KIMIA SINTESIS [Compatibility Mode]

10/2/2011

 Vogel, A.I., Tatchell, A.R., A.R., Furnis, B.S., Hannaford, A.J. and P.W.G. Smith. Vogel's  Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th  Edition . Prentice Hall, 1996. ISBN 0-582-462363.



Kata sintesis ( sintesis (synthesis ) pertama kali digunakan oleh ahli kimia Adolph kimia  Adolph Wilhelm Hermann Kolbe. Kolbe . Dalam ilmu kimia kimia,, adalah kegiatan melakukan reaksi kimia untuk memperoleh suatu produk kimia, ataupun beberapa produk. Hal ini terjadi berdasarkan peristiwa fisik dan kimia yang melibatkan satu reaksi atau lebih.  Sintesis kimia adalah suatu proses yang dapat direproduksi selama kondisi yang diperlukan terpenuhi. 



Hardjono Sastrohamidjojo dan Harno Dwi Pranowo, 2009, Sintesis Senyawa Organik, Penerbit Erlangga



(httpwww.slideshare.netelfisusantisubstitusinukleofilik-1961881.htm

Sintesis kimia dimulai dengan pemilihan senyawa kimia yang biasa dikenal dengan sebutan reagen atau reaktan.. Proses ini membutuhkan reaktan pengadukan dan dilakukan di suatu wadah reaksi seperti reaktor kimia atau sebuah labu reaksi sederhana. Beberapa reaksi membutuhkan prosedur tertentu sebelum menghasilkan produk yang diinginkan

PENTING NYA KIMIA  SINTESIS



Jumlah produk yang dihasilkan dalam suatu sintesis kimia dikenal dengan istilah perolehan reaksi (dalam bahasa Inggris dikenal dengan istilah yield  istilah yield ). ). Umumnya, perolehan reaksi dinyatakan sebagai berat dalam satuan gram atau sebagai persentase dari jumlah produk yang secara teoritis dapat dihasilkan. Dalam suatu sintesa kimia, terdapat kemungkinan adanya reaksi samping yang menghasilkan produk yang tidak diinginkan.

10/2/2011

Reaksi samping menyebabkan turunnya perolehan produk yang diinginkan. Bila menginginkan produk dengan kemurnian yang tinggi, tahap pemurnian perlu dilakukan dengan melakukan proses pemisahan



Pada prinsipnya, sebuah adalah sintesis kimia dari semua molekulorganik kompleks dari bagian-bagian sederhana, biasanya tanpa bantuan proses biologi .



Hari ini, sintesis total sering dibenarkan sebagai taman bermain untuk (1)mengembangkan reaksi kimia baru dan jalur, dan menekankan kecanggihan kimia organik modern sintetis. (2) Mengilhami pengembangan mekanisme baru, katalis, atau teknik. (3) Berfungsi untuk menyiapkan bahan kimia dalam proses kimia, yang membutuhkan keahlian dan pengetahuan ensiklopedis reaksi kimia,

(Inggris: chemical engineering ) adalah ilmu teknik atau rekayasa yang mempelajari pemrosesan bahan mentah menjadi barang yang lebih berguna, dapat berupa barang jadi ataupun barang setengah  jadi. Ilmu teknik kimia diaplikasikan terutama dalam perancangan dan pemeliharaan prosesproses kimia, baik dalam skala kecil maupun dalam skala besar seperti pabrik. Insinyur teknik kimia yang pekerjaannya bertanggung  jawab terhadap perancangan dan perawatan proses kimia pada skala pabrik dikenal dengan sebutan "insinyur proses" ( process engineer ). Selain itu, insinyur teknik kimia juga terkait dengan penelitian dan pengembangan proses kimia.

Reaksi yang digunakan dalam sintesis organik dapat digolongkan menjadi dua golongan;



1. pembentukan ikatan karbonkarbon 2. pengubahan gugus fungsi



adalah konstruksi molekul organik melalui proses kimia. Molekulmolekul organik sering memiliki tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa-senyawa inorganik, oleh karena itu sintesis senyawa-senyawa organik telah berkembang menjadi salah satu aspek kimia organik yang paling penting. Ada dua bidang penelitian dalam bidang kimia organik secara umum - sintesis total dan metodologi.

