The Art and Science of Total Synthesis

Dalam ilmu kimia, sintesis kimia adalah kegiatan melakukan realsi 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.

Sintesis dari molekul organik adalah aspek yang paling penting dari kimia organik. Ada dua bidang utama penelitian di bidang sintesis organik, yaitu sintesis total (total sythesis) dan metodologi (metodhology). Sebuah sintesis total adalah sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana), yang tersedia secara komersial atau perkusor alami. Penelitian metodologi biasanya melibatkan tiga tahapan utama, yaitu penemuan (Discovery), optimasi dan study lingkungan (optimization and studyof scope) dan keterbatasan (Limitations). Beberapa kelompok peneliti dapat melakukan sintesis total untuk menampilkan metodologi baru dan dengan demikian menunjukkan aplikasinya untuk sintesis kompleks senyawa lainnya. Salah satu dari total sintesis yang telah didapatkan yaitu Haemin.

 

Haemin yang merupakan pigmen merah dari darah dan pembawa oksigen dalam tubuh manusia, tergolong ke dalam kelompok senyawa porphyrin. Struktur dan sintesis totalnya dibuat oleh H. Fischer. Penentuan struktur melalui sintesis kimia adalah hal yang bagus pada masa awal sintesis total. Praktik semacam itu sangat berguna untuk elusidasi struktur dimana saat itu belum ada metode fisik seperti yang ada saat ini seperti spektroskopi NMR, spektrometri massa, dan kristalografi X-Ray. Dalam kasus haemin, molekul didegradasi menjadi fragmen yang lebih kecil, yang mana berdasarkan sintesis kimia dikonfirmasi sebagai pirol tersubstitusi. Pengumpulan fragmen-fragmen molekul dengan memanfaatkan nukleofilisitas posisi-2 pirol yang lebih besar dari posisi-3 pirol, menghasilkan kerangka kerja haemin yang mana kation besi dimasukkan pada tahap terakhir. Fitur yang paling luar biasa dari sintesis total haemin oleh Fischer adalah penggabungan dua komponen dipirol di dalam asam suksinat pada suhu 180-190 °C untuk membentuk kerangka porphyrin siklik dalam satu tahap dengan dua reaksi pembentukan ikatan C-C, dan juga bagaimana gugus karbonil direduksi menjadi gugus hidroksil dengan cara yang tidak biasa sebelum eliminasi hidroksil. 

Sumber

The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century