1

ASAM KARBOKSILAT

Senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus

hidroksil yang disebut dengan “gugus karboksil” (karbonil + hidroksil).

R C

O

OH

Tata nama :

A. IUPAC

1. Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus

karboksilat (CO2H) + akhiran oat.

Contoh :

H C

O

OHCH3 C

O

OH

CH3 CH2 CH2 C

O

OH

CH3 CH CH2 C

O

OHCH3

C

CH3

H3C

CH3

C

O

OH

CH3 CH CH2 C

O

OHOH

asam metanoat asam etanoat asam butanoat

2. Jika mengandung rantai cabang, maka atom C dari gugus karboksilat dengan

rantai terpanjang diberi nomor 1

Contoh :

CH3 CH2 CH CH2 COOH

CH3

CH3 CH CH2 CH COOH

OH CH3

asam 4 - hidroksil - 2 - metil pentanoatasam 3 - metil pentanoat

12345

12345

3. Jika terdapat lebih dari satu cabang atau gugus cabang maka penulisan rantai

atau gugus cabang menurut abjad

4. Jika senyawa mempunyai 2 gugus karboksilat, penamaan rantai utama diberi

akhiran dioat.

C CH2 C

O

HO

O

OH

C C OHHO

O O

C CH2 CH2 CH2 CH2 C OH

O

HO

O

asam propandioat (asam malonat)

asam etandioat (asam oksalat)

asam heksandioat (asam adipat)

2

B. TRIVIAL

1. Tidak mempunyai sistematika

C

O

OH

H

CH3 CH2 CH2 CO

OH

asam formiat

asam butirat

2. Letak susbtituen dinyatakan dengan , , , dan seterusnya

CH3 CH2 CH2 CH2 C

O

OH12345

CH3 CH COOH

Cl

asam - kloroproponoat

Formula/struktur IUPAC Trivial

HCO2H As. metanoat Asam formiat

CH3CO2H Asam etanoat Asam asetat

CH3(CH2)2CO2H Asam butanoat Asam butirat

CH3(CH2)2CO2H As. pentanoat Asam valerat

CH3(CH2)4CO2H As. heksanoat Asam kaproat

CH3(CH2)5CO2H As. heptanoat Asam enantat

HO2CCO2H As. etandioat Asam oksalat

HO2CCH2CO2H As.propandioat As. malonat

HO2(CH2)2CO2H As. butandioat As. suksinat

3. Alkil karboksilat

CH3 CH2 COOH CH3 CH COOH

CH3asam etil karboksilat

asam isopropil karboksilat

Sifat-sifat asam karboksilat

Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar senyawa polar

C

O

H3C OH-

-

+

+

3

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus

- +

C O dan O H

CH3 C C

O

O

H

H O

OC CH3

+-

ikatan hidrogen yang terbentuk > ikatan hidrogen pada alkohol titik didih asam

karboksilat > titik didih alkohol yang Mr sama

CH3 CH2 CO

OHCH3 CH2 CH2 CH2 OH

td td

>

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air mudah larut

dalam air.

rantai C non polar gugus polar

R CO

OH

Keasaman asam karboksilat

Asam karboksilat terionisasi di dalam air membentuk larutan yang bersifat sedikit

asam

Keasaman asam karboksilat asam-asam anorganik karena asam karboksilat

terionisasi sebagian di dalam air asam lemah

CH3 CH2 C

O

OHCH3 C O

-

O

+ H+

53 2

3 2

[ ] [ ]1.8 10

[ ]

CH CO HKa x

CH CO H

Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam

karboksilat dapat beresonansi

CH3 CH2 O tidak dapat beresonansi

alkohol

CH3 C O

O

CH3 C O

O

asam karboksilat

4

Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam

karboksilat

C OH + NaOH

O

C O- Na

+ + H2O

O

asam benzoat

1

2 CH3 C OH + Na2 CO3

O

CH3 C O- Na

+ + H2CO3

O

Na - asetatasam asetat

CO2 H2O

Beri nama garam karboksilat !

