TUGAS TERSTRUKTUR PERTEMUAN KE-6 DAN KE-7

1.      Jelaskan mengapa suatu sikloheksana terdisubstitusi-cis-1,3 lebih stabil dari pada struktur-trans-padanan nya.

Jawab :

Konformasi sikloheksana yang paling stabil adalah konformasi kursi, karena sudutnya mendekati 109^o. Tiap karbon cincin dari sikloheksana mengikat dua atom hidrogen. Ikatan  pada salah satu hidrogen terletak dalam bidang cincin secara kasar. Hidrogen ini disebut hidrogen ekuatorial , sedangkan hidrogen yang tegak lurus dengan bidang disebut hidrogen aksial. Molekul sikloheksana dapat bersifat cis ataupun trans, bila terdisubstitusi oleh dua gugus molekul atau atom. Bentuk cis dan trans  pada sikloheksana adalah isomer geometris dan pada suhu kamar tak dapat saling-diubah satu menjadi lainnya, dan masing-masing isomer dapat memiliki aneka ragam konformasi.

 Pada sikloheksana juga dijumpai isomer-isomer cis-tans. ada dua posisi yang dapat di tempati subtituen, yang pertama substituen dapat berposisi aksial dan yang kedua substituen dapat berposisi ekuatorial.  Cis1,3 lebih stabil dari pada sturktur trans-1,3 karena kedua substituen dalam cis-1,3 dapat berposisi ekuatorial. Sedangkan trans 1,3 satu gugus terpaksa berposisi aksial. Dalam hal ini, kestabilan suatu isomer itu tergantung pada posisi subtituennya. Senyawa yang memiliki substituen berposisi ekuatorial itu memilki tolakan sterik yang lebih kecil di bandingkan senyawa yang substituennya berposisi aksial.

2.      Tuliskan Proyeksi Fischer untuk semua konfigurasi yang mungkin dari 2,3,4-pentanatriol. Tunjukkan pasangan-pasangan enantiomernya.

Jawab :

 

 

KONFIGURASI MUTLAK DAN RELATIF

STEREOKIMIA

A.   KONFIGURASI MUTLAK DAN KONFIGURASI RELATIF

Konfigurasi mutlak adalah suatu metode konfigurasi tentang penataan atom-atom dimana ddalam penataanya kebenaran atau kepastian nya sudah mutlak. konfigurasi relatif adalah perbandingan penataan atom-atom dari bangun 3 dimensi dan biasanya bersifat asimetris yang orientasinya belum pasti.

a.    Ketentuan chan-ingold-prelog

Chan-Ingold-Prelog menciptakan suatu aturan untuk menentukn susunan konfigurasi pada atom C kiral.

Langkah-langkah yang dilakukan sebagai berikut:

1.    Ditentukan prioritas atom/gugus yang terikat pada atom

a(prioritas tertinggi)- b  - c – d (prioritas terendah).

2.    Molekul dilihat dari arah yang bertentangan dengan atom/gugus yang mempunyai prioritas terendah

3.    Bila a –b –c mempunyai urutan searah perputaran jarum jam, maka senyawa/atom C kiral tersebut mempunyai konfigurasi R

 

4.    Bila a-b-c mempunyai urutan berlawanan arah perputaran jam, maka senyawa/atom C kiral tersebut mempunyai konfigurasi S

b.    Penentuan Urutan Prioritas

1.    Jika atom-atom yang dipermasalahkan berbeda-beda, maka urutan prioritas di tentukan oleh nomor atom. Atom dengan nomor atom tinggi memperoleh prioritas

                                                                                              

Contohnya:

2.    Jika atom-atom itu isotop satu sama lain, maka isotop dengan nomor massa tinggi memperoleh prioritas

3.    Jika atom-atom yang terikat langsung pada atom C kiral sama, ,maka prioritas ditentukan oleh atom berikutnya.

4.    Atom-atom yang terikat oleh ikatan rangkap atau ganda tiga diberi kesetaraan ikatan tunggal sehingga atom-atom ini dapat diperlakukan sebagai gugus-gugus berikatan tunggal dalam menentukan prioritas. Ikatan rangkap 2 dianggap mengikat dua atom yang sama.

