STEREOKIMIA

Berkaitan gan bagaimana penataan atom-atom dalam sebuah molekul dalam ruang tiga dimensi.

Tiga Aspek stereokimia:1.Konformasi molekul: Berkaitan dengan bentuk molekul dan bagaimana bentuk molekul itu diubah akibat adanya putaran bebas disepanjang ikatan C-c tunggal.2.Konfigurasi berkaitan dengan Kiralitas molekul: : bagaimana penataan atom-atom disekitar atom karbon yang mengakibatkan terjadinya isomer.3.Isomer Geometrik : Terjadi karena ketegaran (rigit) dalam molekul yang mengakibatkan adanya isomer . Terjadi pada senyawa alkena dan senyawa siklik

MENGGAMBARKAN PROYEKSI IKATAN TUNGGAL

Ada 2 cara: 1. Proyeksi Fisher 2. Proyeksi NewmanContoh:

C C

H

HO

H

CH2Cl

HH

3-kloro-1-propanol

C

ClH2C

C

OHH

H

H

H

dimensional

Proyeksi Fisher:

C

OH

H H

C HHCH2Cl

Proyeksi Newman

OH

HH

HH

CH2Cl

CH2OH

H

HH

Proyeksi Newman C-2,3

Cl

H

Proyeksi newman C 1, 2

Konformasi Molekul:Berkaitan dengan bentuk-bentuk molekul yang terjadi akibat adanya rotasi bebas disepanjang ikatan C-C jenuh (c-C tunggal)

OH

HH

HH

CH2Cl

OH

H

CH2Cl

HH

H

Proyeksi Newman C-1,2

CH2Cl

H

HH

H

OH

Bentuk Eklip = cisTakstabil dan energi tinggi Bentuk Gauche Bentuk Anti = trans

Energi terendah

CH2Cl

HH

Proyeksi Newman C-1,2C2 yang didepan

OH

60o

60o

gauche

OH

HH

CH2Cl

HH

OH

H

H

OH

H

CH2Cl

H

H

H

C1 yang diputar

C2 yang diputar

Sudut bihedral = o

Sudut 60

KHIRALITAS MOLEKULBerkaitan dengan penataan atom-atom disekitar

suatu atom karbon khiral sehingga menghasilkan berbagai konfigurasi molekul.

Khiralitas adalah sifat dari beberapa molekul yang bayangan cerminnya tidak berimpit satu sama lainnya.

Dua buah stereoisomer yang merupakan bayangan cermin yang tidak berimpit satu sama lainnya disebut enansiomer. Stereoisomer yang bukan enansiomer disebut diastereoisomer.

Senyawa-senyawa yang memiliki enansiomer yang berlebih dari enansiomer lainnya akan memperlihatkan adanya putaran maka senyawa disebut optik aktif.

Senyawa-senyawa yang hanya memiliki satu enantiomer disebut optik aktif murni.

Senyawayang mem9liki dua enansiomer yang jumlahnya sama akan memperlihatkan putaran optisnya sama dengan nol dan disebut campuran rasemat.

Contoh: 2-butanol Adalah molekul khiral berada sebagai dua buah enansiomer yang tidak berimpit satu sama lainnya. Karbon -2 adalah karbon asimetris.

C

CH2CH3H

OHH3C

C- asimetris

C

H3CH2

HOCH3

H

Cermin

Kiralitas dri molekul ditentukan oleh konfigurasinya. Sistim yang digunakan untuk menentukan konfigurasi ini adalah aturan Cahn-Ingold- Prelog yang digunakan untuk menentukan R atau S.Beberapa aturan:1.Atom-atom sekitar atom C-kiral ditentukan prioritasnya berdasarkan berat atom

C

CH2CH3H3C

OHH1

23

4

2. Jika atom itu isotop, maka isotop dengan nomor massa tinggi memperoleh prioritas.

3. Jika kedua atom itu identik, maka maka berat atom dari atom berikutnya digunakan untuk memberikan prioritas.

4. Atom –atom yang terikat oleh ikatan ragkap atau ganda tiga setara dengan mengikat dua atau tiga atom tersebut tunggal.

