Gugus tosil

Chemical group (–SO2–C6H4–CH3)Templat:SHORTDESC:Chemical group (–SO2–C6H4–CH3)

Gugus tosilat dengan gugus "R" generik yang terikat. Perhatikan oksigen tambahan, dibandingkan dengan tosil biasa.

Dalam kimia organik, gugus toluenasulfonil (disebut juga dengan gugus tosil, disingkat Ts atau Tos^{[nb 1]}) adalah gugus fungsional univalen dengan rumus kimia −SO₂−C₆H₄−CH₃. Gugus ini terdiri dari gugus tolil (−C₆H₄−CH₃) yang terikat pada gugus sulfonil (−SO₂−) dengan valensi terbuka pada belerang. Gugus ini biasanya berasal dari senyawa tosil klorida (CH₃C₆H₄SO₂Cl, disingkat TsCl), yang membentuk ester dan amida dari asam toluenasulfonat (CH₃C₆H₄SO₂OH, disingkat TsOH). Orientasi para yang diilustrasikan (p-toluenasulfonil) adalah yang paling umum, dan menurut konvensi tosil tanpa awalan mengacu pada gugus p-toluenasulfonil.

Terminologi tosil diusulkan oleh ahli kimia Jerman yakni Kurt Hess dan Robert Pfleger pada tahun 1933 berdasarkan pola tritil^[1] dan diadopsi dalam bahasa Inggris mulai tahun 1934.^[2]

Gugus toluenasulfonat (atau tosilat) mengacu pada gugus −O−SO₂C₆H₄CH₃ (–OTs), dengan oksigen tambahan yang terikat pada belerang dan valensi terbuka pada oksigen.^[3] Dalam nama kimia, istilah "tosilat" dapat merujuk pada garam yang mengandung anion asam p-toluenasulfonat (TsO−M+, misalnya natrium p-toluenasulfonat), atau dapat merujuk pada ester asam p-toluenasulfonat (TsOR, R = gugus organil).

Penggunaan

Untuk reaksi S_N2, alkohol alkil juga dapat diubah menjadi alkil tosilat, seringkali melalui penambahan tosil klorida. Dalam reaksi ini, pasangan elektron bebas oksigen alkohol menyerang belerang dari tosil klorida, menggantikan klorida dan membentuk tosilat dengan mempertahankan stereokimia reaktan. Ini berguna karena alkohol merupakan gugus pergi yang buruk dalam reaksi S_N2, berbeda dengan gugus tosilat. Transformasi alkohol alkil menjadi alkil tosilat memungkinkan terjadinya reaksi S_N2 dengan adanya nukleofil yang baik.

Gugus tosil dapat berfungsi sebagai gugus pelindung dalam sintesis organik. Alkohol dapat diubah menjadi gugus tosilat sehingga tidak bereaksi. Gugus tosilat kemudian dapat diubah kembali menjadi alkohol. Penggunaan gugus fungsional ini dicontohkan dalam sintesis organik obat tolterodin, di mana salah satu langkahnya adalah gugus fenol dilindungi sebagai tosilatnya dan alkohol primer sebagai nosilatnya. Yang terakhir merupakan gugus lepas untuk substitusi oleh diisopropilamina:^[4]^{[nb 2]}

Gugus tosil juga berguna sebagai gugus pelindung untuk amina. Struktur sulfonamida yang dihasilkan sangat stabil. Gugus ini dapat dideproteksi untuk mengungkapkan amina menggunakan kondisi reduktif atau asam kuat.^[5]

Proteksi amina – tosil (Ts)

Gugus tosil (disingkat Ts) umumnya digunakan sebagai gugus pelindung untuk amina dalam sintesis organik.