5.    Atom yang mengikat 2 atom C yang rill mempunyai prioritas lebih tinggi daripada ikatan rangkap. Berikut contohnya,

B.   PEMISAHAN CAMPURAN RASEMIK

Campuran rasemik artinya suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S.

Prinsip dasar isomer optik yaitu:

1.      Sepasang enantiomer memiliki sifat-sifat fisika (titik didih, kelarutan, dan lain-lain) yang sama tetapi berbeda dalam arah rotasi polarimeter dan interaksi dengan zat kiral lainnya.

2.      Sepasang diastereoisomer memiliki sifat-sifat fisika dan sudut rotasi polarimeter yang berbeda satu sama lain. Bahkan sering dalam bereaksi mengambil cara yang berlainan. Artinya kita bisa memisahkan campuran dua diastereoisomer dengan cara-cara fisika (destilasi, kristalisasi, dan lain-lain). Akan tetapi tidak bisa memisahkan campuran dua enantiomer dengan cara-cara fisika, karena sepasang enantiomer memiliki properti fisika yang sama.

Untuk memisahkan dua enantiomer, pertama-tama kita reaksikan dengan reagen kiral. Produknya akan berua sepasang diastereomer. Diastereomer ini telah kita ketahui berbeda dalam semua jenis sifatnya dan dapat dipisahkan melalui metode biasa.

Sesudah diastereomer-diastereomer ini dipisahkan, kemudian kita melaksanakan reaksi yang meregenerasi reagen kiral itu dan memisahkan enantiomernya.

Dalam laboratorium pemisahan fisis suatu campuran rasemik menjadi enantiomer-enantiomer murni disebut resolusi (atau resolving) campuran rasemik itu. Pemisahan natrium amonium tartarat rasemik oleh Pasteur adalah suatu resolusi campuran tersebut. Enantiomer-enantiomer yang mengkristal secara terpisah merupakan gejala yang sangat jarang, jadi cara Pasteur tidak dapat dianggap sebagai suatu teknik yang umum. Karena sepasang enantiomer itu menunjukkan sifat-sifat fisika dan kimia yang sama, maka tidak dapat dipisahkan dengan cara kimia atau fisika biasa. Sebagai gantinya, ahli kimia terpaksa mengandalkan reagensia kiral atau katalis kiral (yang hampir selalu berasal dari dalam organisme hidup).

Suatu cara untuk memisahkan campuran rasemik atau sekurangnya mengisolasi enantiomer murni adalah mengolah campuran itu dengan suatu mikroorganisme yang hanya akan mencerna salah satu dari enantiomer itu. Misalnya (R)- nikotina murni dapat diperoleh dari (R)(S)- nikotina dengan menginkubasi campuram rasemik itu dengan bakteri Pseudomonas Putida yang mengoksidasi (S)- nikotina tetapi tidak (R)-enantiomer.

KONFIGURASI MUTLAK DAN RELATIF

STEREOKIMIA

A.   KONFIGURASI MUTLAK DAN KONFIGURASI RELATIF

Konfigurasi mutlak adalah suatu metode konfigurasi tentang penataan atom-atom dimana ddalam penataanya kebenaran atau kepastian nya sudah mutlak. konfigurasi relatif adalah perbandingan penataan atom-atom dari bangun 3 dimensi dan biasanya bersifat asimetris yang orientasinya belum pasti.

a.    Ketentuan chan-ingold-prelog

Chan-Ingold-Prelog menciptakan suatu aturan untuk menentukn susunan konfigurasi pada atom C kiral.

Langkah-langkah yang dilakukan sebagai berikut:

1.    Ditentukan prioritas atom/gugus yang terikat pada atom

a(prioritas tertinggi)- b  - c – d (prioritas terendah).

