Structure Activity Relationship Flavonoid Terprenilasi

 

Baiklah pada minggu ini kami akan membahas tentang flavonoid yang mana akan dibahas pada pertemuan 9 ini. Berikut penjelasan nya terkait structure activity relationship flavonoid terprenilasi.

Sebelum kita membahas lebih jauh, disini akan dijelaskan flavonoid terlebih dahulu.  Flavonoid merupakan sekelompok bahan alami dengan struktur fenolik variabel, ditemukan dalam buah-buahan, sayuran, biji-bijian, kulit kayu, akar, batang, bunga, teh dan anggur. Produk alami ini terkenal karena efek menguntungkannya pada kesehatan dan upaya sedang dilakukan untuk mengisolasi bahan yang disebut flavonoid. Flavonoid sekarang dianggap sebagai komponen yang sangat diperlukan dalam berbagai aplikasi nutraceutical, farmasi, obat dan kosmetik. Ini dikaitkan dengan sifat antioksidan, antiinflamasi, anti-mutagenik dan antikarsinogeniknya ditambah dengan kapasitasnya untuk memodulasi fungsi enzim seluler utama.

Flavonoid dapat dibagi lagi menjadi subkelompok yang berbeda tergantung pada karbon cincin C di mana cincin B dipasang dan tingkat ketidakjenuhan dan oksidasi cincin C. Flavonoid di mana cincin B dihubungkan di posisi 3 cincin C disebut isoflavon. Yang di mana cincin B dihubungkan pada posisi 4 disebut neoflavonoid, sedangkan cincin B yang terhubung pada posisi 2 dapat dibagi lagi menjadi beberapa subkelompok berdasarkan ciri-ciri struktural cincin C. Subk elompok ini adalah: flavon, flavonol, flavanon, flavanonol, flavanol ,antosianin dan chalcones. Prenilasi ialah penambahan molekul hidrofobik kepada suatu protein atau sebatian kimia. Yang biasa diandaikan ialah kelompok prenil (3-metil-but-2-en-1-il) memudahkan pelekatan kepada membran sel.

 

Flavonoid terjadi sebagai aglikon, glikosida, dan turunan termetilasi. Struktur flavonoid dasarnya adalah aglikon. Cincin beranggota 6 yang dipadatkan dengan cincin benzena adalah α-piron (flavonol dan flavanon) atau dihidroderivatif nya (flavonol dan flavanon). Posisi substituen benzenoid membagi golongan flavonoid menjadi flavonoid (2 posisi) dan isoflavonoid (3 posisi). Flavonol berbeda dari flavanon oleh gugus hidroksil pada posisi 3 dan ikatan rangkap C2-C3 . Flavonoid sering terhidroksilasi pada posisi 3, 5, 7, 2, 3 ′, 4 ′, dan 5 ′. Metil eter dan asetil ester dari gugus alkohol diketahui terjadi di alam. 

 

 

 

1.Flavon

 

Flavon adalah salah satu subkelompok penting dari flavonoid. Flavon banyak terdapat pada daun, bunga dan buah sebagai glukosida. ber utama flavon. Luteolin, apigenin dan tangeritin termasuk dalam subkelas flavonoid ini . Kulit buah jeruk kaya akan flavon polimetoksilasi, tageretin, nobiletin dan sinensetin . Mereka memiliki ikatan rangkap antara posisi 2 dan 3 dan keton di posisi 4 cincin C. Sebagian besar flavon sayuran dan buah-buahan memiliki gugus hidroksil di posisi 5 cincin A, sedangkan hidroksilasi di posisi lain, sebagian besar di posisi 7 cincin A atau 3 'dan 4' cincin B, dapat bervariasi menurut klasifikasi taksonomi dari sayur atau buah tertentu. Flavon yang mengandung gugus metoksil atau hidroksil pada posisi 5 bila di panaskan dengan asam yodida akan mengalami demetilasi, diikuti oleh penataan ulang

 

2. Flavonol

Flavonol adalah flavonoid dengan gugus keton. Mereka adalah bahan penyusun proanthocyanin. Flavonol banyak terkandung dalam berbagai buah dan sayuran. 

