PROSES KIMIA DAN KIMIA KOMBINATORIAL

KIMIA PROSES

Kimia proses merupakan suatu bidang ilmu di mana sebagian besar mengupayakan untuk memasukkan atau menyisipkan kimia hijau (green chemistry) atau hasil yang ramah lingkungan pada teknologi saat ini. Yang dimaksudkan dengan process chemistry (kimia proses) bukanlah chemical process (proses kimia). Dimana maksud dan tujuan dari process chemistry merupakan mempelajari suatu bidang ilmu, sedangkan chemical process merupakan suatu metode dalam pengubahan senyawa kimia.

Kimia proses melibatkan pengembangan proses yang praktis, aman dan hemat biaya untuk sintesis senyawa pada skala yang lebih besar (kg hingga beberapa ton) yang telah dipilih untuk memajukan kimia medis. Oleh karena itu mereka umumnya bekerja pada molekul target tunggal dan menentukan rute terbaik ke target itu. Gambar di bawah ini merangkum tahap-tahap kunci dalam kimia proses untuk pengembangan bahan farmasi aktif (API).

Secara sempit kimia proses dapat diartikan sebagai cabang kimia farmasi yang tugasnya didefinisikan sebagai desain dan penerapan sintesis organik praktis untuk mendukung pengembangan obat dan mengembangkan metode sintetis untuk mendukung kampanye kimia proses dengan melakukanlah hal-hal sebagai berikut :

      -       Desain sintesis praktis dan prosedur manufaktur

      -       Menyiapkan jumlah besar obat API untuk mendukung pengembangan awal

      -       Beroperasi dalam segudang persyaratan peraturan yang berkembangan dalam menganalisis pengotor atau parameter tingkat rendah dan kinetika, kapan / proses apa yang berubah, garis waktu terkompresi.

Kegiatan ini umumnya mengacu pada desain dan pengembangan rute sintetis untuk bahan kimia, khususnya molekul relavan farmasi, yang akhirnya dapat digunakan untuk memproduksi pada skala komersial. Menyediakan bahan untuk memungkinkan pengembangan klinis dan pengetahuan proses kimia yang terakumulasi untuk mengatur kerangka kerja umum di mana proses kimiawan menyeimbangkan dan memprioritaskan penelitian mereka.

B. KIMIA KOMBINATORIAL

Pengertian dan Sejarah Singkat

Kimia kombinatorial merupakan suatu pendekatan dalam ilmu kimia yang melibatkan sintesis berbagai jenis molekul yang berjumlah banyak tetapi erat terkait satu sama lain. Proses ini dibantu oleh simulasi dengan komputer dan peralatan robotik. Kimia kombinatorial mulai digunakan oleh industri pada tahun 1990-an. Namun sebenarnya, perkembangannya sudah dimulai pada tahun 1960-an, pada penelitian tentang sintesis fase padat dari peptida, komponen protein, oleh Robert Bruce Merrifield dari Rockfeller University. Kemudian, teknik sintesis ini dikembangkan lebih lanjut oleh H. Mario Geysen pada tahun 1980-an.

Proses Tradisional dan Proses Kimia Kombinatorial

Yang membedakan proses sintesis kimia secara tradisional dengan proses secara kombinatorial adalah bahwa dalam proses dengan kimia kombinatorial, pereaksi (reaktan) direaksikan bersama-sama, dan membentuk banyak hasil reaksi dari reaksi kimia yang berbeda-beda. Perbandingan antara proses sintesis kimia secara tradisional dan kombinatorial dapat diilustrasikan sebagai berikut.

Pada sintesis secara tradisional, sesuai pada contoh di atas, dimisalkan senyawa A direaksikan dengan senyawa B membentuk senyawa AB. Reaksi dilakukan satu demi satu. Sementara itu, pada sintesis secara kombinatorial, dimungkinkan untuk membuat setiap kombinasi yang memungkinkan, mulai dari A₁ hingga A_n, dengan B₁ hingga B_n. Teknik sintesis kimia secara kombinatorial dapat dibuat dalam campuran (bersatu tetapi susunan kimianya masih terpisah secara kimiawi) atau sintesis fase padat.

