STEREOISOMERISMENur Alivia AriandaRatnasari AditiaReza Ramadhan Ario

ENANTIOMERENANTIMEREnantiomer adalah pasangan stereoisomer yang merupakan refleksi cermin dan tidak bertindih.

Molekul bayangan cermin yang tidak dapat dihimpitkan disebut enantiomer (dalam bahasa Yunani enantio berarti berlawanan/opposite).Enantiomer berkaitan dengan karbon tetrahedral. Misalkan asam laktat (asam 2-hidroksipropanoat) yang merupakan sepasang enantiomer karena mempunyai empat gugus yang berbeda (-OH, -H, -CH3, -CO2H) pada atom karbon sebagai pusatnya. Enantiomer tersebut disebut (+)-asam laktat dan (-)-asam laktat.

KIRALITASJika suatu molekul tidak dapat dihimpitkan dengan bayangan cerminnya berarti kedua senyawa enantiomer disebut kiral/chiral (ky-ral dalam bahasa Yunani cheir, berarti tangan).Molekul yang tidak kiral jika mengandung sisi simetri (plane of simmetry). Sisi simetri yang dimaksud adalah sisi datar yang dipotong melewati tengah-tengah dari molekul.Molekul yang mempunyai sisi simetri dalam berbagai kemungkinan dalam konformasinya harus identik dengan bayangan cermin dan karena itu merupakan senyawa nonkiral atau biasa disebutakiral.

Penyebab adanya kiralitas pada suatu senyawa dikarenakan adanya atom karbon yang mengikat 4 gugus berbeda. Atom karbon tersebut diistilahkan sebagai pusat kiralitas (chirality centers).Kiralitas merupakan sifat dari keseluruhan molekul, dimana pusat kiralitas adalah ciri struktur yang menyebabkan kiralitas.

PUSAT STEREOGENIKAtom Karbon Pusat Stereogenik

Bila suatu atom karbon yang terhibridisasi sp3 dikelilingi oleh 4 buah atom gugus yang berbeda, maka dinamakan atom karbon tersebut bersifat asimetris atau disebut juga atom karbon pusat stereogenik atauu atom karbon khiral.

KONFIGURASI DAN KONVERSI R-SKonfigurasi R-SAturan Chan-Prelog-Ingold :Untuk menentukan susunan (konfigurasi) pada atom khiral, dilakukan langkah-langkah sebagal berikut :1. Tentukan prioritas atom/gugus yang terikat pada atom C khiral (prioritas tertinggi ke prioritas terendah) atau 1 tertinggi 2,3,4 terendah.2. Molekul dilihat dari arah yang bertentangan dengan atom/ gugus yang mempunyai prioritas terendah.3. Bila 1-2-3 mempunyai urutan searah dengan perputaran jarum jam, maka senyawa tersebut mempunyai konfigurasi R (recter kanan).4. Bila a-b-c mempunyai urutan yang berlawanan dengan arah perputaran jarum jam, maka senyawa tersebut mempunyai konfigurasi S (sinester = kiri).

Contoh :

Urutan prioritas1. Berdasarkan nomor atom yang menurun dari atom yang terikat langsung pada atom C khiral

2. Bila atom-atom yang terikat langsung pada atom C khiral sama, maka prioritas ditentukan oleh atom berikutnya.

3. Ikatan rangkap 2 dianggap mengikat 2 atom yang sama- Ikatan rangkap 3 : dianggap mengikat 3 atom yang sama- Atom yang mengikat 2 atom C yang riel meinpunyai prioritas lebih tinggi daripada C dengan ikatan rangkap.

