turunan asam karboksilat

ASAM KARBOKSILAT
Senyawa yang mempunyai satu gugus karbonil yang berikatan dengan satu gugus
hidroksil yang disebut dengan “gugus karboksil” (karbonil + hidroksil).
O
R
C
OH
Tata nama :
A. IUPAC
1. Dimulai dengan asam + rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus
karboksilat (CO2H) + akhiran oat.
Contoh :
O
H
O
O
C
CH3
OH
CH3
C
CH2
C
OH
OH
asam butanoat
asam etanoat
asam metanoat
CH3
O
CH3
CH2
CH
CH2
H3C
C
C
OH
CH3
O
C
CH3
O
CH3
OH
CH
CH2
C
OH
OH
2. Jika mengandung rantai cabang, maka atom C dari gugus karboksilat dengan
rantai terpanjang diberi nomor 1
Contoh :
CH3
5
CH2
CH
3
CH3
4
CH2
2
5
CH3
COOH
1
4
CH
OH
3
CH2
2
CH
1
COOH
CH3
asam 4 - hidroksil - 2 - metil pentanoat
asam 3 - metil pentanoat
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.
O
O
C
CH2
HO
HO
asam propandioat (asam malonat)
C
OH
O
O
C
C
asam etandioat (asam oksalat)
OH
O
HO
C
O
CH2
CH2
CH2
CH2
C
1
OH asam heksandioat (asam adipat)
B. TRIVIAL
1. Tidak mempunyai sistematika
O
H
asam formiat
C
OH
O
CH3
CH2
CH2
C
OH
asam butirat
2. Letak susbtituen dinyatakan dengan , , ,  dan seterusnya




CH3
5
CH2
4
CH2
3
CH2
2
O
C
1
OH
Cl
CH3

CH
COOH

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
CH3
COOH
CH
COOH
CH3
asam etil karboksilat
asam isopropil karboksilat
Sifat-sifat asam karboksilat

Asam karboksilat mempunyai 3 ikatan kovalen polar  senyawa polar

O
+

C+ 
H

H3C
O
2

Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen melalui gugus
C

O dan O
+

O
CH3
C
H
H
C
O
H
+
O
C
CH3
O-


ikatan hidrogen yang terbentuk > ikatan hidrogen pada alkohol  titik didih asam
karboksilat > titik didih alkohol yang Mr sama
O
CH3
CH2
C
OH
CH3
>
CH2
td

CH2
CH2
OH
td
Asam karboksilat mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air  mudah larut
dalam air.
O
R
C
OH
rantai C non polar
gugus polar
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
O
O
CH3
CH2
C
CH3
OH
C
+
O- + H

[CH 3CO2 ] [ H  ]
Ka 
1.8 x 105
[CH 3CO2 H ]

Dibanding dengan alkohol, Ka asam karboksilat lebih besar karena asam
karboksilat dapat beresonansi
CH3
CH2
tidak dapat beresonansi
O
alkohol
O
CH3
C
O
O
CH3
asam karboksilat
3
C
O

