METODOLOGI SINTESIS ORGANIK

Sintesis total suatu senyawa organik harus dimulai setiap saat dari unsur-unsur penyusunnya. Namun, diketahui bahwa senyawa organik sederhana seperti urea, metana, metanol, asetilena, asam asetat, etanol dapat diperoleh dari unsur-unsurnya, dan seterusnya, struktur yang semakin kompleks dapat dibangun.

Namun, ini tidak praktis dan tidak perlu karena ada sejumlah besar senyawa organik yang tersedia secara komersial atau tersedia secara ekonomis dan ini dapat digunakan sebagai bahan awal. Tegasnya, semuanya berasal dari unsur-unsur penyusunnya atau dapat diturunkan darinya, sehingga setiap sintesa yang dilakukan dari bahan baku tersebut akan “secara formal” merupakan sintesa total.

Metodologi sintesis untuk menghadapi sintesis yang sukses telah berubah seiring berjalannya waktu dan perkembangan ilmu kimia itu sendiri, sehingga dikenal sebagai berikut:

• Metodologi “asosiasi langsung”
•     Metodologi “pendekatan menengah”
•     Metodologi "analisis logis"

METODOLOGI KEMITRAAN LANGSUNG

Metodologi ini, setelah upaya besar oleh ahli kimia terkemuka, pada abad ke-19 dan awal abad ke-20 menghasilkan banyak molekul yang menarik, seperti:

Alfa-Terpineol (Perkin 1904)

Kamper (C. Komppa 1093, Perkin 1904

Tropinon (R. Willstätter 1901, Robinson 1917)

Dalam metodologi ini, serangkaian substruktur atau unit dikenali secara langsung dalam struktur molekul target (MOb), yang dapat ditempatkan secara tepat dalam struktur molekul target atau prekursor, menggunakan reaksi yang diketahui.

Umumnya, ada kecenderungan untuk menyisipkan gugus dalam satu langkah, yang memerlukan pengetahuan luas dari ahli kimia tentang reaksi organik dan, terutama, banyak pengalaman dalam sintesis, agar dapat mengasosiasikan reaksi tertentu dengan tujuan penempatan substruktur di tempat yang diinginkan.

Antara tahun 1920 dan 1945, sintesis molekul yang lebih kompleks tercapai yang didasarkan pada pengetahuan tentang reaksi untuk membentuk molekul polisiklik dan pada pendekatan terperinci yang memungkinkan penerapan metode ini.

Setelah Perang Dunia Kedua dan hingga 1960, ia naik ke tingkat kecanggihan lainnya berkat perumusan mekanisme reaksi organik, pengenalan analisis konformasi, pengembangan metode spektroskopi, penggunaan metode analisis dan pemisahan kromatografi, dan penemuan dan penerapan reagen selektif baru.

Banyak dari sintesis ini yang memiliki 20 langkah atau lebih dimungkinkan dengan evaluasi sebelumnya dari setiap langkah berdasarkan pengetahuan tentang mekanisme reaksi, intermediet reaktif, efek sterik dan elektronik pada reaktivitas, efek konformasi dan stereoelektronik. Meskipun demikian, pada saat itu setiap masalah sintetik dihadapi sebagai kasus khusus dan dengan analisis individual. Banyak penggunaan intuisi dan teknik pemecahan masalah umum tidak diterapkan, sangat ditekankan bahwa sintesis kimia lebih seperti seni.   Salah satu perwakilan besar arus ini adalah ahli kimia dan pemenang Hadiah Nobel (1965) RB Hoodward, atas kontribusinya pada sintesis organik, dengan sintesis molekul kompleks seperti kina, kolesterol, dll.

METODOLOGI ANALISIS LOGIS

Di sisi lain, metodologi analisis logis memiliki salah satu promotor dan pembelanya   ke ahli kimia organik kontemporer lainnya. Elías J. Corey, juga pemenang Hadiah Nobel atas kontribusinya pada sintesis. Metodologi mengandaikan pilihan dan penerapan strategi tertentu seperti penggunaan taktis dari berbagai sumber daya yang ditawarkan kimia organik modern kepada kita dan merupakan "metodologi yang hanya dibatasi oleh batas kimia dan daya kreatif kecerdasan manusia"

Titik sentral dari metodologi ini adalah analisis rasional dan tajam dari struktur molekul Molekul Target (MOb) dan molekul prekursor yang dihasilkan secara antitesis. Metode ini dikenal sebagai “ metode pemutusan ” atau “ metode attunement ” dan didasarkan pada paradigma baru kimia organik, yang dikenal sebagai   RETROSINTESIS.

Namun, penggunaan kriteria logis dan/atau matematis dalam sintesis organik, yang diandaikan oleh metodologi ini, telah menemukan aplikasi terbaiknya dalam rangkaian Perangkat Lunak dengan pendekatan non-empiris (logis, matematika, atau basis pengetahuan), yang dibuat untuk menghasilkan jalur sintesis yang berbeda dengan bantuan komputer.

JI Borrell menegaskan bahwa "model yang digunakan dalam program ini tidak selalu mendekati realitas kimia, dan karena itu sangat mungkin proposal sintesis tidak dapat terwujud di laboratorium." Namun, pemutusan dan perantara yang mereka usulkan ternyata menjadi sumber ide yang berharga.

Program   jenis ini, yang paling banyak digunakan dan disebarluaskan, adalah sebagai berikut:

      SYNGEN (SINTESIS GENERASI) (Hendrickson)

      MAJU (Hendrickson)

      LHASA (Logika dan Heuristik Terapan untuk Analisis Sintetik) (EJ Corey)

      CHAOS (Komputerisasi dan Terapan Heuristik dan Sintesis Organik) (F. Serratosa)

  METODOLOGI “PENDEKATAN MENENGAH”

Mayoritas ahli kimia organik merencanakan sintesis, atau merancang desain sintesis, menggunakan metodologi "asosiasi" secara simultan.   langsung” dan “analisis logis”, yang akibatnya memunculkan cara lain untuk mendekati sintesis molekul organik; itu telah diberi nama metodologi "pendekatan perantara". Di dalamnya, gabungan antara "seni dan sains" dihasilkan, yang dibawa oleh ahli kimia.

Metodologi ini, kaya akan tindakan heuristik, yang tidak kehilangan pendekatan retrosintetik, pada gilirannya, memunculkan metode sintesis organik lainnya, yang dikenal sebagai:

·         "Metode pohon sintesis" dan

·           "Metode lembar ringkasan"

PERSIAPAN RENCANA SINTESIS .

Rencana sintesis untuk molekul dengan kompleksitas tertentu dalam strukturnya, dalam paradigma retrosintetik dan metode apa pun yang digunakan untuk desainnya, memperhitungkan elemen umum berikut:

·         Pada prinsipnya, seseorang harus mengetahui dan terbiasa dengan semua detail struktur molekul target (MOb).

·         Ketika berbicara tentang zat alami, penting untuk memiliki semua informasi yang mungkin tentang latar belakang kimiawi molekul dan akibatnya menyimpulkan kemungkinan sifat-sifatnya, karena juga penting untuk mengetahui sifat fisiknya.

·         " Aturan emas" untuk mengembangkan rencana sintesis adalah melanjutkan ke arah yang berlawanan (berlawanan) dengan yang akan diikuti dalam praktik di laboratorium kimia. Ini dimulai dengan MOb dan "degradasi mental" dari strukturnya dilakukan, yang menghasilkan urutan molekul prekursor yang juga mengalami analisis serupa, hingga sampai pada bahan awal , yang pada gilirannya harus sederhana dan mudah terjangkau. .