stereokimia2

31
01/15/22 1 Kiralitas obyek dan molekul Obyek apa saja yang tak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya dikatakan kiral (chiral; Yunani: cheir, “tangan”). Contoh : tangan, sepatu, kaus kaki, dll. Sebaliknya piala atau kotak (kubus) adalah akiral (tidak kiral); benda-benda ini dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya Asas-asas yang sama juga berlaku untuk molekul. Sebuah molekul yang tak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya adalah kiral (molekul dan bayangan merupakan pasangan stereoisomer atau enantiomer).

description

kimia organik

Transcript of stereokimia2

  • **Kiralitas obyek dan molekul Obyek apa saja yang tak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya dikatakan kiral (chiral; Yunani: cheir, tangan). Contoh : tangan, sepatu, kaus kaki, dll. Sebaliknya piala atau kotak (kubus) adalah akiral (tidak kiral); benda-benda ini dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya Asas-asas yang sama juga berlaku untuk molekul. Sebuah molekul yang tak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya adalah kiral (molekul dan bayangan merupakan pasangan stereoisomer atau enantiomer).

  • WHICH OBJECTS ARE SYMMETRIC ?(mirror image is identical)

  • plane ofsymmetrymirrorplaneA SYMMETRIC OBJECT HAS A PLANE OF SYMMETRY - ALSO CALLED A MIRROR PLANE

  • no symmetryCHIRALAn object without symmetry isThe mirror imageof a chiral object isdifferent and will notsuperimpose on the original object.OBJECTS WHICH ARE CHIRALHAVE A SENSE OF HANDEDNESSAND EXIST IN TWO FORMS

  • ENANTIOMERSnon-superimposable mirror imagesrotatethis moleculeis chiralnote that the fluorineand bromine have beeninterchanged in theenantiomerdo interchanges in class

  • **sebuah atom karbon dengan empat gugus yang berlainan disebut atom karbon kiral (meskipun secara teknis yang bersifat kiral adalah molekul, bukan atom karbon). Atom Karbon Kiral

  • **

  • **Proyeksi FisherPada akhir abad ke 19, seorang ahli kimia dari Jerman Emil Fischer mengemukakan rumus proyeksi untuk menunjukkan penataan ruang gugus-gugus di sekitar atom kiral dalam rumus dua dimensi. Rumus proyeksi ini disebut proyeksi Fischer.

  • **Dalam menggambarkan suatu proyeksi Fischer, rantai karbon utama diulur dari atas ke bawah dengan semua pada posisi eklips. Tiap titik potong garis horizontal dan vertikal menyatakan sebuah atom karbon kiral. Tiap garis horizontal melambangkan suatu ikatan berarah ke pembaca, sedangkan garis vertikal melambangkan ikatan ke belakang menjauhi pembaca

  • **Soal-soal

    1. Ubahlah rumus dimensional senyawa berikut menjadi proyeksi Fischer.

  • **2. Ubahlah proyeksi Fischer berikut menjadi rumus dimensional.

    PERPUTARAN CAHAYA TERPOLARISASI-BIDANG Sepasang enantiomer mempunyai kesamaan sifat fisika dan kimia, misalnya tiap enantiomer murni mempunyai titik leleh dan titik didih yang sama denganpasangannya. Hanya terdapat dua sifat yang berlainan untuk enantiomer-enantiomer dalam suatu pasangan enantiomer:1. antaraksi dengan zat kiral lain2. arah perputaran bidang polarisasi dari cahaya terpolarisasi-bidang.

    Cahaya terpolarisasi-bidang ialah cahaya yang getaran gelombangnya telah tersaring semua, kecuali getaran yang berada pada suatu bidang.