Kimiakombinatorial telah berkembang dan mempercepat proses sintesis bahan-bahan kimia. Dalam kimiakombinatorial, zat-zat kimia tidak direaksikan satuper satu sebagaimana dilakukan pada awalnya (caratradisional), tetapi direaksikan secara bersamaan danmenghasilkan molekul baru hasil sintesis dalamjumlah besar yang meningkat secara eksponesial.Penggunaan kaidah menghitung memungkinkananalisis terhadap kemungkinan jumlah yang dapat dihasilkan melalui suatu proses sintesis. Kimiakombinatorial paling besar manfaatnya di bidangfarmasi. Ilmu komputer juga berpengaruh terhadapkimia kombinatorial di bidang ini

Dalam menghitung semua kemungkinan pengaturanobjek secara kombinatorial, ada dua kaidah dasarpenghitungan, yaitu:

1.     Kaidah perkalian (rule of product ): Misalnya ada dua buah percobaan yang dilakukan secara bersamaan, yaitu percobaan 1 dengan hasil sejumlah N1dan  percobaan 2 dengan hasil sejumlah N2, jumlah seluruh kemungkinan adalah

N1xN2

2.     Kaidah penjumlahan (rule of sum): Sama seperti contoh sebelumnya, dimisalkan ada dua buah percobaan, percobaan 1 dan percobaan 2, dengan hasil masing-masing sejumlah N1 dan N2, tetapi hanya salah satu dari kedua percobaan yang dilakukan. Dalam hal ini, jumlah seluruh kemungkinan adalah

N1 + N2

Kaidah menghitung ini dapat diperluas untuk lebih dari dua percobaan yang saling lepas, yaitu dengan perkalian atau penjumlahan berulang sebanyak jumlah percobaan yang dilakukan, yaitu N 1× N 2 × …× Nn

untuk kaidah perkalian, dan

N 1+ N 2+ …+ Nn

untuk kaidah penjumlahan.

Proses sintesis molekul-molekul secara kombinatorial dapat menghasilkan banyak ragam molekul. Kimia kombinatorial berperan dalam penemuan beragam molekul senyawa baru yang susunannya berbeda, tetapi serupa. Melalui analisis kombinatorial, dapat diperoleh jumlah molekul yang terbentuk melalui suatu proses kimia kombinatorial. Perhitungannya menggunakan aturan perkalian. Misalnya, terdapat tiga kelompok molekul, yaitu R1, R2, dan R3[1]. Jika diasumsikan tiga kelompok molekul tersebut tidak bereaksi membentuk senyawa baru dengan sesama kelompoknya, yaitu molekul R1 tidak bereaksi dengan molekul R1 lainnya, demikian juga R2 dan R3, jumlah molekul baru yang dapat terbentuk adalah R1 R2 R3

dengan N adalah jumlah molekul yang direaksikan dalam tiap-tiap kelompoknya. 

Peptides forming in cycles 3 and 4

"Kombinasi perpaduan campuran" kombinatorial [3] didasarkan pada sintesis fase padat yang dikembangkan oleh Merrifield. [4] Jika perpustakaan peptida kombinatorial disintesis menggunakan 20 asam amino (atau jenis lain dari blok bangunan) manik-manik membentuk dukungan yang solid dibagi menjadi 20 bagian yang sama. Ini diikuti dengan menggabungkan asam amino yang berbeda ke setiap bagian. Langkah ketiga adalah mencampur semua bagian. Tiga langkah ini terdiri dari satu siklus. Pemanjangan rantai peptida dapat diwujudkan dengan hanya mengulangi langkah-langkah siklus.

Prosedur ini diilustrasikan dengan sintesis pustaka dipeptida menggunakan tiga asam amino yang sama sebagai blok pembangun pada kedua siklus. Setiap komponen pustaka ini mengandung dua asam amino yang tersusun dalam berbagai pesanan. Asam amino yang digunakan dalam kopling diwakili oleh lingkaran kuning, biru dan merah pada gambar. Panah yang berbeda menunjukkan membagi resin pendukung yang solid (lingkaran hijau) menjadi bagian yang sama, panah vertikal berarti kopling dan panah konvergen mewakili pencampuran dan homogenisasi bagian dari dukungan.

