NOKESA

Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (27 September 1818 – 25 November 1884) adalah seorang kimiawan Jerman. Kolbe dilahirkan di Elliehausen dekat Hanover, Jerman. Pada 1869, ia mulai bekerja di Universitas Leipzig. Pada masa itu, para ahli kimia percaya bahwa senyawa organik dan senyawa anorganik terpisah satu sama lainnya, dan senyawa organik hanya bisa diperoleh dari makhluk hidup. Namun Kolbe percaya bahwa senyawa organik dapat disintesis dari senyawa anorganik, secara langsung atau tidak langsung, melalui reaksi substitusi. Ia membukrikan teorinya dengan menyintesis asam asetat dari karbon disulfida melalui beberapa tahap (1843-45). Ia juga mengubah penjelasan tentang radikal bebas, berjasa dalam pencetusan teori struktur, dan memprediksikan keberadaan alkohol sekunder dan tersier. Ia meninggal di Leipzig, Jerman.

Sintesis adalah proses pembuatan senyawa di laboratorium yang hasilnya sama dengan senyawa yang ditemukan secara alamiah. Status seorang pakar kimia organik sering dihubungkan dengan kemampuannya mensintesis atau menganalisis berbagai senyawa. Di tahun 1950-an dan 1960-an, sintesis organik mendapatkan kesuksesan tiada tara. Banyak Nobel yang dianugerahkan untuk keberhasilan sintesis beberapa senyawa penting.

Di tahun 1828, Friedrich Wöhler mensintesis urea dengan cara memanaskan ammonium sianat; senyawa yang dia hasilkan sama persis dengan urea yang ditemukan di alam.

Cerita di balik keberhasilan Wöhler ini sangat menarik. Wöhler adalah salah satu murid kimiawan berkebangsaan Swedia, Jöns Jakob Berzelius, yang terkenal dengan simbol-simbol kimianya, daftar akurat pertamanya mengenai massa atom-atom, dan eksperimen-eksperimennya mengkonfirmasi teori Dalton bahwa setiap unsur memiliki atom-atom yang unik. Dia pula yang menciptakan istilah "katalis", "protein" dan "isomer". Berzelius percaya bahwa semua zat terdiri dari zat-zat hidup dan non-hidup, dan tidak ada sesuatu yang menjembatani keduanya. Dia juga percaya kehidupan tidak dapat muncul dari sesuatu yang tidak hidup. Berzelius pula yang menemukan istilah zat organik dan zat anorganik (zat-zat organik mudah terbakar, sedangkan zat-zat anorganik tidak). Namun sintesis Wöhler membuktikan kekeliruan Berzelius: urea yang disintesis Wöhler masuk kategori zat organik, sedangkan bahan yang dia gunakan untuk pensintesisannya masuk kategori anorganik. Pada awalnya Berzelius tidak mau menerima kenyataan yang dilakukan oleh muridnya. Tetapi semakin banyak kimiawan yang akhirnya dapat membuat senyawa hidup dari zat-zat "tak hidup", misalnya Kolbe yang memproduksi asam asetat dari bahan-bahan alamiahnya di tahun 1845.

Di tahun 1945, Frederick Sanger (Nobel tahun 1958 dan yang kedua kalinya di tahun 1980) memutuskan untuk mensintesis hormon insulin untuk pertama kalinya. Hormon ini telah berhasil diisolasikan di tahun 1922, tetapi strukturnya tetap merupakan suatu misteri. Setelah 8 tahun bekerja keras siang malam, Sanger akhirnya berhasil menemukan analisis lengkap molekul protein yang penting ini. Urutan penyusunannya memerlukan ketepatan. Satu asam amino saja yang tidak berurut, hasilnya menjadi protein yang berbeda sama sekali. Nobelnya yang kedua diraih untuk penemuannya tentang struktur urutan dasar kromosom suatu virus.

Sebenarnya untuk mensintesis suatu senyawa, kita bisa merunut secara terbalik, menganalisis bagaimana senyawa itu terbentuk. Hal ini dapat mudah dilakukan untuk senyawa yang tidak rumit, tetapi dapat menjadi pekerjaan detektif yang pelik jika senyawa yang kita pelajari sangat kompleks. Untuk penemuannya yang kedua, Sanger memotong asam-asam amino yang membentuk rantai asam nukleotida yang dia teliti guna mempelajari di mana mata-mata rantai tersebut berawal dan berakhir. Dia juga menggunakan bahan pereaksi (reagents) untuk menyuling zat-zat yang tak diinginkan, menggunakan kromatografi di mana elemen-elemen dipisahkan menurut warna mereka yang berbeda-beda, dan memakai enzim yang dapat memilih porsi tertentu senyawa yang dipelajari. Intinya, Sanger menggunakan semua teknik penelitian kimia organik yang diketahui saat itu dan bahkan beberapa metode lainnya.