Metode perlindungan amina yang paling umum

Tosil klorida dan piridina dalam diklorometana^[6]

Metode pelepasan perlindungan amina yang paling umum

hidrogen bromida dan asam asetat pada suhu 70 °C^[7]
Refluks dengan trimetilsilil klorida, natrium iodida dan asetonitril^[8]
Reduksi dengan samarium(II) iodida^[9]
Reduksi dengan Red-Al^[10]

Senyawa terkait

Senyawa yang sangat terkait dengan tosilat adalah nosilat dan brosilat, yang masing-masing merupakan singkatan dari o- atau p-nitrobenzenasulfonat dan p-bromobenzenasulfonat.

Lihat juga

Catatan

↑ Dalam artikel ini "Ts" berarti tosil, bukan tenesin.
↑ Urutan reaksi: reduksi organik etil benzoilasetat oleh natrium borohidrida menjadi diol, diikuti oleh alkilasi Friedel-Crafts dengan p-kresol dan besi(III) klorida menjadi fenol. Gugus tosil dan nosil dimasukkan sebagai klorida masing-masing dengan natrium hidroksida atau trietilamina sebagai basa. Langkah selanjutnya adalah substitusi nukleofilik gugus nosil oleh diisopropilamina, gugus tosil yang tersisa dihilangkan dengan putaran natrium hidroksida lainnya. Tidak ditampilkan: resolusi optik oleh asam L-tartarat menjadi isomer (R) yang murni secara optik.

Referensi

↑ Hess, Kurt; Pfleger, Robert (1933). "Tri‐tosylstärke, Di‐tosyl‐6‐jodstärke und Tri‐benzoylstärke. 4. Mitteilung über Stärke". Justus Liebigs Annalen der Chemie (dalam bahasa Inggris). 507 (1): 48–54. doi:10.1002/jlac.19335070105. ISSN 0075-4617.
↑ Levene, P. A.; Tipson, R. Stuart (1934-05-01). "THE STRUCTURE OF MONOTRITYL URIDINE". Journal of Biological Chemistry. 105 (2): 419–430. doi:10.1016/S0021-9258(18)75553-1. ISSN 0021-9258.
↑ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). March's Advanced Organic Chemistry (Edisi 6th). John Wiley & Sons. hlm. 497. ISBN 978-0-471-72091-1.
↑ De Castro, Kathlia A.; Ko, Jungnam; Park, Daejong; Park, Sungdae; Rhee, Hakjune (2007). "Reduction of Ethyl Benzoylacetate and Selective Protection of 2-(3-Hydroxy-1-phenylpropyl)-4-methylphenol: A New and Facile Synthesis of Tolterodine". Organic Process Research & Development. 11 (5): 918–921. doi:10.1021/op7001134.
↑ Wuts, P. G. M.; Greene, T.W. (2006). Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. NY: J. Wiley. doi:10.1002/0470053488. ISBN 9780470053485.
↑ Wuts, Peter G. M.; Greene, Theodora W. (2006). Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, Fourth Edition - Wuts - Wiley Online Library. doi:10.1002/0470053488. ISBN 9780470053485. S2CID 83393227.
↑ Haskell, Betty E.; Bowlus, Stephen B. (1976-01-01). "New synthesis of L-2-amino-3-oxalylaminopropionic acid, the Lathyrus sativus neurotoxin". The Journal of Organic Chemistry. 41 (1): 159–160. doi:10.1021/jo00863a042. ISSN 0022-3263. PMID 1244456.
↑ Sabitha, Gowravaram; Reddy, B. V. Subba; Abraham, Sunny; Yadav, J. S. (1999-02-19). "Deprotection of sulfonamides using iodotrimethylsilane". Tetrahedron Letters. 40 (8): 1569–1570. doi:10.1016/S0040-4039(98)02646-X.
↑ Vedejs, Edwin; Lin, Shouzhong (April 1994). "Deprotection of Arenesulfonamides with Samarium iodide". The Journal of Organic Chemistry. 59 (7): 1602–1603. doi:10.1021/jo00086a005. ISSN 0022-3263.
↑ Gold, Elijah H.; Babad, Esther. (1972-06-01). "Reductive cleavage of sulfonamides with sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride". The Journal of Organic Chemistry. 37 (13): 2208–2210. doi:10.1021/jo00978a034. ISSN 0022-3263.