BERBAGAI REAKSI KIMIA

Sintesis kimia berawal dari reaksi-reaksi kimia. Ada berbagai reaksi kimia berdasarkan jenisnya, seperti misalnya 3.1 Reaksi Asam-Basa Reaksi ini melibatkan senyawa dengan dua sifat yang berlawanan, yakni asam dan basa. Ada tiga teori untuk menjelaskan perbedaan antara asam dan basa, yaitu

Menurut teori Arrhenius, reaksi asam-basa berlangsung di dalam air (H₂O). Persamaan secara umumnya asam + basa → garam + H ₂O

Sebagai contoh, reaksi antara asam hidroklorida, HCl, dengan natrium hidroksida (NaOH), yang bersifat basa, dituliskan sebagai

HCl _(aq) + NaOH _(aq) → NaCl_(aq) + H₂ O

Karena hasil reaksi, yaitu air, bersifat netral (keasamannya), reaksi ini disebut reaksi netralisasi. Karena asam dan basa mengion seluruhnya, dalam hal ini, ion natrium (Na⁺ ) dan klorida (Cl^–) berperan sebagai ion pengamat (spectator ions), sehingga dapat diabaikan.

Reaksi Reduksi-Oksidasi

Reaksi ini melibatkan perpindahan elektron pada pereaksinya, dari reaksi ini, dari pertukaran elektron ini, dapat terbentuk (beberapa) zat baru. Reaksi reduksi adalah reaksi yang melibatkan penerimaan elektron pada suatu atom atau senyawa, sementara reaksi oksidasi adalah reaksi yang melibatkan pelepasan elektron.

Agar dapat berlangsung, sintesis fase padat memerlukan beberapa komponen, yaitu

1.      Bahan polimer yang inert (tidak tergantung) terhadap kondisi sintesis

2.      Pengait substrat (zat-zat yang direaksikan)

3.      Strategi perlindungan untuk dapat melakukan proteksi atau deproteksi secara selektif terhadap gugus-gugus reaktif

Sintesis kimia secara kombinatorial pada fase padat memanfaatkan suatu proses yang dinamakan sebagai sintesis “campur dan pisahkan”. Proses ini dilakukan dengan membagi bahan pendukung reaksi berupa resin ke dalam beberapa porsi. Setelah itu, tiap-tiap porsi dimasukkan ke dalam masing-masing pereaksi untuk mengaktifkan pereaksi. Setelah reaksi pengaktifan selesai, dilakukan pencucian untuk membersihkan sisa-sisa pereaksi sisa berlebih. Kemudian, porsi-porsi tersebut dicampurkan secara merata. Setelah proses pencampuran, hasil reaksinya kemudian boleh jadi dipisah-pisahkan lagi ke dalam sejumlah porsi. Reaksi dalam sintesis ini menghasilkan jumlah yang lengkap dari senyawasenyawa dimer (senyawa yang strukturnya merupakan gabungan dari dua buah komponen penyusun) yang mungkin terbentuk.

Aplikasi dan Perkembangan Kimia Kombinatorial

Manfaat terbesar dari kimia kombinatorial adalah penemuan bahan-bahan baru, khususnya di bidang farmasi. Proses pembuatan bahan obat-obatan dapat melibatkan proses pemisahan maya (virtual screening), yaitu menggunakan simulasi dengan bantuan komputer, juga pemisahan secara nyata (real), yang dilakukan secara eksperimen

Metode komputasi pada virtual screening dalam pembuatan obat-obatan dapat dimanfaatkan sebagai alat bantu prediksi atau simulasi bagaimana suatu senyawa tertentu bereaksi dengan protein sasaran tertentu. Simulasi dengan komputer ini berguna, khususnya dalam membuat hipotesis atau merencanakan penyempurnaaan terhadap bahan obatobatan yang sudah ada.

