KIMIA STEROID
Oleh : Iklilul Millah
(30833240519)
Eni Fatmawati
(30833240519)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN KIMIA 2011
A. PENGANTAR Steroid merupakan kelompok senyawa organik turunan dari tetrasiklik triterpen yang memiliki kerangka dasar sterana jenuh dengan 4 cincin yang terdiri dari 3 cincin sikloheksana dan 1 cincin siklopentana. R
H
H
H
H
H
H
Struktur siklopentana perhidrofenantrena
Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh keempat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin. Berdasarkan struktur umum steroid tersebut, jenis-jenis hidrokarbon induk dari steroid adalah H
H
H
H
H
H
H
H
H
Estran
H
H
Androstan
Pregnan
H H
H
H
H
Kolan
H
H
Kolestan
H
H
H
H
H
H
Ergostan
H
H
Stigmastan
H
Nama Estran Androstan Pregnan Kolan Kolestan Ergostan Stigmastan
Jumlah atom C 17 19 21 24 27 28 29
Jenis rantai samping(R) -H -CH2CH3 -CH(CH3)(CH2)2CH3 -CH(CH3)(CH2)3CH(CH3)2 -CH(CH3)(CH2)2CH(CH3)CH(CH3)2 -CH(CH3)(CH2)2CH(C2H5)CH(CH3)2
B. STRUKTUR DAN TATA NAMA
Cara penomoran steroid Saat beberapa atom karbon hilang maka nomor-nomor tersebut tidak berubah. Garis tebal menunjukkan bahwa gugus tersebut berada di atas bidang inti, disebut konfigurasi β. Garis putus-putus menunjukkan bahwa gugus tersebut berada di bawah bidang inti, disebut konfigurasi α. Konfigurasi α, β ini berdasarkan atom karbon nomor 5. H
H
5
R
H
H
H
H
H
5
R
H
H
H
H
H
konfigurasi α
konfigurasi β
Sedangkan bila konfigurasi konstituen tersebut tidak diketahui maka ikatan antara substituen dan bidang inti tersebut digambarkan dengan garis berkelokkelok, disebut ε.
OH
5α-androstan-1-en-16ε-ol
Penamaan kelompok senyawa steroid harus berdasarkan stereokimianya CH3
CH3
R
H
CH3
R
H
CH3
H
H
H
H
H
. 5α-steroid
-
H
5β-steroid
R dan S CH3
CH3 X
C
Y
X
C
Y
R
OH H
H
OH
OH H
H
HO
HO H
H
(20R )-5α-pregnan-3β,20-diol H
(20S )-5α-pregnan-3β,20β,21-triol
H
H
H
H
H
HO H
(24S )-24-metil-5α-kolestan-3β-ol -
HO
(24R )-24-metil-kolestan-5,7,22-trien-3β-ol
E/Z
Merupakan stereokimia pada ikatan rangkap pada rantai samping
H3C
H CH3
CH3 H CH3
CH2
H
H
H HO
(22E )-kolestan-5,22,25-trien--3β-ol
-
Awalan “nor” Digunakan jika gugus metilen dari rantai samping atau gugus metil angular hilang, diawali dengan nomor atom karbon yang hilang. H H
H
H
H
H
23-nor-5β-kolan
- Awalan “homo” Digunakan bila ikatan pada cincin memendek atau memanjang, diawali dengan huruf kecil O 17a 17b 17
5 15
4
4a
16
HO
H
4a-homo-5α-androstan 17a,17b-dihomoestran-1,3,5(10)-trien-3-ol-17b-on
- Awalan “seco” Digunakan bila terjadi pembelahan cincin dengan penambahan atom hidrogen di setiap gugus terminal, diawali dengan nomor dimana ikatan terputus.
H
H HO2C
H H
H
H
HO2C
H
H
3,4-seco-5α-kolan
asam 2,3-seco-5β-endrostan-2,3-dioat
- Awalan “cyclo” Digunakan untuk menunjukkan adanya ikatan yang membentuk cincin anggota 3, diawali dengan nomor posisi terkait.
