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 (Greene, 1991).
Gugus amino mempunyai pereaksi tertentu untuk melindunginya misalnya dengan AcOC6H4-p-NO2, pH 11. Perlindungan gugus amina dengan AcOC6H4-p-NO2 akan membentuk –NHAc. Sebagai contoh :        

Pereaksi lain yang digunakan untuk melindungi gugus amino adalah asetaldehida, ionCu(II), dan asam perklorat. Pereaksi yang menggunakan R2NCOCH2Cl dengan contoh reaksi sebagai berikut:

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :

1.      Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut

Contoh : Hidrolisis, Alkoholisis

2.      Hidrogenolisis

3.      Logam berat

4.      Ion fluoride

5.      Fotolitik

6.      Asam / basa

7.      Elektrolisis

8.      Eliminasi reduktif

9.      β-eliminasi

10.  Oksidasi

11.  Substitusi nukleofilik

12.  Katalisis logam transisi

13.  Enzim

Gugus pelindung sendiri adalah 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 dilindungi. Dalam banyak preparasi senyawa organik, beberapa bagian spesifik pada molekul tidak dapat bertahan pada kondisi reaksi atau pereaksi yang digunakan. Sehingga, bagian tersebut, atau gugus, harus dilindungi. Contohnya, litium aluminium hidrida sangat reaktif namun merupakan pereaksi yang sangat beguna untuk mereduksi ester menjadi alkohol.

Pereaksi tersebut akan mudah sekali bereaksi dengan gugus karbonil, tanpa dapat menseleksi mana gugus karbonil yang seharusnya direduksi. Ketika reduksi ester dibutuhkan namun terdapat gugus karbonil lainnya dalam molekul target, penyerangan hidrida pada gugus karbonil tersebut harus dicegah. Misalnya, karbonil tersebut diubah ke dalam gugus asetal, yang tidak bereaksi dengan hidrida. Asetal tersebut kemudian disebut sebagai gugus pelindung bagi karbonil. Setelah tahapan yang memerlukan hidrida selesai dilakukan, asetal tersebut dihilangkan (direaksikan dengan asam berair), mengembalikannya ke gugus karbonil semula. Tahapan ini disebut sebagai deprote

Gugus pelindung pada amina

RNH₂, R₂NH

 Carbamates (very common):

            O

R'= Me, ^tBu, etc.

R₂'N        OR'

       Amina adalah senyawa berbasis nitrogen-. Sama seperti air berhubungan dengan alkohol yang terkait dengan eter, dll, amina mengikuti pola yang sama

       Tentu saja ada perbedaan besar antara cara senyawa berbasis oksigen dan senyawa berbasis nitrogen bereaksi. Hal utama yang perlu diingat adalah bahwa amina memiliki sangat "aktif" pasangan bebas - mereka jauh lebih mendasar, dan banyak lagi nukleofilik daripada alkohol atau eter.

Berikut adalah gugus pelindung dari amina

Gugus	Gugus pelindung (GP)	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan GP	GP reaktif terhadap
Amina	Amida
RNH2	RNHCOR’	R’OCCl	OH-- /H2O	elektrofil
	Uretan
	RNHCO.OR’	R’OCOCl	H2 /katalis atau HBr	elektrofil	Basa, nukleofil
	RNHCOOBu-t	t-BuOCOCl	H+	elektrofil	Basa, nukleofil
	flalimida	Anhidrida ftalat	NH2NH2	elektrofil	Basa, nukleofil

berikut adalah tabel gugus pelindung amina:

       Dalam reaksi kemo selektif, Gugus pelindung yang dapat bereaksi dengan gugus fungsi amina dan memproteksi suatu amina baik itu amina primer,skunder dan tersier, jenis gugus pelindung, penambahan, penghilangan, ketahan gugus pelindung serta reaktif terhadap elektrofil atau nukleofil.

Reference

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25607/3/Chapter%20II.pdf

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

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

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

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

polarisabilitas

           polarisabilitas adalah milik molekul kimia. Ini menggambarkan kemampuan molekul untuk menanggapi medan listrik. molekul memakan waktu sampai momen dipol listrik. Fungsi gelombang molekul begitu terganggu dengan pendekatan biaya ekster

H menjadi kesalahan, μ menunjukkan momen dipol induksi dan E medan listrik. The polarisabilitas α sendiri didefinisikan oleh

            Dengan demikian, semakin tinggi adalah polarisabilitas itu, semakin mudah untuk menginduksi momen dipol. Medan listrik dapat memiliki berbagai penyebab. Hal ini dapat berasal dari elektroda eksternal atau dari molekul lain.