  • **Jika cahaya terpolarisasi-bidang dilewatkan suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal, maka polarisasi cahaya itu diputar ke kanan atau ke kiri.perputaran cahaya terpolarisasi-bidang ini disebut rotasi optis. Suatu senyawa yang memutar bidang polarisasi suatu cahaya terpolarisasi-bidang dikatakan bersifat optis aktif. Karena inilah maka enantiomer-enantiomer kadang-kadang disebut isomer optis.Alat : Polarimeter = sudut putar jenis garis D natrium pada 20 C = sudut putar teramati pada 20 C l = panjang tabung dalam dm c = konsentrasi larutan contoh dalam g/ml.

  • **Beberapa istilah dalam pembahasan rotasi optisEnantiomer dari pasangan enantiomer apa saja, yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan di sebut dekstrorotatori (memutar ke kanan, Latin: dexter, kanan). Bayangan cerminnya, yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri, disebut levorotatori (memutar ke kiri; Latin: laevus, kiri). Arah perputaran ditandai dengan (+) atau d untuk dekstrorotatori dan (-) atau l untuk levorotatori.

  • **Suatu campuran sama banyak dari sepasang enantiomer apa saja disebut campuran rasemik atau modifikasi rasemik. Suatu campuran rasemik dapat dinyatakan dengan awalan () atau dl. Jadi gliseraldehida rasemik disebut () gliseraldehida.

    Suatu campuran rasemik tidak memutar bidang polarisasi cahaya karena perputaran oleh masing-masing enantiomer saling mematikan. Suatu larutan baik dari suatu campuran rasemik baik dari suatu senyawa akiral dikatakan tak optis aktif, tetapi sebab-sebab ketak-aktifan optisnya berlainan

  • **Urutan penataan keempat gugus di sekitar suatu atom karbon kiral disebut konfigurasi mutlak di sekitar atom itu. Biasanya dihubungkan dengan gliseraldehid.

  • **Pemberian konfigurasi : Sistem (R) dan (S)Telah ditunjukkan bagaimana arah pemutaran bidang polarisasi cahaya dapat dinyatakan oleh (+) dan (-). Tetapi diperlukan juga suatu sistem untuk menyatakan konfigurasi mutlak itu, yakni penataan yang sesungguhnya dari gugus-gugus disekeliling atom karbon kiral. Sistem itu ialah sistem (R) dan (S) atau sistem Cahn-Ingold-Prelog. Huruf (R) berasal dari kata Latin rectus, kanan , sedangkan (S) dari kata Latin sinister, kiri.

    Cara Penentuan R/S:Urutkan keempat gugus (atau atom) yang terikat pada karbon kiral itu menurut urutan prioritas aturan deret Cahn-Ingold-Prelog.Proyeksikan molekul itu sedemikian sehingga gugus yang berprioritas rendah ke arah belakang.Pilih gugus dengan prioritas tertinggi dan tarik anak panah bengkok ke gugus dengan prioritas tertinggi berikutnya.Jika panah ini searah dengan jarum jam, maka konfigurasi ini adalah (R). Jika anak panah berlawanan dengan jarum jam, konfigurasi itu adalah (S).

  • **Contoh:

  • **Contoh lain:Berilah nama dan konfigurasinya dari senyawa di bawah ini:

    Jawaban:Urutan prioritas: OH (tertinggi), CH2CH3, CH3, H (terendah).Proyeksi dengan H di belakang:

    Berlawanan jarum jam = (S)Nama: (S)-2-butanol

  • **2. Gambar struktur (R)-(-)-2-butanol: Jawaban:Tulis rumus senyawa tanpa memperhatikan konfigurasi karbon kiral.

    Urutkan prioritas di sekeliling karbon kiral itu: OH (tertinggi), CH2CH3, CH3, H (terendah).Gambar proyeksi dengan gugus berprioritas terendah (H) berada di belakang. Tarik gugus-gugus lain sedemikian rupa sehingga putaran dari OH ke CH2CH3 searah dengan jarum jam.

    Gambar kembali struktur itu sebagai rumus dimensional atau bola dan pasak.

