The Art and Science of Total Synthesis

Total Sintesis Senyawa Tropinone

         Sintesis total merupakan sintesis kimia lengkap senyawa kimia organik yang komplek dari molekul yang simpel (sederhana). Hal ini telah dikenal dari awal tahun 1800 sampai sat ini yang telah berkembang pesat. Pada perkembangannya Wohler pada tahun 1828 melakukan total sintesis pada urea. Sehingga kemudian berkembang dan pada awal tahun 1900 dilakukan sintesis senyawa golongan alkaloid yaitu tropinone.

          Tropinone adalah alkaloid, yang terkenal disintesis pada tahun 1917 oleh Robert Robinson sebagai prekursor sintetis untuk atropin, komoditas langka selama Perang Dunia I. Tropinone, alkaloid kokain dan atropin semuanya memiliki struktur inti tropane yang sama.

          Sintesis pertama dari tropinone adalah oleh Richard Willstätter pada tahun 1901. Ini dimulai dari sikloheptanon yang tampaknya terkait, namun memerlukan banyak langkah untuk mengenalkan jembatan nitrogen; Hasil keseluruhan untuk jalur sintesis hanya 0,75%. Willstätter sebelumnya telah mensintesis kokain dari tropinone, yang merupakan sintesis dan penjelasan pertama dari struktur kokain.

          Pada tahun 1917 Sintesis oleh Robinson dianggap klasik dalam sintesis total karena kesederhanaan dan pendekatan biomimetiknya. Tropinone adalah molekul bicyclic, tapi reaktan yang digunakan dalam persiapannya cukup sederhana: asam suksinameh, metilamin dan asetonadikarboksilat (atau bahkan aseton). Sintesisnya adalah contoh yang baik dari reaksi biomimetik atau sintesis tipe biogenetik karena biosintesis menggunakan blok bangunan yang sama. Ini juga menunjukkan reaksi tandem dalam sintesis satu pot. Selanjutnya, hasil sintesis adalah 17% dan dengan perbaikan selanjutnya melebihi 90%.

Reaksi ini digambarkan sebagai "reaksi Mannich" ganda intramolekuler untuk alasan yang jelas. Ini tidak unik dalam hal ini, karena orang lain juga mencobanya dalam sintesis piperidin.

          Sebagai pengganti aseton, asam asetonadikarboksilat dikenal sebagai "setara dengan sintetis" gugus asam 1,3-dikarboksilat disebut "kelompok pengaktifan" untuk memfasilitasi reaksi pembentukan cincin. Garam kalsium ada sebagai "penyangga" karena diklaim bahwa hasil yang lebih tinggi dimungkinkan jika reaksinya dilakukan pada "pH fisiologis".

Hal utama yang terlihat dari urutan reaksi di bawah ini adalah:

1.    Penambahan nukleofilik metilamin ke succinaldehida, diikuti dengan hilangnya air untuk menciptakan imina.

2.    Intramolekuler penambahan imina ke unit aldehid kedua dan penutupan ring pertama

3.    Reaksi Mannich intermolekuler dari enolat asetat yang dikarboksilat

4.    Pembentukan enolat baru dan pembentukan imina baru dengan hilangnya air

5.    Reaksi intramolekuler kedua dan penutupan cincin kedua

6.    kehilangan dari 2 kelompok karboksilat menjadi tropinone

          Beberapa penulis benar-benar mencoba untuk mempertahankan salah satu kelompok CO₂H. CO₂R-tropinone memiliki 4 stereoisomer, walaupun ester alkil ecgonidine yang bersangkutan hanya memiliki sepasang enantiomer.

Sumber :

https://en.wikipedia.org/wiki/Tropinone

K. C. Nicolaou, Dionisios Vourloumis, Nicolas Winssinger, and Phil S. Baran. 2000. The Art and Science of Total Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed., 39, 44 ± 122.