PERMASALAHAAN :

1.mengapa dikimia proses mengupayakan untuk memasukkan atau menyisipkan kimia hijau , padahal kita ketahui sendiri bahwa kimia itu kebanyakannya berbahaya . bagaimana upaya penanggulangan untuk memasukan atau menyisipkan kimia hijau itu ? 
2.kita ketahui bahwa secara garis kecil nya kimia ini dapat di artikan sebagai cabang kimia farmasi, apakah cabang kimia secara garis besar itu ada dan apa tugas dari cabang kimia secara garis besar tersebut!
3.pada sintesis secara kombinatorial, yang berlangsung secara paralel, substrat bereaksi dengan sejumlah reaktan lainnya membentuk hasil reaksi sejumlah tertentu. Kumpulan ini kemudian melalui proses screening, pemisahan molekulmolekulnya, umumnya tanpa melalui proses pemurnian. Karakterisasi juga dilakukan, tetapi secara lebih minimum. Saringan yang digunakan untuk screening ini memiliki keluaran lebih besar daripada yang digunakan pada sintesis secara tradisional. Jenis substrat dan reaktan-reaktan yang digunakan untuk membentuk hasil reaksi sintesis secara kombinatoria?

"Reaksi Pembentukan Cincin pada Senyawa Karbonil"

Dalam kimia organik, gugus karbonil adalah sebuah gugus fungsi yang terdiri dari sebuah atom karbon yang berikatan rangkap dengan sebuah atom oksigen: C=O.
Istilah karbonil juga dapat merujuk pada karbon monoksida sebagai sebuah ligan pada senyawa anorganik atau kompleks organologam (misalnya nikel karbonil); dalam situasi ini, karbon berikatan rangkap tiga dengan oksigen C≡O.

Sebelum kita masuk ke diskusi tentang siklik hemiacetals dan hemiacetals, hanya cepat ingat bagaimana mereka terbentuk. Mereka terbentuk ketika atom oksigen alkohol menambahkan karbon karbonil Aldehida atau keton. Hal ini terjadi melalui serangan nukleofilik kelompok hidroksil di gugus karbonil elektrofilik. Karena alkohol nucleophiles lemah, serangan karbon karbonil biasanya dipromosikan oleh protonation oksigen karbonil. Ketika reaksi ini berlangsung dengan Aldehida, produk yang disebut 'hemiacetal'; dan ketika reaksi ini berlangsung dengan keton, produk disebut sebagai 'hemiketal'.

Reaksi atas mencontohkan pembentukan hemiacetal tensil. Ini intrinsik tidak stabil dan cenderung mendukung Aldehida.
Molekul (Aldehida atau keton), yang mengandung alkohol dan gugus karbonil, sebaliknya dapat mengalami reaksi intramolecular untuk membentuk hemiacetal siklik / hemiketal. Ini, sebaliknya, lebih stabil dibandingkan dengan tensil hemiacetals/hemiketals. Stabilitas siklik hemiacetals/hemiketals sangat tergantung pada ukuran ring, dimana 5 & 6 beranggota cincin umumnya yang disukai.

Dalam reaksi pembentukan cincin pada senyawa karbonil, salah satunya dikenal reaksi Diels-Alder.

 

Reaksi di atas dianamakan reaksi sikloadisi Diels-Alder. dalam reaksi ini membentuk 2 ikatan karbon - karbon dalam satu tahap dan merupakan metode umum untuk membuat molekul siklik. Dalam reaksi ini, 2 reaktan bereaksi bersama sama melalui bentuk transisi siklik yang mana dua ikatan C-C baru terbentuk dalam waktu yang sama.

Reaksi ini terjadi paling cepat jika senyawa alkena, atau dienophile, memiliki gugus subtituen penarik elektron. oleh karenanya, etilen sendiri akan berekasi dengan lambat, tetapi propenal, etil propenoat, benzoquinon , dan senyawa yang mirip sangat lah tinggi reaktivitasnya.

Pada semua kasus, ikatan rangap 2 ataupun tiga dari dienophile berdekatan ke karbon yang terpolarisasi positif dari substitueun penarik elektron. sebagai hasilnya, karbon rangkap 2 pada substansi ini menjadi kurang kaya elektron diabndingkan karbon pada etilen. Jadi, potensial elektrostatik dari etilen, propenal, dll menunjukkan bahwa gugus penarik elektron menyebabkan karbon ikatan rangkap 2 menjadi kurang kaya elektron.
  