[1] Dalam artikel ini "Ts" berarti tosil, bukan tenesin.

[6] Urutan reaksi: reduksi organik etil benzoilasetat oleh natrium borohidrida menjadi diol, diikuti oleh alkilasi Friedel-Crafts dengan p-kresol dan besi(III) klorida menjadi fenol. Gugus tosil dan nosil dimasukkan sebagai klorida masing-masing dengan natrium hidroksida atau trietilamina sebagai basa. Langkah selanjutnya adalah substitusi nukleofilik gugus nosil oleh diisopropilamina, gugus tosil yang tersisa dihilangkan dengan putaran natrium hidroksida lainnya. Tidak ditampilkan: resolusi optik oleh asam L-tartarat menjadi isomer (R) yang murni secara optik.

[2] Hess, Kurt; Pfleger, Robert (1933). "Tri‐tosylstärke, Di‐tosyl‐6‐jodstärke und Tri‐benzoylstärke. 4. Mitteilung über Stärke". Justus Liebigs Annalen der Chemie (dalam bahasa Inggris). 507 (1): 48–54. doi:10.1002/jlac.19335070105. ISSN 0075-4617.

[3] Levene, P. A.; Tipson, R. Stuart (1934-05-01). "THE STRUCTURE OF MONOTRITYL URIDINE". Journal of Biological Chemistry. 105 (2): 419–430. doi:10.1016/S0021-9258(18)75553-1. ISSN 0021-9258.

[4] Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). March's Advanced Organic Chemistry (Edisi 6th). John Wiley & Sons. hlm. 497. ISBN 978-0-471-72091-1.

[5] De Castro, Kathlia A.; Ko, Jungnam; Park, Daejong; Park, Sungdae; Rhee, Hakjune (2007). "Reduction of Ethyl Benzoylacetate and Selective Protection of 2-(3-Hydroxy-1-phenylpropyl)-4-methylphenol: A New and Facile Synthesis of Tolterodine". Organic Process Research & Development. 11 (5): 918–921. doi:10.1021/op7001134.

[7] Wuts, P. G. M.; Greene, T.W. (2006). Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. NY: J. Wiley. doi:10.1002/0470053488. ISBN 9780470053485.

[:0-8] Wuts, Peter G. M.; Greene, Theodora W. (2006). Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, Fourth Edition - Wuts - Wiley Online Library. doi:10.1002/0470053488. ISBN 9780470053485. S2CID 83393227.

[9] Haskell, Betty E.; Bowlus, Stephen B. (1976-01-01). "New synthesis of L-2-amino-3-oxalylaminopropionic acid, the Lathyrus sativus neurotoxin". The Journal of Organic Chemistry. 41 (1): 159–160. doi:10.1021/jo00863a042. ISSN 0022-3263. PMID 1244456.

[10] Sabitha, Gowravaram; Reddy, B. V. Subba; Abraham, Sunny; Yadav, J. S. (1999-02-19). "Deprotection of sulfonamides using iodotrimethylsilane". Tetrahedron Letters. 40 (8): 1569–1570. doi:10.1016/S0040-4039(98)02646-X.

[11] Vedejs, Edwin; Lin, Shouzhong (April 1994). "Deprotection of Arenesulfonamides with Samarium iodide". The Journal of Organic Chemistry. 59 (7): 1602–1603. doi:10.1021/jo00086a005. ISSN 0022-3263.

[12] Gold, Elijah H.; Babad, Esther. (1972-06-01). "Reductive cleavage of sulfonamides with sodium bis(2-methoxyethoxy)aluminum hydride". The Journal of Organic Chemistry. 37 (13): 2208–2210. doi:10.1021/jo00978a034. ISSN 0022-3263.

[nb 1]

[1]

[2]

[3]

[4]

[nb 2]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]