STRUKTUR SIKLIK MONOSAKARIDA KELOMPOK VI ATIK RAKHMAWATI LISNA JULIANA NIKEN MAHARANINGSIH NUR HABIBAH RAHMAT WAHYUDI

Monosakarida (CH2O)n 3 ≤ n ≤ 6 Monosakarida merupakan golongan karbohidrat paling sederhana karena hanya memiliki 3-6 atom karbon dalam molekulnya (CH2O)n 3 ≤ n ≤ 6 Aldosa : Gugus fungsi pada ujung rantai monosakarida ALDEHID ( Gliseraldehid) Ketosa : Gugus fungsi pada ujung rantai monosakarida KETON (Dihidroksiaseton)

Siklisasi Monosakarida Glukosa mempunyai suatu gugus aldehida pada karbon 1 dan gugus hidroksi pada karbon 2,3,4,5 dan 6. Reaksi umum antara alkohol dan aldehida adalah pembentukkan O RCH + R 'OH OH RCH OR ' hemiasetal. H+ suatu hemiasetal Dalam air, glukosa dapat bereaksi intramolekuler menghasilkan hemiasetal siklik. Baik hemiasetal cincin lima-anggota (digunakan gugus hidroksil pada karbon 4) atau hemiasetal cincin enam-anggota (digunakan gugus hidroksil pada karbon 5) dapat terbentuk. Monosakarida dapat membentuk struktur siklik karena dalam molekulnya terdapat atom C, karbonil, hidroksil, gugus hidroksil, gugus aldehid dan gugus keton.

H 1 karbon 4 karbon 5 5C Sepasang diastereomer Aldehida rantai terbuka H H karbon 4 H HO CH2OH OH C O Aldehida rantai terbuka CHO OH H OH OH H OH OH H OH C O karbon 5 atau 5C Sepasang diastereomer H 1

PENTOFURANOSA Furanosa yaitu suatu monosakarida dalam bentuk hemiasetal cincin 5 anggota, diambil dari nama “furan”, senyawa heterosikel oksigen 5 anggota. (Fessenden hal. 326) Contoh karbohidrat yang dapat bersiklisasi menjadi furanosa adalah Ribosa (Fessenden hal. 330) Karena memiliki 5 atom C dalam siklik furanosa, maka senyawa ini dapat digolongkan dalam kelas Pentofuranosa

PENTOPIRANOSA Piranosa atau disebut "cincin piranosa“ yaitu monosakarida dalam bentuk cincin 6 anggota, diambil dari kata “piran”. (Fessenden hal. 326) Contoh karbohidrat yang dapat bersiklisasi menjadi piranosa adalah Ribosa (Fessenden hal. 330) Karena memiliki 5 atom C utama dalam siklik piranosa, maka senyawa ini dapat digolongkan dalam kelas Pentopiranosa.

Proyeksi Fischer Emil Fischer (1852-1919)  menjelaskan kimia ruang (stereokimia) dan rumus srtuktur karbohidrat, menggunakan rumus proyeksi untuk menuliskan rumus struktur karbohidrat konfigurasi (R) dan (S) dari karbon chiral rantai karbon digambarkan secara vertical (tegak) dengan gugusan aldehid atau keton berada pada puncak dari rumus. Di alam lebih banyak ditemukan monosakarida yang berisomer D

Proyeksi Fischer C nomor dua pada gliseraldehid berbentuk chiral  gliseraldehid berbentuk sepasang enansiomer. Enansiomer ini dinamakan (R)-2,3 dihidroksipropanal dan (S)-2,3 dihidroksipropanal. Biasanya senyawa ini ditunjukkan dengan nama klasikalnya, D- gliseraldehid digambarkan dengan gugus hidroksil pada karbon chiral diproyeksikan ke kanan sedangkan dari L-gliseraldehid digambarkan dengan gugus hidroksil diproyeksikan kekiri

Proyeksi Haworth Sir Walter Norman Haworth (1883-1950)  pada molekul glukosa, kelima atom karbon yang pertama dengan atom oksigen dapat membentuk cincin segienam. penulisan rumus struktur karbohidrat sebagai bentuk cincin furan dan piran.

Proyeksi Haworth Proyeksi Fischer Gugus hidroksil disebelah kanan pada proyeksi Fischer terletak dibawah pada proyeksi Haworth (dan sebaliknya,gugus hidroksil disebelah kiri pada proyeksi fischer terletak diatas pada proyeksi Haworth) Untuk gula D,gugus –CH2OH ujung terletak diatas pada proyeksi Haworth;sedangkan untuk gula D pada proyeksi fischer letaknya dibawah.

Konformasi Monosakarida Cincin piranosa beranggotakan enam karbon tidak merupakan bidang datar, seperti ditunjukkan oleh proyeksi Haworth. Pada kebanyakan gula, cincin ini berada dalam konformasi kursi, tetapi pada beberapa gula cincin tersebut berada dalam bentuk kapal. Bentuk-bentuk ini digambarkan oleh rumus konformasi. Konformasi dimensi spesifik gula sederhana 6 karbon penting dalam menentukan sifat biologis dan fungsi beberapa polisakarida.

Konformasi Monosakarida CH2OH CH2OH O O OH () OH * OH * Struktur Haworth OH OH () OH H OH OH Konformasi kursi HOH2C HOH2C O O HO HO HO * HO * OH  OH ( e ) OH OH () H ( a )

Anomer O OH Monosakarida memiliki (akibat reaksi siklisasi) perbedaan dalam konfigurasi pada karbon 1 Dalam rumus Haworth untuk suatu D-glukosa, struktur dimana OH anomerik diproyeksikan ke bawah (cis- terhadap CH2OH ujung) disebut α- anomer. OH anomerik diproyeksikan ke atas (trans- terhadap CH2OH ujung) disebut β-anomer. C H2OH Ke atas = β C H2OH O O OH OH C H2OH C H OH 2 Ke bawah = α Jadi, kedua D-glukosa anomerik disebut O OH O OH α-D-glukopiranosa (atau α-D-glukosa) dan β-D-glukopiranosa (atau β -D-glukosa) OH HO OH HO OH OH

Mutarotasi Mutarotasi : perubahan serta merta yang lambat dari rotasi optis. Terjadi karena (dalam larutan) baik α- maupun β-D-glukosa mengalami suatu penyetimbangan lambat dalam bentuk rantai terbuka, dan dengan anomer lainnya. Anomer apapun yang dilarutkan, hasilnya ialah campuran kesetimbangan yang terdiri dari 64% β-D-glukosa , 36% α- D-glukosa, dan 0,02% bentuk aldehida dari glukosa. A. MUTAROTASI CH2OH CH2OH OHH OH D-glukosa (0,02%) CH2OH O O H2O H O OH 2 C O HO OH OH HO HO OH OH  D-glukosa (36 %) OH  D-glukosa (64%)

CH2OH O CH2OH O HOOH ekuatorial aksial OH HO HO HO β-D-glukosa > α- D-glukosa karena β-D-glukosa lebih stabil. Pada β-anomer memiliki gugus hidroksil pada karbon 1 pada posisi ekuatorial, sedang pada α-anomer pada posisi aksial. ekuatorial CH2OH O CH2OH O aksial OH HO HO HOOH HO β-D-glukosa α- D-glukosa