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 Newman

Contoh:

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 HH

CH2Cl

Proyeksi Newman

OH

H

HH

H

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

H

HH

H

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 MOLEKUL Berkaitan 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

CH2CH3

H

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

CH2CH3

H3C

OHH

1

2

3

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=CR2CN CH2OH CH

O

C

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

CH2CH3

H3C

OHH

1

2

3

4

OH

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.

CH3

CH2

CH

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 Cl

C C

H Cl

Cl H

cis-1,2-dikloroetana

td = 60oC

trans-1,2-dikloroetan

td = 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 Cl

C 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

H

OH

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