  • **Soal-soalTuliskan konfigurasi (R) atau (S) untuk masing-masing molekul di bawah ini:

    Gambar rumus untuk (a) (R)-3-bromoheptana dan (b) (S)-2-pentanol, yang menunjukkan konfigurasi mutlak di sekitar karbon-karbon kiral.

  • ** Jumlah maksimum stereoisomer optis untuk suatu senyawa ialah 2n, dengan n adalah banyaknya atom kiral. Jika terdapat dua karbon kiral, maka jumlah stereoisomer maksimum adalah empat (22 = 4), bila ada tiga karbon kiral, maka dapat diperoleh maksimum delapan stereoisomer (23 = 8).Karbon kiral 1 Karbon kiral 2 Konf. molekul total (R) (R) (1R,2R) (S) (S) (1S,2S) (R) (S) (1R,2S) (S) (R) (1S,2R)

  • **Sistem (R) dan (S) utk senyawa dg dua atom C kiralNama IUPAC: (2R,3R)-2,3,4-trihidroksibutanal

  • **Diastereomer(2R,3R) merujuk ke konfigurasi di sekitar dua karbon kiral yang berlainan dalam satu molekul. Tetapi (R)(S) menyatakan campuran rasemik.

  • **Contoh soal:Mana pasangan molekul di bawah ini yang bersifat enantiomer atau diastereomer?

    Jawaban:(a) dan (d) enantiomer, sedangkan (b) dan (c) diastereomer.

  • **Senyawa meso

  • **Berikut ini bentuk meso beberapa senyawa lain:

  • **Soal-soalBerapakah jumlah maksimum stereoisomer untuk masing-masing senyawa berikut ini: (a) 1,2-dibromo-1-fenilpropana; (b) 1,2-dibromo-2-metil-1-fenilpropana; (c) 2,3,4,5-tetrahidroksipentana.

    Gambar semua stereoisomer yang mungkin dari 1,2-diklorobutana. Tandai pasangan enantiomer2nya.

  • **Pemisahan secara Biologis, misalnya dengan enzim, yang bersifat kiral dan spesifikPemisahan secara Kimia dan FisikaKarena sepasang enantiomer itu menunjukkan sifat-sifat kimia dan fisika yang sama, mereka tak dapat dipisahkan oleh cara kimia atau fisika biasa.Teknik yang sangat umum untuk memisahkan sepasang enantiomer ialah mereaksikan mereka dengan suatu pereaksi kiral sehingga diperoleh sepasang produk diastereomerik (dapat dipisahkan oleh cara fisika biasa, seperti kristalisasi).

  • **Contoh: (R)(S)-RCO2H (campuran rasemik) akan dipisahkan secara laboratorium. (R)- RCO2H dan (S)-RCO2H ialah kedua enantiomer itu. Suatu asam karboksilat akan bereaksi dengan suatu amina membentuk suatu garam.

    Reaksi asam (R)(S) karboksilat dengan suatu amina yang berupa suatu enantiomer murni, menghasilkan sepasang garam diastereomer, yaitu garam amina dari asam (R) dan garam amina dari asam (S).

  • **Setelah pemisahan, masing-masing garam diastereomerik ini diolah dengan basa kuat untuk memperolah kembali aminanya. Amina dan ion karboksilat dapat dipisahkan oleh ekstraksi dengan pelarut seperti dietil eter (amina larut, sedang garam karboksilat tidak). Pengasaman lapisan air akan menghasilkan asam karboksilat bebas sebagai suatu enantiomer.Amina yang lazim digunakan ialah amfetamina, yang dapat diperoleh sebagai enantiomer enantiomer murni secara komersial, dan striknina yang tedapat dalam alam.

  • **Soal-soalTuliskan proyeksi Fischer untuk enantiomer-enantiomer amfetamina, dan berikan konfigurasi (R) dan (S).Tulis suatu persamaan reaksi yang menunjukkan produk-produk reaksi antara :(R)-amfetamina dan asam (R)(S)-laktat.