10/2/2011





Bagi bidang sintesis organik pembentukan ikatan C-C dan pengubahan gugus fungsi seperti roda dan kendaraan. Tidak pantas menanyakan mana yang lebih penting. Berbagai reaksi pembentukan ikatan C-C telah dilaporkan. Berdasarkan gaya dorong reaksinya, reaksi ini dapat digolongkan atas tiga jenis, kondensasi aldol, reaksi Grignard dan reaksi Diels-Alder. Pada kuliah selanjutnya reaksi2 ini akan dibahas.

 APA YANG DIPELAJARI DI SINTESIS SENYAWA ORGANIK ?

Reaksi Sintesis 2. Teknik Sintesis 3. Faktor Tiga Dimensi 4. Desain Sintesis 5. Analisis Retrosintesis 6. Sintesis spektra massa retro 7. Desain dengan bantuan komputer 



Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya digunakan.  Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang struktur tanpa perubahan pada kompoasisi atomnya  Kombinasi langsung atau sintesis, yang mana dua atau lebih unsur atau senyawa kimia bersatu membentuk produk kompleks: N2 + 3 H2 → 2 NH3  Dekomposisi kimiawi atau , yang mana suatu senyawa diurai menjadi senyawa yang lebih kecil: 2 H2O → 2 H2 + O2  Penggantian tunggal atau substitusi, dikarakterisasikan oleh suatu unsur digantikan oleh unsur lain yang lebih reaktif :  2 Na(s) + 2 HCl(aq) → 2 NaCl(aq) + H2(g) 

1.

Metatesis atau , yang mana dua senyawa saling berganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa yang berbeda: NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s)

Reaksi asam basa, secara luas merupakan reaksi antara asam dengan basa. Ia memiliki berbagai definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan. Beberapa definisi yang paling umum adalah: Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam air melepaskan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam air melepaskan ion OH -. 







Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H +) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi defini si  Arrhenius. Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.

Reaksi redoks, yang mana terjadi perubahan pada bilangan oksidasi atom senyawa yang bereaksi. Reaksi ini dapat diinterpretasikan sebagai transfer elektron. Contoh reaksi redoks adalah: 2 S2O32−(aq) + I2(aq) → S4O62−(aq) + 2 I −(aq) Yang mana I 2 direduksi menjadi I- dan S2O32- (anion tiosulfat) dioksidasi menjadi S4O62-.

1. REAKSI SINTESIS  Ahli sintesis senyawa organik harus berusaha agar reaksi yang digunakan untuk merancang  jalur sintesis memenuhi syarat :





1. telah diketahui



2. dapat diprediksi dan sangat diperlukan



Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, sedangkan pada reaksi nuklir diterapkan transformasi partikel-partikel elementer

Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala besar pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam proses pembakaran. C10H8+ 12 O2 → 10 CO2 + 4 H2O CH2S + 6 F2 → CF4 + 2 HF + SF6 Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua  jenis produk yang berbeda hanya pada keadaan oksidasinya. 2 Sn2+ → Sn + Sn4+  Reaksi organik, melingkupi berbagai jenis reaksi yang melibatkan senyawa-senyawa yang memiliki karbon sebagai unsur utamanya. 

10/2/2011

REAKSI SINTESIS

2. TEKNIK SINTESIS

Reaksi yang digunakan untuk merancang  jalur sintesis mempunyai dua syarat yaitu :1. Telah diketahui, dan  2. Dapat diprediksi dan sangat diperlukan.





Tonggak penting dalam teknik sintesis adalah pengenalanreaksi terbantu polimer. Ini bermula dari sintesis peptidaMerrifield. Kemudahan mengeliminasi kelebihan pereaksi,produk samping dan pelarut, akan menghasilkan operasi yangcepat dengan hasil yang tinggi.



Sintesis juga dipengaruh oleh faktor fisik luar misalnyapenggunaan arus listrik untuk mendorong reaksi seperti padaelektrolisis kolbe, cahaya yang menghasilkan hasil reaksifotokimia, penggunaan ultrasonik dan gelombang mikro sepertipenggunaan suhu yang sangat tinggi untuk jangka waktupendek.



