KIMIA STEROID

Oleh : Iklilul Millah Eni Fatmawati (30833240519) (30833240519)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN KIMIA 2011

A. PENGANTAR Steroid merupakan kelompok senyawa organik turunan dari tetrasiklik triterpen yang memiliki kerangka dasar sterana jenuh dengan 4 cincin yang terdiri dari 3 cincin sikloheksana dan 1 cincin siklopentana.H H H R

H H

H

Struktur siklopentana perhidrofenantrena Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh keempat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin. Berdasarkan struktur umum steroid tersebut, jenis-jenis hidrokarbon induk dari steroid adalahH

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Estran

AndrostanH H

Pregnan

H

H

H

H

H

Kolan

Kolestan

H

H

H

H

H

H

H

H

Ergostan

Stigmastan

Nama Estran Androstan Pregnan Kolan Kolestan Ergostan Stigmastan

Jumlah atom C 17 19 21 24 27 28 29

Jenis rantai samping(R) -H -CH2CH3 -CH(CH3)(CH2)2CH3 -CH(CH3)(CH2)3CH(CH3)2 -CH(CH3)(CH2)2CH(CH3)CH(CH3)2 -CH(CH3)(CH2)2CH(C2H5)CH(CH3)2

B. STRUKTUR DAN TATA NAMA

Cara penomoran steroid Saat beberapa atom karbon hilang maka nomor-nomor tersebut tidak berubah. Garis tebal menunjukkan bahwa gugus tersebut berada di atas bidang inti, disebut konfigurasi . Garis putus-putus menunjukkan bahwa gugus tersebut berada di bawah bidang inti, disebut konfigurasi . Konfigurasi , ini berdasarkan atom karbon nomor 5.H H H R H H H R

5

H

H

5

H

H

H

H

konfigurasi

konfigurasi

Sedangkan bila konfigurasi konstituen tersebut tidak diketahui maka ikatan antara substituen dan bidang inti tersebut digambarkan dengan garis berkelokkelok, disebut .

OH

5-androstan-1-en-16-ol Penamaan kelompok senyawa steroid harus berdasarkan stereokimianyaCH3 CH3 H R

CH3 CH3 H

R

HH H H

. 5-steroid

H

H

5-steroid

- R dan SCH3

X

C

CH3YX

CR

Y

OHH OH H

H OH H

HO H

HO H

(20R)-5-pregnan-3,20-diolH H

(20S)-5-pregnan-3,20,21-triolH H

H

H

HO H

HO

(24S)-24-metil-5-kolestan-3-ol E/Z

(24R)-24-metil-kolestan-5,7,22-trien-3-ol

Merupakan stereokimia pada ikatan rangkap pada rantai samping

H3C CH3

H CH3 H

CH3

H

CH2

H HO

H

(22E)-kolestan-5,22,25-trien--3-ol Awalan nor Digunakan jika gugus metilen dari rantai samping atau gugus metil angular hilang, diawali dengan nomor atom karbon yang hilang.

H H H H 23-nor-5-kolan H H

- Awalan homoDigunakan bila ikatan pada cincin memendek atau memanjang, diawali dengan huruf kecil

O17b 17a 17

5 4 4a

15

16

H

HO17a,17b-dihomoestran-1,3,5(10)-trien-3-ol-17b-on

4a-homo-5-androstan

- Awalan secoDigunakan bila terjadi pembelahan cincin dengan penambahan atom hidrogen di setiap gugus terminal, diawali dengan nomor dimana ikatan terputus.

H H H HHO2C HO2C

H H H H

3,4-seco-5-kolan

asam 2,3-seco-5-endrostan-2,3-dioat

- Awalan cycloDigunakan untuk menunjukkan adanya ikatan yang membentuk cincin anggota 3, diawali dengan nomor posisi terkait.