4. Isotop dengan massa lebih besar memperoleh prioritas lebih tinggi.

KONVENSI E-Z UNTUK ISOMER CIS-TRANSISOMER CIS-TRANS

Gugus yang sama berada pada sisi yang sama pada ikatan rangkap : cis alkenaGugus yang sama berada pada sisi yang berlawanan dari ikatan rangkap : trans alkena.Sikloalkena berkonfigurasi cis.Trans-sikloalkena tidak stabil. Struktur mulai stabil pada sikloalkana dengan jumlah minimal 8 atom C

trans-2-pentenetrans-pent-2-enecis-1,2-dibromoethene

E-Z NOMENCLATUREGunakan aturan Cahn-Ingold-Prelog untuk menentukan urutan prioritas gugus-gugus yang terikat pada atom C ikatan rangkap.Jika gugus-gugus yang berprioritas lebih tinggi berada pada sisi yang sama, diberi nama Z (zusammen).Jika gugus-gugus yang berprioritas lebih tinggi berada pada sisi yang berlawanan, diberi nama E (entgegen).

CONTOH E-Z

CAHAYA TERPOLARISASI DAN AKTIVITAS OPTISBiot (ahli fisika) : Senyawa organik hasil alam memutar bidang cahaya terpolarisasi.Beberapa Kristal (kwarsa) juga memutar bidang cahaya terpolarisasi. Namun pemutaran ini merupakan sifat kristal bukan molekulnya.Abad ke 19, baru ditemukan senyawa yang bersifat isomer optik.Isomer optik artinya kedua pasang senyawa yg mempunyai struktur dan sifat fisika yg identik (titik lebur dan kelarutan)

Kedua pasang senyawa ini dapat dibedakan dari arah sudut putarnya.

Polarimeter

Besarnya sudut putar, senyawa yang di uji dapat ditentukan melalui pers.

SIFAT-SIFAT ENANTIOMERMempunyai sifat-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 : obatpemacujantung (+) adrenalin : Tak berkhasiat

RUMUS PROYEKSI FISCHERSenyawa dengan 1 atom C asimetrik (tipe, abcd)

Pertama-tama molekul diatur sehingga atom C khiral terletak pada bidang kertas. Dua substituen (misal a dan d) berarah ke atas dan ke bawah.Dua substituen yang lain (b dan c) berarah ke kanan dan ke kiri.Kemudian ke empat substituen tersebut diproyeksikan pada bidang kertas.

PROYEKSI FISCHER

Kelemahan proyeksi FischerSebuah molekul yang sama akan mempunyai proyeksi Fischer yang berbeda tergantung arah melihatnya atau kedudukan dari molekul tersebut.

Misalnya molekul tipe C abcd dapat digambarkan proyeksi Fischernya

Jadi semuanya ada 24 proyeksi Fischer, untuk molekul tipe C abcd. Sebenarnya hanya menggambarkan 2 bentuk molekul C abcd yang merupakan enantiomer satu sama lain.

SENYAWA DENGAN LEBIH DARI SATU PUSAT STEREOGENIKDiastereomer

Diastereomer adalah stereoisomer yang bukan bayangan cerminnya. Diastereomer kiral mempunyai konfigurasi yang berlawanan pada beberapa pusat kiral namun mempunyai konfigurasi yang sama dengan yang lainnya. Sebagai pembandingnya, enantiomer yang mempunyai konfigurasi berlawanan pada semua pusat kiral.

SENYAWA DENGAN PUSAT KIRAL LEBIH DARI SATUTinjau : 2-bromo-3-klorobutanaEnantiomer

A & B = pasangan enantiomerC & D = pasangan enantiomerA & C = diastereoisomerA & D = diastereoisomerB & C = diastereoisomerB & D = diastereoisomer

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 = 2nisomer

SENYAWA DENGAN 2 ATAU LEBIH ATOM C ASIMETRIK

Senyawa dengan 2 atom C khiral, sekurang-kurang nya mempunyai satu substituen yang berbeda pada ke dua atom C khiral itu (serinya tipe : Cabc Cabd ; Cabc Cade ; Cabc Cdef) mempunyal 4 bentuk Stereo Isomer. Umumnya senyawa yang mempunyai n atom C khiral akan mempunyai 2 Stereo Isomer

Misalnya :

Proyeksi Fischer ke empat Stereo Isomer senyawa tersebut adalah :

Hubungan antara A, B, C dan D dapat digambarkan sebagai berikut

Kelemahan proyeksi Fischer untuk menggambarkan senyawa yang mempunyai dua atau lebih atom C khiral tidak melukiskan keadaan (konformasi) molekul yang sebenarnya Molekul yang sama bila dilihat dari arah yang berbeda akan memberikan proyeksi Fischer yang berbeda. Pada proyeksi ini digambarkan konfigurasi eclipset dari gugus-gugus yang terikat pada atom C khiral, sedangkan sebenarnya konfigurasi staggered lebih stabil.