            polarisabilitas yang mempengaruhi banyak sifat molekul, misalnya indeks bias dan aktivitas optik. Sifat-sifat cairan dan padatan (yaitu akumulasi dari banyak molekul) juga ditentukan oleh polarisabilitas,Hubungan sederhana antara diinduksi momen dipol p → ind dan listrik kekuatan medan e → lokal adalah lokasi molekul

di mana α alpha polarisabilitas (di sini skalar)

Namun, yang disebutkan di atas linear, hubungan isotropik hanya perkiraan. polarisabilitas tergantung (kecuali molekul bola simetris seperti CCl4) pada arah, karena α , alpha adalah tensor a. Dalam α atas pekerja alpha sehingga merupakan atas segala arah rata-rata polarisabilitas. Dalam medan listrik yang kuat (misalnya laser) istilah nonlinier yang harus dipertimbangkan tambahan.

polarisabilitas adalah properti dari molekul dan atom. Ini adalah ukuran dari pengalihan relatif positif dengan muatan negatif dalam molekul / atom dalam penerapan medan listrik eksternal. Sejak momen dipol listrik induksi, hal itu disebut Polarisasi. Dengan demikian, semakin tinggi adalah polarisabilitas, semakin mudah itu adalah momen dipol terinduksi oleh medan listrik. polarisabilitas ini terdiri dari sebuah elektronik (pergeseran awan elektron relatif terhadap core), dan komponen ionik (perpindahan ion positif relatif terhadap ion negatif).

Gaya Dipol-dipol terinduksi

Suatu molekul polar yang berdekatan dengan molekul nonpolar, akan dapat menginduksi molekul nonpolar. Akibatnya. Molekul nonpolar memiliki dipol terinduksi. Dipol dari molekul polar akan saling tarik-menarik dengan dipol terinduksi dari molekul nonpolar. Contohnya terjadi pada interaksi antara HCl (molekul polar) dengan Cl₂ (molekul nonpolar).

Gaya Dipol Sesaat-Dipol Terinduksi (Gaya dispersi London)

-          Gaya antarmolekul ini umumnya dimiliki senyawa kovalen nonpolar yang tidak memiliki dipol (memiliki muatan namun tidak terkutubkan).

-          Molekul-molekul pada senyawa kovalen nonpolar tersusun dari inti atom dan elektron-elektron yang selalu bergerak bebas. Karena elektron selalu bergerak, muatan pada molekul nonpolar akhirnya terkutubkan (dipol sesaat) yang kemudian dapat menginduksi molekul nonpolar lainnya (dipol terinduksi).

-          Gaya antarmolekul ini dikenal dengan sebutan gaya dispersi London.

Gaya Dipol-dipol

-          Merupakan gaya yang bekerja antara molekul-molekul polar (senyawa kovalen polar), yaitu molekul-molekul yang memiliki momen dipol.

-          Setiap senyawa kovalen polar memiliki dipol, yaitu muatan yang terpolarisasi (terkutubkan) menjadi muatan positif dan negatif.

-          Dipol-dipol yang berbeda akan saling tarik-menarik, sedangkan yang berlawanan akan tolak-menolak. Makin besar momen dipolnya, semakin kuat gayanya

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi

Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya tarikan antara molekul (atom H dan atom lain):

- Elektronegativitas, adalah suatu ukuran kecenderungan atom untuk menarik   pasangan elektron ikatan. Jika atom-atom memiliki elektronegatifitas yang setara, keduanya memiliki kecenderungan yang sama untuk menarik pasangan elektron ikatan, dan karena itu akan ditemukan setengah rata-rata antara kedua atom,  sebagai contoh, pada molekul H₂ atau Cl₂. “semakin besar perbedaan keelektronegatifan atom dalam suatu molekul atau antarmolekul, maka semakin kuat ikatan hidrogen”

-  Polaritas, adalah kepolaran suatu unsur yang berikatan dengan  unsur lain dan      masih         terdapat pasangan elektron bebas pada pusat molekulnya.. “Semakin banyak pasangan elektron bebas (pasangan elektron tak berikatan), maka semakin mudah membentuk ikatan hidrogen”

Gaya Antarmolekul

Gaya antarmolekul merupakan interaksi antarsatu molekuI dengan molekul lain, baik sejenis maupun berbeda jenis. Gaya antarmolekul disebut juga sebagai Gaya van der Waals.

Jenis-Jenis gaya antarmolekul

A.   Gaya dipol sesaat-dipol induksian (gaya London)
Gaya London adalah interaksi yang terjadi antarmolekul nonpolar, baik antarmolekul nonpolar sejenis maupun antarmolekul nonpolar berlainan jenis. Gaya London merupakan gaya yang paling lemah. Meskipun demikian, adanya gaya London menyebabkan senyawa-senyawa nonpolar dapat dicairkan atau dipadatkan.

