MAKALAHKIMIA ORGANIK BAHAN ALAM

FENIL PROPANOID

Oleh :Kelompok II (Dua)

1. Arham (1213141003)2. Dini Puspitasari (1213140011)3. Trianita Sari (1213141001)4. Merlin Tandi (1213140010)5. Rosni Kotala (1213140009)6. Ria Irmayani (1213141004)7. M. Ardias Syam (1213140012)

Jurusan KimiaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Makassar2015

i

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena berkat taufiq

dan hidayah-Nya lah penulisan makalah dengan judul “Senyawa Fenil Propanoid” ini

dapat diselesaikan. Makalah ini disusun sebagai pemenuhan salah satu tugas mata

kuliah Kimia Organik Bahan Alam. Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan

kepada Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga dan para sahabatnya yang telah

membimbing kita dari jalan kegelapan menuju jalan yang terang benderang.

Penulis berharap makalah ini membantu menambah pengetahuan dan

pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi

makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Makalah ini penulis akui masih

banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena

itu penulis harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan

yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Makassar, 15 Maret 2015

Penulis,

ii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar............................................................................................. i

Daftar Isi....................................................................................................... ii

Bab I Pendahuluan........................................................................................ 1

A. Latar Belakang................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah.............................................................................. 2

C. Tujuan................................................................................................ 2

Bab II Pembahasan....................................................................................... 3

A. Pengertian dan Klasifikasi Fenil Propanoid...................................... 3

B. Biosintesa Fenil Propanoid................................................................ 9

C. Biosintesa Alilfenol dan Propenil Fenol............................................ 12

D. Biosintesa Kumarin........................................................................... 12

Bab III Penutup............................................................................................ 14

Kesimpulan.................................................................................. 14

Daftar Pustaka.............................................................................................. 15

iii

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Senyawa organik bahan alam adalah senyawa organik yang merupakan hasil

proses metabolisme dalam organisme hidup. Senyawa dari jenis ini disebut juga

metabolit. Senyawa metabolit sekunder merupakan molekul kecil yang dihasilkan

oleh suatu organisme tetapi tidak secara langsung dibutuhkan dalam mempertahankan

hidupnya, tidak seperti protein, asam nukleat, dan polisakarida yang merupakan

komponen dasar untuk proses kehidupan. Metabolit sekunder merupakan kelompok

metabolit yang sangat luas, dengan perbedaan yang tidak terlalu terlihat, dan

dikelompokkan dengan berbagai macam definisi.

Senyawa aromatik ini mengandung cincin karboaromatik yaitu cincin

aromatik yang hanya terdiri dari atom karbon seperti benzene, naftalen dan antrasen.

Cincin karboaromatik ini biasanya tersubd=stitusi oleh satu atau lebih gugus hidroksil

atau gugus lainnya yang ekivalen ditinjau dari segi biogentiknya. Oleh karena itu

senyawa bahan alam aromarik ini sering disebut sebagai senyawa –senyawa fenol

walaupun sebagian diantara bersifat netral karena tidak mengandung gugus fenol

dalam keadaan bebas.

Studi bahan alam dalam bidang kimia dapat beraspek luas antara lain suatu

penelitian terhadap struktur dan biosintesis, isolasi dan identifikasi senyawa- senyawa

berkhasiat atau berguna. Penggunaan ekstrak tumbuh- tumbuhan tertentu sebagai

ramu- ramuan obat- obatan secara trsdisional dari beberapa jenis tumbuh- tumbuhan

dikenal hampir diseluruh Indonesia, bahkan tumbuh- tumbuhan ini telah

dibudidayakan oleh sebagian masyarakat tertentu sebagai apotek hidup, dan

merupakan sumber bahan obat- obatan secara tradisional. Penggunaan obat- obatan

tradisional ini adalah merupakan warisan dari nenek moyang secara turun menurun

bagi masyarakat tertentu dan sampai saat ini masih digunakan sebagian masyarakat.