( CH3CH2C O- )

O

Ca2+

C O- + NH 4

+

O

Cl

CH3 CH COOH

CH3

2

PEMBUATAN ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui beberapa cara :

1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida

CH3 CH2 CH2 OH + K 2Cr2O7H

+

CH3 CH2 CO

OH

CH3 CH2 CH2 CH2 OH + KMnO 4

H+

CH3 CH2 CH2

COOHalkohol oksidatorkuat

CH2

OH

CH C

OH

O

H

+ Ag (NH3)2+ NH4OH

CH2

OH

CH C

OH

O

OH

aldehidaoksidator lemah

5

2. Oksidasi alkena RCH HR dan R2C CHR

CHC

H3C

H3CCH2 CH3

OksC O

H3C

H3C

CHO

O

CH2 CH3

H2C

H2CCH2

CH

CH

H2C

H2C

H2CCH2

COOH

COOH

H2C

sikloheksena asam adipat

Oks

3. Oksidasi gugus alkil pada cincin benzena

CH2

CH CH3

CH2

CH3

Cl

CH3

+ KMnO4

OH-

COOH

COOH

Cl

seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi menjadi gugus karboksilat

benzoat.

4. Reaksi Grignard

BEBERAPA REAKSI ASAM KARBOKSILAT

1. Reduksi

R C

O

OH+ 2 H2

katalis

asam karboksilat

asam 3 - keto butanoat asam 3 - hidroksi butanoat

+ LiAlH4H2O

R C OH + H2OD

CH3 C

O

CH2 C

O

OH + H2Pt

25O

cCH3 CH

OH

CH2 C

O

OH

CH3

C OH

O

CH3

H2C OH

6

2. Dekarboksilasi asam - keton dan - dikarboksilat.

Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang

mempunyai gugus - keton

CH2C C

O

OH

CH3 C

O

CH3 + CO2

asam 3 - ketobutanoat aseton

H3C

O

Mekanisme :

C

O

H3C CH2

C

OH

O

C

O

H

H3C CH2

+ O C O

etanol

CH3 C

O

CH3

aseton

... ketokarboksilat dekarboksilasi

CH3 C C

OO

OH

CH2CH2CH3 C

O

C

O

OH

3. Asam Lemak/Hidrolisis

Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat

7

TURUNAN ASAM KARBOKSILAT

I. Ester

II. Halida asam karboksilat

III. Anhidrida asam karboksilat

IV. Amida

V. Nitril

ESTER

Struktur :

R C

O

OR'

Tata Nama :

Diawali dengan nama gugus alkil yang terikat pada atom oksigen.

Diikuti dengan nama asam karboksilat dengan menghilangkan kata asam.

CH3 C

O

O CH3

CH3 C

O

O

metil asetat fenil asetat

CH3

C

O

O CH CH3

CH2 C

O

O CH2 CH3

CH2 C

O

O CH2 CH3

isopropil benzoat dietil butandioat

Sifat Fisik :

Polar

Tidak larut dalam air

Larut dalam pelarut organic polar

Misal : eter, aseton

Mr <, berbau harum spesifik : buah, bunga.

Propil asetat : seperti buah pear

Etil butirat : seperti buah nanas

Metil salisilat : seperti gandapura

8

Pembuatan Ester :

Ester dapat dibuat dari reaksi antara asam karboksilat dan alkohol dengan

bantuan katalis yang disebut Reaksi Esterifikasi.