H H H3,5- cyclokolestan - Bila atom karbon penyusun cincin digantikan oleh hetero atom, maka penamaan ditambah oksa-azo sebelum nama kerangka utama steroid dan diberi nomorOH

H

O

O

17-hidroksi-4-oksaandrostan-5-en-3on - Ketidakjenuhan ditandai dengan perubahan -an menjadi -en atau -adien

Estran-1,3,5(10)-trienOH

Estran-1,3,5,7,9-petena

H

HO

H

5-androstan-1-en-16-ol

5-pregnan-6,8,20-trien-3-ol

- Jika gugus metil digantikan oleh gugus karboksil maka diberi awalanasam dan akhiran oat. Dalam biokimia senyawa jenis ini ada dalam bentuk anion, sehingga diberi akhiran oatCOOHO O H

HO H

3,11-dihidroksi-20-okso-5-pregnan-21-oatOH COOH H HO OH

HO H O

Asam (22R)-2,3,14,22,25-pentahidroksi-6-okso-5-kolestan-7-en-26-oat

- Bila asam dibentuk oleh substitusi atom hidrogen pada CH, CH2, atauCH3 oleh gugus karboksilat CCOOH, CHCOOH, atau CH2COOH maka diberi awalan asam dan akhiran karboksilat atau dalam bentuk ion karboksilat COOH

H

Asam 5-androstan-17-karboksilatH

HO H COO-

3-hidroksi-4-metil-5-kolestan-8,24-diena-4-karboksilat - Bila kehilangan cincin terinal, diberi awalan des-, diikuti dengan huruf besar miring pada cincin yang hilang

H

H

H

Des-A-androstan - Ester-

OOC

COOCH3

HO H

24-metil-3-hidroksi-5-kolan-21,24-dioat

2 3

CO2CH3

1

HOMetil-3-(3-hidroksiandrostan-4-en-16-yl)propanoat

Nama trivial dan IUPAC senyawa steroid Nama trivial Nama IUPAC

Androsteron Testosteron Kolesterol Asam cholat Ergosterol Estradiol Estriol Estrone Progesteron

3-hidroksi-5-androstan-17-on 17-hidroksiandrostan4-en-3-on 3-kolestan-5-en-3-ol Asam 3,7,12-trihidroksi-5-kolan-24-oat (22E)-ergosta-5,7,22-trien-3-ol estra-1,3,5(10)-trien-3,17-diol estra-1,3,5(10)-triene3,16,17-triol 3-hidroksiestra-1,3,5(10)-trien-17-on pregnan-4-en-3,20-dion

C. SUMBER DI ALAM Sumber steroid di alam terbagi atas: a. Zoosterol (berasal dari hewan) - misalnya kolesterol - terdapat di dalam otak, sumsum tulang belakang, hati b. Fitoserol (berasal dari tumbuhan)

- misalnya sitosterol, stigmasterol, kompesterol- terdapat dalam kacang-kacangan c. Mycosterol (berasal dari fungi) - misalnya ergosterol d. Marinesterol (berasal dari organisme laut) - misalnya spongesterol D. REAKSI-REAKSI PADA STEROID 1. Steroid Jenuh

a.

Steroid yang memiliki gugus alkohol sekunder, dalam suasana basa akan terjadi kesetimbangan yang lebih dominan ke arah produkH

HH

H

H HO H

H

HO

H

5-kolestan-3-ol b.

5-kolestan-3-ol

Gugus alkohol sekunder pada steroid dapat mengalami oksidasi menjadi ketonHOksidasi

H H HO H H O H H

H

5-kolestan-3-ol

5-kolestan-3-on

c.

Gugus hidroksil pada posisi ekuatorial teresterifikasi lebih cepat H H CH3+ HH CH3 + CH3COOH OH H H H3COCO H

CH3

HO HH

CH3COOH

H3COCO HCH3

H

daripada gugus pada posisi aksial

H

d.

Gugus ester pada posisi ekuatorial terhidrolisis lebih cepatH CH3 + H H H2O HO H H H CH3

H3COCO

daripada gugus pada posisi aksialH H CH3 + H H2O H OH H CH3

H H3COCO

e.