2.    Molekul dilihat dari arah yang bertentangan dengan atom/gugus yang mempunyai prioritas terendah

3.    Bila a –b –c mempunyai urutan searah perputaran jarum jam, maka senyawa/atom C kiral tersebut mempunyai konfigurasi R

 

4.    Bila a-b-c mempunyai urutan berlawanan arah perputaran jam, maka senyawa/atom C kiral tersebut mempunyai konfigurasi S

b.    Penentuan Urutan Prioritas

1.    Jika atom-atom yang dipermasalahkan berbeda-beda, maka urutan prioritas di tentukan oleh nomor atom. Atom dengan nomor atom tinggi memperoleh prioritas

                                                                                              

Contohnya:

2.    Jika atom-atom itu isotop satu sama lain, maka isotop dengan nomor massa tinggi memperoleh prioritas

3.    Jika atom-atom yang terikat langsung pada atom C kiral sama, ,maka prioritas ditentukan oleh atom berikutnya.

4.    Atom-atom yang terikat oleh ikatan rangkap atau ganda tiga diberi kesetaraan ikatan tunggal sehingga atom-atom ini dapat diperlakukan sebagai gugus-gugus berikatan tunggal dalam menentukan prioritas. Ikatan rangkap 2 dianggap mengikat dua atom yang sama.

5.    Atom yang mengikat 2 atom C yang rill mempunyai prioritas lebih tinggi daripada ikatan rangkap. Berikut contohnya,

B.   PEMISAHAN CAMPURAN RASEMIK

Campuran rasemik artinya suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S.

Prinsip dasar isomer optik yaitu:

1.      Sepasang enantiomer memiliki sifat-sifat fisika (titik didih, kelarutan, dan lain-lain) yang sama tetapi berbeda dalam arah rotasi polarimeter dan interaksi dengan zat kiral lainnya.

2.      Sepasang diastereoisomer memiliki sifat-sifat fisika dan sudut rotasi polarimeter yang berbeda satu sama lain. Bahkan sering dalam bereaksi mengambil cara yang berlainan. Artinya kita bisa memisahkan campuran dua diastereoisomer dengan cara-cara fisika (destilasi, kristalisasi, dan lain-lain). Akan tetapi tidak bisa memisahkan campuran dua enantiomer dengan cara-cara fisika, karena sepasang enantiomer memiliki properti fisika yang sama.

Untuk memisahkan dua enantiomer, pertama-tama kita reaksikan dengan reagen kiral. Produknya akan berua sepasang diastereomer. Diastereomer ini telah kita ketahui berbeda dalam semua jenis sifatnya dan dapat dipisahkan melalui metode biasa. Prinsip ini diilustrasikan dalam persamaan berikut:

Sesudah diastereomer-diastereomer ini dipisahkan, kemudian kita melaksanakan reaksi yang meregenerasi reagen kiral itu dan memisahkan enantiomernya.

Dalam laboratorium pemisahan fisis suatu campuran rasemik menjadi enantiomer-enantiomer murni disebut resolusi (atau resolving) campuran rasemik itu. Pemisahan natrium amonium tartarat rasemik oleh Pasteur adalah suatu resolusi campuran tersebut. Enantiomer-enantiomer yang mengkristal secara terpisah merupakan gejala yang sangat jarang, jadi cara Pasteur tidak dapat dianggap sebagai suatu teknik yang umum. Karena sepasang enantiomer itu menunjukkan sifat-sifat fisika dan kimia yang sama, maka tidak dapat dipisahkan dengan cara kimia atau fisika biasa. Sebagai gantinya, ahli kimia terpaksa mengandalkan reagensia kiral atau katalis kiral (yang hampir selalu berasal dari dalam organisme hidup).

Suatu cara untuk memisahkan campuran rasemik atau sekurangnya mengisolasi enantiomer murni adalah mengolah campuran itu dengan suatu mikroorganisme yang hanya akan mencerna salah satu dari enantiomer itu. Misalnya (R)- nikotina murni dapat diperoleh dari (R)(S)- nikotina dengan menginkubasi campuram rasemik itu dengan bakteri Pseudomonas Putida yang mengoksidasi (S)- nikotina tetapi tidak (R)-enantiomer.