OHCH3 C

O

+ OHH

+

H2OCH2 CH3 OCH3 C

O

CH2 CH3 +

asam asetat etanol

reversibel

etil asetat

Mekanisme : esterifikasi Fisher

1. Protonasi gugus karbonil

OHCH3 C

O

+ H+

OHCH3 C

OH

+

OHCH3 C

OH

+

OHCH3 C

OH

+

2. Adisi gugus nukleofil

+OHCH3 C

OH

+ O

H

CH3 OHCH3 C

OH

O+

CH3

Hion oxonium

3. Pelepasan H+ intermediet

OHCH3 C

OH

O+

CH3

H

OHCH3 C

OH

OCH3

+ H+

4. Protonasi oksigen

OHCH3 C

OH

OCH3

+ H+ OCH3 C

OH

OCH3

+

H

H

9

5. Pelepasan molekul air

CH3 C

OH

OCH3

O

H

H +H OH CH3 C

OH

OCH3

+CH3 C

OH

OCH3

+

CH3 C

OH

OCH3+

6. Pelepasan H+ ester

+ H+

CH3 C

OH

OCH3

+

OCH3CH3 C

O

Ester

Tulis reaksi yang terbentuk dan beri namanya

a. CH3CH2COOH + CH3CH2OH

COOH + CH3OHb.

c. CH3 C

O

CH2CH2 COOH + CH3 CH OHCH2

CH3

Beberapa Reaksi Ester :

1. Reduksi

C

O

O CH2 CH3LiAlH4

H2O

CH2 OH

+ CH3 CH2 OH

etil benzoat benzil alkohol etanol

2. Hidrolisis

Esterhidrolisis

H+

asam karboksilat + alkohol

CH3 C

O

O CH2 CH3 + H2O CH3 COOH + CH3 CH2 OH

10

3. Ammonolisis

Reaksi antara ester dengan ammonia menghasilkan suatu amida disebut

Amonolisis. Reaksi ammonolisis tidak memerlukan katalis.

CH3C C

O

OCH2CH3 + NH3 CH3

OH

NH2

OCH2CH3

intermediet

CH3C

O

NH2

+ CH3CH2OH

asetamida

4. Transesterifikasi

Reaksi antara ester dengan alkohol menghasilkan ester baru dengan gugus alkil

(pada oksigen karbonil) dari alkohol yang baru.

Pada reaksi ini terjadi substitusi gugus alkil pada oksigen karbonil ester.

CH3C

O

OCH3

+ CH3 CH2 OHH

+

CH3C

O

OCH2CH3

+ CH3 OH

metil asetat etanol etil asetat metanol

5. Reaksi dengan Grignard

Reaksi bereaksi dengan 2 molekul reagen Grignard menghasilkan alkohol.

CH3C

O

OCH3

+ 2CH3 CH2 MgBr CCH3

OH

CH2CH3

CH2CH3

alkohol 3o

“ Khusus untuk esterformiat “ alkohol 2

H CO

OCH3

+ 2CH3 CH2 MgBr CH

OH

CH2CH3

CH2CH3

alkohol 20

11

AMIDA

Struktur :

CO

NH2R

Tata Nama :

Dinamai sesuai dengan nama asam karboksilatnya dikurangi akhiran oat dan

diganti dengan amida.

CH3 C

O

NH2

asetamida benzamida

3-metil butanamida butanamida

C

O

NH2

CH3 CH CH2 C

O

NH2

CH3 CH2 CH2 C

O

NH2

CH3

Jika pada atom N tersubstitusi gugus alkil, maka substituent alkil ditunjukkan

dengan memberi awalan N dimana alkil tersebut terikat.

H C

O

N CH3

CH3

CH3 CH2 C C

O

NH

N, N - dimetilformamida N - fenil propanamida

Beri nama beberapa senyawa amida ini !

CH3 C

O

N

H

C

O

NH2

OH

C

O

N CH3

CH2CH3

CH3 (CH2 )4 C

O

NH2

A.

B.

C.

D.

Sifat-sifat Fisik Amida

Polar

CH3 C

O

N

d+

d-

d-

Hd

+Hd

+

12

Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus C=O dan N-H

memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen.

CH3 C

O

N

d+

H

H

CH3 C

O

N H

Hd-

ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida

Umumnya berupa padat pada suhu kamar kecuali : formamida berbentuk cair pada

TR.