Dibandingkan dengan flavon, flavonol memiliki gugus hidroksil pada posisi 3 cincin C, yang juga dapat mengalami glikosilasi. Seperti flavon, flavonol juga sangat beragam dalam pola metilasi dan hidroksilasi dan, mengingat pola glikosilasi yang berbeda, flavonol mungkin merupakan subkelompok flavonoid yang paling umum dan terbanyak dalam buah-buahan dan sayuran. Misalnya, quercetin ada di banyak makanan nabati

 

3. Flavanones

 

Flavanon adalah kelas penting lainnya yang umumnya ada di semua buah jeruk seperti jeruk, lemon, dan anggur. Flavanon, juga disebut dihidroflavon, memiliki cincin C jenuh; Oleh karena itu, tidak seperti flavon, ikatan rangkap antara posisi 2 dan 3 adalah jenuh dan inilah satu-satunya perbedaan struktural antara dua subkelompok flavonoid. Selama 15 tahun terakhir, jumlah flavanon telah meningkat secara signifikan

 

4. Isoflavonoid

 

Isoflavonoid adalah subkelompok besar flavonoid yang besar dan sangat khas. Isoflavonoid hanya menikmati distribusi terbatas di kerajaan tumbuhan dan sebagian besar ditemukan di kedelai dan tanaman polongan lainnya. Beberapa isoflavonoid juga telah dilaporkan hadir dalam mikroba. Mereka juga ditemukan memainkan peran penting sebagai prekursor untuk pengembangan phytoalexins selama interaksi mikroba tanaman . Isoflavonoid menunjukkan potensi yang luar biasa untuk melawan sejumlah penyakit. Isoflavon seperti genistein dan daidzein umumnya dianggap sebagai fito-estrogen karena aktivitas estrogeniknya pada model hewan tertentu. Szkudelska & Nogowski meninjau efek genistein yang mendorong perubahan hormonal dan metabolisme, yang dengannya mereka dapat mempengaruhi berbagai jalur penyakit

 

5. Neoflavonoid

 

Neoflavonoid adalah golongan senyawa polifenol. Sementara flavonoid memiliki tulang punggung 2-fenilkromen-4, neoflavonoid memiliki tulang punggung 4-fenilkromen tanpa substitusi gugus hidroksil pada posisi 2. Neoflavon pertama yang diisolasi dari sumber alam pada tahun 1951 adalah calophyllolide dari biji Calophyllum inophyllum. Itu juga ditemukan di kulit kayu dan tanaman endemik Sri Lanka Mesua 

6. Antosianin

Antosianin adalah pigmen yang bertanggung jawab atas warna pada tumbuhan, bunga, dan buah. Cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin dan peonidin adalah antosianin yang paling sering dipelajari. Mereka terjadi terutama di lapisan sel luar berbagai buah-buahan seperti cranberry, blackcurrant, anggur merah, anggur merlot, raspberry, stroberi, blueberry, bilberry, dan blackberry. Stabilitas ditambah dengan manfaat kesehatan dari senyawa ini memudahkan mereka untuk digunakan dalam industri makanan dalam berbagai aplikasi. Warna antosianin tergantung pada pH dan juga oleh metilasi atau asilasi pada gugus hidroksil pada cincin A dan B.

 

7. Kalkon (chalcones)

            kalkon adalah subclass dari flavonoid. Mereka dicirikan oleh tidak adanya

 'cincin C' dari struktur kerangka flavonoid dasar yang ditunjukkan.

 Oleh karena itu, mereka juga dapat disebut sebagai flavonoid rantai terbuka. 

Contoh Flavonoid Terprenilisasi
Xantohumol
and 8-Prenylnaringenin

xantohumol dan 8-PrenylnaringeninXantohumol,2 ', 4,4'-trihydroxy-6'-methoxy-3' - ( γ, γ
-dimethylallyl) -chalcone ( 86 ), adalah salah satu yang paling penting flavonoid terprenilasi karena spektrum biologisnya yang besar kegiatan


permasalahan kelompok :

Flavon yang mengandung gugus metoksil atau hidroksil pada posisi 5 bila 

di panaskan dengan asam yodida akan mengalami demetilasi, diikuti oleh penataan ulang . 

Mengapa ketika dipanaskan 

dengan asam yodida akan mengalami demetilasi, diikuti oleh penataan ulang?

 No 4

 No 3

 No 2

No 1

 

DEPROTEKSI GUGUS PELINGUNG DALAM SINTESIS ORGANIK

 

Gugus pelindung atau gugus proteksi adalah suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimiaberlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Gugus ini memainkan peranan penting dalam sintesis organik  multitahap. Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis.

 

Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi. Pemilihan gugus pelindung :

1. Mudah dimasukkan dan dihilangkan

2. Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.

3. Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya.

4. Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus. 