Asam karboksilat dapat bereaksi dengan basa (NaOH) membentuk garam
karboksilat
O
1
C
O
OH + NaOH
-
C
+
O Na + H 2O
asam benzoat
O
2
CH3
C
O
OH + Na 2 CO 3
CH3
C
-
O Na
+
+ H 2CO3
Na - asetat
asam asetat
CO2
H2O
Beri nama garam karboksilat !
O
( CH3CH2C
O
O- ) Ca2+
Cl
2
CH3
CH
O- + NH4+
C
COOH
CH3
PEMBUATAN ASAM KARBOKSILAT
Asam karboksilat dapat disintesis atau dibuat melalui beberapa cara :
1. Oksidasi alkohol primer dan aldehida
CH3
CH3
CH2
CH2
CH2
CH2
H+
OH + K2Cr2O7
CH2
OH + KMnO 4
H+
CH2
CH3
C
OH
CH2
CH2
oksidator
kuat
alkohol
O
CH2
O
CH3
CH
OH
aldehida
OH
NH 4OH
+ Ag (NH3)2+
C
H
COOH
O
CH2
OH
oksidator
lemah
4
CH
OH
C
OH
2. Oksidasi alkena RCH  HR dan R2C  CHR
O
H3C
H
C
C
CH2
Oks
CH3
H 3C
C
H3C
H2C
H2C
HO
O
C
CH2
CH3
H 3C
H2
C
H2
C
Oks
CH
H2C
CH
C
H2
H2C
COOH
COOH
C
H2
asam adipat
sikloheksena
3. Oksidasi gugus alkil pada cincin benzena
Cl
Cl
CH2
CH2
COOH
CH3
-
OH
+ KMnO4
CH
COOH
CH3
CH3
seberapa panjangpun gugus alkil, akan didegradasi menjadi gugus karboksilat
benzoat.
4. Reaksi Grignard
BEBERAPA REAKSI ASAM KARBOKSILAT
1. Reduksi
O
R
katalis
+ 2 H2
C
D
OH
R C
OH + H 2O
asam karboksilat
O
CH3
O
C
CH2
OH
C
OH + H 2
Pt
O
25 c
asam 3 - keto butanoat
OH
+ LiAlH4
CH2
C
OH
asam 3 - hidroksi butanoat
O
C
CH3 CH
O
H2C
OH
H2O
CH3
CH3
5
2. Dekarboksilasi asam  - keton dan  - dikarboksilat.
Reaksi dekarboksilasi ini khusus hanya terjadi pada asam karboksilat yang
mempunyai gugus  - keton
O
H 3C
C
O
O
H2
C C
CH3
C
CH3 + CO 2
OH
asam 3 - ketobutanoat
aseton
Mekanisme :
H
H
O
C
H3C
O
O
C
C
 CH2

H3C
O
etanol
+ O
CH2
O
CH3
 ... ketokarboksilat
CH3
O
O
C

C
C

dekarboksilasi
OH
O
CH3
C CH3
aseton
O
CH2

CH2

OH
C
3. Asam Lemak/Hidrolisis
Lemak/minyak dihidrolisis menghasilkan asam karboksilat
6
C
O
TURUNAN ASAM KARBOKSILAT
I. Ester
II. Halida asam karboksilat
III. Anhidrida asam karboksilat
IV. Amida
V. Nitril
ESTER
Struktur :
O
R
C
OR'
Tata Nama :

Diawali dengan nama gugus alkil yang terikat pada atom oksigen.