Pembuatan Amida :

Amida umumnya disintesis di laboratorium melalui beberapa cara :

1. Reaksi anhidrida dengan ammonia

CH3 O

O

C CH3+ 2 NH3 NH2 NH4

+

asetamidaasetat anhidrida

O

CH3

O

C + O-

CH3

O

C

2. Reaksi ester dengan ammonia

CH3 OCH2CH3 + NH 3

O

C NH2CH3

O

C + CH3CH2OH

asetamida etanoletil asetat

3. Reaksi klorida asam dengan ammonia

CH3

O

C Cl + 2 NH3 NH2CH3

O

C + NH4+Cl

-

asetamidaasetil klorida

4. Pemanasan garam ammonium karboksilat

asetamida

CH3

O

C O- NH4

+

DNH2CH3

O

C + H2O

ammonium asetat

Hidrolisis amida :

Amida sangat kuat/tahan terhadap hidrolisis. Tetapi dengan adanya asam atau

basa pekat, hidrolisis dapat terjadi menghasilkan asam karboksilat.

C

O

NH2 + H2O35% HCl

refluks

C

O

OH NH4Cl+

13

HALIDA ASAM KARBOKSILAT

Struktur :

R C

O

hal hal : Cl, Br, I

Tata Nama :

Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan mengganti akhiran at

dengan il.

CH3 CCl Br

O

CH

C

O

C

O

Cl

OHCH3

CH3Br

C

O

asetil klorida benzoil bromida

Pembuatan klorida asam karboksilat :

Klorida asam karboksilat umumnya dibuat dengan reaksi antara asam

karboksilat dengan tionil klorida atau fosfor pentaklorida.

OHCH3

O

C + Cl S Cl ClCH3

O

C + HCl + SO2

asam asetat tionil klorida asetil klorida

C

O

OH + PCl5

Cl

O

C + POCl3 + HCl

asam benzoat benzoil klorida

Beberapa Reaksi Klorida Asam Karboksilat :

Klorida asam karboksilat merupakan senyawa elektrofilik yang reaktif. Oleh

karena itu mampu bereaksi berbagi senyawa nukleofil termasuk air, ammonia, amina,

alkohol dan fenol.

1. Hidrolisis

Hidrolisis klorida asam karboksilat menghasilkan asam karboksilatnya.

ClCH3

O

C + H2O OHCH3

O

C + HCl

asetil klorida asam asetat

14

2. Reaksi dengan Alkohol

Klorida asam karboksilat bereaksi dengan alcohol atau fenol membentuk ester

dengan katalis basa organik.

OClCH3

O

C + CH3 C

CH3

CH3

OHpiridin

CH3

O

C CH3C

CH3

CH3

+ HCl

3. Reaksi dengan Ammonia atau Amina

ClCH3

O

C + 2NH3 NH2CH3

O

C + NH4Cl

asetamida

Cl

O

C

+ 2CH3NH2

Cl

O

C NHCH3

+ CH3NH3+Cl

-

N-metil benzamida

15

ANHIDRIDA ASAM KARBOKSILAT

Struktur :

R' C

O

OR' C

O

Tata Nama :

Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan menambah akhiran

anhidrida

CH3

O

C O

O

C CH3 CH2CH3

O

C O

O

C CH2 CH3

asetat anhidrida propanol anhidrida

Pembuatan anhidrida asam karboksilat

Umumnya dibuat di laboratorium. Anhidrida asam karboksilat yang umum

digunakan adalah asetat anhidrida dan tersedia secara comersial.

Reaksi Anhidrida Asam

1. Hidrolisis

Hidrolisis anhidrida asam dalam larutan asam atau basa menghasilkan 2 asam

karboksilatnya.

CH3

O

C O

O

C CH3 + H2O CH3

O

C OH OH

O

C CH3+

asetat anhidrida asam asetat

2. Reaksi dengan Alkohol

Reaksi anhidrida asam dengan alkohol menghasilkan ester dan asam

karboksilat.