 

Kemudian, untuk melakukan ini tidak secara instant namun , penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena :
1. Solvolisis dasar penguraian oleh pelarut
Contoh : Hidrolisis, Alkoholisis
2. Hidrogenolisis
3. Logam berat
4. Ion fluoride
5. Fotolitik
6. Asam / basa
7. Elektrolisis
8. Eliminasi reduktif
9. β-eliminasi
10. Oksidasi
11. Substitusi nukleofilik
12. Katalisis logam transisi
13. Enzim

 

Kita dapat ambil satu contoh yaitu Di-tert-butil dikarbonat . Di-tert-butil dikarbonat  adalah sejenis reagen  kimia yang digunakan luas dalam sintesis organik .Kabonat ester  ini bereaksi dengan amina dan menghasilkan N-tert-butoksikarbonil (t-BOC). Turunan t-BOC ini tidak berperilaku seperti amina lainnya, sehingga mengizinkan transformasi reaksi lebih lanjut tanpa memengaruhi gugus amina senyawa yang direaksikan. Gugus t-BOC ini kemduian dapat dilepaskan menggunakan asam. Oleh karena itu, t-BOC sering digunakan sebagai gugus pelindung  , utamanya dalam sintesis peptida fase padat . Gugus ini tidak bereaksi dengan kebanyakan basa dan nukleofil .

 

gugus Boc dapat dilekatkan ke amina di bawah kondisi akuatik menggunakan di-tert-butil dikarbonat dengan keberadaan basa seperti natrium bikarbonat .  Proteksi amina dapat juga dilakukan dalam larutan asetonitril menggunakan 4-dimetilaminopiridina (DMPA) sebagai basa.

 

Pelepasan t-BOC dari asam amino dapat dilakukan menggunakan asam kuat seperti asam trifluroasetat t tanpa pelarut ataupun dengan pelarutdiklorometana  Selain itu, pelepasan juga dapat dilakukan menggunakan asam klorida dalam metanol ataupun menggunakan K₂CO₃/methanol pada suhu kamar

permasalahan :

Jika sudah dilakukan proteksi maka harus dilakukan lagi deproteksi, Mengapa hal ini dilakukan? Apabila tidak dilakukan apakah akan mempengaruhi hasil reaksi yang diharapkan?

 

 

GUGUS-GUGUS PELINDUNG DALAM SINTESIS ORGANIK

 

 

Baiklah minggu ini kami akan akan membahas tentang guggs-gugus pelindung dalam sintesis organic. Berikut penjelasannya.

 

Gugus pelindung atau gugus proteksi adalah suatu gugus fungsional yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis kimia berlangsung. Gugus pelindung tersebut ditambahkan ke dalam molekul melalui modifikasi kimia pada suatu gugus fungsi untuk mencapai kemoselektivitas pada reaksi kimia selanjutnya. Gugus ini memainkan peranan penting dalam sintesis organik multitahap.

 

Reaksi kimia yang memiliki gugus fungsi lebih dari satu memerlukan reaksi selektif untuk menghindarkan terjadinya reaksi terhadap seluruh gugus fungsi yang ada akibat pengaruh dari pereaksi yang berlebihan. Dalam mendapatkan reaksi yang selektif terhadap gugus fungsi yang menjadi sasaran perubahan reaksi, maka gugus fungsi lain yang memiliki potensi untuk terserang diberi perlindungan. Perlindungan terhadap gugus fungsi yang diharapkan tidak mengalami perubahan tersebut dilakukan dengan cara melindungi gugus fungsi itu terlebih dahulu secara selektif agar tidak terserang oleh pereaksi yang diberikan. 

 

    Semua gugus fungsi memiliki cara tertentu melalui penggunaan pereaksi untuk melindunginya, baik gugus karbonil, hidroksil, amino, ikatan rangkap dan gugus lainnya.Syarat gugus pelindung:

1. reagen gugus pelindung harus bereaksi selektive.

2. gugus pelindung tidak mengalami deprotonasi

3. gugus pelindung harus secara selektor harus dengan reagen deproteksi, dan tidak merusak hasil reaksi( meenganggu kestabilan gugus fungsi yang baru terbentuk ).

4. gugus pelindung tidak mempunyai gugus fungsi yang lain.

 

 

Berikut ini contoh penggunaan gugus pelindung pada sintesis alkohol primer dari senyawa ester.

Transformasi keseluruhan yang diperlukan dari senyawa ester ke alkohol primer .Ini adalah dengan perubah karbonil dari Ester menjadi OH (reduksi), yang memerlukan LiAlH4, tetapi penggunaan LiAlH4juga akan mempengaruhi karbonil (hal tersebut tidak diinginkan).maka untuk menghindari agar karbonil pada keton di molekul itu tidak ikut dipengaruhi pula yang pertama kita lakukan adalah melindunginnya yang  Secara konseptual, ini adalah seperti kita memberikan karbonil itu penutup (ditunjukkan di bawah ini) sehingga kita tidak perlu khawatir untuk merubah karbonil pada ester dengan LiAlH4

Pada kenyataannya, " penutup molekul ini " adalah gugus pelindung. Dalam contoh ini, kita melindungi keton sebagai Asetal (yang merupakan eter dan tidak bereaksi dengan LiAlH4).