Reaksi Diels-Alder

            merupakan salah satu cara membuat cincin pada sintesis organik. Reaksi Diels-Alder berlangsung antara diena terkonjugasi (1) dengan suatu dienofil (2). Selain alkena, alkuna (3) juga dapat bertindak sebagai dienofil.

Adanya gugus penarik elektron pada dienofil akan menyebabkan reaksi semakin mudah berlangsung. Reaksi ini bersifat regioselektif dan stereoselektif karena proses pembentukan cincin berlangsung dalam satu tahap sehingga tidak ada waktu untuk berotasi. Trans dienofil (4) akan memberikan produk trans, dan begitu sebaliknya untuk cis dienofil

Pada reaksi Diels-Alder biasanya terdapat istilah produk ekso dan produk endo. Istilah ini mengacu pada hubungan antara gugus penarik elektron dan dienofil terhadap ikatan rangkap pada cincin sikloheksena yang baru terbentuk. Dalam praktek, produk endo umumnya lebih dominan karena merupakan produk kinetik, sementara produk ekso yang lebih stabil merupakan produk termodinamik.

REAKSI PEMBENTUKAN CINCIN(Pembentukan Cincin Medium) 

Tahap pertam,           : Pada tahap ini terjadi reaksi substitusi –OMe.
Tahap kedua,             : Pada tahap ini, CN direduksi oleh LAH menjadi NH_2.

            Tahap ketigaa,            : Pada tahap ini, gugus pelindung Bn dihilangkan dengan menggunakan katalis Pd, karbon untuk menyerap air dan methanol untuk mengasamkan.

            Tahap keempat,          : Pada tahap selanjutnya adalah dengan mengoksidasi senyawa yang telah didapat dan menggunakan metanol sebagai pelarut.

Pada reaksi pembentukan cincin karbonil dapat direaksikan dengan gugus siklik ataupun benzena, berikut ini adalah contohnya:

–         Reaksi benzena dengan mensubstitusi atom H oleh gugus asil

–         Gugus asil adalah gugus yang diturunkan dari asam benzoat (—COOH) dengan menghilangkan gugus hidroksil-nya (—OH) dan diberi nama akhiran -oil

–         Menggunakan katalis AlCl3

–         Hasil akhir (produk) berupa benzena dengan gugus keton yang berikatan dengan gugus metil.

Intramolecular hemiacetal dan hemiketal pembentukan sering ditemui dalam kimia gula. Hanya untuk memberikan sebuah contoh: dalam larutan, ~ 99% glukosa ada dalam bentuk hemiacetal siklik dan hanya 1% dari glukosa yang ada dalam bentuk terbuka. 

Sebuah cincin yang membentuk reaksi atau cincin-penutupan reaksi dalam kimia organik adalah istilah umum untuk berbagai reaksi yang memperkenalkan satu atau lebih cincin ke molekul. Heterocycle yang membentuk reaksi adalah satu reaksi yang memperkenalkan heterocycle baru. [1] [2] penting kelas cincin membentuk reaksi meliputi annulations [3] dan cycloadditions.
Cincin bernama membentuk reaksi

Reaksi pembentukan cincin bernama meliputi (tidak lengkap):

Azide-alkyne Huisgen dienae
    Reaksi Bischler-Napieralski
    Sintesis karbazol Margna
    Danheiser annulation
    Reaksi Diels-Alder
    Fischer indole sintesis
    Larock indole sintesis
    Sintesis Paal-Knorr
    Reaksi Pictet-Spengler
    Reaksi Pomeranz-Fritsch
    Penutupan cincin metatesis
    Robinson annulation
    Reaksi Skraup

 

Bagian carbanion ylid fosfonium bertindak sebagai nucleophile, dan serangan kelompok cabonyl Sikloheksanon. Ini menghasilkan oksigen bermuatan negatif yang kemudian dapat menyerang fosfor yang bermuatan positif, memberikan empat-beranggota cincin yang disebut oxaphosphetane.

