Karakteristik Senyawa Organik Bahan Alam

Kafein merupakan bagian  atau turunan dari senyawa xantin, kafein memiliki rumus struktur sebagai berikut :

kafein memiliki struktur dengan beberapa gugus fungsi, yaitu gugus karbonil, gugus amina, amida dan metil. yang menarik perhatian dari kafein ini adalah terdapat cincin imidaole yang berupa siklik lima. pada senyawa xantin, substitusi memiliki hubungan struktur dan fungsi dari senyawa tersebut. dalam senyawa xantin misalnya. 

Kafein adalah kristal atau bubuk putih yang lembut dengan rasa pahit yang sangat kuat ketika dalam bentuk murni. Tidak berbau karena tidak ada molekul gas yang dilepaskan karena kondisinya yang padat. Kafein memiliki massa molar 194,19 g / mol. Ini adalah molekul padat dengan konduktivitas rendah. Kafein larut dalam air karena air dapat mengikat hidrogen dengan kafein di enam tempat berbeda. Hidrogen molekul air tertarik pada atom nitrogen dan oksigen yang sangat elektronegatif.

Kafein adalah molekul yang bersifat polar 

Kafein adalah molekul polar karena perbedaan keelektronegatifan antara ikatan kovalen karbon-oksigen tunggal dan ikatan kovalen karbon nitrogen tunggal. Atom dengan elektronegativitas yang lebih tinggi akan memiliki muatan yang sedikit lebih negatif karena daya tarik lebih banyak elektron, menyebabkan pembagian elektron yang tidak merata. Ini menghasilkan karbon yang bermuatan positif parsial dan oksigen atau nitrogen memiliki muatan negatif parsial. Ditunjukkan pada gambar 2. Geometri molekul caffeine memungkinkannya menjadi polar karena ujung negatif dan positif tidak membatalkan satu sama lain. Panah dalam diagram menunjukkan perbedaan dalam keelektronegatifan. Panah menunjuk ke atom dengan elektronegativitas yang lebih tinggi

Gaya antar molekul

Gaya antarmolekul juga dikenal sebagai gaya van der Waals terdiri dari ikatan Hidrogen, gaya dispersi London dan gaya Dipol-dipol. Gaya antarmolekul yang ada dalam kafein adalah gaya dispersi London dan gaya Dipol-dipol. Gaya dipol-dipol ada di antara ujung positif satu molekul polar dan ujung negatif dari molekul polar lain. Molekul kafein memiliki dipol ikatan yang mengukur polaritas ikatan kimia di dalam molekul. Mereka terjadi setiap kali ada pemisahan muatan positif dan negatif. Dipol ikatan ini dalam molekul menciptakan dipol molekul keseluruhan; oleh karena itu molekul memiliki satu ujung negatif dan satu ujung positif. Ditunjukkan pada Gambar 4. Ujung-ujung bermuatan ini tertarik ke ujung bermuatan berlawanan lainnya yang menghasilkan gaya antarmolekul yang sangat kuat. Gaya dispersi London ada karena elektron selalu bergerak, sementara menjadi lebih positif atau negatif. Gaya London adalah daya tarik langsung elektron dari satu atom ke inti positif atom sekitarnya lainnya. Gaya antarmolekul yang kuat ini membuatnya sulit untuk memecah molekul, oleh karena itu dibutuhkan lebih banyak energi yang menyebabkan titik leleh dan titik didih yang tinggi. Titik lebur 235 derajat Celcius dan titik didih 178 derajat Celcius.

Gugus Fungsi

Ada dua kelompok fungsional yang ditemukan dalam molekul kafein - amina dan amida. Dalam kafein ada satu kelompok amina tersier - atom nitrogen melekat pada 3 kelompok alkil dan tidak ada atom hidrogen. Gugus fungsional kedua yang ditemukan dalam kafein adalah amida, yang terdiri dari gugus karboksil yang secara langsung melekat pada atom nitrogen. Gambar 5 menunjukkan di mana kelompok-kelompok ini berada dalam molekul kafein. Molekul kafein juga mengandung gugus metil - CH3, gugus karboksil - C = O, gugus alkena - C = C dan juga gugus imina - C = N.

Permasalahan : 

1. Menurut anda lebih berbahaya nikotin atau morfin, dan mengapa lebih berbahaya?

2. Bagaimana hubungan antara alkaloid dan asam amino?

3. Bagaimana sifat toksik pada alkaloid diperoleh?