1

Senyawa fenolik merupakan senyawa yang banyak ditemukan pada

tumbuhan. Fenolik memiliki cincin aromatik satu atau lebih gugus hidroksi (OH) dan

gugus – gugus lain penyertanya. Senyawa ini diberi nama berdasarkan nama

senyawa induknya, fenol. Senyawa fenol kebanyakkan memiliki gugus hidroksil lebih

dari satu sehingga disebut polifenol. Senyawa fenolik meliputi aneka ragam senyawa

yang berasal dari tumbuhan yang mempunyai ciri sama, yaitu cincin aromatik yang

mengandung satu atau dua gugus OH. Salah satu contoh senyawa fenolik alam

adalah fenil propanoid.

Isolasi bahan alam berbeda dengan cara isolasi makromolekul biologi yang

umum karena lebih kecil dan secara kimia lebih beragam daripada protein, asam

nukleat, dan polisakarida yang relatif homogen. Sehingga teknik isolasi harus benar-

benar diperhatikan. Senyawa-senyawa metabolit sekunder tersebut diantaranya yaitu

steroid, fenil propanoid alkaloid, terpenoid, flavoinoid, saponin, dan sebagainya.

Akhir-akhir ini senyawa kimia sebagai hasil metabolit sekunder pada berbagai

jenis tumbuhan telah banyak dimanfaatkan sebagai zat warna, racun, aroma makanan,

obat-obatan dan lain sebagainya. Oleh karena itu, mengingat betapa bermanfaatnya

senyawa-senyawa hasil metabolit sekunder tersebut bagi umat manusia untuk

memenuhi berbagai kebutuhan hidupnya, maka dirasa perlu untuk mempelajari lebih

lanjut mengenai senyawa-senyawa metabolit sekunder tersebut. Di mana pada

makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai senyawa golongan fenil propanoid

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini yaitu :

1. Apakah pengertian fenil propanoid dan bagaimana klasifikasinya?

2. Bagaimana reaksi-reaksi yang terjadi pada fenil propanoid?

3. Bagaimana proses biosintesis senyawa fenil propanoid?

C. Tujuan

Adapun tujuan dibuatnya makalah ini yaitu untuk memberikan penjelasan

tentang senyawa golongan fenil propanoid.

2

BAB IIPEMBAHASAN

A. Pengertian dan Klasifikasi Fenil Propanoid

Fenil propanoid merupakan senyawa fenol di alam yang mempunyai cincin

aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon. Golongan fenil propanoid

yang paling tersebar luas adalah asam hidroksi sinamat, yaitu suatu senyawa yang

merupakan bangunan dasar lignin. Empat macam asam hidroksi sinamat banyak

terdapat dalam tumbuhan. Keempat senyawa tersebut yaitu asam ferulat, sinapat,

kafeat dan p-kumarat (Robby, 2011).

Senyawa fenil propanoid merupakan salah satu kelompok senyawa fenol

utama yang berasal dari jalur shikimat. Senyawa fenol ini mempunyai kerangka dasar

karbon yang terdiri dari cincin benzena (C6) yang terikat pada ujung rantai karbon

propana (C3) (Lenny, 2006).

Kerangka dasar fenil propanoid

Fenil propanoid mewakili kelompok besar produk alamiah yang diturunkan

dari asam amino fenilalanin dan tirosin atau dalam beberapa kasus, di tengah jalur

biosintesisnya melalui biosintesis asam sikimat. Seperti yang terlihat dari namanya,

kebanyakan senyawa yang terkandung dalam strukturnya adalah cincin fenil yang

terletak dalam tiga sisi rantai karbon propana. Karena kebanyakan fenli propanoid di

3

alam merupakan fenolik dengan satu atau lebih kelompok hidroksil dalam cincin

aromatis, maka sering disebut sebagai tumbuhan fenolik.

Berikut adalah klasifikasi dari senyawa fenil propanoid.