Struktur cincin ini tidak stabil dan bisa runtuh dengan cara yang membentuk dua ikatan rangkap. Mekanisme yang terpadu dan memberikan alkena yang merupakan produk, bersama dengan fosfin oksida yang menyediakan kekuatan pendorong termodinamika.

Mekanisme Reaksi Adisi Siklo (Diels-Alder)

Reaksi adisi siklo (Diels Alder) merupakan reaksi antara diena terkonjugasi dengan suatu dienofil. Dalam hal ini, reaksi Diels Alder hanya dapat berlangsung jika diena terkonjugasi tersebut berada dalam bentuk konformasi s-cis. Reaksi ini melibatkan pemutusan satu ikatan π dari diena dan juga satu ikatan ikatan π dienofil. Selain itu, reaksi ini juga melibatkan pembentukan cincin (siklisasi) antara diena dan dienofil, sehingga menghasilkan senyawa siklik, sebagaimana diilustrasikan pada Gambar berikut.

Jika diena terkonjugasi tersebut berada dalam bentuk konformasi s-trans, maka reaksi masih dapat berlangsung dengan bantuan pemanasan. Ikatan tunggal C-C pada diena s-trans dapat mengalami rotasi dengan bantuan pemanasan, sehingga bentuk konformasi s-trans dapat berubah menjadi s-cis, sebagaimana dapat dilihat pada Gambar berikut.

Tidak semua diena terkonjugasi dengan konformasi s-trans dapat berubah menjadi s-cis. Pada sikloalkadiena s-trans dengan salah satu ikatan π  berada pada suatu cincin, sedangkan satu ikatan π yang lain berada di luar cincin, rotasi ikatan tidak dapat terjadi, sehinga reaksi Diels Alder tidak dapat berlangsung meskipun sudah dibantu dengan pemanasan. Contoh s-trans alkadiena yang tidak dapat mengalami perubahan konformasi dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Mekanisme reaksi Diels Alder dipengaruhi oleh kehadiran gugus pendorong elektron pada diena dan gugus penarik elektron pada dienofil, sebagaimana dijelaskan melalui gambar berikut.

Sikloalkadiena dengan konformasi s-cis dapat bereaksi dengan dienofil menghasilkan senyawa-senyawa bisiklik dengan konfigurasi Endo,sebagaimana dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Pada reaksi antara dienofil benzoquinon dengan 2 eqivalen diena, diena tersebut dapat bereaksi dua kali, sebagaimana dijelaskan melalui Gambar berikut.

Reaksi Diena terkonjugasi dengan Alkena

Diena terkonjugasi mengalami beberapa reaksi yang unik. Salah satunya ditemukan pada tahun 1928 ketika Otto Diels dan Kurt Alder menunjukkan bahwa banyak diena terkonjugasi mengalami reaksi adisi dengan alkena atau alkuna tertentu. Jenis reaksi antara diena terkonjugasi dan alkena tersubstitusi (umumnya dinamakan sebagai dienofil), membentuk sikloheksena tersubstitusi dinamakan reaksi Diels-Alder. Atas penemuan ini mereka berhasil  mendapatkan hadiah Nobel di bidang Kimia pada tahun 1950.

Reaksi Diels Alder merupakan reaksi sikloadisi yang bergantung pada suhu dan mekanismenya melibatkan tumpang tindih antara orbital sigma dan orbital pi. Reaksi ini terjadi antara molekul dengan dua ikatan rangkap dua terkonjugasi (diena) dan molekul dengan satu ikatan rangkap dua (dienofil) serta menghasilkan dua ikatan karbon-karbon yang baru dan satu molekul sikoheksana yang tidak jenuhdalam satu langkah.                                    

Gambar 6.  Reaksi Diels - Alder

Reaksi Diels-Alder adalah proses perisiklik, yang terjadi pada satu langkah dengan pendistribusian kembali elektron ikatan secara melingkar (siklik). Dua ikatan reaktan yang sederhana bersatu melalui keadaan transisi siklik dan dua ikatan karbon baru terbentuk pada saat yang sama. Pada keadaan transisi Diels- dua karbon alkena dan karbon 1,4 pada diena terhibridisasi ulang dari sp2 menjadi sp³ untuk membentuk dua ikatan tungggal baru, sehingga karbon 2,3 pada diena terhibridisasi sp² membentuk ikatan rangkap baru pada produk sikloheksena (Mc Murry, 2008). 