CH3

O

C O

O

C CH3 + CH3OH CH3

O

C OCH3 + CH3

O

C OH

asetat anhidrida metanol metil asetat asam asetat

OH

CO2H

+ CH3

O

C O

O

C CH3 ?

asam salisilat

3. Reaksi dengan Ammonia

16

Anhidrida bereaksi dengan ammonia (sangat cepat) menghasilkan suatu amida

dan satu garam karboksilat.

CH3

O

C O

O

C CH3 2 NH3+ CH3 C O

O

C CH3

OH

NH2

CH3

O

C NH2 + CH3

O

C O- NH4

+

asetamida ammonium asetat

17

18

AMINA

Struktur :

NH3

R N

H

H

R'

R''R N H

R'

R N

amina 1 amina 2 amina 3

Tata Nama :

Amina alifatik sederhana dinamakan dengan gugus alkil yang terikat pada atom N

dan diberi akhiran amin.

CH3 CH NH2CH2

CH3

CH3 CH2 N CH CH3

CH2 CH3

CH3 CH2 N CH CH3

H

CH3

isobutilamin etilisopropilamin

trietilamin

1 2

3

Sistem IUPAC, gugus NH2 dinamakan gugus amino

NH2 CH2 CH2 OH NH2 CH2 CH2 C

O

OH

2-amino etanol asam 3-amino propanoat

COOH

NH2

asam p-aminobenzoat

Jika atom N mengikat 4 gugus hidrokarbon akan bermuatan positif dam dikenal

sebagai ion ammonium kuartener

CH3 CH3N+

CH3

Cl- OH

-

tetrametil ammonium klorida tetrametil ammonium hidroksida

CH3

CH3 CH3N+

CH3

CH3

Senyawa yang mengandung gugus –NH2 pada cincin benzena dinamakan sebagai

derivat anilin.

19

NH2 NH2

O CH3

NH2

CH3

anilinp-metoksianilin

(p-anisidin)

o-metilanilin

(o-touidin)

Senyawa siklis dimana satu atom C atau lebih diganti dengan atom nitrogen, diberi

nama khusus sebagai heterosiklik amin.

N

H

N

H

N

CH3

piperidin pirrolidin N-metilpirrolidin2 32

N

N

NNN

N

HHpiridin pirimidin pirrol imidasol

Sifat-Sifat Fisik Amina :

Amina 1 dan 2 bersifat polar karena mampu membentuk ikatan hydrogen

intermolekuler.

N H N

Larut dalam air karena mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Ikatan hidrogen N H < O H

Pembuatan Amina

1. Alkilasi ammonia dan amina

Reaksinya adalah substitusi nukleofilik (SN2)

NH3 + CH3Cl CH3 HN

H

Cl-

H

metilammonium klorida

metil amin

CH3NH3+ + NH3

CH3NH2 + NH4+

2. Reduksi gugus nitro

20

Amina aromatis dibuat dari reduksi nitro aromatis. Biasanya digunakan

Fe/uap, Zn/HCl atau gas H2/Pt atau Ni.

NO2

NO2

Cl

+ 3 H2

Pt/Ni

NH2

Cl

+ 3 ZnCl2 + 2 H2O

CO2H

+ 3 Zn + 6HCl

NH2

CO2H

+ 2 H2O

asam p-aminobenzoat

3. Reduksi Amida

Amina 1 , 2 , dan 3 (alifatis) dibuat dengan cara mereduksi senyawa amida

dengan katalis logam atau LiAlH4.

CH3CH2 CNH2

OLiAlH 4

H2O

CH3CH2CH2NH2

propilamin

NH2 C (CH2)4

O

CO

NH2

+ 4H2NH2CH2 (CH2)4 CH2NH2

1, 6 heksadiamin

21

Beberapa Reaksi Amina :

1. Kebasaan Amina

Semua amina 1 , 2 , 3 bersifat basa lemah seperti ammonia. Di dalam larutan

air, amina bersifat basa.