1. Kelompok Sinamat

Asam sinamat memiliki rumus kimia C6H5CHCHCOOH atau C9H8O2,

berwujud kristal putih, sedikit larut dalam air, dan mempunyai titik leleh 133 °C serta

titik didih 300°C. Asam sinamat termasuk senyawa fenol yang dihasilkan dari lintasan

asam sikimat dan reaksi berikutnya. Bahan dasarnya adalah fenilalanin dan tirosin

sama seperti asam kafeat, asam p-kumarat, dan asam ferulat. Keempat senyawa

tersebut penting bukan karena terdapat melimpah dalam bentuk tak terikat (bebas),

melainkan karena mereka diubah menjadi beberapa turunan di samping protein.

Turunannya termasuk fitoaleksin, kumarin, lignin, dan berbagai flavonoid seperti

antosianin. Diklasifikasi sebagai asam karboksilat tak jenuh, ia terjadi secara alami

pada sejumlah tanaman. Senyawa ini secara bebas larut dalam pelarut-pelarut

organik. Ia berada baik sebagai isomer cis maupun trans, meskipun kemudian lebih

umum.

Asam sinamat juga merupakan sejenis inhibitor-sendiri yang diproduksi oleh

spora jamur untuk mencegah germinasi. Berikut adalah beberapa struktur senyawa

turunan sinamat.

4

Asam sinamat mempunyai berat molekul 148,16 gr mol−1, dengan densitas

1,2475 gr/cm3. Asam sinamat mendidih pada suhu 300 °C, (572 °F), dengan titik

leleh 133 °C, (271 °F). Dapat larut dalam sampai 500 mg/liter, dengan keasaman

(pKa) 4,44. Asam sinamat mempunyai titik nyala pada suhu >100 °C (212 °F). Asam

sinamat digunakan sebagai penyedap, indigo sintetik, dan produk farmasi tertentu.

Kegunaan utama ialah dalam pembuatanmetil, etil dan benzil ester untuki industri

minyak wangi. Asam sinamat merupakan prekursor,  zat pendahulu untuk pemanis

aspartam melalui aminasi yang dikatalisis-enzim menjadi fenilalanin.

2. Kelompok Kumarin

Nama kumarin berasal dari bahasa Karibia “Coumarou” yang berarti pohon

tonka (Coumarouna adorata Abl), yaitu tumbuhan pertama yang diketahui

mengandung kumarin. Barulah pada tahun 1868, kumarin dikenal dengan rumus

C9H6O2. Senyawa yang mengandung kumarin (2H-1-benzopyran-2-one) merupakan

sebuah kelompok yang penting dari heterosiklis dan banyak contoh yang ditemukan

di alam. Kumarin sendiri pertama kali diisolasi tahun 1822 dari kacang tonka.

Kumarin dan turunannya juga telah diisolasi dari semanggi, rumput banteng dan

woodruff. Kumarin yang terkandung dalam suatu tumbuhan dapat dikenal dari

baunya. Bila tumbuhan tersebut dikeringkan, maka akan memberikan bau yang khas.

Untuk pembuktian secara kualitatif dilakukan uji berdasarkan pada sifat

fluoresensinya dengan sinar ultraviolet (Erniwati, 2005).

Kumarin merupakan senyawa metabolit sekunder berupa minyak atsiri yang

terbentuk terutama dari turunan glukosa non-atsiri saat penuaan atau pelukaan.

Skopoletin adalah kumarin beracun yang tersebar luas pada tumbuhan dan sering

dijumpai dalam kulit biji. Skopoletin merupakan salah satu senyawa yang diduga

menghambat perkecambahan biji tertentu, menyebabkan dormansi sampai senyawa

tersebut tercuci (misalnya, oleh hujan yang cukup lebat sehingga kelembapannya

cukup bagi pertumbuhan kecambah). Jadi peranannya adalah sebagai penghambat

alami perkecambahan biji.

5

Kumarin adalah lakton asam o-hidroksisinamat. Kumarin tidak berwarna,

kristal prismatik, dan mempunyai karakteristik bau yang wangi dan rasa pahit,

aromatis, rasa yang panas, larut dalam alkohol. Kumarin juga dapat disintesis dengan

cepat. Beberapa turunan kumarin memiliki sifat antikoagulan. Kumarin juga

mempunyai aktivitas sebagai antispasmodik.

Berikut adalah beberapa struktur senyawa turunan kumarin.

