SIFAT-SIFAT STEROID 4.2.1. Uraian dan Contoh Sifat-sifat steroid, seperti senyawa organik lainnya, pada dasarnya harus dipandang sebagai reaksi-reaksi dari gugus fungsi yang dikandungnya. Misalnya, gugus 3 - hidroksil menunjukkan semua sifat dari alkohol sekunder, tak ubahnya seperti yang ditunjukkan oleh 2-propanol. Gugus hidroksil ini dapat diesterifikasi untuk menghasilkan suatu ester atau dioksidasi dengan berbagai oksidator yang menghasilkan suatu keton.H3C H3C HO 3 H

A5 H

B

[O]

AO 3 5

B

Keton HH3C O O O H3C CH O 3 H

Alkohol CH3C-O-C-CH3

A5 H

B

Ester

Akan tetapi, oleh karena bentuk geometri dari molekul steroid, sifat gugus 3hidroksil sedikit berbeda dengan sifat dari gugus-gugus hidroksil yang terikat pada posisi lain. Begitu pula, karena faktor geometri molekul, gugus 3 - hiroksil memperlihatkan sifat yang sifat yang sedikit berbeda dengan 3 - hidoksil. Misalnya gugus 3 - hidroksil lebih sukar mengalami dehidrasi dibandingkan dengan gugus 3 hidroksil, walaupun prinsip dari reaksi yang terjadi adalah sama. Oleh karena itu, pengetahuan mengenai struktur dari steroid, jika dikuasa dengan baik, dapat memberikan petunjuk tentang sifat-sifat serta jenis reaksi yang dapat dilakukannya.H3C H3C H H3C

HO

-H2O3(S)

(Z)

-H2O H3 5(R)

3

H

3 -Hidroksi

OH

3 -HidroksiH+

Beberapa contoh reaksi steroid yang dipengaruhi oleh faktor stereokimia molekul akan diuraikan dibawah ini. a. Pengaruh Konformasi Terhadap Kestabilan Pada sikloheksan monosiklik kesetimbangan konformasi mudah dicapai, dimana substituen yang besar ukurannya akan mengambil kedudukan ekuatorial. Pada turunan sikloheksan berikut, kesetimbangan mudah dicapai dimana substituen R yang ukurannya lebih besar daripada hidrogen akan mengambil kedudukan ekuatorial daripada aksial.

Ra Re3

Ha Ha

He Ha

( R- Ekuatorial )

( R-Aksial )

Pada kedudukan aksial, substituen R mengalami antaraksi tolak menolak dengan dua atom hidrogen aksial, yang masing-masing terikat pada atom karbon nomor tiga dari atom karbon dimana gugus R terikat. Antaraksi ini, yang disebut antaraksi -1,3 menimbulkan tegangan pada molekul. Tegangan ini sebagian besar dapat dihilangkan jika konformasi molekul berbah sehingga gugus R mengambil kedudukan ekuatorial. Oleh karena itu dalam kesetimbangan antara kedua konformasi diatas, konformasi dimana gugus R ekuatorial adalah lebih stabil dan seluruh molekul yang akan berada dalam konformasi ini. Perubahan konformasi seperti pada contoh diatas tidak dapat terjadi dengan leluasa pada steroid, karena molekul steroid adalah k ompak. Hal ini terlihat dari contoh sebagai berikut. Misalnya , 5 kolestan 3 ol ( epikolestanol) , dimana kolestnaol merupakan 90% dari campuran. Apabila epimerisasi yang sama dilakukan terhadap epikolestanol, akan diperoleh campuran epimer dengan perbandingan jumlah yang sama pula.CH310 5

H3C HO e

H3C10

CH3

(S)

H

(R)

5

(S)

H OH H

Apabila konfigurasi dari kedua epimer diatas diperlihatkan degan seksama, akan terlihat bahwa gugus hidroksil pada kolestanol adalah ekuatorial, sedangkan pada epikolestanol adalah aksial. Dalam kedudukan aksial ini,gugs idroksil dalam molekul epikolestanol mengalami antaraksi -1,3,m dengan dua atom hidrogen aksial yang terikat pada C-1 dan C-5. Antaraksi ini tidak ditemukan pada kolestanol. Oleh karena itu, kestabilan dari kolestanol lebih besar daripada epikolestanol, sehingga kolestanol ditemukan dalam perbandingan yang lebih besar didalam campuran kesetimbangan epimerisasi. Keterangan yang sama dapat diberikan pula bagi kesetimbangan epimerisasi antara 5 -kolestan -3 -ol (koprostanol) dan 5 -kolestan - 3 -ol (epikolestanol). Dalam campuran kesetimbangan epimerisasi ini, epikolestanol lebih stabil dan dengan demikian berada dalam perbandingan jumlah yang lebih besar (90%).

CH3 CH3 H H HO a(S)

CH3 H10

H C B D

CH310

H C B D AmO- Na+ AmOH H(R)

A

5

A

5

OH H

e

b. Pengaruh Konformasi Terhadap Esterifikasi Hampir semua steroid alam mengandung gugus fungsi oksigen, misaklnya gugus hidroksil pada atom karbon C-3. Olehkarena itu, reaksi pada posisiposisi yang mengandung gugs fungsi ini penting artinya dalam ilmu kimia steroid. Salah satu diantara reaksi itu ialah esterifikasi yang akan diuraikan dibawah ini. Berbagai reaaksi esterifikasi, yang lazim dikenal, dapat pula digunakan dalam steroid. Umumnya, reaksi ini adalah pengubahan alkohol menjadi ester asetat (asetilasi) dengan anhidrat asetat dan piridin, menjadi ester benzoat (benzoilasi) dengan benzoil klorida dan piridin., menjadi ester toluen-psulfonat (tosilasi) dengan toluen p-sulfonil klorida dan piridin, atau menjadi eseter katilat dengan mengggunakan etil kloroformat. Kereaktifan suatu gugus hidroksil terhadap reaksi esterifikasi ditentukan oleh orientasi gugus itu, aksial atau ekuatorial. Tanpa kecuali, gugus hidroksil yang ekuatorial lebih mudah diesterifikasi daripada gugus hidroksil yang aksial, yang terikat pada posisi yang sama. Laju esterifikasi gugugs hidroksil yang terdapat pada posisi yang berlainan seringkali berbeda pula. Perbedaan laju esterifikasi ini disebabkan oleh halangan ruang (faktor sterik) yang menghalangi terjadinya serangan pada gugus hidroksil itu. Faktor sterik dalam reaksi esterifikasi menjadi lebih jelas jika mekanisme reaksi diperhatikan sebagai berikut. Esterifikasi alkohol, misalnya oleh anhidrida asetat dan piridin, berlangsung melalui pembentukan suatu senyawa kompleks transisi itu memerlukan suatu persyaratan ruang yang selanjutnya menentukan kereaktifan gugus hodroksil pada esterifikasi.

Sebagai contoh dapat diambil reaksi asetilasi dari 5-kolestan -3 , 6 -diol, c. Hidroksilasi Ester Steroid