Diikuti dengan nama asam karboksilat dengan menghilangkan kata asam.
O
O
CH3
CH3
C
C
CH3
O
O
fenil asetat
metil asetat
O
CH2
O
C
O
C
O
CH
CH3
CH3
 Polar
 Tidak larut dalam air
 Larut dalam pelarut organic polar
Misal : eter, aseton
 Mr <, berbau harum  spesifik : buah, bunga.
Etil butirat
: seperti buah nanas
Metil salisilat
: seperti gandapura
CH3
dietil butandioat
Sifat Fisik :
: seperti buah pear
CH2
C
O
Propil asetat
CH3
O
CH2
isopropil benzoat
CH2
7
Pembuatan Ester :
Ester dapat dibuat dari reaksi antara asam karboksilat dan alkohol dengan
bantuan katalis yang disebut Reaksi Esterifikasi.
O
O
+
H
CH3
CH2
C OH + OH
CH3
CH3
C O
CH2
CH3 + H2O
etil asetat
asam asetat
etanol
reversibel
Mekanisme : esterifikasi Fisher
1. Protonasi gugus karbonil
+
OH
O
CH3
+
OH + H
C
CH3
OH
OH
C
CH3
C OH
+
OH
CH3
2. Adisi gugus nukleofil
OH
CH3
C OH +
+
OH
O
CH3
CH3
H
C OH
+
O CH3
H
ion oxonium
3. Pelepasan H+  intermediet
OH
OH
CH3
C OH
+
O CH3
CH3
C
+
OH + H
O CH3
H
4. Protonasi oksigen
OH
CH3
C
+
OH + H
O CH3
CH3
OH H
+
C O
O CH3
8
H
C
OH
+
5. Pelepasan molekul air
OH
H
C
O
CH3
+
OH
H
H
OH + CH3
C
+
CH3
O CH3
O CH3
OH
C
O CH3
OH
CH3
C
+
6. Pelepasan H+  ester
+
OH
CH3
O
CH3
C
+
OCH3 + H
C
Ester
O CH3
Tulis reaksi yang terbentuk dan beri namanya
a. CH3CH2COOH + CH3CH2OH 
COOH +
CH3OH
b.
O
c. CH3
C
CH2
CH2
COOH + CH3 CH CH2
OH
CH3
Beberapa Reaksi Ester :
1. Reduksi
O
O CH2 CH3
C
OH
CH2
LiAlH 4
+ CH3 CH2 OH
H2O
etil benzoat
benzil alkohol
etanol
2. Hidrolisis
hidrolisis
Ester
H+
asam karboksilat + alkohol
O
CH3
C
O
CH2 CH3 + H2O
CH3
9
COOH + CH3 CH2 OH
OCH3
3. Ammonolisis
Reaksi antara ester dengan ammonia menghasilkan suatu amida disebut
Amonolisis. Reaksi ammonolisis tidak memerlukan katalis.
O
OH
CH3
OCH2CH3 + NH3
CH3C
OCH2CH3
C
NH 2
intermediet
O
C
CH3
+ CH3CH2OH
NH 2
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.
H+
O
CH3
C
OCH3
+ CH3 CH2 OH
etanol
metil asetat
O
C
CH3
OCH2CH3
+ CH3 OH
metanol
etil asetat
5. Reaksi dengan Grignard
Reaksi bereaksi dengan 2 molekul reagen Grignard menghasilkan alkohol.
OH
O
CH3
C
OCH3
CH3
+ 2CH3 CH2 MgBr
C
CH2CH3
CH2CH3
alkohol 3o
“ Khusus untuk esterformiat “  alkohol 2
OH
O
H C
OCH3
CH
+ 2CH3 CH2 MgBr
CH2CH3
CH2CH3
alkohol 20
10
AMIDA
Struktur :
O
C
R
NH2
Tata Nama :

Dinamai sesuai dengan nama asam karboksilatnya dikurangi akhiran oat dan
diganti dengan amida.
O
C
O
CH3
C
NH 2
NH 2
asetamida
benzamida
O
O
CH3
CH
CH2
C
CH3
NH 2
CH3
3-metil butanamida

