UJIAN AKHIR SEMESTER
MATA
KULIAH : KIMIA BAHAN ALAM
SKS
: 2
DOSEN
: Dr. Syamsurizal, M.Si
WAKTU
: 22-29
Desember 2012
PETUNJUK : Ujian ini open book. Tapi tidak
diizinkan mencontek, bilamana ditemukan, maka anda dinyatakan GAGAL. Jawaban
anda diposting di bolg masing-masing.
NAMA : FITRI WAHYUNING
NIM : RRA1C110029
NAMA : FITRI WAHYUNING
NIM : RRA1C110029
1. Jelaskan
dalam jalur biosintesis triterpenoid, identifikasilah faktor-faktor penting
yang sangat menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak.
Jawab :
Triterpenoid merupakan senyawa yang memiliki biosintesis turunan dari
C-30 asiklik, yaitu skualena, dan
kerangka karbonya berasal dari enam satuan (unit) isoprene.
Pembentukan isopren aktif berasal dari asam asetat melalui
asam mevalonat, gabungan kombinasi bagian isoprene tersebut yaitu kepala –
ekor, kepala – kepala, ekor – ekor, kepala – ketiak dan seterusnya. Gabungan
ekor dengan ekor dari unit C-15 atau
C-20 akan menghasilkan triterpenoid.
Proses
biosintesis prinsipnya merupakan proses siklisasi dari skualen.
Triterpenoid
terdiri dari kerangka dengan 3 siklik 6 yang bergabung dengan siklik 5 atau
berupa 4 siklik 6 yang mempunyai gugus fungsi pada siklik tertentu.
Faktor-faktor penting yang sangat
menentukan dihasilkannya triterpenoid dalam kuantitas yang banyak, yaitu :
Dalam proses biosentesis, yang
sangat berperan untuk menghasilkan triterpenoid yaitu jalur yang digunakan /
proses yang berlangsung, enzim yang berperan, keadaan kondisinya atau
temperature.
Pada
proses pemisahan senyawa triterpenoid dilakukan dengan metode isolasi tertentu
misalnya dengan ekstraksi maserasi dan uji senyawanya, hal itu dapat dilihat
dari:
a. Senyawa yang akan diisolasi, disini
kita harus mengetahui sifat sampel yang mengandung senyawa triterpenoid apakah
polar atau nonpolar, basa atau asam.
b. Pelarut, bagaimana sifat atau
keadaan pelarut yang akan digunakan dan apakah bereaksi dengan sampel yang
digunakan.
c. Kondisi , saat melakukan pemisahan
bagaimana keadaan kondisi disekitar kita.
d. Saat melakukan uji identifikasi
senyawa triterpenoid bagaimana sifat senyawa peraksi yang digunakan untuk mengidentifikasi.
e. Dan dari semuanya berapa banyak
sampel, pelarut, atau senyawa yang digunakan juga berpengaruh untuk menentukan
hasil senyawa triterpenoid tersebut.
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.
Jawab :
Penentuan
struktur flavonoid, kekhasan signal dan intensitas serapan
hasil isolasi dapat diidentifikasi dengan spektroskopi, untuk penentuan senyawa
organiknya, dapat dilakukan :
a. Spectrum
IR, untuk menentukan serta mengidentifikasi gugus fungsi yang terdapat pada
senyawa flavonoid, yang mana gugus fungsi dari senyawa akan dapat ditentukan
berdasarkan ikatan dari tiap atom.
b. Spectrum
NMR, untuk mengetahui posisi atom-atom karbon yang mempunyai proton atau tanpa
proton.
Misalnya :
a.
Identifikasi senyawa 2-geranil-2’,4’,3,4-tetrahidroksidihidrokalkon
pada daun sukun.
Terdiri
dari 25 atom karbon, satu karbon karbonil konjugasi C=O :204,1 ppm , 16 karbon
sp2 : 4 =C-O- (oksiaril), 5 =C (kuarterner) dan 7 =CH (metin aromatic/alkena)
dan 8 karbon sp3 : 5 C-metilen dan 3 C-metil.
