NAMA : ANTONI Z.N
NIM : A1C110001
MATA KULIAH :
KIMIA BAHAN ALAM
SKS :
2
DOSEN :
Dr. Syamsurizal, M.Si
WAKTU :
22-29 Desember 2012
1.
Jelaskan dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor
penting yang sangat menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang
banyak.
2.
Jelaskan dalam penentuan struktur flavonoid, kekhasan signal dan intensitas
serapan dengan menggunakan spektrum IR dan NMR. Berikan dengan contoh
sekurang-kurangnya dua struktur yang berbeda.
3.
Dalam isolasi alkaloid, pada tahap awal dibutuhkan kondisi asam atau basa.
Jelaskan dasar penggunaan reagen tersebut, dan berikan contohnya
sekurang-kurangnya tiga macam alkaloid.
4.
Jelaskan keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan
struktur senyawa bahan alam . Berikan contohnya.
JAWAB :
1. menurut pendapat saya tentang biosintesis
terpenoid adalah :
· Pembentukan isoprena aktif berasal dari
asam asetat melalui asam mevalonat. Asam asetat setelah diaktifkan oleh koenzim
A (Ko-A) melakukan kondensasi jenis Claisen menghasilkan Asetoasetil Ko-A.
Senyawa ini dengan Asetil Ko-A melakukan kondensasi jenis Aldol menghasilkan
rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevalonat.
· Penggabungan kepala dan ekor dua unit isoprena akan
membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan poli- terpenoida. Setelah asam
mevalonat terbentuk, reaksi-reaksi berikutnya adalah fosforilasi, eliminasi
asam posfat, dan dekarboksilasi menghasilkan Isopentenil Pirofosfat (IPP).
Selanjutnya berisomerisasi menjadi Dimetil Alil Pirofosfat (DMAPP) oleh enzim
isomerase. IPP inilah yang bergabung dari kepala ke ekor dengan DMAPP.
Penggabungan ini terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP
terhadap atom karbon dari DMAPP yang kekurangan elektron diikuti oleh
penyingkiran ion pirofosfat mengasilkan Geranil Pirofosfat (GPP) yaitu senyawa
antara bagi semua senyawa monoterpenoida. Penggabungan selanjutnya antara satu
unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama menghasilkan Farnesil Pirofosfat
(FPP) yang merupakan senyawa antara bagi semua senyawa seskuiterpenoida.
Senyawa diterpenoida diturunkan dari Geranil – Geranil Pirofosfat (GGPP) yang
berasal dari kondensasi antara satu uni IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama.
·
Penggabungan ekor dan ekor dari unit
C-15 atau unit C-20 menghasilkan triterpenoida dan steroida. Triterpenoida
(C30) dan tetraterpenoida (C40) berasal dari dimerisasi C15 atau C20 dan bukan
dari polimerisasi terus-menerus dari unit C-5. Yang banyak diketahui ialah
dimerisasi FPP menjadi skualena yang merupakan triterpenoida dasar dan sumber
dari triterpenoida lainnya dan steroida. Siklisasi dari skualena menghasilkan
tetrasiklis triterpenoida lanosterol.
y 2. gugus khas pada flavonoid
diantaranya gugus fenol dan terdiri dari 15 atom karbon yang membentuk 2 cincin
aromatic yang digabungkan dengan cincin ketiga, contohnya kuersetin dan
Kaempferol dengan struktur dibawah ini
kaempferol
quersetin
Spektrum IR
memberikan informasi adanya pita serapan pada bilangan gelombang 1659 sampai
1580 cm−1 yang menunjukkan adanya gugus C=C aromatic dan munculnya serapan 3065
cm−1 menunjukkan adanya gugus C-H aromatik. Pita serapan pada bilangan
gelombang 1738 cm−1 menunjukkan adanya gugus karbonil. Adanya gugus C-O-C ditunjukkan
oleh serapan pada bilangan gelombang 1078 cm−1. Pita serapan pada bilangan
gelombang 2926- 2855 cm−1 menunjukkan adanya regang C-H alifatik. Hal ini
mengindikasikan adanya rantai alifatik, dimana rantai alifatik ini
berasal dari senyawa pengotor.