KATALIS TRANSFER FASE.Teknik Sintesis Katalis Transfer Fase Terdiri Dari Dua Versi  Yaitu:



Reaksi yang digunakan dalam sintesis organik dapatdigolongkan menjadi dua golongan;  1. Pembentukan ikatan karbon-karbon.  2. Pengubahan gugus fungsi = merupakan transformasidari satu gugus fungsi menjadi gugus fungsi yang lain. 



Enzim Sebagai Biokatalis Dalam Sintesis Senyawa Organik



Kelebihan Reaksi yang didorong oleh enzim sebagai biokatalisdibandingkan dengan reaksi organik murni yaitu :* Kondisi sangat lunak,* Terhindar dari reaksi penataan ulang dan rasemisasi,* Laju reaksi sampai 1012 kali lebih cepat, dan total kemospesifik,*



Regiospesifik, atau dengan kata lain katalis akanmengarahkan reaksi hanya pada satu jalur sintesis.





1. Menggunakan garam amonium kuarterner 2. Penggunaan katalis makrosiklik seperti eter mahkota danmakrosiklik. Reaksi transfer fase secara klasik harus dianggap sebagai keadaan yangdinamis, yaitu sintesis interfasial.

3. F AKTOR TIGA  DIMENSI SENYAWA  ORGANIK  

Stereokimia berpengaruh terhadap stereoselektivitas.Misalnya reaksi dengan pereaksi organoboran khiral, yangmemungkinkan stereoselektivitas yang sangat baik dalambeberapa sintesis asimetris.



Pendekatan sintesis stereoselektif lainnya adalah penggunaan katalis khiral dan bukannyapereaksi khiral. Katalis transfer fase khiral khususnyamemberikan kelimpahan enantiomerik yang sangat bagus,baik dengan garam amonium kuarterner atau eter mahkotakhiral.

4. DESAIN SINTESIS

Desain sintesis melibatkan proses kerja sama intektual. Keberhasilannya bergantung pada caraberpikir menggunakan analisis retrosintetik, pengetahuan dan pengalaman dalam sintesis organik.



10/2/2011

 Analisis retrosintesis atau retrosintesis didefenisikansebagai cara penyelesaian masalah untuk transformasistuktur dari suatu target molekul sintetik, melaluiserangkaian tahapan reaksi yang akhirnya akan menujupada bahan awal yang sederhana atau bahan awal yangdapat diperoleh dengan mudah.



 Ada dua tahap yang telah memberikan kontribusibesar pada kemajuan strategi sintesis yaitu:





1. Konsep synthon.



2. Konsep Inversi polaritas.

 Ahli kimia sintesis menggambarkan struktur molekul target yang akan disintesis, dan program memberi saran berbentuk grafis untukprekursor sintetik yang mungkin sesuai dengan target molekul, menggunakankoleksi yang banyak dari reaksi dalam database. Jika suatu prekursor telah dipilih,program kembali menyarankan untuk mensintesis prekursor.



Kametani menciptakan metode yang dinamakan retro mass spectral syntesis, yaitu fragmentasi molekul pada spektrometer massa adalah proses pemutusan ikatan,maka dapat diparalelkan dengan degradasi molekular. Contoh : sikloheksena putus dalam spektrometermassa menghasilkan pecahan etilena dan butadiena. 

Jika prekursor tidakdapat disintesis secepat mungkin, proses akan diulang sampai bahan awal yangmudah dan tersedia akan didapatkan. 3. EROS ( eloboration of reactions for organic synthesis ). Program ini dapatmemberikan reasoning tanpa dibatasi oleh jumlah file reaksi. Konsep dari EROS telah ditetapkan untuk mengatasi keterbatasan database reaksi dan mengatasi perlakuan kimia khusus dari gugus fungsi.

 Ada 3 program komputer yang umum digunaka yaitu:  1. OCSS ( Organic chemical simulation for syntesis ). Program ini memungkinkangrafik untuk berkomunikasi dengan mesin dalam bahasa ahli kimia.  2. LHASA ( logic and heuristic applied to synthetic analysis ). Program ini bersifatsebagai proses interaktif. 





Inti dari pendekatan ini adalah asumsi bahwa reaksi organik dapat diperlakukan sebagai pemutusan dan pembentukan, serta meletakkan pertimbangan pada pergeseran elektron