Proses terjadinya gaya London dapat dijelaskan sebagai berikut.
1.       Perputaran elektron pada suatu molekul menyebabkan polarisasi rapatan elektron dalam waktu yang singkat. Hal ini menyebabkan pusat muatan positif dan negatif memisah sehingga molekul dikatakan memiliki dipol sesaat.

2.       Dalam waktu yang singkat pula, dipol sesaat ini akan hilang dan timbul kembali. Hal ini terjadi secara terus menerus. Apabila di dekatnya terdapat molekul nonpolar sejenis atau berlainan jenis, maka molekul dipol sesaat akan menginduksi (mengimbas) molekul tersebut sehingga terjadi dipol induksian.

3.     Setelah kedua molekul tersebut membentuk dipol sesaat dan dipol induksian, di antara keduanya akan terjadi gaya tarik elektrostatik yang disebut gaya London.

Gaya london dapat terjadi antara:

– molekul CCl₄ dalam cairan CCl₄ (sejenis); dan

– molekul CCl₄ dengan molekul CS₂ (berbeda jenis).

Molekul-molekul dengan interaksi gaya London, mempunyai sifat fisik (titik didih dan titik lebur) yang berbeda. Semakin banyak elektron yang dimiliki, maka semakin mudah membentuk polarisasi. Akibatnya gaya London yang terjadi semakin kuat. Hal ini menyebabkan titik didih dan titik lebur senyawa semakin tinggi. Misalnya, titik didih larutan CCl₄ lebih tinggi dibandingkan titik didih larutan CH₄. Hal ini terjadi karena jumlah elektron CCl₄ = 74 lebih banyak dibandingkan jumlah elektron CH₄ = 10.

Jumlah elektron dalam suatu molekul berbanding lurus dengan massa molekulnya oleh karena itu kebolehpolaransuatu molekul semakin tinggi dengan bertambahnya massa molekulnya. Kenaikan kebolehpolaran molekul menyebabkan semakin mudahnya molekul tersebut membentuk dipol sesaat dan dipol induksian sehingga gaya london yang yang terjadi in kuat.

Adanya gaya london antara molekul-molekul nonpolar menyebabkan pada waktu peleburan dan pendidihan diperlukan sejumlah enengi untuk memperbesar jarak antara molekul-molekul nonpolar. Semakin kuat gaya london antar molekul-molekul, semakin besar pula energi yang digunakan untuk terjadinya peleburan dan pendidihan. Hal ini ditunjukkan dengan titik lebur dan titik didih zat seperti contoh pada tabel

Zat	Bentuk	Jumlah Elektron	Ar (Mr)	t.1 (°C)	t.d (°C)
He	Bola	2	4,003	-270	-269
Ne	Bola	10	20,18	-249	-246
Ar	Bola	18	39,95	-189	-186
Kr	Bola	36	83,80	-157	-152
Xe	Bola	54	131,3	-112	-108
H₂	Linear	2	2,1060	-259	-252
N₂	Linear	14	28,0134	-210	-196
O₂	Linear	16	31,9988	-218	-183
F₂	Linear	18	37,9968	-220	-188
Cl₂	Linear	34	70,906	-101	-34,7
Br₂	Linear	106	159,808	-7,2	58,8
I₂	Linear	106	235,8090	114	184
CH₄	Tetrahedral	10	16,0334	-182	-162
CF₄	Tetrahedral	42	88,00	-184	-129
CCl₄	Tetrahedral	74	153,82	-23,0	76,8
CBr₄	Tetrahedral	146	331,65	92	190

Pengaruh kenaikan kekuatan gaya london terhadap titik lebur dan titik didih zat yang teramati pada sejumlah alkana tidak bercabang terlihat bahwa titik lebur dan titik didih alkana tidak bercabang cenderung naik dengan bertambahnya massa molekul alkana. Hal ini terjadi karena bertambahnya massa molekul alkana menyebabkan bertambahnya gaya londonantara molekul-molekul alkana. Kenaikan gaya london juga terlihat pada fase alkana. Semakin banyak jumlah atom karbon pada alkana, fase alkana semakin dekat dengan fase terkondensasi (fase cair dan padat). Pada temperatur ruang, alkana tidak bercabang dengan jumlah atom sampai empat memiliki vase gas, lima sampai sembilanbelas memiliki fase cair, dua puluh atau lebih memiliki fase padat.

sumber :

https://de.wikipedia.org/wiki/Polarisierbarkeit

http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/06/gaya-london-gaya-tarik-dipol-dipol.html

http://bahasapedia.com/gaya-antar-molekul/

http://www.chemie.de/lexikon/Polarisierbarkeit.html