Transcript [KIMIA ORGANIK] 2Stereokimia.p pt

Stereokimia
Struktur molekul dalam 3D
Isomerisme
 Structural
isomerism (constitutional
isomers):
- perbedaan adalah pada URUTAN
susunan atom (connectivity) dalam
suatu molekul
- Subklasifikasi: chain isomers, position
isomers, functional group isomers
Contoh
Molecular
Formula
Structural isomers
C4H10
H3C
C3H7Cl
CH2
CH2 CH3
H3C
H3C
H3C HC
CH3
CH3
CH2
CH2 Cl
C2H6O
CH3
H3C HC
Cl
CH2
CH2 OH
CH3
H3C
O
Stereoisomer
 BUKAN
structural isomer
 Perbedaan pada pengaturan atomatom dalam ruang (3D): isomer cisdan trans-
Contoh
H3C
H
C
H3C
C
H3C
Cis-2-Butene
H
C
C
H
H
Trans-2-Butene
CH3
Kategori
 Enantiomer:
molekul-molekul merupakan bayangan
cermin
 Diastereomer:
bukan bayangan cermin
 cis-2-Butene dan trans-2-Butene adalah
contoh diastereomer
Subdivisi isomer
Chiral molecules
 Enantiomer
hanya bisa terjadi pada
molekul yang bersifat chiral.
 Chiral:
bayangan cermin tidak saling berhimpit
dengan sempurna (superposisi)
Chirality dalam kehidupan
Chiral molecules
Chiral molecules
Keistimewaan chirality
Contoh: 2-butanol
Chiral carbon

Atom karbon yang berikatan dengan
empat gugus yang berbeda
Stereogenic
Carbon
Stereogenic
Carbon
Achiral
 Jika
suatu atom tetrahedral mengikat dua
gugus yang sama:
punya bayangan cermin, tetapi bayangan
cermin dari molekulnya dapat berhimpit
(superposisi)
Contoh: 2-propanol
Menentukan chirality
 Visualisasi
(riil/imajiner)
 Identifikasi plane of symmetry:
bidang yang memotong sebuah molekul
sedemikian rupa sehingga separuh
molekul tersebut merupakan bayangan
cermin
Contoh:
Kaitan dengan chirality
 Molekul
yang memiliki plane of
symmetry TIDAK AKAN memiliki sifat
chiral.
Aturan penamaan enantiomer

Sistem Cahn-IngoldPrelog
Aturan penamaan
enantiomer
Beri kode prioritas a, b, c,
dan d:
Kode d: atom dengan
nomor atom terkecil;
prioritas paling rendah
Isotop: prioritas lebih tinggi
untuk isotop dengan massa
atom lebih besar

Gugus metil dan gugus etil
belum bisa ditentukan
prioritasnya

Aturan penamaan
enantiomer



Jika dua atom pada level prioritas yang sama, maka
lihat set atom berikutnya
Metil: lihat atom berikutnya, yaitu H
Etil: lihat atom berikutnya, yaitu C (prioritas lebih
tinggi)
Aturan penamaan enantiomer
 Putar
molekul
sedemikian rupa
sehingga atom
dengan prioritas
d paling jauh dari
kita
Aturan penamaan enantiomer

Lihat urutan a-b-c:
- searah jarum jam: R-2-Butanol
- berlawanan jarum jam: S-2-Butanol
Aturan penamaan enantiomer


R = rectus (kanan), S = sinister (kiri)
Penentuan prioritas jika terdapat ikatan rangkap:
C
Y
C
Y
(Y ) (C)
(Y) (C)
C
Y
C
Y
(Y) (C)
Contoh prioritas ikatan rangkap
Gugus vinil vs. gugus isopropil:
Level
Vinil
Isopropil
H
H
C
C
H
H
1
C
C
2
C-C-H
C-C-H
3
C-H-H
>
H-H-H
C
H
H
H
H
H
C
C
(C) (C)
H
Contoh

Tulis rumus 3D untuk enantiomer glyceraldehyde dan beri
kode R/S yang sesuai
Chiral center
 Atom
karbon yang mengikat 4 gugus
berbeda
 Enantiomers bisa memiliki lebih dari satu
chiral center (cholesterol memiliki 8
chiral center, karbohidrat/gula memiliki 2
chiral center)
 Jumlah stereoisomer max. 2n, n = jumlah
chiral center
Penamaan untuk
chiral center > 1

Analisis setiap chiral center secara terpisah
Sifat-sifat enantiomer
 Merupakan
senyawa yang BERBEDA tapi
sifat-sifat fisisnya sama (titik lebur, titik
didih, indeks bias, kelarutan, densitas)
 Yang berbeda adalah perilaku mereka jika
berinteraksi dengan senyawa chiral yang
lain (termasuk interaksi dengan cahaya
terpolarisasi)
Optical activity
 Cahaya
terpolarisasi dilewatkan senyawa
enantiomer secara terpisah: terjadi
perubahan bidang polarisasi, besarnya
sama, tetapi arahnya berlawanan (searah
jarum jam = +, berlawanan = -)
 Besarnya perubahan bidang polarisasi
tergantung jumlah molekul chiral
 Lihat File ppt: 3. Aktivitas Optikal
Racemic modification (racemat)
 Campuran
equimolar dari
pasangan enantiomer:
meniadakan optical activity
 Dilambangkan sebagai (±), contoh:
(±)-2-butanol
Stereoselectivity
 Biasanya
terjadi pada reaksi enzimatis:
spesifik menghasilkan salah satu
enantiomer saja
Resolution
Istilah untuk pemisahan enantiomers
 Secara teoritis bisa dilakukan dengan cara
mereaksikan campuran racemic dengan
enatiomer senyawa lain (murni, disebut
resolving agent) sehingga dihasilkan
diastereomers
 Diastereomers memiliki titik didih yang
berbeda sehingga dapat dipisahkan dengan
fraksinasi

Chiral chemistry di industri
Reaksi enzimatis
 Sensitif
terhadap bentuk molekul sehingga
reaksi enzimatis merupakan reaksi yang
stereoselektif.
 Contoh kasus:
thalidomide disaster:
- R-thalidomide = mild sedative
- S-thalidomide = teratogenik
Pemisahan campuran racemic
 Pembentukan
garam yang bersifat
stereoselektif, diikuti kristalisasi
 Chromatography
 Pemisahan dengan biokatalis
 Proses deracemization
Lipitor
 Diproduksi oleh Pfizer, untuk menurunkan
kholesterol
 Senyawa aktif:
(3R, 5S)-3,5-dihidroksiheksanoat
memiliki 2 chiral carbon (lebih stereoselective
daripada senyawa dengan 1 chiral carbon)
 Keuntungan Pfizer dari Lipitor ± USD 12 billion
per tahun