3 2 4

3 2 2 3 3

43 3

3 2

2

[ ] [ ]44.10

[ ]

NH H O NH OH

CH NH H O CH NH OH

CH NH OHKb

CH NH

Amina aromatis seperti anilin mempunyai sifat basa < amina alifatik karena

bentuk struktur dari amina aromatis distabilkan oleh cincin benzena yang

mampu beresonansi

NH2

+ H2O +

NH3

+ OH-

NH2

+ H2O +

NH3

+ OH-

+ NH2

tak beresonansi

resonansi

2. Reaksi dengan derivate asam karboksilat

Reaksi antara amina 1 dan 2 dengan ester, klorida asam, anhidrida asam

menghasilkan amida.

CH3 CO

OC2H5

+ CH3NH2 CH3 CO

NH CH3

+ C2H5OH

N - metilasetamida

CH3 CO

Cl+

NH2

CH3 C NH

O

+ HCl

N - fenilasetamida

CH3 C O C CH3

OO

+ CH3NH2 CH3 C NH2

O

CH3 + CH3CO2H

N - metilasetamidaanhidrida asam

22

3. Reaksi dengan asam nitrit

Reaksi ini merupakan reaksi asam – basa menghasilkan garam ammonium, sedang

amina 2 dengan HNO2 menghasilkan nitrosamine.

CH3 N CH3 + HONO CH3+N

trimetil ammonium nitrit

CH3 NH

CH3

+ H O N O CH3 N N O + H2O

CH3

N - nitrosodimetil amin

H

CH3

CH3

O N O

KARBOHIDRAT

23

Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. Oleh

karena itu karbohidrat mempunyai dua gugus fungsional yang penting :

Gugus hidroksil

Gugus keton/aldehid

Penggolongan Karbohidrat

Monosakarida :

Karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut

Disakarida

Karbohidrat yang mengandung 2 satuan monosakarida

Oligosakarida

Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan 3 – 8 satuan monosakarida

Polisakarida

Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan banyak satuan monosakarida

1. Monosakarida

Satuan karbohidrat yang paling sederhana dengan rumus CnH2nOn dimana n = 3

– 8 C3H6O3 : triosa C4H8O4 : tetrosa dan seterusnya.

Macam-macam monosakarida

a. Aldosa : monosakarida yang mengandung gugus aldehid

Contoh : Gliseraldehid

C

C

C

H

H OH

H

O

H*OH

( D - gliserol dehid)

C

C

H2C OH

HO

O

H*H

L - gliseraldehid

b. Ketosa : monosakarida yang mengandung gugus keton

Contoh : Dihidroksiaseton

C

H

H OH

C

C

H O

H OH

H

Proyeksi Fisher

Penamaan D, L monosakarida

Monosakarida disebut D jika gugus OH- dari atom C* yang letaknya paling jauh

dari gugus C

O

H

atau C O

terletak disebelah kanan. Dan diberi nama L jika gugus OH dari

atom C* tersebut berada disebelah kiri.

24

C

CHO

H OH

C

C

CH2OH

H OH

OHH

*

*

*

D-ribosa(D-aldosa)

O

OH

OH

OH

C

C

CHO

HO H

HHO

CH2OH

O

HO

L-eritrosa(L-aldosa)

HO

Golongan monosakarida ini (aldosa/ketosa) dan tentukan konfigurasi optiknya !

