretan): Gugus pelindung asam amino paling baik yaitu diperoleh dari pembentukan gugus pelindung karbamat (uretan). Karbamat yang dibuat dari amina dengan metode sebagai berikut :

Misalnya, gugus pelindung uretan seperti benziloksikarbonil (Cbz), tetrabutoxycarbonyl (Boc) dan (fluorenylmethoxy) karbonil (Fmoc) mudah diperkenalkan sebagai berikut.

http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/31470960/Sintesis_Organik.pdf

Warren, Stuart.1983. Penciptaan Sintesis Organik. Yokyakarta: Gadjha Mada University Press

SINTESIS ORGANIK: GUGUS PELINDUNG

Reaksi kimia yang memiliki gugus fungsi lebih dari satu memerlukan reaksi selektif untuk menghindarkan terjadinya reaksi terhadap seluruh gugus fungsi yang ada akibat pengaruh dari pereaksi yang berlebihan.

Dalam mendapatkan reaksi yang selektif terhadap gugus fungsi yang menjadi sasaran perubahan reaksi, maka gugus fungsi lain yang memiliki potensi untuk terserang diberi perlindungan. Perlindungan terhadap gugus fungsi yang diharapkan tidak mengalami perubahan tersebut dilakukan dengan cara melindungi gugus fungsi itu terlebih dahulu secara selektif agar tidak terserang oleh pereaksi yang diberikan. Semua gugus fungsi memiliki cara tertentu melalui penggunaan pereaksi untuk melindunginya, baik gugus karbonil, hidroksil, amino, ikatan rangkap dan gugus lainnya.

Gugus pelindung merupakan gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang di lindungi. Sedangkan Total sintesis merupakan sintesis senyawa organik kompleks dari molekul sederhana yang telah tersedia.

Pemilihan gugus pelindung :

1.    Mudah dimasukkan dan dihilangkan

2.    Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi

3.    Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya

Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus.

contoh:

Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu di lindungi dengan cara yang berbeda. Sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda.

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :

ü Solvolisis dasar atau pennguraian oleh pelarut

ü Hidrogenolisis

ü Logam berat

ü Ion fluoride

ü Fotolitik

ü Asam atau basa

ü Elektrolisis

ü Eliminasi reduktif

ü β-eliminasi

ü oksidasi

ü substitusi nukleofilik

ü katalisis logam transisi

ü enzim

Contoh sintesis alkohol dari ketoester.

• Ester t-butil sangat mudah di hidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.

• Suatu ester benzil seperti (seperti eter benzil atau amina) dapat diputus dengan hidrogenolisis.

• Gugus methylthiomethyl (MTM) dihapus oleh asam atau dapat dibelah dengan perak berair atau garam merkuri (netral merkuri klorida) yang kebanyakan eter yang stabil sebagai hasilnya.
• Logam alkali (seperti Li) dalam ammonia cair biasanya diterapkan untuk deproteksi benzil (Bn) eter.

• 2-trimetilsilil esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion fluoride.

• Ester fenasil dapat dihilangkan dengan cahaya pada panjang gelombang 308-313 nm dengan > hasil 70 %.

• Misal iradiasi/pemancaran larutan buffer ester dari p-hidroksi fenasil di suhu kamar.

• Metil ester dihilangkan dengan basa.

Contohnya : LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-butoxycarbonyl) tetap utuh.

• Gugus MEM (metoksi etoksi metil ) dapat selektif dihilangkan dengan trimetilsilil iodida dalam asetonitril  tanpa mempengaruhi metil ester atau gugus ester.

• Gugus metoksi metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alkohol dan fenol.
• MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (metoksi metil klorida) atau MOMOAc (metoksi metil asetat).

Sumber:

Sitorus, Mahram. 2008. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta : Graha ilmu

Warren, Stuart.1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Warren, Stuart.1931. Sintesis Periptaan Sintesi Organik. Yogyakarta: Gajah Mada University Press