IV. Stereokimia pada Karbon Sp3

Seri Sikloheksana

Konfogurasi Isomer cis trans

Representasi bidang datar

Representasi ruang (spatial) merupakan bentuk yang mendekati realita (kenyataan)

Memperhitungkan hibridisasi sp3 dari atom-atom karbon (sudut 109,50) problem yang sama untuk turunan di subtitusi 1,3 atau 1,4

Untuk diingat :

Ikatan-ikatan yang paralel pada sumbu tiga dimensi adalah aksial (ax),sedangkan yang lainnya ekuatorial (eq). Garis penuh berada di atas bidang dan garis putus-putus itu berada dibawah bidang.

Konformasi Interkonvensi

Kelenturan struktur memungkinkan terbentuknya dua konformasi kursi. Isomer cis ( disubtitusi 1,2)

Isomer trans ( disubtitusi 1,2)

Bentuk-bentuk yang disukai : - setiap gugus aksial yang

berhubungan dengan interaksi 1,3 diaksial (vanderwaals) yang saling tidak menolak. Bentuk konformasi dengan subtituen berada pada posisi ekuatorial .

12 12

cis trans

1

2

1

2

cis trans

1

2

cis

3

1

23

Trans1

2cis

34

1

2trans

34

ax

ax

ax

ax

axeq

eq

eqeq eq

eq

H

N

50% 50%

H

H

HH

95% 5%

H

H

H

H 1

Seri Linear Jenuh

Isomer erythro threo

Representasi Cram

a. Atom C* mempunyai dua subtituen identik 2 dengan 2

b. Atom C* dengan keseluruhan atom c nya identik 2 dengan 2

Senyawa meso mempunyai bentuk bidang datar dengan simetri internal

Rotameri

Representasi Newman

a.

b.

Ingat struktur meso :

Konfigurasi Absolut (Sistem R-S)

B

A

B

AC

C

CH3 -CHBr - CHBr - COOH* *

BrCH3

H

BrHCOOH

BrHCH3

HBrCOOH

Erythro Threo

dua isomer

CH3 - CHBr - CHBr - CH3* *

BrCH3

H

BrHCH3

BrCH3

H

HBrCH3

12

Meso Threo

dua isomer

CH3 -CHBr - CHBr - COOH* *

BrH

COOH

H Br

CH3

BrH

COOHCH3H

HBr

COOH

H

CH3

Br

Br HBr

COOHCH3H

Br

isomer erythro isomer threo

eklip

gaus ataugoyang

CH3 - CHBr - CHBr - CH3* *

BrH

CH3 CH3

H

Br

BrH

CH3H

Br

CH3

HBr

CH3CH3

H Br

HBr

CH3

HBr

CH3

isomer meso isomer threo

eklip

gaus ataugoyang

bentuk gaus lebih stabil

Bukan merupakan isomer erythro threo

Prioritas C (1) Br, COOH. C (2) H C (2) OH, C (1), C2H5, CH3

Isomer Erytro-Threo hanya dibicarakan jika dua atom C* mempunyai minimal 2

substituen identik 2 dengan 2. Dalam bentuk umum dimana semua substituen adalah

berbeda, digunakan konversi R-S. Penggunaannya adalah menyeluruh, bisa dipakai dalam

tiap kasus.

Contoh:

Ada dua bentuk konfigurasi yang berbeda.

Tiga tahap untuk menentukan konfigurasi absolut (R-S )

tentukan prioritas substituen pada setiap atom C* menurut aturan prioritas Chan,

Ingold dan Prolog

tempatkan subtituen yang paling kecil pada bagian belakang dari setiap atom C*

dengan representasi cram

pembacaan terhadap bentuk baru tersebut menempatkan mata pada atom C* yang

paling depan, kemudian urutkan nomor yang sudah ditentukan. Jika urutan (1,2,3)

berputar ke arah kanan = R, sebaliknya jika berputar ke arah kiri = S.

Contoh :

Stereokimia dari senyawa di atas adalah R R Isomer Optik

1. Umum

BrH

HOOC

C2H5CH3H

BrH

HOOC

CH3C2H5H

dan

Br - CH - CH - C2H5CH3COOH

* *

BrHCOOH

CH3C2H5OH

1

2

Penentuan prioritas

HBr COOH

C2H5OHCH3

Penempatan substituen yang paking kecil di belakang

HBr COOH

C2H5OHCH3

1 232

1 3

R

R

pembacaan

Cahaya biasa

Gelombang elektromagnetika adalah merupakan pergerakan dari dua medan. Medan

listrik dan medan magnet yang keduanya saling tegak lurus. Dalam bidang (P)

tegak lurus dengan arah pergerakan dari sinar, medan listrik dan medan magnet

bervibrasi kesemua arah kondisi saling tegak lurus dengan pergerakan dari sinar.

Cahaya terpolarisasi bidang Jika cahaya alamiah melewati suatu polarisator vektor medan listrik bervibrasi dalam suatu bidang tertentu : bidang vibrasi (V). Vektor medan magnet bervibrasi pada suatu bidang tertentu tegak lurus dengan sebelumnya ( ).

Bidang tegak lurus dengan P dan memberikan

Catatan : Lihat buku Fessenden jilid I Untuk : - cahaya biasa

- cahaya terpolarisasi begitu pula dengan sudut .