Kemudian kita bisa mereduksi ester menjadi alkohol primer

Dan terakhir kita menghilangkan gugus pelindung (deproteksi)

 

Dan berikut ini mekanisme lengkap dari reaksi yang terjadi diatas dimana sintesis alkohol primer dari ester.

Contoh lain dari penggunaan gugus pelindung yaitu adalah perlindungan gugus fungsi karbonil keton saat mereduksi aster untuk membentuk alkohol.berikut reaksinya:

Dimana bila molekul diatas diberikan gugus pelindung (menjadi asetal),maka ketika direduksi dengan LiAlH4 gugus karbonil pada ketonnya tidak akan terpengaruh melainkan hanya karbonil ester saja yang berubah menjadi alkohol,berbeda dengan tidak diberi gugus pelindung pada karbonil ketonnya maka saat diberikan LiAlH4 semua gugus karbonil yang ada pada molekul tersebut akan berubah menjadi alkohol atau diol,tentu molekul target tidak akan didapatkan,maka itu sangat penting untuk menggunakan gugus pelindung di dalam suatu sintesis

 

Tabel Gugus Pelindung

 

Gugus	Gugus Pelindung	Penambahan	Penghilangan	Ketahanan Gugus Pelindung	Pereduksi Gugus Pelindung
Aldehid (RCHO)	Asetal (RCH(OR’)2)	R’OH, H*	H*/H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Keton	Asetal (ketal)		H*/H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Asam (RCOOH)	Ester RCOOMe RCOOEt RCOOCH2Ph RCOOBu-t RCOOCH2CC3   Anion RCOO-	CH2N2 EtOH/H* PhCH2OH/H*H,t-BuOH/H Cl3CCH2OH       Basa	HO*/H2O H2, kat atau HBr H* Zn.MeOH     Asam	Basa lemah, elektrofil           Nukleofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor           Elektrofil
Alkohol (ROH)	Eter ROCH2Ph   Asetal THP   MEM     Ester RCOOR’	PhCH2Br Basa               R’COCl Piridina	H2, kat/HBr     H*/H2O   ZnBr2     NH3, MeOH	Elektrofil, basa, oksidasi   Basa     Basa   Elektrofil, basa, oksidasi	HX(X-nukleofil)     Asam     Asam   Nukleofil
Fenol Ar-OH	Eter ArOMe         Asetal ArOCH2Ome	Me2SO4 K2CO3           MeOCH3Cl Basa	HI, HBr atau BBr3           HOAc, H2O	Basa, elektrofil lemah         Basa, elektrofil lemah	Serangan oleh elektrofil pada cincin   Serangan oleh elektrofil pada cincin
Amina R-NH2	Amida RNHCOOR’   Uretan RNHCOOR’     Flalimida	R’OCOCl     Kloroformat R’OCOCl     Anhidrida ftalat	HO-/H2O H+/H2O   R’=CH2Ph H2, kat/HBr R’=Bu-t   H+ NH2NH2	Elektrofil     Elektrofil       Elektrofil	Basa, nukleofil       Basa, nukleofil
Tiol			HO-/H2O	Elektrofil	Oksidasi
RSH	AcSR	RSH + AcCl +Basa	HO-/H2O	Elektrofil	Oksidasi

 

PERMASALAHAN:

1. Bagaimana cara melindungi gugus fungsional yang mirip dalam suatu senyawa organik?  (KELANTAN 023)

2. Dalam banyak preparasi senyawa organik, beberapa bagian spesifik pada molekul tidak dapat bertahan pada kondisi reaksi atau pereaksi yang digunakan. Sehingga, bagian tersebut, atau gugus, harus dilindungi. Contohnya, litium aluminium hidrida sangat reaktif namun merupakan pereaksi yang sangat beguna untuk mereduksi ester menjadi alkohol. Mengapa menggunakan litium aluminium hidrida pada proses ini? ( ERMA JOHAR 031)

 3. Bagaimana mengetahui suatu gugus fungsi itu termasuk dalam gugus pelindung? ( WAFIQAH ALVIA 047)

 4. Gugus pelindung memiliki beberapa persyaratan tertentu untuk dapat bereaksi dalam reaksi kimia. Salah satunya yaitu Kondisi reaksi dalam memasukkan gugus pelindung harus stabil. Nah, Bagaimana yang terjadi apabila kondisi reaksi saat memasukkan gugus pelindung tidak stabil ? (ZULIA NUR RAHMAH  048)

5. Mengapa kebasaan Amina mempengaruhi masuknya gugus pelindung? (MASHITA 083)

6.

Pada gambar diatas gugus pelindung apa yang dapat digunakan dalam sintesis tersebut? (DENORA SITUMORANG  056)