C

CHO

H OH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CO

CH2OH

C HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

H OH

C HHO

CH2OH

CO

CH2OH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

a b c d

Beberapa isomer aldosa turunan dari D – gliseraldehid

OH

OH C

CHO

H OH

CH2OHD - aldotriosa

D-gliseroldehid

25

H

CHO

OH

H OH

CH2OH

H OH

HO

CHO

H

H OH

CH2OH

H OH

H

CHO

OH

HO H

CH2OH

H OH

HO

CHO

H

HO H

CH2OH

H OH

H

C

OH

CH2OH

H OH

HO

C

H

CH2OH

H OH

H

CHO

OH

H OH

H OH

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

H OH

H OH

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

HO H

H OH

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

HO H

H OH

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

H OH

HO H

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

H OH

HO

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

HO H

HO H

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

HO H

HO H

H OH

CH2OH

H

C

OH

CH2OH

O

H

O

H

D-(-)-eritrosaD-(-)-tetrosa

D-(+)-gliseraldehida

D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-(+)-xilosa D-(-)-liksosa

D-(+)-alosa D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa

Monosakarida golongan D-ketosa

CH2OH

C O

CH2OH

Dihidroksiaseton

D-ketotreosa

D-eritrulosa

Ketotriosa

D-ketopentosa

D-ribulosa D-xilulosa

HO

26

HO

HO

HO

HO

D-psikosa D-fruktosa

D-sorbosa D-tagatosa

D-ketoheksosa

Heksosa yang paling banyak di alam :

CHO

CH OH

CHO H

CH OH

CH OH

CH2OH

CHO

CH OH

CHO H

CHO H

CH OH

CH2OH

CH2OH

CHO H

CH OH

CH OH

CH2OH

O

D - glukosa D-galaktosa D - fruktosa

D - aldoheksosa D - ketoheksosa

Struktur siklis Monosakarida

Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alcohol membentuk hemiasetal atau

hemiketal.

R CO

H+ CH3 O H C

OH

R OCH3

H

Hemiasetal

CR R'

O

+ CH3 O H C

OH

R OCH3

R'

Hemiketal

Aldehid

Keton

27

Hemiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk jika gugus keton/aldehid dan alkohol

terdapat dalam 1 molekul.

Contoh : 4 – hidroksipentanal

CH

H3C OH2

CH2 CH2

CH

O

CH

CH2

H3C OCH

CH2

OH

hemiasetal siklis

Monosakarida mempunyai gugus carbonyl (aldehid/keton) dan gugus hidroksil dalam

tiap molekulnya. Oleh karena itu monosakarida dapat membentuk hemiasetal atau

hemiketal siklis. Missal : glukosa

Proyeksi Fisher

D – glukosa

C

OH

C OHH

CHHO

C OHH

C OHH

CH2OH

C OHH

C OHH

CHO

C OHH

C

C HHO

C OHH

C

C OH

C

HHO

CH2OH CH2OH

**

- glukosa

]= + 112o

- glukosa

]= + 19o

karbon anomerik

OO

Pada glukosa hemiasetal – siklis terbentuk antara gugus aldehid pada C - 1

dengan gugus – OH pada C – 5 sehingga membentuk cincin – 6 yang stabil.

Dalam bentuk hemiasetal siklis atom C – 1 bersifat kiral karbon anomerik

sehingga memberikan 2 kemungkinan struktur isomer D – glukosa : - D – glukosa

dan - D – glukosa dimana sifat keduanya sangat berbeda.

28

Sifat – sifat fisik :

- D – glukosa - D – glukosa

- kristal - padat > 98 C

- m.p. 146 - m.p. = 150 C

- [ ]D = + 112 C - [ ]D = + 19 C

- D – glukosa - D – glukosa

dalam air

[ ]D = + 52

- D – galaktosa - D – galaktosa

+ 151 + 84 - 53

- D – fruktosa - D – fruktosa

+ 21 -92 -133

Stereokimia Monosakarida

Struktur glukosa atau karbohidrat yang lain dapat digambarkan dalam 3 bentuk

stereo kimia : Proyeksi Fisher

Struktur Howard/Haworth

Konformasi kursi

C OH

C OHH

C HHO

C OHH

C

CH2OH

H C O

C OHH

C HHO

C OHH

C

CH2OH

H

H OH

C H

C OHH

C HHO

C OHH

C

CH2OH

HO

O

- D - glukosa proyeksi Fisher - D - glukosa

O

O

OH OH ( )

