STEREOCONTROL AND RING FORMATION

Reaksi molekul asiklik dapat menghasilkan stereoisomer, dan mengacu pada "pengendalian stereokimia" adalah reaksi untuk menghasilkan satu stereoisomer dalam kesempurnaan sebagai produk utama dari sebuah reaksi. Situasi khas di mana kontrol stereokimia penting termasuk. (1) regioselectivity (makrovnikov versus anti-markovnikov. (2) retensi versus inversi konfigurasi (3) selektivitas cis-trans (4) selektivitas anti-syn, dan (5) efek chelation heteroatom.

1.    Regioselektifitas

Regioisomer memiliki rumus empiris yang sama, tetapi gugus atau atom diposisikan pada atom karbon yang berbeda, misalnya 3-methylexanal dan 4-methylhexanal adalah regioisomer. Reaksi yang menghasilkan satu regioisomer sebagai produk utama dapat regioselective atau regiospecific. Kita dapat mengambil contoh dari salah satu transformasi mendasar, selain alkena. Reaksi 2-metil-2 butena dengan HBr memberikan 2-bromo-2-methylbutane sebagai produk utama, penambahan makrovnikov khas, sehingga reaksinya sangat regioselektif. Reaksi ini berlangsung dengan pembentukan karbokation yang lebih stabil, dengan reacs dengan ion nukleofilik bromida (sec 2.10. A) diinginkan, jalur mekanistik yang berbeda harus diikuti. Reaksi alkena dengan HBr dan hasil peroksida oleh mekanisme radikal, memberikan 1-bromo-2-methylbutane, yang anti-markovnikov bromide (sec 2.10 A, 13,5 B).

Contoh reaksi untuk senyawa siklik adalah reaksi HBr dengan metilsiklopentena merupakan regioselektivitas yang tinggi untuk produk Markonikov yang menghasilkan tersierbromida, 1-bromo-1-metilsiklopentana.

2.    Retensi vs Inversi Konfigurasi

Contoh sederhana untuk menginversi pusat stereokimia adalah mengkonversi gugus fungsi menjadi gugus fungsi lainnya. Proses ini biasanya melibatkan alkohol atau substrat amina. Jika alkohol dikonversi menjadi turunan dengan ikatan C – O lemah serta adanya kecenderungan yang besar untuk terjadinya penggantian ,maka tipe SN2 menjadi mungkin dengan inversi pusat stereogenik tersebut. Contoh sederhana proses ini adalah konversi (S)-2-pentanol menjadi tosilat yang sesuai, yang dapat diganti dengan nukleofilik seperti azida dan ada hasil, dengan kontrol sempurna pusat stereogenik. Ini merupakan metode efektif untuk menginversi pusat stereo dengan pengikatan gugus fungsi yang berbeda.

Contoh pengontrolan konfigurasi pusat khiral adalah konversi alkohol sekunder khiral menjadi klorida sekunder yang sesuai dengan tionil klorida

3.    Selektivitas cis-trans

Kontrol pada geometri cis-trans telah ditunjukkan pada reduksi alkuna engan hidrogenasi katalitik atau dengan logam alkali. Katalis Lindlar memungkinkan terjadinya reduksi secara selektif terhadap alkuna menjadi cis-alkena. Keadaan yang berlawanan, reaksi alkun dengan logam alkali akan menghasilkan trans-alkena. Sekali lagi, pengertian utama terhadap perbedaan dua mekanisme reaksi tersebut memungkinkan pengontrolan geometri cis-transproduk akhir.

Katalis Lindlar memungkinkan terjadinya reduksi secara selektif terhadap alkuna menjadi cis-alkena.

4.    Isomer-isomer cis-trans (diastereoselektivitas)

Pada system siklis, pengontrolan geometric cis-trans merupakan persoalan diastereoseletivitas. Konformasi cicin, kemampuan kekonformasian pada keadaan transisi, dan stabilitas produk akhir, merupakan hal yang penting untuk mengkontrol dan memprediksi  stereokimia. Contoh: Reduksi 4-t-butilsilkoheksanon menunjukan kemantapan yang ditandai pelapisan hibrida melalui jalur a (perbandingan a : b = 91 : 9), selama reaksi dengan LiAlH4yang menghasilkan trans-alkohol).

5.    Pengaruh Khelasi dan Gugus Tetangga

Pengaruh gugus sederhana yang di pengaruhi pelepasan “oksigen” ke ikatan rangkap  dua alcohol telah dikemikakan oleh Henberst dan Sharless. Ini merupakan pengaruh untuk reaksi asiklis.

Pengaruh gugus seperti ini disebabkan oleh pengaruh khelasi subtituen heteroatom dengan pereakai. Pengaruh gugus tetangga dapat menjadi jelas dan dapat digunakan untuk mengarahkan steroekimia  dari suatu reaksi.

Pembentukan Cincin Medium 

Mekanisme Pembentukan Cincin Medium

Step 1  : Terjadi reaksi substitusi – OMe dalam suasana asam

Step 2  : LAH sebagai reduktor akan mereduksi CN menjadi NH₂

Step 3  : Gugus pelindung Bn dihilangkan dengan menggunakan katalis Pd, Karbon untuk menyerap air dan methanol mengubah suasan menjadi asam (mengasamkan).

Step 4 dan 5  : mengoksidasi senyawa yang telah didapat dan menggunakan metanol sebagai pelarut.

Pertanyaan:

1. Kenapa pengikatan alkohol alilik pada logam penting pada epoksidasi asimetris Sharples?
2. Bagaimana keadaan reaksi 2-metil-2 butena dengan HBr memberikan 2-bromo-2-methylbutane sebagai produk utama, dengan penambahan makrovnikov?

DAFTAR PUSTAKA

Wyat, P dan S. Warren. 2007. Organic Synthesis: Strategy and Control.England: John Wiley & Sons, Ltd.

Wade, L. G. (2005). Organic Chemistry. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. hlmn. 1056–1066. ISBN 0-13-236731-9.