Interaksi antara vektor ( ) medan listrik suatu cahaya terpolarisasi bidang dan suatu substan optis aktif ditunjukkan melalui suatu rotasi dalam bentuk sudut alpa pada bid vibrasi (V).

Kanan (d) = + Kiri (lev) (l) = -

Rotasi optik spesifik suatu molekul didefinisi menurut hukum Biot

2. Optis Aktif pada molekul Disimetri

Suatu molekul disebut disimetri jika bayangan cerminnya tidak bisa diimpitkan

maka disebut senyawa kiral.

E B

*po p

o

E E

E

BB

B

E

BE

P

B

O

B

E PE

BO

E

dlt

.)( =

E

Ev

Molekul disimetri umunya mempunyai satu atom C asimetri.

Isomer optik, inversi optik, antipot optik, enantiomer- Pasangan enantiomer mempunyai sifat fisik dan kimia yang sama, dibedakan melalui

aksi yang berlawanan terhadap bidang. dari cahaya terpolarisasi bidang (+) dan (- ).

- Enantiomer adalah isomer-isomer yang bisa dipisahkan.Suatu campuran 50% - 50% enantiomer campuran rasenik rotasi optik = 0, biasa dituliskan () (d.l).

- Dua isomer yang bukan enantiomer disebut diastereoisomer, umumnya terdapat dua tipe stereoisomer yaitu enantiomer ( ismer optik) dan diastereoisomer. Diastereoisomer mempunyai sifat fisika dan kimia yang berbeda.

3. Enantiomer dan Diastereoisomer

Pemisahan rasemat / Resolusi melalui metoda diastereoisomer Campuran rasemat bisa dipisahkan menjadi dua enantiomer yang mengandung gugus

asam.

Cl

Br Br

Cl Cl

Br Br

Cl

BrCl

Cl

Br

ClBr

Cl

Brmolekul kiral

C2H5 - CHCl -CH3*

CH3 Cl

C2H5

HCl CH3

C2H5

Hsec butil klorida (+)

( - )

keduanya disebut isomer + dan -

kiral

Contohnya : suatu rasemat yang mengandung asam tartarat.

COOH CHOH CHOH COOH

Campuran rasemat

Campuran tersebut direaksikan dengan suatu basa organik yang optis aktif misalnya (-) B

(cinkonin)

Reaksi (-) B + () A akan menghasilkan dua diastereoisomer (+) A , (-) B dan (-) A, (-) B.

Diastereoisomer yang mempunyai sifat fisikokimia yang berbeda dan mempunyai

solubilitas yang berbeda bisa dipisahkan dengan kristalisasi

Isomer bisa dipisahkan makan asamnya akan dilepaskan.

(+) A ( -) B (+) A

(-) A (-) B (-) A

4. Molekul dissymetri yang tidak mempunyai karbon asimetri

C - C - CR

H

H

H

H

H

R

R

C - C - CH

H

R

H

R

H

H

Renantioner

Alena

NO2

COOHO2N

HOOC

NO2

COOH

HOOC

O2N

NO2

NO2

COOH

HOOC

NO2

COOH

COOH

O2N

enantioner

Biphenil

(+) A = 50%

(-) A = 50%

12

1. Struktur sp1 karbon sentral menunjukkan disimetri dengan molekul

2. Interaksi sterik kuat antara gugus NO2 dari COOH menyebabkan molekulnya tidak planar

5. Stereoisomer Senyawa yang bisa diimpitkan isomer geometri erythro thereo atau R dan S,

isomer optik

(1) dan (2) suatu enantiomer (erytro)

(3) dan (4) suatu enantiomer threo

(1) dan (3) : (1) dan (4) : (2) dan (4) merupakan diastereoisomer

OHCH3

H

OHHCOOH

HCH3

OH

HOHCOOH

Pasangan enantiomer

s

s

R

1 2

isomer erythro

OHCH3

H

HOHCOOH

s

R

HCH3

OH

OHHCOOH

R

s

3 4

isomer threo

pas enantionerthereo

OHH

COOHCH3H

OH

HOH

COOHHCH3

OH

(S,S) (R,R)

isomer erythro

HOH

COOHCH3H

OH

OHH

COOHHCH3

OH

(S,R) (R,S)

isomer threo

Proyeksi Fisher

Refresentasi proyeksi fiser berasal dari proyeksi Cram

Secara formal persentase proyeksi fiser menggunakan perjanjian :

a. rantai hidrokarbon yang terpanjang terletak pada sisi vertikal

b. Gugus fungsional yang bilangan oksidasinya tinggi diletakan paling atas

Konfigurasi tidak bisa berubah melalui rotasi 1800

Konfigurasi bisa berubah apabila rotasi 1800 keluar bidang atau 900 dalam bidang .

OHHCHO

OHHCH2OH

CHO

OH

CH2OH

OHH

H

fishercram

HOH2C

CH3

COOHH

Rproyeksi

CH3

COOHHOH2C

H

R

COOH

CH3H

CH2OH

RCOOH

HH3C

CH2OH

R

putar 900

putar 1800

STEREOKIMIA

OLEH Dra. YUM ERYANTI, MS

JURUSAN KIMIA, FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS RIAU 2007

Seri Sikloheksana Seri Linear JenuhIsomer erythro threo Representasi Cram

RotameriIsomer Optik