Adanya
sinyal pada gugus –OH : 12, 85 ppm terkelasi dengan gugus –C=O, dua sinyal
triplet dari dua gugus metilen pada 3,11 dan 2, 97 ppm untuk dua gugus
metilen-α dan –β dari dihidrokalkon, dan sejumlah sinyal yang sesuai dengan
satu unit geranil (sinyal-sinyal pada 5,
17, 5,02, 3,40, 2,08 , 2,06, 1,79, 1,66, 1,57 ppm).
Analisis sinyal-sinyal di daerah aromatic menunjukkan adanya unit 1,2,3,4-tetrasubtitusi
benzene (6,71 dan 6,65 ppm) dan gugus 2,4-dihidroksibenzoil (7,58 6,37 dan 6,35
ppm).
Sedangkan
spectrum IR pada senyawa ini menunjukkan adanya gugus fungsi hidroksi (v.
maksimal 3401 cm-1, alkil (v. maksimal 2923 dan 2855 cm-1), karbonil
terkonjugasi (v.maksimal 1633 cm-1) dan aromatic (1496 cm-1).
b. Hasil
isolate senyawa flavonoid pada terong pirus.
Dari
gambar diatas penentuan spectrum IR pada senyawa flavonoid yaitu serapan daerah
gelombang bilangan gelombang gugus –OH :3440 cm-1, gugus C=O : 1709 cm-1, gugus
C=C : 1611 cm -1, dan gugus C-O eter :1285 cm-1.
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.
Jawab :
Senyawa
alkaloid bersifat basa, memiliki atom N. Kebasaan alkaloid menyebabkan senyawa
tersebut sangat mudah mengalami dekomposisi, terutama oleh panas dan sinar
dengan adanya oksigen. Hasil dari reaksinya sering berupa N-oksida. Dekomposisi
alkaloid selama atau setelah isolasi dapat menimbulkan berbagai persoalan jika
penyimpanan berlangsung dalam waktu yang lama. Pembentukan garam dengan senyawa
organik (tartarat, sitrat) atau anorganik (asam hidroklorida atau sulfat) sering
mencegah dekomposisi. Itulah sebabnya dalam alkaloid bentuk garamnya. Jadi, sebelum dilarutkan dengan pelarut,
kadang-kadang alkaloid ditambahkan terlebih dahulu dengan senyawa NaHCO3 untuk
membentuk garam. Berdasarkan bentuk basa dan garam-nya / Pengocokan, alkaloid
sebagai basanya tidak larut dalam air, sebagai garamnya larut baik dalam air.
Sebaiknya pelarut yang digunakan adalah pelarut organik : eter dan kloroform.
Pengocokan dilakukan pada pH : 2, 7, 10 dan 14. Sebelum pengocokan, larutan
harus dibasakan dulu, biasanya menggunakan natrium hidroksida, amonia pekat,
kadang-kadang digunakan natrium karbonat dan kalsium hidroksida. Larutan dalam air yang bersifat asam dan
mengandung alkaloid dapat dibasakan dan alkaloid diekstaksi dengan pelarut organik
, sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut dalam air tertinggal dalam
air.
Penggunaan
reagen untuk pelarut sampel yang digunakan untuk memisahkan senyawa alkaloid,
tergantung kandungan sampelnya dan
memperhatikann pelarut yang akan digunakan, salah satunya dapat menarik dengan
menggunakan pelarut organic berdasarkan azas keller, yaitu alkaloid
dilihat pada pH tertentu dengan pelarut
organic.
Pada
azas ini pH yang digunakan harus lebih kuat dari alkaloid yang akan kita
pisahkan dari garamnya, dan basa yang digunakan tidak boleh terlalu kuat, dan
setelah bebas alkaloid dipisahkan dari garamnya menggunakan pelarut organic,
seperti kloroform, diklorometana, eter. Kita juga dapat memisahkan alkaloid
dengan pemurnian pertukaran ion, menyekat melalui kromatografi.
Sebelum
kita melakukan isolasi pada senyawa alkaloid, kita harus tahu sampel yang
digunakan terdapat kandungan alkaloid.
Penggunaan
reagen pada isolasi alkaloid, jika sebagian besar senyawa alkaloid bersifat
larutan netral atau sedikit asam diendapkan oleh :
•
Reagen Mayer (potassium mercuric iodide
Sol.)
