Sintesis total

Sintesis total merupakan cabang khusus dalam kimia organik yang berfokus pada perakitan senyawa organik yang kompleks—terutama senyawa yang terdapat di alam—melalui rangkaian reaksi yang dirancang dan dilakukan di laboratorium. Pendekatan ini sering melibatkan sintesis produk alami dari bahan awal sederhana yang tersedia secara komersial. Namun, sasaran sintesis total tidak terbatas pada produk alami saja; senyawa organologam maupun senyawa anorganik juga dapat menjadi target dalam sintesis total. Sementara sintesis total bertujuan membangun senyawa secara utuh dari bahan awal yang sederhana, pendekatan yang melibatkan modifikasi atau pembuatan sebagian struktur senyawa tersebut dikenal sebagai semisintesis.

Sintesis produk alami berperan penting di berbagai bidang ilmu. Dalam kimia organik, sintesis ini digunakan sebagai sarana untuk menguji dan memvalidasi metode sintesis baru, sekaligus mendorong pengembangan strategi reaksi yang inovatif. Dalam kimia medisinal, sintesis produk alami menjadi kunci dalam pembuatan senyawa bioaktif, sehingga berkontribusi langsung pada penemuan obat dan pengembangan terapi baru. Demikian pula, dalam biologi kimia, sintesis produk alami menyediakan berbagai alat penelitian yang penting untuk mempelajari sistem biologis serta proses-proses yang berlangsung di dalamnya. Selain itu, sintesis juga mendukung penelitian produk alami dengan membantu mengonfirmasi serta mengelusidasi struktur senyawa baru yang berhasil diisolasi.

Bidang sintesis produk alami telah berkembang pesat sejak awal abad ke-19, seiring dengan kemajuan teknik sintesis, metode analisis, serta pemahaman yang semakin mendalam mengenai reaktivitas kimia. Pada masa kini, pendekatan sintesis modern sering mengombinasikan metode organik klasik dengan biokatalisis serta strategi kemoenzimatik untuk mencapai proses sintesis yang efisien dan kompleks, sehingga memperluas cakupan dan penerapan sintesis kimia.

Komponen kunci dalam sintesis produk alami mencakup analisis retrosintetis, yaitu perencanaan rute sintesis dengan menelusuri langkah-langkah secara mundur dari molekul target guna merancang jalur konstruksi yang paling efektif. Pengendalian stereokimia juga sangat penting untuk memastikan susunan tiga dimensi atom yang tepat, yang menentukan fungsi biologis molekul tersebut. Selain itu, optimasi reaksi dilakukan untuk meningkatkan rendemen, selektivitas, dan efisiensi, sehingga setiap tahap sintesis menjadi lebih praktis. Terakhir, pertimbangan peningkatan skala (scale-up) memungkinkan sintesis yang semula dilakukan pada skala laboratorium kecil untuk diadaptasi ke produksi yang lebih besar, sehingga produk hasil sintesis menjadi lebih mudah diakses. Bidang yang terus berkembang ini berperan besar dalam mendorong kemajuan pengembangan obat, ilmu material, serta pemahaman tentang keragaman senyawa alami.

 Cakupan dan definisi 
Terdapat berbagai kelas produk alami yang menjadi sasaran penerapan sintesis total. Kelas-kelas tersebut meliputi—namun tidak terbatas pada—terpena, alkaloid, poliketida. dan polieter. Sasaran sintesis total kadang-kadang dikelompokkan berdasarkan asal organisme penghasilnya, seperti tumbuhan, organisme laut, dan fungi. Istilah sintesis total juga—meskipun lebih jarang digunakan—tetap tepat diterapkan pada sintesis polipeptida dan polinukleotida alami. Sebagai contoh, hormon peptida oksitosin dan vasopresin berhasil diisolasi, dan laporan pertama mengenai sintesis total keduanya dipublikasikan pada tahun 1954. Tidak jarang sasaran produk alami memiliki lebih dari satu komponen struktur yang berasal dari beberapa kelas produk alami sekaligus.

 Tujuan 
Meskipun pandangan ini tidak sepenuhnya benar dari sudut pandang sejarah (lihat sejarah steroid kortison), sintesis total pada era modern sebagian besar berkembang sebagai kegiatan akademik, terutama dilihat dari sumber daya manusia yang dicurahkan untuk permasalahan ilmiah. Kebutuhan kimia di industri sering kali berbeda dengan fokus penelitian akademik.

Umumnya, pihak komersial hanya akan melanjutkan jalur tertentu dari upaya sintesis total dan mengalokasikan sumber daya yang besar pada sasaran produk alami tertentu, khususnya apabila semisintesis dapat diterapkan pada obat yang berasal dari produk alami dengan struktur kompleks. Meskipun demikian, selama beberapa dekade terakhir, telah berlangsung diskusi yang berkelanjutan mengenai nilai dan peran sintesis total sebagai suatu kegiatan akademik. Meskipun terdapat beberapa pengecualian, pandangan umum menyatakan bahwa sintesis total telah mengalami perubahan signifikan dalam beberapa dekade terakhir, akan terus berkembang di masa mendatang, dan tetap menjadi bagian yang tak terpisahkan dari penelitian kimia. Seiring dengan perubahan-perubahan tersebut, perhatian yang semakin besar diarahkan pada peningkatan kepraktisan dan nilai terapan (marketability) dari metode sintesis total. Kelompok riset Phil S. Baran di Scripps, yang dikenal sebagai pelopor dalam sintesis praktis, berupaya mengembangkan rute sintesis yang berskala besar dan berefisiensi tinggi, sehingga dapat memiliki kegunaan yang lebih langsung di luar ranah akademik.

 Referensi 

 Pranala luar 
 The Organic Synthesis Archive
 Total Synthesis Highlights
 Total Synthesis News
 Total syntheses schemes with reaction and reagent indices
 Group Meeting Problems in Organic Chemistry 


Kategori:Sintesis organik