OH

OH

CH2OH

*

O

OH OH ( )

OH

OH

CH2OH

*Struktur Howard

HO

O

HO

OH ( )

OH

HOH2C

*

HO

O

HO

OH ( )

OH

HOH2C

*

( a )

( e )w

w

Konformasi kursi

29

Sifat-sifat Fisik Monosakarida

Padatan kristal tidak berwarna

Larut dalam air ikatan hidrogen

Sedikit larut dalam alkohol

Tidak larut dalam eter, kloroform, benzena

Rasanya manis. Diantara monosakarida fruktosa yang paling manis

Tingkat kemanisan monosakarida dan disakarida

Monosakarida Disakarida

D – fruktosa 174 Sukrosa 100

D – glukosa 74 Laktosa 0.16

D – xylosa 0.40

D – galaktosa 0.22

Beberapa Reaksi Monosakarida

1. Reaksi Oksidasi

Berdasarkan kemampuannya untuk mereduksi senyawa/pereaksi (Tohlens,

Benedict, Fehling), monosakarida dapat digolongkan :

a. Gula pereduksi

b. Gula non pereduksi

Kemampuan monosakarida untuk mereduksi pereaksi-pereaksi tersebut di atas

didasarkan pada adanya gugus aldehid atau gugus -hidroksi keton, dimana

dengan adanya pereaksi-pereaksi tersebut gugus aldehid/ -hidroksi keton akan

teroksidasi menjadi karboksilat/keton.

Semua monosakarida adalah Gula Pereduksi.

HC

CHO

OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

+ Cu2+

C

O

OH

C OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

+ Cu2O

merah bata

D - glukosa asam D - glukonat

Oksidasi aldosa oleh pereaksi Fehling’s, Benedict’s atau Tohlen’s

membentuk asam monokarboksilat Asam Aldonat.

Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO3 panas) menghasilkan asam

dikarboksilat karena HNO3 selain mengoksidasi gugus aldehid juga mampu

mengoksidasi gugus aldehid juga mampu mengoksidasi gugus CH2OH terminal

30

C

CHO

OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

C

COOH

OH

CHO

C OH

C OH

COOH

HNO3

D - glukosa asam D - glukarik

Reaksi dengan Tohlen's

C

CHO

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

HO + Ag+

C

COOH

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

HO + Ag

Cermin perak

2. Reduksi karbonil dari monosakarida dapat direduksi menjadi alcohol dengan

beberapa pereaksi menghasilkan alditol

C

CHO

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

D - glukosa

HOkatalis

logam

C

CH2

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

D -glukitol (sorbitol)

HO

OH

+H2

31

3. Pembentukan Glikosida

Reaksi monosakarida hemiasetal atau hemiketal dengan 1 molekul alcohol

lagi membentuk asetal atau ketal. Pada reaksi ini gugus – Oh pada C – anomerik

digantikan oleh gugus – OR dari alcohol.

Asetal atau ketal siklis

H

CHO

OH

H OH

CH2OH

H OH

HO

CHO

H

H OH

CH2OH

H OH

H

CHO

OH

HO H

CH2OH

H OH

HO

CHO

H

HO H

CH2OH

H OH

H

C

OH

CH2OH

H OH

HO

C

H

CH2OH

H OH

H

CHO

OH

H OH

H OH

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

H OH

H OH

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

HO H

H OH

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

HO H

H OH

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

H OH

HO H

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

H OH

HO

H OH

CH2OH

H

CHO

OH

HO H

HO H

H OH

CH2OH

HO

CHO

H

HO H

HO H

H OH

CH2OH

H

C

OH

CH2OH

O

H

O

H

D-(-)-eritrosaD-(-)-tetrosa

D-(+)-gliseraldehida

D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-(+)-xilosa D-(-)-liksosa

D-(+)-alosa D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa