[kimia organik]

of 74 /74
SENYAWA LIPID

Author: dini

Post on 14-Jul-2016

278 views

Category:

Documents


11 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • SENYAWA LIPID

  • OutlinePengetahuan dasar:- trigliserida dan asam lemak- terpenes dan terpenoids- steroids- phospholipidsAplikasi industri

  • PengantarLipid: larut dalam pelarut-pelarut non polarJenis-jenis:1. Triacylglycerol2. Terpenoid3. Phosphatide4. Steroid

  • Contoh

  • Triacylglycerols and Fatty Acids

  • Triacylglycerols (trigliserida)Kebanyakan senyawa lipid merupakan ester dari gliserol (=triacylglycerols)Simple triacylglycerols:semua gugus alkil (=R) samaMixed triacylglycerols:gugus alkil tidak sama

  • Sumber trigliseridaTanamanHewanWujud:- cair disebut minyak- padat disebut lemak- hasil modifikasi: margarin

  • Fatty acid (asam lemak)Hasil dari hidrolisis minyak/lemak

  • Melting pointAsam lemak jenuh menunjukkan melting point yang lebih tinggi daripada asam lemak tidak jenuh.Asam lemak jenuh:struktur kristal lebih rapat sehingga gaya van der Waals lebih besarMelting point meningkat dengan bertambahnya berat molekul

  • Melting pointAsam lemak tidak jenuh:posisi cis- menyebabkan rantai membengkok sehingga struktur kristal tidak bisa rapat dan gaya van der Waals berkurang (akibatnya melting point lebih rendah daripada asam lemak jenuh)

  • Komposisi asam lemak

  • Terpene dan Terpenoid

  • DefinisiMerupakan senyawa yang terdapat pada tanaman, dikenal sebagai minyak atsiri (essential oils)Banyak digunakan dalam industri obat dan parfum

  • Fungsi pada tanamanMenimbulkan aroma khas pada tanaman tertentuDugaan mengenai manfaat minyak atsiri untuk tanaman sendiri:- menarik perhatian serangga untuk membantu perkembangbiakan- mencegah perusakan oleh hewan/parasit- menghasilkan semacam coating untuk mencegah penguapan air yang berlebihan- mencegah tanaman mengalami overheated

  • Senyawa toksikPada dasarnya minyak atsiri merupakan ekskresi tanaman yang kemungkinan membawa sisa-sisa proses asimilasi yang dilakukan tanaman.Dengan demikian, minyak atsiri cenderung bersifat toksik, tetapi dapat memberikan efek positif jika diberikan dalam batas-batas dosis yang aman.

  • Sumber minyak atsiri dalam tanamanKelenjar eksternal:Pada sel epidermis dan modifikasinya (misalnya bulu-bulu lembut pada permukaan daun)Kelenjar internal:Di antara sel-sel jaringan tanaman

  • Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak daun sagaKelenjar minyak bunga cengkeh

  • Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak akar jaheKelenjar minyak oregano

  • Minyak atsiri dalam tanamanKelenjar minyak peppermintKelenjar minyak daun lavender

  • Pemungutan minyak atsiriLetak kelenjar tersembunyi, diselubungi selaputKandungan sangat sedikitTarget proses:- Efisiensi tinggi- Kemurnian produk

  • Pertimbangan prosesPosisi kelenjar minyak atsiri menjadi salah satu pertimbangan proses pengambilan minyak atsiri.Kelenjar eksternal:Bahan baku tidak boleh terlalu lama disimpan, harus segera didistilasi.Kelenjar internal:Bahan baku perlu dipotong-potong untuk mengambil minyak sebanyak-banyaknya.

  • Efek kondisi budidayaKualitas minyak atsiri yang dihasilkan tergantung pada kondisi budidaya tanaman (iklim, jenis tanah, intensitas sinar matahari, dan lain-lain) dan kondisi pemetikan (umur tanaman, waktu pemetikan).Oleh karena itu ada daerah-daerah yang terkenal untuk jenis minyak atsiri tertentu (misalnya nilam di aceh, kayu putih di Maluku, dll.)