Sinyal-sinyal
13C-NMR ester asam lemak ini yang muncul pada daerah C-H alifatik yaitu pada
daerah 11,1662 sampai 38,8941 ppm sehingga tidak mempengaruhi sinyal 13C-NMR
senyawa flavonoid yang umumnya muncul pada daerah C-H aromatik yaitu pada
62,2248 - 182,6558 ppm. Spektrum massa untuk puncak dengan waktu retensi 20,377
menit memperlihatkan adanya puncak ion (M+1) pada m/z 285. Pecahan cincin
A dan B pada senyawa flavon menghasilkan A1 m/z 182 dan B1 m/z 102. Hilangnya
−CH3 (massa 15) sehingga menghasilkan m/z 167 dari puncak m/z 182
mengindikasikan adanya pola oksigenasi −CH3 pada senyawa flavon. Selain itu,
muncul puncak dasar m/z 139 yang terbentuk dengan hilangnya molekul C=O (massa
28) dari puncak m/z 167. Hal ini lebih memperkuat dugaan bahwa terdapat
gugus metoksi pada C8.
Berdasarkan perbandingan geseran kimia 13C-NMR antara wogonin dan senyawa hasil pemisahan,
didapat bahwa geseran kimia antara keduanya hampir sama. Perbedaan yang ada
tidak terlalu signifikan, sehingga dapat disimpulkan bahwa struktur senyawa
hasil isolasi adalah 5-7-dihidroksi-8-metoksiflavon.
Flavonoid
Kuersetin
dari spektorkopi
NMR diketahui bahwa senyawa tersebut mengandung 15 atom C dengan rumus
C15H10O7. Selanjutnya dari spketrum IR:
Dari spektrum
tersebut, diketahui bahwa senyawa mengandung gugus hidroksil, C-H alifatik, C=C
serta dua buah H yang bertetangga dalam cincin aromatik dari daerah serapan
yang ditunjukkan.
4.
Pelajaran tentang bahan alam diawali dengan isolasi, identifikasi, dan
klasifikasi senyawa yang terdapat didalamnya dan hubungannya dengan materi
hidup. Pekerjaan jenis ini mempunyai hubungan dengan tumbuhan atau
memeriksa fisiologi dari peninggalan yang penting, tetapi banyak ahli kimia
organik bekerja dalam bidang kimia bahan alam sekarang sedang
perhatian pada reaksi-reaksi kimia yang terdapat dalam sel hidup dan batasan
antara kimia organik, kimia biologi, dan biokimia yang perkembangannya masih
samar-samar.
Biosintesis merupakan pembentukkan molekul alami yang terjadi di dalam sel dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, melalui reaksi endeorganik. Sedangkan jalur biosintetis dapat diartikan sebagai urutan atau proses yang di dalamnya terdiri atas tahap-tahap pembentukkan dari senyawa yang sederhana menjadi senyawa kompleks. Proses biosintesis akan berlangsung sangat kompleks, tergantung dari macam enzim yang tersedia sehingga tumbuhan sejenis yang tumbuh di daerah yang berbeda sangat memungkinkan untuk mempunyai jalur pembentukkan metabolit tertentu yang tidak identik.
Biosintesis merupakan pembentukkan molekul alami yang terjadi di dalam sel dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, melalui reaksi endeorganik. Sedangkan jalur biosintetis dapat diartikan sebagai urutan atau proses yang di dalamnya terdiri atas tahap-tahap pembentukkan dari senyawa yang sederhana menjadi senyawa kompleks. Proses biosintesis akan berlangsung sangat kompleks, tergantung dari macam enzim yang tersedia sehingga tumbuhan sejenis yang tumbuh di daerah yang berbeda sangat memungkinkan untuk mempunyai jalur pembentukkan metabolit tertentu yang tidak identik.
Pada dasarnya isolasi senyawa kimia
dari bahan alam itu adalah sebuah usaha bagaimana caranya memisahkan senyawa
yang bercampur sehingga kita dapat menghasilkan senayawa tunggal yang murni.
Setelah dilakukan proses isolasi, maka akan dilakukan
identifikasi yaitu penentuan struktur dari senyawa bahan alam tersebut.
Contonhya
alkaloid, pada biosintesis diketahui bahwa alkalioid umumnya bersifat basa,
sehingga pada isolasinya harus digunakan dalam suasana basa dan penambahan asam
agar terbentuk garam dan mudah isolasi. Tanpa harus merubah dan merusak
struktur dari alkaloid tersebut.