KARBOHIDRAT

Rumus : Cn(H2O)nPenting untuk hidup, terdapat dalam sel

hidupmakanan : gula amylumselulosa : kayu, kertas, kapasmodifikasi : coating sel hidupgentamisin : obat

Karbohidrat disintesis dari tanaman selama fotosintesis. Melalui proses yg kompleks, sinar matahari mengubah CO2 dari udara dan H2O dari dalam tanah glukosa

Karbohidrat murni

Klasifikasi KarbohidratKarbohidrat dapat digolongkan menjadi

1. Monosakarida karbodidrat yg tdk dapat dihidrolisalagi menjadi KH lain yg lebih sederhanaGol. KH ini dapat dibagi lagi dalam golongan2 menurut jumlah atom C yg terdapat dalam molekul dan gugus fungsional (aldehid atau keton) yg terdapat dalam KH tsb. Contoh aldo triosa aldo = aldehidtriosa = memiliki 3 atom C

2. Oligosakarida KH yg pd hidrolisis akan

menghasilkan 2 – 10 senyawa KH yg sederhana2 disakarida sukrosa, maltosa3 trisakarida raffinosa

3. Polisakarida

KH yg jika dihidrolisis akan menghasilkan banyak molekul monosakarida terutama heksosa dan pentosa

Monosakarida dapat diklasifikasikan menjadi 2 kelompok besar :1. Aldosa2. Ketosa

Konfigurasi Monosakarida (Proyeksi Fischer)Atom karbon tetrahedral digambarkan oleh

Fischer sebagai 2 garis tegak lurus. Garis yg horizontal ikatan yg diposisikan mendekati pengamat, sdgkan garis vertikal ikatan yg diposisikan menjauhi pengamat

Glukosa, fruktosa dan hampir semua monosakarida alam konfigurasi D pada atom C-chiral omor terbesar atau pd atom C-chiral paling jauh dari gugus karbonil

Pada proyeksi fischer gula alam gugus hidroksi pd c-chiral paling bawah, letaknya di sebelah kanan

Pd KH notasi D at L tdk menyatakan arah polarisasi cahaya oleh gula tsb. Tetapi hanya arah gugus –OH pd c-chiral paling bawah

gula-D dapat dextrorotary at levorotary. Pd gula-L gugus –OH c-chiral paling bawah pd proyeksi fischer arak ke kiri

Banyaknya konfigurasi jumlah c-chiralAldpentosa 3 c-chiral 23 enantiomer 4D dan

4LAldohexosa 4 c-chiral 24 enantiomer 8D dan

8L

Konversi proyeksi fischer haworthPembentukan struktur siklik reaksi esterifikasi

intramolekul antaraGugus karbonil pd C1 (baik aldopentosa maupun

aldoheksosa) dg gugus hidroksil pd C4 at C5(untuk aldoheksosa) akan terbentuk cincin ke-6

Gugus karbonil pd C2 ketoheksosa dg gugus hidroksil pd C5 akan terbentuk cincin ke-5

Konversi proyeksi fischer haworth pd D-Glukosa

Konfigurasi absolut

Setelah monosakarida berbentuk siklik menentukan konfigurasi absolut berdasarkan aturan CIP (Cahn-Ingold-Prelog prioryty rules) apakah R/S◦D = R◦L = S

◦Atom karbon pd C-chiral 5 penentu konfigurasi monosakarida bentuk siklik

◦Gugus hidroksil pd C-chiral-1 (aldosa) at C-chiral-2 (ketosa) juga merupakan pusat atom karbon stereogenik baru

Disebut :◦ β -OH pd posisi 1 at 2 berada diatas

bidang◦ α -OH pd posisi 1 at 2 berada di bawah

didang◦ Atom C anomer

β, atau α-D-glukopiranosa; β, atau α-D-fruktopiranosa

Mutarotasi

Jika sampel α-D-Glukosa murni atau β-D-Glukosa murni dilarutkan dalam air jarak antar molekul cukup renggang gerak gugus/atom di dalam molekul kesetimbangan ke dalam bentuk rantai terbukanya berupa proyeksi Fischer. Pd saat rantai terbuka tsb tertutup kembali atom C1 (C anomer) akan lebih banyak terbentuk gugus hidroksil pada posisi β rotasi optik perlahan – lahan berubah jadi +52,6˚.α dari +112,2 ˚ turun +52,6˚β dari + 18,7 ˚ naik +52,6˚

Perubahan sudut putar optis spesifik pada monosakarida yang menyertai pergeseran kesetimbangan mutarotasi

Bila suatu KH mempunyai perbedaan konfigurasi gugus hidroksil pada posisi atom C-anomer atau bentuk O-alkil anomer

Proses yg menyebabkan terjadinya perubahan konfigurasi gugus hidroksil atau bentuk O-alkil pada posisi atom C-anomer anomeri

Monosakarida yg mempunyai gugus aldehid, baik yg berbentuk rantai terbuka (proyeksi Fischer) maupun bentuk struktur Haworth (berbentuk hemiasetal) gula pereduksi gugus aldehid akan teroksidasi oleh reduktor karboksilat

Reaksi – reaksi Monosakaridaa. Reaksi oksidasi dg Br2/H2O

(hanya untuk aldosa) asam karboksilat

b. Reaksi dg Fehling dan Tollens

C. Reaksi dg HNO3 bikarboksilat

d. Reaksi oksidasi dg HIO4 (pemutusan ikatan C-C diol pada aldosa/ketosa)

e. Reaksi Reduksi

Senyawa monosakarida baik aldosa maupun ketosa dapat direduksi dg NaBH4 (sodium tetrahydroboride) alditol

f. Pembentukan Hidrazon dan Osaxon

Aldosa maupun ketosa dapat brx dg turunan amina hidrazina(NH2NH2)

Monosakarida + fenilhidrazina fenilhidrazon fenilosazon

Osazon kristal warna kuning/jingga dg t.l. yg tajam dapat dimurnikan

Mekanisme pembentukan osazon

Senyawa monosakarida jenis aldosa

G. Reaksi esterifikasi dan reaksi alkilasiSemua gugus hidroksil pada β-D-glukopiranosa dapat terasetilasi (alkilasi) karena terletak pada posisi ekuatorial yang cukup luas

h. Reaksi perpanjangan rantai ‘sintesis Killiani-Fischer’ (penambahan satu atom C)Monosakarida jenis aldosa jka

direaksikan dg HCN sianohidrin, dihidrolisis p+han 1 atom C

Atom C1 dari aldosa C2

i. Reaksi pemendekan rantai (pengurangan satu atom C)