H
H
H
H 3α,5α- cyclokolestan
-
Bila atom karbon penyusun cincin digantikan oleh hetero atom, maka penamaan ditambah oksa-azo sebelum nama kerangka utama steroid dan diberi nomor
O
OH
O
17β-hidroksi-4-oksaandrostan-5-en-3on
-
Ketidakjenuhan ditandai dengan perubahan -an menjadi -en atau -adien
Estran-1,3,5(10)-trien
Estran-1,3,5,7,9-petena
H OH
HO H
5α-androstan-1-en-16ε-ol
5β-pregnan-6,8,20-trien-3α-ol
- Jika gugus metil digantikan oleh gugus karboksil maka diberi awalan asam dan akhiran –oat. Dalam biokimia senyawa jenis ini ada dalam bentuk anion, sehingga diberi akhiran –oat COO-
O H
HO
HO H
3α,11β-dihidroksi-20-okso-5β-pregnan-21-oat OH COOH H
OH
HO
HO H
O
Asam (22R )-2β,3β,14,22,25-pentahidroksi-6-okso-5α-kolestan-7-en-26-oat
- Bila asam dibentuk oleh substitusi atom hidrogen pada –CH, –CH2, atau –CH3 oleh gugus karboksilat –C–COOH, –CH–COOH, atau –CH2 –COOH maka diberi awalan asam dan akhiran karboksilat atau dalam bentuk ion karboksilat
COOH
H
Asam 5β-androstan-17β-karboksilat H
HO H COO-
3β-hidroksi-4β-metil-5α-kolestan-8,24-diena-4-karboksilat
-
Bila kehilangan cincin terinal, diberi awalan des-, diikuti dengan huruf besar miring pada cincin yang hilang
H
H
H
Des- A-androstan
-
Ester -
COOCH3
OOC
HO H
24-metil-3β-hidroksi-5α-kolan-21,24-dioat
2
1
CO2CH3
3
HO
Metil-3-(3β-hidroksiandrostan-4-en-16α-yl)propanoat
Nama trivial dan IUPAC senyawa steroid Nama trivial
Nama IUPAC
Androsteron Testosteron Kolesterol Asam cholat Ergosterol Estradiol Estriol Estrone Progesteron
3-hidroksi-5-androstan-17-on 17-hidroksiandrostan4-en-3-on 3β-kolestan-5-en-3-ol Asam 3,7,12-trihidroksi-5-kolan-24-oat (22E )-ergosta-5,7,22-trien-3-ol estra-1,3,5(10)-trien-3,17-diol estra-1,3,5(10)-triene3,16,17-triol 3-hidroksiestra-1,3,5(10)-trien-17-on pregnan-4-en-3,20-dion
C. SUMBER DI ALAM Sumber steroid di alam terbagi atas: a. Zoosterol (berasal dari hewan) -
misalnya kolesterol
-
terdapat di dalam otak, sumsum tulang belakang, hati
b. Fitoserol (berasal dari tumbuhan)
- misalnya sitosterol, stigmasterol, kompesterol -
terdapat dalam kacang-kacangan
c. Mycosterol (berasal dari fungi) -
misalnya ergosterol
d. Marinesterol (berasal dari organisme laut) -
misalnya spongesterol
D. REAKSI-REAKSI PADA STEROID 1. Steroid Jenuh
a.
Steroid yang memiliki gugus alkohol sekunder, dalam suasana basa akan terjadi kesetimbangan yang lebih dominan ke arah produk
H
H
H
H
H
H HO
HO
H
H
5α-kolestan-3β-ol b.
5α-kolestan-3α-ol
Gugus alkohol sekunder pada steroid dapat mengalami oksidasi menjadi keton
H
H Oksidasi
H HO
H
H O
H
H
H
5β-kolestan-3-ol
c.
5β-kolestan-3-on
Gugus hidroksil pada posisi ekuatorial teresterifikasi lebih cepat H H
CH3
CH3
+
HO
H3COCO
CH3COOH
H
H H
H
daripada gugus pada posisi aksial H
H
CH3
CH3 H +
H
H3COCO
H
OH
d.
CH3COOH H
Gugus ester pada posisi ekuatorial terhidrolisis lebih cepat H
H
CH3
CH3
+
H3COCO
H2O
HO
H
H
H
H
daripada gugus pada posisi aksial H H
CH3
CH3 H +
H
H
OH
H
H3COCO
e.
