The Art and Science Of Total Synthesis Natural Product.

The Art and Science Of Total Synthesis Natural Product.

Peranan senyawa bahan alam bagi manusia tidak terlepas dari tinjauan sejarah kajian riset kimia bahan alam itu sendiri, yang telah sejak lama dilakukan oleh manusia. Karl Wilhelm Schele (1742-1786) merupakan ahli kimia pertama yang berhasil melakukan pemisahan (isolasi) senyawa kimia dari bahan alam seperti gliserol, asam-asam oksalat, laktat, tartarat dan sitrat. Selanjutnya diikuti Frederich W. Serturner (1783-1841) yang memisahkan morfina dari opium dan Pelletier serta caventon yang berhasil memisahkan strihina, brusina, kuinin, sinkonina, dan kafein lima belas tahun kemudian. Untuk pemisahan beribu-ribu senyawa kimia yang lain dari bahan alam segera menyusul dan terus berjalan sampai sekarang. Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang telah berhasil diisolasi, oleh manusia selanjutnya didayagunakan sebagai bahan obat seperti morfin sebagai obat nyeri, kuinin sebagai obat malaria, reserpin sebagai obat penyakit tekanan darah tinggi dan vinkristin serta vinblastin sebagai obat kanker. Selain sebagai bahan obat, senyawa metabolit sekunder juga didayagunakan oleh manusia untuk menunjang kepentingan industri seperti industri kosmetik dan industri pembuatan pestisida dan insektisida.

Berdasarkan hal tersebut, kajian mengenai perkembangan teori sintesis bahan alam menorehkan keunikan tersendiri dari setiap penelitian yang berkembang. Keunikan  tersebut  dirangkum dalam kajian The Art and Science of Total Synthesis.

Kelompok Nicolaou berhasil mensintesis asam endiandrikat  pada tahun 1982. menggunakan strategi biomimetik yang melibatkan serangkaian reaksi elektrokiliker steril terkontrol. Secara khusus mereka mengamati bahwa produk alami asam endiandrikat A dan C dapat timbul dari prekursor umum, melalui reaksi siklikdisi 6i [4s + 2s] yang sedikit berbeda (Diels-Alder). Prekursor kunci ini pada gilirannya dapat diakses secara biosintetis melalui dua elektron 6 further elektron berurutan dan elektromagnetik 8 further yang termal. Hipotesis mereka dikenal dengan “Black Hypothesis” Yang melibatkan serangkaian elektroklisisisasi non-enzimatik.

 

 Kelompok Nicolaou berusaha untuk mensintesis asam endiandrikat C dari prekursor diacetylenic diol asiklik simetris, (14) Mereka mulai dengan "hidrogenasi ringan" dengan adanya katalis Lindlar dan quinoline, yang mengantisipasi tetraene diol (15)  siklooktatena (16), atau bicyclo siklis sepenuhnya [4.2.0] oktadien (diolat bicylikol) 17. Hebatnya, setelah ini 3-6 jam, Proses 25ᶱC, hasil 45-40% dari diol 17 dapat diisolasi. Oleh karena itu, tidak perlu melakukan sesuatu yang spesifik untuk mempromosikan urutan 8π conrotatory dan 6π siklisasi yang disrotatory (selanjutnya disorot dalam gambar tambahan); Mereka terjadi secara spontan pada generasi tetraena-diol 15.

Proteksi terhadap satu bagian alkohol tunggal (sebagai TBDPS) dilakukan dengan menggunakan silil klorida melalui peralihan iodoether trisiklik yang sesuai (tidak ditunjukkan), dengan gugus hidroksil tersisa bertopeng internal yang dilepaskan pada peroses dengan Debu seng dalam asam asetat (memberi 18 pada yield 70-80%). Brominasi alkohol di bawah kondisi Appel diikuti oleh perpindahan pada pengobatan dengan natrium sianida di HMPA memberi nitril 20, kunci antara semua sintesis asam  endrienik dalam grup  ini.

 Senyawa judul kemudian dikemudikan melalui pengurangan DIBAL pada nitril pada suhu rendah, diikuti oleh hidrolisis asam ringan untuk melepaskan aldehida 21. Serangkaian 7 langkah selanjutnya - kondensasi untuk membentuk 22-termeno-termal reaksi termal intramolekuler Diels-Alder untuk menciptakan Struktur inti endrekan tetrasiklin 23, desililasi untuk membuka topeng alkohol 24, pembentukan brominasi dan nitril (seperti yang dijelaskan di atas) masing-masing memberikan 25 dan 26, kemudian hidrolisis metil ester dan pengulangan urutan hidrolisis DIBAL / asam-menghasilkan inti endiantrik Struktur dengan liontin aldehida, 28, yang siap untuk langkah terakhir. Perlakuannya dengan dietil cinnamilfosfonat dan LDA pada suhu rendah di THF (menghasilkan peralihan reagen olefininasi anionik) membentuk diena yang diinginkan dengan hasil yang baik dengan cara "terkontrol secara geometris", sehingga memberikan produk asam amino endiandrik.

Meningkatnya reaksi cascade mencerminkan dan menanamkan kemajuan dalam keadaan seni sintesis organik dan menggarisbawahi keinginan ahli kimia sintetis untuk mencapai tingkat keanggunan dan efisiensi yang lebih tinggi. Selain daya tarik estetis mereka, proses kaskade menawarkan cara yang ekonomis dan ramah lingkungan untuk menghasilkan kompleksitas molekuler. Karena banyak kelebihannya, reaksi ini telah menemukan banyak aplikasi dalam sintesis molekul kompleks, baik alami maupun yang dirancang.