Asilasi pada posisi ekuatorial terjadi lebih cepatH CH3CH3COCl dalam C5H5N

H

CH3

CH3COC H H

H

daripada gugus pada posisi aksialH CH3CH3COCl dalam C5H5N

H

CH3

H H

H

COCH3

f.

Gusus hidroksil bereaksi dengan pospor pentaklorida atau pospor tribromida menjadi senyawa halogen

PCl5 atau PBr3

HO2. Steroid Tidak Jenuh a. Alkohol alilik lebih cepat teroksidasi

Cl

oksidasi

HOdaripada alkohol jenuh

O

oksidasi

HOb.

OPenggantian gugus hidroksil dalam kolesterol oleh halogen dengan pospor pentaklorida atau pospor tribromida

PCl5 atau PBr3

HOc.Reaksi adisi

Cl

oksidasi

HO kolesterol

O kolestan-4-en-3-onH2, Pt

O H

5-kolestan-3-on H2, Pt Pelarut netral Pelarut asam

HO H

HO5-kolestan-3-ol

H5-kolestan-3-ol

H H3C HOPOCl3-C5H5N atau HClO4-AcOH Eliminasi

H3C HO H3C HHClO4-AcOH

H

H3C

HPOCl3-C5H5

3. Reaksi

a.

Karena penambahan POCl3-C5H5N dan atau HClO4-AcOH

H3C

H 2-en

H 2-metilen

3-ol

3-ol

b.

Karena pemanasan

Mepanas

H NMe3 3-trimetilamonium- 5-kolestanc. Karena suasana basa

+

H 5-kolestan-2-en

basa

OTs H O O

7-tosiloksi-5-kolestan

5-kolestan-4-on

d.

Karena penambahan H2SO4 dan Ac2OOHH2SO4 Ac2O

E. CONTOH SENYAWA TURUNAN STEROID AcO AcO1. Progesteron

Progesteron (pregnan-4-en-3,20-dion) merupakan senyawa turunan dari pregnan yang merupakan hormon perempuan. Hormon ini terdapat pada indung telur. Fungsinya untuk mempersiapkan laisan rahim untuk penanaman sel telur yang telah dibuahi. Selain itu juga untuk mempertahankan kelenjar susu untuk menghasilkan susu.O

H

H O H

H

2. Kolesterol Kolesterol (3-kolestan-5-en-3-ol) merupakan senyawa turunan steroid dari kolestan yang memiliki rumus molekul C27H46O yang terdapat dalam tubuh mamalia. Kolesterol diproduksi oleh tubuh di liver dan ditransport oleh plasma darah. Fungsi utama kolesterol dalam tubuh adalah digunakan untuk menghasilkan hormon dan membran sel, selain itu kolesterol juga merupakan prekursor dari beberapa senyawa dalam sintesis biokimia.

H

H HO

H

3. Ergosterol Ergosterol (ergosta-5,7,22-trien-3-ol) merupakan senyawa turunan steroid dari ergostan yang memiliki rumus molekul C27H46O yang ditemukan dalam jamur. Ergosterol tidak ditemukan pada sel tanaman atau hewan, senyawa ini merupakan komponen dari khamir dan membran pada jamur yang memiliki fungsi seperti yang dilakukan olehkolesterol pada mamalia.

H

H HO

H

Selain itu, ergosterol merupakan prekursor vitamin D2 dan digunakan sebagai indikator adanya jamur penghasil biomass dalam tanah. F. DAFTAR PUSTAKA Pharmaceutical Chemistry Faculty of Science Jamia Hamdard Spainhour, C.B. 2005. Natural Product dalam Drug Discovery Handbook. John Willey & Sons, Inc http://en.wikipedia.org/wiki/Cholesterol diakses tanggal 14 September 2011 http://en.wikipedia.org/wiki/Ergosterol diakses tanggal 14 September 2011 http://en.wikipedia.org/wiki/Steroid diakses tanggal 14 September 2011

Ahmed, B. 2007. Chemistry of Natural Products. New Delhi. Department of