  • Prosedur pemanenanTeknik pemanenan dapat mempengaruhi jumlah minyak atsiri yang akan diperoleh.Tiap komoditas bahan baku minyak atsiri memiliki prosedur pemanenan khusus.Contoh: Daun saga akan kehilangan minyak atsirinya sampai 60% selama 6 jam terkena sinar matahari. Oleh karena itu pemanenan dilakukan malam hari dan dijaga tidak kena sinar matahari sampai masuk ke tangki distilasi.

  • Distribusi pada jaringan tanamanDalam satu tanaman, kandungan minyak atsiri berbeda-beda pada tiap bagiannya.Bahkan bisa terjadi pada satu tanaman, batang, daun, dan bunga mengandung minyak atsiri dengan komponen utama yang sangat berbeda satu sama lain.

  • Contoh: Kayu ManisKulit kayu: aldehid cinamatDaun: eugenolAkar: kamferLebih mudah mensortir bahan baku daripada memisahkan komponen-komponen yang sudah bercampur jadi satu dalam minyak hasil distilasi

  • Karakteristik minyak atsiriDisebut essential oil, ethereal oilRelatif lebih mudah menguap (membedakan dengan asam-asam lemak, misalnya vegetable oil)

  • Komponen kimiaEmpat kelompok utama:1. Terpenes (mencakup isopren dan isopenten)2. Senyawa-senyawa rantai lurus tak bercabang3. Turunan benzene4. Lain-lain (insidental dan sangat spesifik untuk jenis tanaman tertentu)

  • Struktur kimiaBiasanya mengandung C10H16.Dapat berupa senyawa dengan ikatan rangkap, senyawa yang mengandung struktur cincin, atau kombinasi dari keduanya.Kadang-kadang sebagai C10H16O dan C10H18O (ada oksigen dalam molekul, disebut terpenoid)

  • Struktur kimia: isopreneIsoprene (2-metil-1,3-butadien)

  • Struktur kimiaIsopenten (isoprene)TerpeneSesquiterpen

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

  • Struktur kimia

  • Struktur kimia

  • Struktur kimia

  • Struktur kimia: tetrapene

  • Struktur kimia: vitamin A

  • Struktur kimia: polyisopreneDikenal sebagai karet alamPolimerisasi isoprene menjadi karet dilakukan dengan katalis Ziegler-Nata

  • Sifat fisis terpene/terpenoidsMengingat posisi kelenjar minyak sangat tersembunyi, cara paling mudah untuk mengambil minyak atsiri adalah dengan cara penguapan.Titik didih berkisar antara 150-300oC. Pada suhu ini mulai terjadi kerusakan (misalnya resinisasi).Bagaimana membuat minyak atsiri menguap di bawah titik didihnya?

  • TermodinamikaContoh:Titik didih minyak nilam 250oCTitik didih air = 100oCBerapa titik didih campuran minyak nilam dan air?Dalam proses distilasi, minyak nilam sudah mulai menguap pada suhu < 100oC karena dalam fasa uap terdapat uap air bersama dengan uap minyak nilam (Termodinamika TK 2)

  • Distilasi uapPerlu diperhatikan bahwa kontak dengan uap air kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya reaksi hidrolisis sehingga menurunkan perolehan minyak atsiri.Produk distilasi uap tidak sama persis dengan minyak atsiri yang berada dalam tanaman.

  • IKM Atsiri

  • Produk distilasi uapMinyak atsiri hasil distilasi uap adalah campuran banyak senyawa.Seringkali diinginkan mengambil senyawa tertentu saja dari campuran tersebut.Perlu proses purifikasi.

