Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks sebuah asam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam. Asam yang digunakan sebagai katalis biasanya adalah asam sulfat atau asam Lewis seperti skandium(III) triflat.
Pembentukan ester melalui asilasi langsung asam karboksilat terhadap alkohol, seperti pada esterifikasi Fischer lebih disukai ketimbang asilasi dengan anhidrida asam (ekonomi atom yang rendah) atau asil klorida (sensitif terhadap kelembapan). Kelemahan utama asilasi langsung adalah konstanta kesetimbangan kimia yang rendah. Hal ini harus diatasi dengan menambahkan banyak asam karboksilat, dan pemisahan air yang menjadi hasil reaksi. Pemisahan air dilakukan melalui distilasi Dean-Stark atau penggunaan saringan molekul.
Dalam sebuah penelitian ditemukan bahwa tetrabutilamonium tribromida (TBATB) adalah katalis yang amat efektif. Misalnya, asilasi 3-fenil propanol dengan asam asetat glasial dan TBATB dengan refluks menghasilkan ester dalam 15 menit, dengan rasio hasil 95%, tanpa harus memisahkan air. Para ahli percaya bahwa asam bromida yang dihasilkan oleh TBATB dapat memprotonasi alkohol terhadap asam karboksilat sehingga karboksilatnya-lah yang bertindak sebagai nukleofil, tidak seperti mekanisme esterifikasi standar.
Ester adalah suatu senyawa organik yang terbentuk melalui penggantian satu (atau lebih) atom hidrogen pada gugus hidroksil dengan suatu gugus organik (biasa dilambangkan dengan R'). Asam oksigen adalah suatu asam yang molekulnya memiliki gugus -OH yang hidrogennya (H) dapat terdisosiasi menjadi ion H+.
Ortofosfat (bahasa Inggris: orthophosphate, inorganic phosphate, Pi) atau sering disebut gugus fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat oksigen. Dama bentuk ionik, dia membawa sebuah -3 muatan formal, dan dinotasikan PO43-.
Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P2O5. Fosfat apatit termasuk fosfat primer karena gugusan oksida fosfatnya terdapat dalam mineral apatit (Ca10(PO4)6.F2) yang terbentuk selama proses pembekuan magma. Kadang kadang, endapan fosfat berasosiasi dengan batuan beku alkali kompleks, terutama karbonit kompleks dan sienit.
Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terja- dinya ester apabila direaksikan dengan asam. Monosakarida mem- punyai beberapa gugus -0H dan dengan asam fosfat dapat meng- hendakinya menghasilkan ester asam fosfat. Ester yang penting da- lam tubuh kita adalahα -D-glukosa-6-fosfat danα -D-fruktosa1,6- difosfat. Kedua jenis ester ini terjadi dari reaksi monosakarida dengan adenosintrifosfat (ATP) dengan bantuan enzim tertentu dalam tubuh kita. Proses esterifikasi dengan asam fosfat yang berlangsung dalam tubuh kita disebut juga proses fosforilasi. Pada glukosa dan fruktosa, gugus fosfat dapat terikat pada atom C nomor 1, 2, 3, 4 atau 6. Pada α-D-Glukosa-6-fosfat, gugus fosfat terikat pada atom karbon nomor 6, sedangkan padaα -D-fruktosa1-6 difosfat dua gugus fosfat terikat pada atom karbon nomor 1 dan 6. Gugus hidroksil dari monosakarida bereaksi dengan asam fosfat membentuk ester sebagai berikut :
/ 0H - / OH –
- -CH2OH + HO – P = O ------> CH2 – O – P = H2O
\ \ OH
OH OH
Dari reaksi ini tampak gugus fosfat yang diikat oleh atom masih mempunyai sifat asam karena masih ada atom H yang dilepaskan sebagai ion H+. Oleh karena ituα -D-glukosa -6 fosfat disebut asamα -D-fruktopiranosa-6-fosfat.
ESTER POSFAT
O O O O
|| - H2O || ROH || ROH ||
ROH + HO – P – OH ------> RO – P – OH ------> RO – P – OH ------> RO – P – OR
| | - H2O | - H2O |
OH OH OR OR
Asam fosfat Alkil dihidrogen Dialkil dihidrogen Trialkil fosfat
fosfat fosfat
O O O O O O
|| || - H2O || || ROH || ||
HO – P – OH + HO – P – OH ------> HO – P – O – P – OH ------> RO – P – O – P – OH
| | | | - H2O | |
O O O O O O
Asam pirofosfat Alkil trihidrin difosfat
Alkil tetrahidrogen trifosfat juga dapat disintesis dari 3 mol asam fosfat dan 1 mol alkohol
Metabolisme (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.
Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,
· katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi.
· anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
Karbohidrat adalah senyawa-senyawa aldehida atau keton dengan mempunyai gugus hidroksil. Senyawa-senyawa ini menyusun sebagian besar bahan organik didunia karena peran multipelnya pada semua bentuk kehidupan. Pertama, karbohidrat bertindak sebagai sumber energi, bahan bakar, dan zat antara metabolisme. Contohnya pati pada tumbuh-tumbuhan dan glikogen pada hewan adalah polisakarida yang dapat dimobilisasi untuk menghasilkan glukosa, bahan bakar utama untuk pembentukan energi. ATP, sebagai alat tukar energi bebas yang universal adalah merupakan derivat gula terfosforilasi.Kedua gula ribosa dan deoksiribosa pembentuk sebagian kerangka struktur RNA dan DNA. Fleksibilitas cincin kedua gula ini penting pada penyimpanan dan ekspresi informasi genetik. K e tiga, polisakarida adalah elemen struktur dinding sel bakteri dan tumbuh-tumbuhan. Contohnya adalah selulosa suatu komponen utama dinding sel tumbuh- tumbuhan yang merupakan satu senyawa organik yang melimpah ruah pada biosfer.Keempa t, karbohidrat berikatan dengan banyak senyawa protein dan lipida. Misalnya, unit-unit gula glikofirin, suatu protein tunggal integral membran, memberi sel-sel darah merah satu lapisan anion yang sangat polar. Beberapa penelitian mengungkapkan bahwa unit-unit karbohidrat pada permukaan sel memainkan peranan kunci pada proses pengenalan antarsel.
Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain adalah glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. Contoh karbohidrat yang terdapat pada bahan makanan adalah amilum atau pati dan sukrosa (gula tebu).
Energi yang terkandung dalam karbohidrat pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat dalam hal ini glukosa dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain seperti pada buah atau umbi. Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut reaksi atau proses fotosintesis:
6 CO2 + 6 H2O ------> C6H12O6 + 6 O2
Glukosa
