Stereochemical Considerations in Planning Synthesis

    Stereokimia merupakan ilmu yang mempelajari tentang struktur 3 dimensi dari molekul. Perlu diketahui bahwa stereokimia ini sangatlah penting. bahkan karena seterokimia ini, sebuah struktur yang memiliki rumus molekul sama hanya karena susunannya berbeda akan mengakibatkan fungsi yang berbeda pula, hal ini sering terjadi di dunia kesehatan. pada produk hasil sintesis. produk berupa rasemat, yaitu dua produk isomer yang berlawanan strukturnya.

Analisis konformasional
Molekul yang berbeda satu sama lain dengan rotasi ikatan tunggal disebut isomer konformasi atau penurut (conformer).

Evaluasi interaksi nonbonded

Evaluasi Destabilisasi Energi ( E D)
Corey dan Feiner telah mengembangkan program computer (LHSA) untuk analisis konformasi dan untuk menentukan energi destabilisasi (E D) derivatif sikloheksana diganti.

sistem heterosiklik beranggota enam
Tidak ada interaksi antara substituen aksial dan heteroatom b-tersubstitusi.

Efek anomer: mengacu pada kecenderungan kelompok X pada C (1) dari suatu pyranose cincin untuk mengasumsikan posisi aksial daripada khatulistiwa. Fenomena ini penting dalam kimia karbohidrat.

Menstabilkan interaksi antara pasangan elektron bebas aksial pada cincin atom oksigen dan orbital antiperiplanar, anti ikatan * dari ikatan C-X. Hal ini menyebabkan pemendekan ikatan antara oksigen cincin dan karbon anomerik dan perpanjangan ikatan C-X.

Aplikasi

Pemisahan enantiomer adalah penelitian yang banyak dilakukan dalam analisis kimia, terutama dalam bidang biologi dan farmasi, karena obat kiral diberikan sebagai sebagai salah satu enantiomer  atau sebagai campuran rasemat. Sering kali dua enantiomer dari obat rasemat yang sama memiliki efek farmakologi yang berbeda. Sebagai contoh S(+)-Propanolol sangat lebih aktif dari pada enantiomernya. Anastetik ketamin diberikan sebagai campuran rasemat, dan S(+)-ketamin lebih potensi dari pada R(-)-ketamin, disamping itu bentuk R(-)- menyebabkan efek setelah operasi. Karena efek samping yang mungkin disebabkan oleh hadirnya component campuran dalam rasemat obat, sehingga saat ini kecendrungan industry farmasi dalam mempersiapkan obat dalam satu enantiomer saja. Bagaimanapun hasilnya dari beberapa obat melalui reaksi stereoselektif atau proses penyiapan pemisahan enantiomer bisa memberikan bahan yang tidak murni. Jadi diperlukan metode analisis yang sensitif karena daya pemisahan yang tinggi, diperlukan untuk mengontrol proses sintesis senyawa kiral untuk sediaan farmasi.Satu pendekatan dalam pemisahan enantiomer, kadang-kadang ditunjukkan sebagai pemisahan enantiomer secara tidak langsung, melibatkan penggabungan enantiomer dengan reagen kiral tambahan untuk mengubah molekul tersebut menjadi diastereomer. Senyawa diastrereomer tersebut bisa kemudian dipisahkan dengan beberapa tehnik pemisahan akiral.

Pada saat ini, metode pemisahan secara langsung  biasanya dangan cara yang mana enantiomer ditempatkan dalam lingkungan kiral. Sebagai suatu prinsip penggunaan kiral selektor atau kiral irradiasi (misalnya : sinar cahaya terpolarisasi yang mana terdiri dari dua komponen kiral sirkular yang terpolarisasi) bisa membedakan dengan jelas antara dua enantiomer. Kiral selektor bisa merupakan suatu molekul atau permukaan kiral yang cocok. Dalam kaitannya dengan enantioselektif dari interaksi kedua enantimer, kiral selektor mengubah salah satu dari kedua enantiomer dengan kecepatan berbeda menjadi suatu senyawa kimia baru (kinetik enantioselektif) atau membentuk molekul labil pada stabilitas yang berbeda dengan enantiomer tersebut (termodinamika enantioselektif), atau perubahan bentuk L atau D dengan sistem selektif enzimatis (Davankov V.A.), Cara lain yang sering ditempuh para ahli kimia adalah rute biokimia dengan memakai enzim atau mikroorganisme untuk memproduksi enantiomer murni. Sebagai contoh (R)-Nikotina dapat diperoleh dengan cara menginkubasi campuran rasemik (R)-Nikotina dan (S)-Nikotina dalam wadah berisi bakteri Pseudomonas putida. Bakteri tersebut hanya akan mengoksidasi (S)-Nikotina, sedangkan (R)-Nikotina akan tersisa dalam wadah tersebut.

Metode analisis yang mana telah digunakan untuk proses pemisahan komponen senyawa kiral termasuk High Performance Liquid Chromatografi (HPLC), Gas Chromatografi (GC), Thin Layer Chromatografi (TLC) dan saat ini Capilary Electroforesis (CE) yang terutama digunakan untuk analisis dari golongan komponen yang berbeda, termasuk ion organik dan anorganik, peptide, protein, sakarida, obat, isomer optic dan lainnya. Dalam analisis CE proses pemisahan akan tercapai jika analit, di bawah pengaruh pemberian medan listrik, bergerak kearah detektor dengan kecepatan yang berbeda (Fanali S).

Startegi 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

Daftar Pustaka:

Melissa (06 8114 093) dan Helen Tanujaya (06 8114 133), Pengaruh Bentuk Rasemik Suatu Obat Terhadap Efeknya Dalam Tubuh http://yosefw.wordpress.com, Posted on March 20, 2009

 Fendy (Kimia ITB) 26 September 2006, Molekul Kiral Dari “Thalidomide” Sampai “L-DOPA”, http://www.kimianet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1111012990

Pertanyaan:

1. Butana pada suhu ruang memiliki konformasi konformasi anti dan gauche, bagaimana cara memisahkan kedua konformasi tersebut?

2. dalam suatu wadah, terdapat (R) nikotina dan (s) nikotina, bagaimana cara menghilangkan (s) nikotina apabila hanya diinginkan (R) nikotina?