CH2 CH2
C
NH 2
butanamida
Jika pada atom N tersubstitusi gugus alkil, maka substituent alkil ditunjukkan
dengan memberi awalan N dimana alkil tersebut terikat.
O
H
C
O
N
CH3
CH3
CH2 C
C
NH
CH3
N, N - dimetilformamida
N - fenil propanamida
Beri nama beberapa senyawa amida ini !
O
O
A. CH3
C
C
C.
N
NH 2
OH
H
O
O
B.
CH3 (CH2 )4 C
C
D.
NH 2
N
CH3
CH2CH3
Sifat-sifat Fisik Amida
-
d
O
CH3
 Polar
-
d
+
d
C+ N H
d
+
Hd
11
 Mudah larut di dalam air karena dengan adanya gugus C=O dan N-H
memungkinkan terbentuknya ikatan hidrogen.
O
CH3
C
N
H
Hd
+
ikatan hidrogen antara gugus-gugus amida
dO H
CH3
C
N
H
 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
O
O
CH3 + 2 NH3
CH3
asetat anhidrida
C
O
NH 2 + CH3
C
O- NH 4+
asetamida
2. Reaksi ester dengan ammonia
O
CH3
O
OCH2CH3 + NH3
C
CH3
etil asetat
C
NH 2 + CH3CH2OH
asetamida etanol
3. Reaksi klorida asam dengan ammonia
O
CH3
C
O
Cl + 2 NH3
CH3
NH 2 + NH 4+Cl-
C
asetamida
asetil klorida
4. Pemanasan garam ammonium karboksilat
O
CH3
C
O
O- NH4+
ammonium asetat
D
CH3
C
NH 2 + H2O
asetamida
Hidrolisis amida :
Amida sangat kuat/tahan terhadap hidrolisis. Tetapi dengan adanya asam atau
basa pekat, hidrolisis dapat terjadi menghasilkan asam karboksilat.
O
O
C
NH 2 + H2O
35% HCl
refluks
12
C
OH + NH 4Cl
HALIDA ASAM KARBOKSILAT
Struktur :
O
R
C
hal
hal : Cl, Br, I
Tata Nama :
 Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan mengganti akhiran at
dengan il.
O
CH3
C
O
C
Cl
asetil klorida
benzoil bromida
O
O
CH
CH3
Br
C
C
Cl
Br
OH
CH3
Pembuatan klorida asam karboksilat :
Klorida asam karboksilat umumnya dibuat dengan reaksi antara asam
karboksilat dengan tionil klorida atau fosfor pentaklorida.
O
CH3
O
OH + Cl
C
asam asetat
S
Cl
CH3
tionil klorida
C
Cl
+
HCl + SO2
asetil klorida
O
O
C
C
Cl + POCl3 + HCl
OH + PCl5
benzoil klorida
asam benzoat
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.
O
O
CH3
C
Cl
asetil klorida
+ H2O
CH3
C
asam asetat
13
OH + HCl
2. Reaksi dengan Alkohol
Klorida asam karboksilat bereaksi dengan alcohol atau fenol membentuk ester
dengan katalis basa organik.
CH3
O
CH3
C
Cl
+ CH3
C
CH3
O
piridin
OH
CH3
O
C
C
CH3
CH3 + HCl
CH3
3. Reaksi dengan Ammonia atau Amina
O
O
CH3
Cl + 2NH3
C
CH3
C
NH2 + NH4Cl
asetamida
O
C
O
Cl
C
Cl
NHCH3
+ 2CH3NH2
+
+ CH3NH3 Cl
N-metil benzamida
14
-
ANHIDRIDA ASAM KARBOKSILAT
Struktur :
O
R' C
O
R' C
O
Tata Nama :
 Dinamakan sesuai dengan nama asam karboksilat dengan menambah akhiran
anhidrida
O
CH3
C
O
O
C
O
CH3
CH3
CH2
O
O
C
C
CH3
CH2
propanol anhidrida
asetat 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.
O
CH3
C
O
O
O
C
CH3 + H2O
CH3
C
O
OH + OH
C
CH3
asam asetat
asetat anhidrida
2. Reaksi dengan Alkohol
Reaksi anhidrida asam dengan alkohol menghasilkan ester dan asam
karboksilat.
O
CH3
C
O
O
C
O
CH3 + CH3OH
CH3
metanol
asetat anhidrida
C
O
OCH3 + CH3
metil asetat
OH
O
CO2H
+ CH3
C
O
O
C
CH3
asam salisilat
15
?
C
OH
asam asetat
3. Reaksi dengan Ammonia
Anhidrida bereaksi dengan ammonia (sangat cepat) menghasilkan suatu amida
dan satu garam karboksilat.
O
CH3
C
OH
O
O
C
CH3
CH3
+ 2 NH3
C
O
O
CH3
C
NH2
O
CH3
C
asetamida
16
O
NH2
+ CH3
C
-
O NH4
ammonium asetat
+
17
AMINA
Struktur :
NH3
R
H
N
R
H
H
N
R
R'
amina 2