  • Beberapa jenis purifikasiReaksi dengan basa untuk menghilangkan asamReaksi dengan sulfit untuk menghilangkan aldehid dan ketonReaksi dengan phtalat anhidrid untuk menghilangkan alkoholEkstraksi dengan pelarut tertentuFraksinasi untuk memisahkan senyawa berdasarkan titik didih

  • FraksinasiFraksi berat minyak terambilTitik didih normal, oC20100200300400HemiterpenTerpeneSesquiterpenDiterpene

  • Untuk senyawa rantai panjangJika jumlah atom C senyawa yang ingin dipisahkan > 30 atom C, cara fraksinasi tidak ekonomis.Diperlukan suhu sangat tinggi pada tekanan atmosferis.Jika hendak dilakukan pada suhu yang tidak terlalu tinggi, kondisi operasi harus vakum (sangat mahal)

  • Untuk senyawa rantai panjangLebih ekonomis menggunakan cara ekstraksi/adsorpsi.Cara mutakhir:- Ekstraksi reaktif- Ekstraksi superkritis- Liquid chromatography

  • Steroid

  • DefinisiMerupakan regulator biologis (mengendalikan fungsi-fungsi fisiologis dalam makhluk hidup)

  • Struktur kimiaSteroid adalah derivatif dari senyawa perhydrocyclopentanophenantrene

  • Struktur kimiaSambungan antar cincin disebut ring junctionPada kebanyakan steroid:Junction B-C dan C-D = transJunction A-B bisa trans atau cisGugus metil pada junction (no. 18 dan 19) disebut angular methyl groups

  • Struktur kimiaGugus pada sisi yang sama dengan angular methyl disebut substituentsGugus pada sisi yang berlawanan dengan angular methyl disebut substituents

  • IdentifikasiBerdasarkan gugus R di posisi C nomor 17

  • CholesterolSenyawa intermediate untuk pembentukan steroid yang berguna sebagai regulator fungsi-fungsi fisiologisDapat disintesis sendiri oleh tubuhKelebihan cholesterol: pengerasan arteri, penyumbatan arteri jantung, dll.

  • Cholesterol dalam tubuhBerupa chylomicrons (agregat cholesterol+lemak+protein)HDL = high density lipoprotein:kholesterol baik (mengangkut lemak-lemak untuk dihancurkan di hati)LDL = low density lipoproteinkholesterol jahat (membawa lemak dari hati ke jaringan tubuh)

  • LDL

  • Phospholipid

  • StrukturKerangka dasar berupa gliserol, dua gugus OH mengikat asam lemak, satu gugus OH mengikat asam fosfat

  • Karakter spesifik

  • Membran selPhospholipid merupakan komponen penting dalam dinding sel

  • Aplikasi farmasiUntuk controlled release drug

  • Aplikasi industri

    BiodieselSurfaktan

  • Biodiesel

  • SejarahRudolf Diesel menggunakan minyak nabati untuk bahan bakar mesin yang pertama kali didemonstrasikan (tahun 1900)1937 : alkoholisis minyak nabati untuk menghasilkan ester-ester pendek yang disebut biodiesel

  • Reaksi alkoholisisDengan alkohol (biasanya menggunakan metanol karena harganya murah)Katalisator: asam

  • Reaksi alkoholisis

  • Esterifikasi FischerCoba di rumah:Rumuskan mekanismereaksi esterifikasiminyak nabatidengan katalisatorasam

  • Transesterifikasi enzimatisSedang dikembangkanDengan enzim lipase dari Pseudomonas fluorescens, Candida sp, Rhizopus spMenggunakan teknik imobilisasi enzim

  • Surfaktan

  • Reaksi saponifikasi trigliseridaCoba sendiri (analogikan dengan reaksi alkoholisis; metanol diganti dengan NaOH)

  • SabunGaram dari asam karboksilat rantai panjangDalam larutan encer, sabun membentuk micelles

  • Sabun

  • DeterjenNon-biodegradable

    *