Kumarin dan turunannya adalah senyawa yang sangat reaktif. Keberadaan

gugus metil di posisi C4 atau C6 membuat inti kumarin lebih reaktif, dan dapat

mengakibatkan inti kumarin menjalani reaksi halogenasi serta kondensasi dengan

aldehida. C6 pada cincin aromatik dapat mengalami serangan elektrofilik, misalnya

sulfonasi atau reaksi asilasi Friedel-Craft. Sebuah substituen metil pada inti kumarin

bereaksi secara berbeda, tergantung pada posisi serangan. Sebagai contoh, sebuah

6

gugus metil yang terikat pada C6 atau C4 lebih reaktif dari gugus metil di posisi C3

atau C5 (Rashamuse, 2008).

3. Kelompok Alil Fenol dan Propenil Fenol

Propenil fenol (anethole) merupakan suatu metabolit sekunder turunan

propenilfenol yang termasuk kedalam golongan fenilpropanoid. Alil dan propenil

fenol ada kaitannya, mempunyai gugus hidroksi fenol, atau gugus eter pada C4

dengan gugus metoksi atau metilen dioksi. Sering terjadi perubahan gugus karboksilat

menjadi alkohol primer, metil dioksidasi gugus alkohol primer, reduksi karbon

tersubtitusi dengan hidroksil menjadi karbon jenuh (metil, metilen, metina) jarang

karena sukar subtitusi hidroksil.

Senyawa alilfenol (estragol) dan propenil fenol (anethole) adalah jenis

senyawa fenilpropanoid yang berkaitan satu sama lainnya. Keduanya sama-sama

berasal dari jalur biosintesa shikimat. Senyawa-senyawa ini umumnya ditemukan

bersama-sama dalam minyak atsiri dari tumbuhan umbeliferae atau tumbuhan lain

yang digunakan sebagai rempah-rempah. Misalnya eugenol adalah komponen utama

dari minyak cengkeh dan miristin terdapat dalam minyak pala.

Senyawa alilfenol dan propenil fenol ini mempunyai gugus hidroksil atau

gugus ester pada C4, kadang-kadang diikuti oleh gugus metoksil atau metilendioksida

yang lain. Perbedaan kedua senyawa tersebut berada pada ikatan rangkap C-C yang

mengalami rearrangement.

7

a. Turunan Alilfenol

b. Turunan Propenil Fenol

8

B. Biosintesa Senyawa Fenil Propanoid

Perintis senyawa fenilpropanoid awal adalah asam sinamat dan asam p-

hidroksinamat, yang juga dikenal dengan nama asam p-kumarat. Dalam tumbuhan,

senyawa ini dibuat dari asam aromatis amino fenilalanin dan tirosin, secara

bergantian, dan tersintesis melalui jalur asam sikimat.

Biosintesa senyawa fenilpropanoida yang daarijalur shikimat pertama kali

ditemukan dalam mikroorganisme seperti bakteri, kapang dan ragi. Sedangkan asama

shikimat pertama kali ditemukan pada tahun 1885 dari tumbuhan lillicium religiosum

dan kemudian ditemukan dalam banyak tumbuhan. Pokok reaksi biosintesa dari jalur

shikimat adalah sebagai berikut:

Pembentukan asam shikimat diawali dengan kondensasi aldol antara eritrosa

dan asam fosfoenolpiruvat. Pada kondensasi ini, gugus metilen (C=CH2) dari asam

fosfoenolpiruvat berlaku sebagai nukleofil dan mengadisi gugus karbonil C=O

eritrosa, menghasilkan gula dengan 7 unit atom karbon. Selanjutnya reaksi yang

analog (intramolekuler) menghasilkan asam 5-dehidrokuinat yang mempunyai lingkar

sikloheksana, yang kemudian diubah menjadi asam shikimat.

9

Asam sikimat melalui serangkaian reaksi terfosforilasi, menghasilkan asam

korismat yang merupakan titik percabangan yang penting dalam biosintesis. Satu

cabang menghasilkan asam anthranilat dan kemudian menjadi triptofan. Sedangkan

cabang yang lain menimbulkan asam prefenat, senyawa non aromatis terakhir dalam

rangkaian tersebut.