amina 1
N
R''
R'
amina 3
Tata Nama :
 Amina alifatik sederhana dinamakan dengan gugus alkil yang terikat pada atom N
dan diberi akhiran amin.
H
CH3
CH3
CH
CH3
NH2
CH2
isobutilamin
1
CH3
N
CH
CH3
CH3
etilisopropilamin
2
CH CH3
N
CH2
CH2
CH2 CH3
trietilamin
3
 Sistem IUPAC, gugus NH2 dinamakan gugus amino
O
NH2
CH2
CH2
OH
NH2
2-amino etanol
CH2
C
CH2
OH
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
CH3
+
N CH3
-
Cl
CH3
tetrametil ammonium klorida
CH3
CH3
+
N CH3
-
OH
CH3
tetrametil ammonium hidroksida
 Senyawa yang mengandung gugus –NH2 pada cincin benzena dinamakan sebagai
derivat anilin.
18
NH2
NH2
NH2
CH3
O CH3
p-metoksianilin
(p-anisidin)
anilin
o-metilanilin
(o-touidin)
 Senyawa siklis dimana satu atom C atau lebih diganti dengan atom nitrogen, diberi
nama khusus sebagai heterosiklik amin.
N
N
N
H
H
CH3
piperidin
2
pirrolidin
2
N-metilpirrolidin
3
N
N
N
N
piridin
pirimidin
N
N
H
pirrol
H
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)
H
NH3 + CH3Cl
CH3
N
-
H Cl
H
metilammonium klorida
CH3NH3+ + NH3
CH3NH2 + NH4+
metil amin
2. Reduksi gugus nitro
19
Amina aromatis dibuat dari reduksi nitro aromatis. Biasanya digunakan
Fe/uap, Zn/HCl atau gas H2/Pt atau Ni.
NO2
NH2
+ 3 Zn + 6HCl
+ 3 ZnCl2 + 2 H2O
Cl
Cl
NH2
NO2
+ 3 H2
Pt/Ni
+ 2 H2O
CO2H
CO2H
asam p-aminobenzoat
3. Reduksi Amida
Amina 1, 2, dan 3 (alifatis) dibuat dengan cara mereduksi senyawa amida
dengan katalis logam atau LiAlH4.
O
CH3CH2 C
NH2
LiAlH 4
CH3CH2CH2NH2
H2O
propilamin
O
O
NH2
C
(CH2)4
C
NH2
+ 4H2
NH2CH2
(CH2)4
CH2NH2
1, 6 heksadiamin
20
Beberapa Reaksi Amina :
1. Kebasaan Amina
 Semua amina 1, 2, 3 bersifat basa lemah seperti ammonia. Di dalam larutan
air, amina bersifat basa.