Gambar 7. Perubahan hibridisasi pada reaksi Diels – Alder

Reaksi Diels – Alder disebut juga sikloadisi (4 + 2) karena cincin terbentuk oleh interaksi 4 elektron π pada diena dan 2 elektron π pada alkena atau alkuna (Wade, 2006).

Dalam reaksi Diels – Alder, diena adalah gugus yang kaya elektron, sedang dienofil (diene – lover) adalah gugus yang miskin elektron.

  

Gambar 8. Mekanisme reaksi Diels – Alder

Reaksi Diels – Alder akan terjadi lebih cepat jika dienofil mempunyai gugus substituen penarik elektron, karena substituen penarik elektron ini menyebabkan ikatan rangkap dua atau tiga dari dianofil menjadi terpolarisasi positif. Berikut adalah gambar potensial elektrostatik yang menunjukkan C ikatan rangkap berkurang kenegatifannya akibat substituen penarik elektron.

 

Gambar 9. Potensial elektrostatik etilena, propenal dan propenanitril yang menunjukkan adanya gugus penarik elektron menyebabkan C ikatan rangkap berkurang kenegatifannya.

Contoh dienofil yang sering digunakan dalam reaksi Diels – Alder :

 

  Saat diena berbentuk siklik, maka produk bisiklik akan diperoleh dalam reaksi Diels-Alder. Faktanya, reaksi ini adalah salah satu cara terbaik untuk membuat senyawa bisiklik.

Gambar 10. Pembentukan senyawa bisiklik dengan reaksi Diels - Alder

Sintesis indola Fischer 

 adalah sebuah reaksi kimia antara fenilhidrazina (bersubstituen) dengan aldehida atau keton di bawah kondisi asam yang menghasilkan heterolingkar aromatik indola^. Reaksi ini ditemukan pada tahun 1883 oleh Hermann Emil Fischer. Zaman sekarang, obat-obatan antimigrain sering disintesis menggunakan metode ini.

Pilihan penggunaan katalis asam sangatlah penting. Asam Bronsted seperti HCl, asam sulfat, asam fosfat, dan asam p-toluenasulfonat dapat digunakan. Asam Lewis seperti boron trifluorida, seng klorida, perak klorida, dan aluminium klorida juga merupakan katalis yang cukup baik.
Beberapa tinjauan terhadap reaksi ini telah dipublikasikan.

Mekanisme reaksi

Reaksi antara fenilhidrazina bersubstituen dengan aldehida atau keton pada awalnya menghasilkan fenilhidrazon, yang kemudian akan berisomerisasi menjadi enamina. Setelah protonasi, reaksi penataan ulang 3,3-sigmatropik tejadi, dan menghasilkan imina. Imina yang dihasilkan akan membentuk aminosetal siklik (amina), yang di bawah kondisi asam akan mengeliminasi amonia, menghasilkan indola aromatik.

Kajian pelabelan isotopik menunjukkan bahwa nitrogen aril (N1) dari fenilhidrazina semula terkandung dalam indola yang dihasilkan^.

Modifikasi Buchwald

Dengan menggunakan kimia paladium yang dikembangkan MIT oleh Stephen Buchwald, sintesis indola Fischer dapat dilakukan dengan menggunakan aril bromida sebagai bahan awal^.

Asam metanasulfonat juga dapat digunakan sebagai katalis asam pada reaksi ini 

Permaslahan :
1. Selain  Reaksi Diels-Alder ada juga Reaksi Pictet-Spengler. apakah Reaksi Picete-Spengler ini juga membuat cincin sintesis organik? bgaimana cara Reaksi Picete-spengeler ini membuat cincin organik? dan apakah reaksi ini seperti reaski Diels-Alder yang berlangsung antara diena tekonjungsi dengan suatu denofil ? 
2.  Reaksi Diels Alder hanya dapat berlangsung jika diena terkonjugasi  berada dalam bentuk konformasi s-cis. bagaimana jika dalam trans, apakah tidak akan terjadi reaksi?

.