CH=CR2 CN CH2OH CH

OC

O

C

O

OH

Naiknya prioritas

5. . Setelah ditentukan prioritas maka diatur sedemikian rupa posisi atom-atom dalam molekul. Atom dengan prioritas terendah diletakkan menjauhi pembaca sedangkan tiga atom sisa diarahkan ke pembaca.

C

CH2CH3H3C

OHH1

23

4OH

CH2CH3

CH3

6. Urut prioritas dari tertinggi sampai terendah. Apabila arah urutan searah jarum jam maka ditandai konfigurasinya R dan apabila berlawanan dengan jarum jam maka ditandai konfigurasi S

Untuk memudahkan penetapan konfigurasi juga dapat digunakan penggambaran sistim Proyeksi Fisher.

CH3CH2CH

CH3

HO

CH2CH3

HHO

CH3

CH2CH3

CH3 OH

HKonfigurasi S

CHO

OHH

CH2OH

CHO

CH2OH

HHO

D L

Untuk senyawa-senyawa karbohidrat konfigurasi relatifnya dirujuk pada senyawa gliseraldehid

Hubungan antara stereoisomer dari 2,3,4-trihidroksibutanal

CHO

C-OH

C-OH

H

H

CH2OH

CHO

OHH

CH2OH

C-2 = Skarena H belum pada posisidibelakang sehingga putaran sebenarnyaadalah R

HO CH2OH

CHO

H

C-2 = R

2R, 3R 2S,3Senansiomer

2R,3S

diastereoisomer

2S,3Renansiomer

diastereoisomer

diastereoisomer

IKATAN RANGKAP DUA

C C

Tidak terjadi rotasi bebas (Gugus-gugus yang terikat pada ikatan rangkap tak dapat berputar dengan ikatan rangkap itu sebgai sumbunya. Akibatnya gugus-gugus yang terikat pada C berikatan phi terletaak tetap dalam ruang relatif satu sama lain.

C C

H H

Cl ClC C

H Cl

Cl H

cis-1,2-dikloroetanatd = 60oC

trans-1,2-dikloroetantd = 48oC

Contoh: Dikloroetana

Dua gugus Cl yang terletak pada satu sisi disebut struktur cis dan yang terletak pada sisi –sisi yang berlawanan disebut trans.Kedua senyawa ini bukan merupakan isomer struktur, karena urutan ikatan atom-atom dalam lokasi ikatan rangkapnya sama. Pasangan isomer ini disebut dengan stereoisomer: senyawa yang mempunyai struktur sama, hanya berbeda dalam hal penataan atom-atom dalam ruang dan disebut sebagai isomer geometrik (isomer cis-trans).

Syarat isomer geometrik dalam alkena adalah tiap atom karbon dalam alkena mengikat dua gugus yang berlainan.

Bila pada C yang berikatan rangkap terdapat tiga atau empat gugus yang berlainan maka tak dapat diberikan nama cis- trans, tetapi diberi nama dengan sistim E dan Z.Sistim E dan Z didasarkan pada prioritas gugus-gugus yang terikat pada C yang berikatan rangkap. Jika atom-atom atau gugus yang berprioritas tinggi berada pada sisi yang berlawanan terhadap ikatan phi adalah isomer E (entegegen), sebaliknya jika gugus berprioritas tinggi berada dalam satu sisi disebut Z (zusammen).

C C

Br F

I ClC C

Br Cl

I F

Z-1bromo-2-kloro-2-f luoro-1-iodoetana

E-1bromo-2-kloro-2-fluoro-1-iodoetana

Contoh:

Isomer Geometrik dalam senyawa siklik

CH3

H

OH

CH3

HOH

cis-2-metil-1-sikloheksanol trans-2 metil-1-sikloheksanol

CH3

H

gugus ini dapat berotasi mengelilingiikatan ini

CH3

OH

CH3

OH

cis-2-metil-1-sikloheksanol trans-2 metil-1-sikloheksanol

CH3

OH

Apakah cis atau trans

Jadi untuk 2-metil-1-sikloheksana

cis : a,e atau e,a

trans : a,a atau e,e

Eliminasi pada senyawa linear tergantung pada konformasi semula yang trans-coplanar

CH3

CH(CH3)2

Cl

H

H

- HCl

CH3

CH(CH3)2

H

CH(CH3)2

Cl

H

H

- HClCH(CH3)2

H

HH

CH(CH3)2H

H

1

2