NH 4  OH 
NH 3  H 2O
CH 3 NH 3  OH 
CH 3 NH 2  2 H 2O
Kb 
[CH 3 NH 3 ] [OH  ]
 44.104
[CH 3 NH 2 ]
 Amina aromatis seperti anilin mempunyai sifat basa < amina alifatik karena
bentuk struktur dari amina aromatis distabilkan oleh cincin benzena yang
mampu beresonansi
+ OH-
+ H2O
+
NH 2
NH 3
tak beresonansi
+ OH-
+ H2O
+
NH 2
+
NH 3
NH2
resonansi
2. Reaksi dengan derivate asam karboksilat
Reaksi antara amina 1 dan 2 dengan ester, klorida asam, anhidrida asam
menghasilkan amida.
O
CH3
O
C
OC2H5
+ CH3NH2
CH3
C
NH CH3
+ C2H5OH
N - metilasetamida
NH2
O
CH3
C
+
Cl
O
CH3
C
NH
+ HCl
N - fenilasetamida
O
CH3
C
O
O
C
O
CH3 + CH3NH2
CH3
anhidrida asam
C
NH2 CH3 + CH3CO2H
N - metilasetamida
21
3. Reaksi dengan asam nitrit
Reaksi ini merupakan reaksi asam – basa menghasilkan garam ammonium, sedang
amina 2 dengan HNO2 menghasilkan nitrosamine.
CH3
CH3
N
CH3 +N
CH3 + HONO
H
O
N
O
CH3
trimetil ammonium nitrit
CH3
NH + H
O
N
O
CH3
CH3
N
N
O + H2O
CH3
N - nitrosodimetil amin
22
KARBOHIDRAT
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
O
C
H
* H
C OH
H
C
O
C
HO
OH
H
C* H
H2C
H
( D - gliserol dehid)
OH
L - gliseraldehid
b. Ketosa : monosakarida yang mengandung gugus keton
Contoh : Dihidroksiaseton
H
H
C
OH
H
C
O
C
OH
H
Proyeksi Fisher
H
Penamaan D, L monosakarida
 Monosakarida disebut D jika gugus OH- dari atom C* yang letaknya paling jauh
O
C
dari gugus
H
23
C O
atau
terletak disebelah kanan. Dan diberi nama L jika gugus
OH dari
atom C* tersebut berada disebelah kiri.
CHO
H
C * OH
*
C
OH
H
C * OH
H
CHO
O
O
OH
OH
HO
C
H
HO
C
H
HO
HO
OH
CH 2OH
CH 2OH
D-ribosa
(D-aldosa)
L-eritrosa
(L-aldosa)
 Golongan monosakarida ini (aldosa/ketosa) dan tentukan konfigurasi optiknya !
CHO
CH 2OH
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CO
HO
C
H
H
C
OH
CH 2OH
CHO
H
C
OH
HO
C
H
CH 2OH
CH 2OH
CH 2OH
CO
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH 2OH
a
c
b
d
Beberapa isomer aldosa turunan dari D – gliseraldehid
OH
CHO
OH
D - aldotriosa
H
C
OH
CH 2OH
D-gliseroldehid
24
C
H
O
H
OH
CH 2OH
O
C
D-(+)-gliseraldehida
H
H
OH
H
OH
C
HO
H
H
OH
CH 2OH
CH 2OH
D-(-)-eritrosa
D-(-)-tetrosa
CHO
CHO
H
OH
HO
H
OH
H
OH
HO
H
OH
H
OH
H
H
CH 2OH
D-(-)-ribosa
CHO
CHO
H
OH
HO
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
HO
H
H
HO
H
CH 2OH
D-(-)-arabinosa
D-(+)-xilosa
CHO
H
OH
CH 2OH
CHO
H
OH
CHO
CH 2OH
CHO
H
OH HO
H
OH HO
H
H
H
OH
H
OH HO
H
OH
H
OH
H
OH HO
H
HO
HO
H
OH
H
OH
H
OH
OH
CH 2OH
CH 2OH
H
CH 2OH
CH 2OH
D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa
Monosakarida golongan D-ketosa
CH2OH
Ketotriosa
C
O
CH2OH
Dihidroksiaseton
D-ketotreosa
D-eritrulosa
D-ketopentosa
HO
D-ribulosa
D-xilulosa
25
H
OH
CH 2OH
CHO
CHO
H
HO
OH
D-(-)-liksosa
OH HO
CH 2OH
D-(+)-alosa
H
CHO
CHO
H
H
OH HO
H
H
HO
H
H
HO
H
OH
CH 2OH
H
OH
CH 2OH
D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa
D-ketoheksosa
HO
D-psikosa
D-fruktosa
HO
HO
HO
D-sorbosa
D-tagatosa
Heksosa yang paling banyak di alam :
CHO
CH 2OH
O
C
H
CHO
H
C
OH
H
C
OH HO
HO
C
H
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
CH 2OH
D - glukosa
CH 2OH
CH 2OH
D - fruktosa
D-galaktosa
D - ketoheksosa
D - aldoheksosa
Struktur siklis Monosakarida
Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alcohol membentuk hemiasetal atau
hemiketal.
OH
O
R
C
H
+ CH3
O
H
R
Hemiasetal
O
C
OCH3
H
Aldehid
R
C
OH
R'
+ CH3
O
H
R
C
OCH3
R'
Keton
Hemiketal
26
Hemiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk jika gugus keton/aldehid dan alkohol
terdapat dalam 1 molekul.
Contoh : 4 – hidroksipentanal
CH2
CH
CH
CH2
CH
H3C
O
OH2
H3C
CH2
CH2
CH
O
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
H
O
C
H
C
HO
OH
CH
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
H
H
C
*
C
HO
C
H
C
OH
karbon anomerik
HO
C
OH
H
C
OH
HO
C
H
C
OH
O
OH
*
H
C
C
CH2OH
CH2OH
 - glukosa
o
]= + 112
O
 - glukosa
o
]= + 19
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.
27
Sifat – sifat fisik :
 - D – glukosa
 - D – glukosa
- padat  > 98C
- kristal
- 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
H
C
OH
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
O
H
C
O
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
C
OH
C
H
CH2OH
HO
C
H
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
C
CH2OH
 - D - glukosa
O
CH2OH
 - D - glukosa
proyeksi Fisher
CH2OH
CH2OH
O
O
*
OH
OH ()
OH
OH ()
OH
OH
HOH2C
*
OH
Struktur Howard
OH
Konformasi kursi
O
w
(e)
HO
HO
*
HO
OH
HOH2C
O
*
HO
w
(a)
OH ()
OH
OH ()
28
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.
CHO
HC
HO
O
OH
+ Cu2+
C
C
OH
C
OH
HO
CH2OH
C
OH
C
OH
+ Cu2O
merah bata
C
C
OH
C
OH
CH2OH
D - glukosa
Oksidasi
asam D - glukonat
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
29
COOH
CHO
C
HO
C
OH
HNO 3
C