Setelah semua komponen suatu senyawa ditemukan, pakar kimia masih perlu memikirkan bentuk fisik senyawa tersebut. Ini perlu dilakukan karena banyak senyawa yang memiliki formula yang sama di atas kertas tapi tersusun berbeda di ruang 3 dimensi (isomer). Beberapa senyawa bahkan memiliki ribuan atom yang kerap berputar balik, menikuk, melentur, atau melengkung. Dalam hal ini teknik kristalografi sinar X (red: lihat artikel "Melihat Wajah Molekul dengan Sinar X") dapat membantu kimiawan organik merekonstruksi struktur atom yang diteliti (terutama struktur kristal). Kimiawan Dorothy Hodgkin merupakan Nobel Laureate tahun 1964 untuk keberhasilannya menganalisis struktur vitamin B12 menggunakan kristalografi sinar X.

Dua tahun sebelumnya, penghargaan Nobel dianugerahkan kepada dua kimiawan Max Perutz dan John Kendrew. Perutz berhasil menganalisis hemoglobin di akhir tahun 1930-an dan sepuluh tahun kemudian Kendrew menganalisis protein mioglobin. Keduanya juga membuat model 3 dimensi molekul yang mereka teliti.

Di tahun 1926, James B. Sumner mengkristalisasi enzim untuk pertama kalinya dan membuktikan bahwa enzim-enzim adalah protein, suatu hal yang bahkan kimiawan terkemuka Willstatter telah sangkal. Di tahun 1935 Wendell Stanley dan John H. Northrop berhasil mengkristalisasi virus, benar-benar suatu keberhasilan cemerlang, karena sedikit sekali yang diketahui mengenai virus saat itu. Ketiga kimiawan di atas berbagi Nobel tahun 1946.

Vitamin C pertama kali disintesis oleh Waler Haworth dari Inggris (Nobel 1937). Kimiawan Swiss Karrer mensintesis vitamin A di tahun 1930 dan B2 di tahun 1935. Richard Kuhn (Nobel 1938) secara independen menunjukkan karoten adalah zat pendahulu vitamin A, mensintesis vitamin B2 dan menjelaskan perannya dalam pernafasan.

Di tahun 1953, kimiawan Amerika Vincent du Vigneaud (Nobel 1955) mensintesis hormon protein (oxytocin) untuk pertama kalinya. Dia menemukan bahwa senyawa tersebut memiliki delapan asam amino dan menjalin asam-asam amino tersebut dalam urutan rantaian kompleks yang dia teorikan dahulu sebelumnya dan berhasil dengan sukses.

Banyak yang mengakui pensintesis yang sangat brilian yang pernah hidup adalah Robert B. Woodward (Nobel 1965). Kecerdasannya memang sejak dari awal telah kelihatan. Woodward diterima di MIT pada waktu anak seumur dia masih bersekolah di SMU. Dia akhirnya memilih untuk keluar (drop out) dengan alasan dia bisa belajar sendiri lebih cepat. Tapi akhirnya dia diterima kembali dan diberi keleluasaan untuk menciptakan sendiri kurikulum yang ingin dia pelajari. Pada umur 20 tahun dia sudah mendapat gelar doktor. Setahun kemudian sudah menjadi profesor di Harvard. Daftar senyawa yang dia telah sintesis sampai sekarang belum terpecahkan: quinine, kolesterol, strychnine, asam lysergic, ergonovine, ellipticine, colchinine, aureomycin, terramycin dan terakhir chlorophyll.

Kimiawan Amerika Bruce Merrifield berhasil menemukan cara mensintesis peptida secara otomatis. Di tahun 1969 dia mengulang sintesis ribonuclease (yang telah dikerjakan oleh William Stein dan Stanford Moore, Nobel 1972). Dengan menggunakan metode yang dia temukan, Merrifield mensintesis enzim kompleks ini (memerlukan 369 jumlah reaksi kimia dan 11931 langkah) dalam waktu hanya beberapa minggu. Padahal duet Stein dan Moore perlu waktu 30 tahun lama waktu penelitian. Herbert Hauptman dan Jerome Karle juga menemukan cara baru yang cepat untuk menganalisis struktur molekul. Pada awalnya penemuan mereka diabaikan karena terlalu matematis, tetapi sekarang banyak dipakai untuk menganalisis dengan cepat struktur molekular baru untuk pembuatan obat-obat baru. Mereka mendapatkan Nobel di tahun 1985.

Ellias Corey, Laureate Nobel Kimia tahun 1990 memudahkan proses sintesis ini dengan proses yang dinamakan "retrosynthesis" atau sintesis terbalik . Dia menguraikan senyawa setahap demi setahap, memastikan bahwa dia bisa membalikkan proses ini dalam setiap langkah. Dengan begini dia menemukan aturan untuk menguraikan dan menyatukan kembali senyawa. Memakai bantuan komputer, proses ini mempercepat sintesis banyak senyawa dan banyak digunakan oleh kimiawan hingga kini.

Penggunaan komputer untuk membuat peta reaksi-reaksi kimia dikembangkan oleh dua penerima Nobel tahun 1998, Walter Kohn dan John Pople di tahun 1960-an. Teori fungsi densitas (density-functional theory) Kohn berfokus pada penemuan letak rata-rata elektron dalam suatu molekul, ketimbang menemukannya satu per satu. Metode Pople juga menggunakan komputer untuk menganalisis sifat-sifat dan bentuk molekul. Program yang dia tulis sangat populer.