Stereocontrol and Ring Formation

Stereo Control

Reaksi stereospesifik - reaksi di mana mekanisme yang mana bahan awalnya berupa stereokimia yang akan menentukan stereokimia dari produk; tidak ada pilihan. Kadang-kadang, istilah ini dapat digunakan dengan reagen kiral atau katalis jika produk yang terbentuk cukup rumit.

• Jika reaksi dimulai dengan material kiral, reaksi akan bersifat enansiospecific

• Jika reaksi hanya membentuk satu diastereoisomer (kontrol stereokimia relatif

bukan stereokimia mutlak) itu diastereospecific

• Contoh tipikal adalah penggantian oleh reaksi SN2

• Reaksinya harus dilanjutkan dengan inversi

Pada stereokimia ini tidak, kita tidak dapat mencegah terbentuknya dua buah produk ataupun lebih (mis. dalam bentuk L dan D). 

Reaksi stereospesifik adalah reaksi dimana stereokimia reaktan sepenuhnya menentukan stereokimia produk tanpa pilihan.
Reaksi stereoselektif adalah reaksi dimana terdapat pilihan jalur, tapi stereoisomer produk terbentuk karena jalur  reaksi yang menjadi lebih menguntungkan atau disukai daripada jalur lain yang tersedia.

Apabila suatu produk membentuk diastereomer dalam jumlah yang berbeda maka reaksi ini disebut diastereoselective.

Apabila suatu produk membentuk enansiomer dari suatu kiral dalam jumlah yang berbeda, maka rekasi ini disebut enentioselective.

Reaksi SN2 sangat berguna pada pemodelan stereokimia ini.

 Epoksida merupakan suuatu cara terbaik dalam rekasi enantiospecific.

Untuk reaksi alkena biasanya merujuk pada diastereospecific, dimana terjadi epksidasi elektrofilik.

transformasin alkena menjadi stereokimia dengan peracid dalam suatu proses yang terpadu.

Sintesis kiral, juga disebut sintesis asimetris, adalah sintesis yang mempertahankan atau memperkenalkan kiralitas diinginkan. Pada prinsipnya, ada tiga metode yang berbeda untuk menginduksi asimetri dalam reaksi. Ada dapat berupa satu atau beberapa pusat stereogenik tertanam dalam merangsang kiralitas substrat dalam reaksi (kontrol substrat) atau eksternal sumber menyediakan induksi kiral (kontrol reagen). Dalam kedua kasus yang

22

diperoleh Stereoselektivitas mencerminkan perbedaan energi antara transisi diastereomerik dasar.

pada sintesis ini juga digunakan ligan kiral. Salah satu ligan kiral yang banyak digunakan

untuk memperkenalkan kiralitas dalam kombinasi dengan ruthenium atau rodium BINAP (2,2

- bis (diphenylphosphino) -1,1-binaphthyl) (1,57). Kedua (S)-BINAP dan (R)-BINAP adalah

tersedia secara komersial. Ini terdiri dari dua kelompok naftil dihubungkan oleh ikatan

tunggal dengan kelompok diphenylphosphino pada akhir setiap kelompok naftil. Rotasi

tentang single ikatan mengikat dua kelompok naftil dibatasi karena kekakuan sistem p

mereka. Oleh karena itu, sudut yang dibuat oleh dua pesawat p adalah tetap untuk sekitar 90 ◦

dan dua terpisah enantiomer ada. BINAP dibuat dari Binol (1,1-bis-2-naftol)

Naproxen, obat anti-inflamasi, disintesis dengan memanfaatkan enantio selektif

asimetris hidrosianin dari vinil naftalen 1,65 memanfaatkan ligan kiral 1.66. Karena Senansiomer

diinginkan secara medis sedangkan R-enansiomer menghasilkan efek kesehatan

yang berbahaya, enantio selektivitas reaksi ini penting. Sintesis naproxen nitril (1.67)

ditunjukkan di bawah ini menghasilkan S-(-)-enansiomer dengan 75% ee.

Sumber: http://www.massey.ac.nz/~gjrowlan/stereo/lecture3.pdf

Ring Formation

Reaksi pembentukan cincin atau reaksi penutupan cincin dalam kimia organik adalah istilah umum untuk berbagai reaksi yang memperkenalkan satu atau lebih cincin ke dalam molekul. Reaksi pembentukan heterocycle adalah reaksi yang memperkenalkan heterocycle baru. Kelas-kelas penting dari reaksi pembentukan cincin termasuk annotes dan sikloadisi.

Asetal siklik lebih stabil terhadap hidrolisis daripada asiklik, mereka juga lebih mudah dibuat. Asetal siklik mudah dibentuk oleh reaksi dua molekul, keton dan diol. Reaksi menghasilkan dua produk, asetal plus air, sehingga biasanya entropi pembentukan asetal yang tidak menguntungkan bukanlah faktor. Formasi juga disukai kinetik karena reaksi penutupan cincin intramolekul cepat.

Reaksi adisi siklo (Diels Alder) merupakan reaksi antara diena terkonjugasi dengan suatu dienofil. Dalam hal ini, reaksi Diels Alder hanya dapat berlangsung jika diena terkonjugasi tersebut berada dalam bentuk konformasi s-cis. Reaksi ini melibatkan pemutusan satu ikatan π dari diena dan juga satu ikatan ikatan π dienofil. Selain itu, reaksi ini juga melibatkan pembentukan cincin (siklisasi) antara diena dan dienofil, sehingga menghasilkan senyawa siklik, sebagaimana diilustrasikan pada Gambar berikut.

Jika diena terkonjugasi tersebut berada dalam bentuk konformasi s-trans, maka reaksi masih dapat berlangsung dengan bantuan pemanasan. Ikatan tunggal C-C pada diena s-trans dapat mengalami rotasi dengan bantuan pemanasan, sehingga bentuk konformasi s-trans dapat berubah menjadi s-cis, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar berikut.

Tidak semua diena terkonjugasi dengan konformasi s-trans dapat berubah menjadi s-cis. Pada sikloalkadiena s-trans dengan salah satu ikatan π  berada pada suatu cincin, sedangkan satu ikatan π yang lain berada di luar cincin, rotasi ikatan tidak dapat terjadi, sehinga reaksi Diels Alder tidak dapat berlangsung meskipun sudah dibantu dengan pemanasan.

Pertanyaan:

1. Mengapa sintesis Naproxen diperlukan ligan kiral?

2. pada rekasi diels alder biasanya digunakan s-cis, apabila diganti dengan s-trans apakah reaksi dapat berlangsung?