HO
OH
C
C
OH
C
OH
C
OH
C
OH
COOH
CH2OH
asam D - glukarik
D - glukosa
Reaksi dengan Tohlen's
CHO
C
HO
COOH
OH
C
+ Ag+
C
HO
OH
+ Ag
C
C
OH
C
OH
C
OH
C
OH
CH2OH
Cermin perak
CH2OH
2. Reduksi karbonil dari monosakarida dapat direduksi menjadi alcohol dengan
beberapa pereaksi menghasilkan alditol
CH2
CHO
C
HO
C
OH
+H2
C
katalis
logam
HO
OH
OH
C
C
OH
C
OH
C
OH
C
OH
CH2OH
D - glukosa
CH2OH
D -glukitol (sorbitol)
30
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
C
H
O
H
OH
CH 2OH
O
C
D-(+)-gliseraldehida
H
H
OH
H
OH
C
HO
H
H
OH
CH 2OH
CH 2OH
D-(-)-eritrosa
D-(-)-tetrosa
CHO
CHO
H
OH
HO
H
OH
H
OH
HO
H
OH
H
OH
H
H
CH 2OH
D-(-)-ribosa
CHO
CHO
H
OH
HO
H
OH
H
H
OH
H
OH
CH 2OH
D-(+)-alosa
H
H
OH
HO
H
H
HO
H
CH 2OH
D-(-)-arabinosa
D-(+)-xilosa
CHO
H
OH
CH 2OH
CHO
CHO
CH 2OH
CHO
H
OH HO
H
OH HO
H
H
H
OH
H
OH HO
H
OH
H
OH
H
OH HO
H
HO
HO
H
OH
H
OH
H
OH
OH
CH 2OH
CH 2OH
H
CH 2OH
D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa
31
H
OH
CH 2OH
CHO
CHO
H
HO
OH
D-(-)-liksosa
OH HO
CH 2OH
H
CHO
CHO
H
H
OH HO
H
H
HO
H
H
HO
H
OH
CH 2OH
H
OH
CH 2OH
D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa