prinsip - prinsip sintesis senyawa organik (retrosintesis analisis dari taxol)

Rethrosintesis analisis merupakan suatu cara memecahkan suatu permasalahan ketika merencanakan sintesis organik. Teknik ini biasanya dilakukan dengan cara mentarnsformasi molekul suatu senyawa sehingga menjadi lebih sederhana. Teknik ini dilakukan dengan berulang ulang sampai akhirnya didapatkan struktur paling sederhana dan tersedia dipasaran.

Kuat atau tidaknya rethrosinthesis analisis akan menjadi bukti dalam rancangan sintesis. Yang menjadi tujuan utama dalam rethrosintesis analisis adalah perombakan struktur menjadi sederhana. Biasanya ketika mensintesis suatu senyawa dapat dilakukan dengan berbagai jalur sintesis yang dapat digunakan.

Pendekatan retrosintesis atau rethrosintesis analisis suatu senyawa bahan alam yang bahan awalnya sudah diketahui dapat dilakukan dengan mengikuti tahapan:

1.      Atom karbon yang terkandung dalam target harus ditentukan terlebih dahulu.

2.      Melakukan penyederhanaan maksimum dengan melakukan diskoneksi ikatan.

3.      Mengubah hasil hasil yang didapat dari diskoneksi menjadi bagian bagian nukleofil dan elektrofil dengan menggunakan konsep donor-akseptor.

4.      Melakukan penyempurnaan sintesis yang terjadi dalam ikatan karbon-karbon yang diinginkan dengan menentukan pasangan ion intermediet yang paling cocok.

5.Diulangi terus hingga semua ikatan menjadi ikatan yang diinginkan.

6. Menggunakan tabel untuk memanipulasi/mengubah gugus fungsi dari semua hasil diskoneksi agar analisi retrosintesis menjadi sempurna.

7.      Sintesis diselesaikan dngan cara membalikan skema retrosintesis.

Senyawa – senyawa bahan alam yang memiliki aktivitas biologis biasanya memiliki lebih dari 1 gugus fungsi. Taxol merupakan suatu senyawa bahan alam yang memiliki 6 gugus fungsi. Senyawa taxol didapat dengan mengektraksi kulit kayu pohon yew. Pohon yew merupakan suatu jenis pohon yang mirip dengan pohon cemara dan banyak ditemukan di hutan barat laut pasifik. Senyawa ini merupakan senyawa yang luar biasa. Karena, ia bisa mengobati kanker payudara dan kanker indung telur.

Epoksida merupakan gugus fungsi dalam sintesis organik, walaupun pada kenyataannya tidak banyak yang dapat ditemukan dalam pencariannya. Pentingnya gugus fungsi ini berasal dari pembukaan cincin beranggota tiga menyebabkan molekul multifungsu yang dibuat dengan cara ini menjadi menarik dan bernilai tinggi untuk sintesis organik. Yang penting untuk diketahui bahwa pembukaan cincin tidak mudah. Karena regioselektif dan stereoselektif  harus sering dikontrol agar molekul yang didapat sesuai target.

Retrosintesis analisis dari taxol mengarah kepada 2 prekusor utama, intermedietnya ditunjukkan oleh gambar 113 dan 114. Yang mana keduanya dapat digabungkan menggunakan reaksi esterifikasi. Pada kasus ini, intermediet gambar 113 lebih penting karenaia dapat dibentuk menggunakan benzoilation dari amina gambar 115. Yang mana pada gilirannya dapat tersintesis dari epoxide dalam 2 tahap.

Dimulai dari intermediat gambar ke 117, sebuah hidrolase epoksida dari g geotrichum dapat digunakan untuk menutupi epoksida kiral yang dinginkan dengan enantioselectivitas yang tinngi yaitu >99% dan isolasi sedang terisolasi 37%. Langkah selanjutnya, epoksida mengalami pembukaan cincin dengan menggunakan azida diikuti oleh reduksi dengan PhP₃ dan bereaksi dengan  benzoil klorida, yang mengarah pada kiral benzoil amina (gambar 114) dalam 33.8% keseluruhan hasil (tiga langkah kimia) dan memiliki sebuah kelebihan enantiomer >95%.


adapun penjelasan lain mengenai rethrosintesis ini akan saya jelaskan sebagai berikut:

(taxol)

keterangan:
ac (acetil) 
benzil
karbonat ester
TBS (tert-butykdimethilsilyl)
TES (triethilshilyl)

(SKEMA 1)

Taxol dibentuk dari diol pada gambar 7.2 melalui esterifikasi atau pembentukan ester. diol berasa dari karbonat gambar 6.3 dengan cara menambahkan phenilithyium. aldehyde 4.2 dan hydrazone 3.6 diperoleh dengan menggunakan reaksi kopling Shapiro.

(SKEMA 2)

Skema II Retrosintetik menunjukkan bahwa aldehida dan hidrazon yang digunakan dalam reaksi penggandengan Shapiro disintesis menggunakan reaksi Diels-Alder .

Permasalahan:
1. dari 6 gugus fungsi yang terdapat dalam taxol, mengapa gugus fungsi yang akhirnya dipilih untuk disintesis adalah gugus epoksidanya?
2. dalam blog saya dijelaskan bahwa taxol memiliki 2 prekusor utama, yaitu prekusor nomor 113 dan 114 namun ternyata prekusor pada nomor 113 lebih penting dan dapat disintesis dibandingkan prekusor nomor 114. Mengapa hal tersebut dapat terjadi?
3.

jika dilihat dari gambar taxol diatas, mengapa posisi atom yang didiskoneksi  dalam proses analisis retrosintesis adalah atom C13?