Asam prefenat terbentuk oleh adisi asam fosfoenolpiruvat terhadap asam

shikimat. Asam prefenat dapat diaromatisasi dengan dua cara. Pertama diproses

dengan dehidrasi dan dekarboksilasi simultan sehingga menghasilkan asam

fenilpiruvat, yang bisa menghasilkan fenilalanin. Yang kedua muncul dengan

dehidrogenasi dan dekarboksilasi menghasilkan asam p-hidroski fenilpiruvat, asal

mula tirosin.

Aromatisasi dari asam prefenat menghasilkan fenilpiruvat yang menghasilkan

fenilalanin melalui reaksi reduktif aminasi. Akhirnya, deaminasi dari fenilalanin

menghasilkan asam sinamat. Asam sinamat, asal mula fenilpropanoid, dibentuk

dengan deaminasi enzimatis langsung fenilalanin, dan asam p-kumarat dapat

dibiosintesis dalam cara yang serupa dari tirosin atau hidroksilasi asam sinamat pada

posisi para. Asam p-kumarat juga dikenal sebagai asam p-hidroksisinamant, adalah

pusat perantara dalam biosintesis beberapa fenilpropanoid.

10

Berikut adalah bagan proses biosintesis fenil propanoid:

11

C. Biosintesa Alilfenol dan Propenilfenol

Biosintesis alifenol dan propenil fenol terjadi melalui reaksi sekunder

(transformasi) rantai samping sinamat. Asam sinamat dapat mengalami transformasi

menjadi alilfenol dan propenilfenol. Terjadi perubahan tingkat oksidasi, tanpa

merubah panjang rantai karbon. Reaksi biosintesa dari turunan alifenol dan propenil

fenol adalah sebagai berikut :

Pembentukan turunan alifenol dan propenil fenol pada prinsipnya adalah suatu

reaksi subtitusi nukleofilik, di mana ion hidrida berlaku sebagai nukleofil.

D. Biosintesa Kumarin

Penelitian mengenai biosintesa kumarin pada beberapa jenis tumbuhan

ternyata mendukung biosintesa ini. Tahap-tahap reaksi biosintesis kumarin yang

dimulai dari asam sinamat hingga terbentuknya kumarin adalah sebagai berikut:

12

13

BAB IIIPENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan makalah, maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Fenil propanoid merupakan senyawa fenol di alam yang mempunyai cincin

aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon.

2. Senyawa fenil propanoid merupakan salah satu kelompok senyawa fenol utama

yang berasal dari jalur shikimat.

3. Klasifikasi senyawa fenil propanoid terdiri dari kelompok sinamat,kelompok

kumarin, alil fenol,dan propenil fenol.

4. Biosintesis senyawa fenil propanoid mengikuti jalur asam shikimat yakni melalui

serangkaian reaksi terfosforilasi, menghasilkan asam korismat.

5. Biosintesis senyawa kumarin, alilfenol dan propenil fenol mengikuti jalur asam

sinamat sampai menbentuk kumarin, alilfenol dan propenil fenol.

14

DAFTAR PUSTAKA

Erniwati. 2005. Isolasi Kumarin Dari Daun Kayu Racun (Rhinacantus nasutus).[Tesis]. Prodi Kimia Program Pascasarjana Universitas Andalas. Padang

Lenny, Sovia. 2006. Senyawa Flavonoida, Fenilpropanoida, dan Alkaloida. Medan:USU

Rashamuse, T. J. 2008. Studies Towards The Synthesis of Novel, Coumarin-basedHIV-1 Protease Inhibitors. [Thesis]. Department of chemistry RhodesUniversity. Grahamstown.

Robby. 2011. Makalah Fenolik. http://robbyputrakapuasbloggmasboy.blogspot.com.Diakses pada tanggal 12 Maret 2015.

Wikipedia asam sinamat Ansarikimia.2013 Asam Sinamat Bahan Untuk Parfum.https://wawasanilmukimia.wordpress.com. Diakses pada tanggal 13 Maret2015.

15