•
Reagen Wagner (sol. of iodine in
potassium iodide) menghasilkan merah
kecoklatan
•
Sol.Tannic acid
•
Reagen Hages (saturated sol of picric
acid) menghasilkan warna kuning
•
Reagen Dragendorff (sol of potassium
bismuth iodide) menghasilkan warna merah
kecoklatan , endapan dlm bentuk amorf atau Kristal
•
Jika ekstrak dipekatkan hingga volumenya
berkurang dan alkaloid diekstraksi dengan pelarut organik suasana basa dan
dicuci dg asam encer (ex: as.tatrat) maka larutan terakhir akan bebas protein dan siap dilakukan uji
alkaloid.
Misalnya
:
1. Pemisahan
senyawa kafein dari teh menggunakan pelarut diklorometana yang bersifat
nonpolar dan berfungsi untuk mengikat kafein yang berbentuk garam setelah penambahan
NaHCO3 dengan bantuan pemanasan. Digunakan diklorometana disini karena
kepolaran kafein hampir sama dengan kepolaran dari pelarut diklorometana.
2. Pemisahan
senyawa nikotin yang bersifat basa lemah dari daun tembakau menggunakan methanol
yang bersifat polar, dan kemudian diasamkan dengan asam kuat. Setelah itu baru diidentifikasi
alkaloid dengan KLT.
3. Isolasi
senyawa alkaloid pada daun jambu keling menggunakan pelarut kloroform yang
bersifat nonpolar kemudian dikromatografi dengan fase gerak menggunakan
methanol yang bersifat polar untuk menaikkan tingkat kepolarannya. Dan setelah
itu diuji identifikasi.
4. Jelaskan
keterkaitan diantara biosintesis, metode isolasi dan penentuan struktur senyawa
bahan alam . Berikan contohnya.
Jawab :
Biosintesis merupakan
proses dimana suatu senyawa itu mengalami pembentukan senyawa-senyawa baru
dengan bantuan enzim, zat pereaksinya
dan jalur yang terlibat dalam proses tersebut. Sedangkan metode isolasi
merupakan cara pemisahan suatu senyawa dari sampel yang akan diisolasi, pada
isolasi kita harus memperhatikan pelarut yang akan digunakan dan sifat sampel
yang akan diisolasi. Sedangkan penentuan struktur senyawa bahan alam merupakan cara untuk
mengidentifikasi suatu struktur dalam senyawa, dapat dilakukan dengan menggunakan hasil isolasi / isolate dari pemisahan yang sudah
dilakukan, yaitu dengan penentuan spektroskopi (IR, NMR, UV ) dan kromatografi. Jadi antara biositesis, metode isolasi dan penentuan struktur bahan alam sangat berkaitan dan tidak dapat dipisahkan, jika kita ingin menentukan struktur suatu senyawa kita harus menggunakan hasil isolat senyaa tersebut. Dan untuk mendapatkan hasil isolat kita harus mengetahui kandungan senyawa yang ada pada sampel yang akan digunakan.
Misalnya, senyawa flavonoid. Proses biosintesis dapat
dilakukan dengan jalur shikimat dan maloat yang nantinya akan terbentuk senyawa
isoflavon, quarcetin dll.
Metode isolasi senyawa
quarcetin dapat diekstraksi dari tanaman Tanacetum balsamita L, sampel yang
diambil diektraksi dengan pelarut methanol kemudian hasil ekstrat diekstraksi
lagi menggunakan pelarut n heksana, CH2Cl, CHCL3. Kemudian hasil fraksi n
heksana, CH2Cl2, CHCL3 diidentifikasi dengan menggunakan metode KLT, UV dan NMR
didapat struktur quarcetin.
Hasil isolate bercak
yang diperoleh dideteksi dengan lampu UV didapat pita serapan spectrum isolate
terjadi pada panjang gelombang 260 nm pada pita 1 dan 380 nm pada pita 2 yang
spesifik untuk kelompok flavonol.
Dan dengan penambahan
HCl penentuan spectrum H-NMRmendukung
struktur flavonol dan menunjukkan adanya protn H-6, H-8, H-2, H-5 dan proton
H-6.
