stereokimia - kimiaorganik

Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
STEREOKIMIA
1
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
•
•
•
•
Stereoisomer : isomer-isomer yang berbeda susunan
atomnya dalam ruang
Polarimeter : alat pengukur sudut putar bidang polarisasi
cahaya.
(optis aktif = dapat memutar bidang
polarisasi cahaya)
Enantiomer : stereoisomer yang optis aktif
Diastereoisomer : stereoisomer yang tidak optis aktif.
2
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Skema Polarimeter
3
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Hasil Pengamatan:
•
Keadaan awal (tabung hanya berisi air);
atau
• Keadaan diisi zat optis aktif (2 kemungkinan) :
2)
1)
Peputaran ke kanan
Peputaran ke kiri
(zat dextrototary)
(zat levorotary)
4
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Rotasi Spesifik : perputaran bidang polarisasi
cahaya oleh 1 gram zat terlarut per ml pelarut
dengan tabung sepanjamg 1 dm.
5
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Benda-benda Kiral & Akiral
I
III
C
E
R
M
I
N
180°
II
I ≠ II (tidak dapat dihimpitkan)
II = III (pemutaran 180°)
I ≠ III
I & II disebut benda kiral (benda yg
mempunyai sifat ketanganan)
• Tak dapat dihimpitkan
• Tak memiliki bidang simetri
6
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
IV
C
E
R
M
I
N
≡
V
VI
IV = V = VI ; merupakan benda-benda akiral
(dapat dihimpitkan)
memiliki bidang simetri
7
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Berdasar Bidang Simetri
•
•
Benda kiral : tak memiliki bidang simetri (mis: I & II)
Benda akiral : memiliki bidang simetri (mis: IV)
2
2
2
2
akiral
akiral
8
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Percobaan Pasteur
Kristal amonium tartarat
Kristal simetris
Kristal Tak simetris
Enantiomer I
Enantiomer II
(optis aktif)
(optis aktif)
Campuran
Rasemat
Tidak optis aktif)
9
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Penjelasan Van’t Hoff-Lebel
ƒ
Tertarik pada fenomena optis aktif yang
ditemukan Pasteur
Menggunakan asam laktat sebagai model
ƒ
Ditemukan bahwa :
ƒ
ƒ
ƒ
Terdapat 1 C asimetris mengikat 4 gugus
berbeda)
Sudut valensi asam laktat mengarak ke sudut
tetrahedron
10
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Umum :
(A)
•
•
‰
‰
(B)
2 kemungkinan bentuk kiral
Tak ada simetri
A & B disebut pasangan
enantiomer (ada 2 enantiomer)
A & B memiliki sudut putar yang
sama besar tapi berbeda
arahnya; salah satu putar kiri,
yang lain putar kanan
11
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Sifat Enantiomer
o
o
o
Mempunyai sifar-sifat fisik yang sama, mis:
titik lebur, titik didih, berat jenis dll.
Mempunyai sifat kiralitas yang tidak sama,
mis : sudut putar bidang polarisasi cahaya,
reaksi metabolisme, dll.
Contoh : (-) adrenalin Æ obat pemacu jantung
(+) adrenalin Æ tak berkhasiat
12
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Konfigurasi & Konvens R-S
Tinjau :
Pengertian :
a. Pusat kiral terletak pada bidang kertas
b. Garis normal (
) : garis valensi yang terletak pada bidang kertas
c. Garis tebal (
) : garis valensi yang mengarah ke depan bidang kertas
d. Garis putus (
) : garis valensi yang mengarah ke belakang bidang
kertas
Konfigurasi pusat kiral : susunan atom/gugus atom yang terikat
pada pusat kiral
Konvensi R-S : berguna untuk menunjukkan enantiomer yang
dimaksud tanpa harus menggambarkan susunan atom/gugus
pada pusat kiral (oleh Chan, Ingold & Prelog)
13
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Prinsip Konvensi R-S
1.
2.
3.
Tentukan urutan prioritas dari ke-4
atom/gugus yang terikat pada C kiral
Pusat kiral dilihat dari arah berlawanan
dengan atom/gugus yang mempunyai
prioritas terendah.
Jika urutan prioritas (besarÆkecil) searah
jarum jam maka pusat kiral dikatakan
mempunyai konfigurasi R (rectus:kanan),
Jika sebaliknya, maka pusat kiral dikatakan
mempunyai konfigurasi S
14
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Urutan Prioritas
1.
2.
3.
Makin tinggi no atom, makin tinggi prioritas mis:
I>Br>Cl>F>OH>NH2>CH3>H
Jika ada gugus-gugus yang identik, maka prioritas
ditentukan oleh atom berikutnya
Ikatan rangkap 2 atau 3 dianggap sebagai ikatan
tunggal yang digandaduakan atau digandatigakan
15
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Contoh-contoh
16
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Konvensi E-Z untuk Isomer cis-trans
a
Cis (√)
ƒ
ƒ
•
•
b
Cis (??)
c
(???)
Z = jika gugus berprioritas tinggi berada pada
sisi yang sama
E = jika gugus berprioritas tinggi berada
pada posisi berseberangan
b = (z)-2-pentena
c = (z)-1-bromo-1-kloro-2-fluoro etena √
17
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Senyawa dengan pusat kiral >1
‰
‰
Tinjau : 2-bromo-3-klorobutana
Enantiomer
A & B = pasangan enantiomer
A & C = diastereoisomer
B & C = diastereoisomer
C & D = pasangan enantiomer
A & D = diastereoisomer
B & D = diastereoisomer
18
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
1 pusat kiral = 2 isomer ( 2n untuk n =1)
´ 2 pusat kiral = 4 isomer ( 2n untuk n =2)
´ 3 pusat kiral = 8 isomer ( 2n untuk n =3)
´ n pusat kiral = 2n isomer
´
19
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Senyawa Meso
´
´
´
Tinjau : 2,3-diklorobutana
Stereoisomer yang mungkin
Hanya ada 3 stereoisomer
yaitu : 2 enantiomer, dan 1 bentuk meso
20
Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.sc.
Asam Tartarat
Konfigurasi
(R,R)
(S,S)
meso
[α]20°C (H2O)
+12
-12
0
t.d. (°C)
170
170
140
21