H2O
Asilasi pada posisi ekuatorial terjadi lebih cepat H
H CH3
CH3COCl dalam C 5H5 N
H
CH3
CH3COC
H
H
daripada gugus pada posisi aksial H
H CH3 CH3COCl dalam C5H5 N
H
COCH3
H
f.
CH3
H
Gusus hidroksil bereaksi dengan pospor pentaklorida atau pospor tribromida menjadi senyawa halogen
PCl5 atau PBr 3
Cl
HO
2. Steroid Tidak Jenuh a.
Alkohol alilik lebih cepat teroksidasi
oksidasi
O
HO daripada alkohol jenuh
oksidasi
HO b.
O Penggantian gugus hidroksil dalam kolesterol oleh halogen dengan pospor pentaklorida atau pospor tribromida
PCl5 atau PBr 3
Cl
HO c.
Reaksi adisi
oksidasi
HO
O kolesterol
kolestan-4-en-3-on H2, Pt
O H
5β-kolestan-3β-on H2, Pt Pelarut netral
Pelarut asam
HO
HO
H
H
5β-kolestan-3β-ol
H
5β-kolestan-3α-ol
H
H3C HO
H3C
H3C
HO H
3. Reaksi
a.
H3C
POCl 3-C5H5 N atau Eliminasi HClO 4-AcOH
HClO4-AcOH
H POCl 3-C5H5
Karena penambahan POCl 3-C5H5N dan atau HClO 4-AcOH
H3C H 2-en
H 2-metilen
3α-ol
b.
3β-ol
Karena pemanasan Me
panas
+
NMe3
H
H
3-trimetilamonium- 5α-kolestan
c.
5α-kolestan-2-en
Karena suasana basa
basa
OTs H O
O
7β-tosiloksi-5α-kolestan
d.
5α-kolestan-4-on
Karena penambahan H2SO4 dan Ac2O OH
H2SO4 Ac2O
E.
CONTOH SENYAWA TURUNAN STEROID AcO AcO 1. Progesteron
Progesteron (pregnan-4-en-3,20-dion) merupakan senyawa turunan dari pregnan yang merupakan hormon perempuan. Hormon ini terdapat pada indung telur. Fungsinya untuk mempersiapkan laisan rahim untuk penanaman sel telur yang telah dibuahi. Selain itu juga untuk mempertahankan kelenjar susu untuk menghasilkan susu. O
H
H
H O H
2. Kolesterol Kolesterol (3β-kolestan-5-en-3-ol) merupakan senyawa turunan steroid dari kolestan yang memiliki rumus molekul C 27H46O yang terdapat dalam tubuh mamalia. Kolesterol diproduksi oleh tubuh di liver dan ditransport oleh plasma darah. Fungsi utama kolesterol dalam tubuh adalah digunakan untuk menghasilkan hormon dan membran sel, selain itu kolesterol juga merupakan prekursor dari beberapa senyawa dalam sintesis biokimia.
H
H
H
HO
3. Ergosterol Ergosterol (ergosta-5,7,22-trien-3β-ol) merupakan senyawa turunan steroid dari ergostan yang memiliki rumus molekul C 27H46O yang ditemukan dalam jamur. Ergosterol tidak ditemukan pada sel tanaman atau hewan, senyawa ini merupakan komponen dari khamir dan membran pada jamur yang memiliki fungsi seperti yang dilakukan olehkolesterol pada mamalia.
H
H HO
H
Selain itu, ergosterol merupakan prekursor vitamin D 2 dan digunakan sebagai indikator adanya jamur penghasil biomass dalam tanah.
F.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmed, B. 2007. Chemistry of Natural Products. New Delhi. Department of Pharmaceutical Chemistry Faculty of Science Jamia Hamdard Spainhour, C.B. 2005. Natural Product dalam Drug Discovery Handbook . John Willey & Sons, Inc http://en.wikipedia.org/wiki/Cholesterol diakses tanggal 14 September 2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Ergosterol diakses tanggal 14 September 2011
http://en.wikipedia.org/wiki/Steroid diakses tanggal 14 September 2011