Contoh :

SENYAWA DENGAN 2 ATOM KHIRAL TIPE : C ABC C ABC

Senyawa yang mengandung 2 atom C khiral dengan tipe C abc C abc hanya mempunyai 3 bentuk stereo isomer. Dua dari ketiga isomer ini merupakan bayangan cermin yang tidak saling menutup, sehingga bersifat optis aktif isomer yang ketiga, diastereoisomer dari kedua bentuk yang pertama mempunyai sebuah bidang simetri, dapat saling menutup dengan bayangan cerminnya dan tidak bersifat optis aktif.

Contoh:

Contoh : Asam tartaratAsam meso tartrat melebur pada temperatur (140C) yang lebih rendah daripada isomer optis aktif (170C)Mempunyai berat jenis yang lebih rendah, kelarutan yang lebih kecil dan merupakan asam yang lebih lemah.Contoh lain

PROYEKSI FISCHER UNTUK MONOSAKARIDAEmil Fischer adalah seorang pelopor dalam kimia karbohidrat (hadiah nobel thn. 1902)Proyeksi Fischer sebenarnya diciptakan untuk menggambarkan struktur monosakarida.Sebagai dasar adalah gliseraldehida yang optis aktif dan memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan (d-gliseraldehida). Oleh Fischer, senyawa ini dianggap mempunyai bentuk sebagai berikut

Aturan untuk menggambarkan proyeksi monosakaridaa. Gugus yang paling teroksidasi (gugus karbonil) diletakkan di atas.b. Jika gugus-OH pada atom C no. 2 dari gliseraldehida berada dikanan, diberi tanda D (tidak memandang pemutaran bidang polarisasi cahayanya).c. Untuk membedakan senyawa yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan atau ke kiri diberi tanda (+) untuk yang memutar ke kanan dan (-) untuk yang memutar ke kiri. d. Tanda ini ditentukan secara percobaan dan tidak ada hubungannya dengan rumus strukturnya.

Beberapa contoh monosakarida Tetrosa (4 atom C), mempunyai 2 atom C khiral & mempunyai 22 = 4 stereoisomer. Misalnya ;D/L eritrosa dan D/L treosa

Pentosa (5 atom C), mempunyai 3 atom C khiral & mempunyai 23 = 8 stereoisomer. Misalnya; D/L ribosa D/L ksilosa D/L arabinosa D/L liksosa

Heksosa (6 atom C), mempunyai 4 atom C khiral & mempunyai 24 = 16 stereoisomer. Misalnya; D/L allosa D/L gulosa D/L altrosa D/L idosa D/L glukosa D/L galaktosa D/L manosa D/L talosa

Atom C pseudo khiralContoh,

Proyeksi Fischer ke empat stereo isomer tersebut adalah sebagai berikut

Gugus yang mempunyai konfigurasi R prioritasnya lebih tinggi daripada konfigurasi S. Contoh senyawa yang mempunyai atom C pseudo khiral :

SENYAWA MESOSenyawa diatas merupakan akiral, namun mengandung 2 pusat kiral yang disebut senyawa meso.

SENYAWA MESOTinjau : 2,3-diklorobutanaStereoisomer yang mungkin

Hanya ada 3 stereoisomeryaitu : 2 enantiomer, dan 1 bentuk meso

RASEMIK

Keoptis-aktifan campuran bayangan enantiomer yang sama jumlahnya akan saling meniadakan satu sama lain. Campuran ini dinamakan modifikasi rasemik dan diberi simbol (d,l) atau (.).Enantioiner yang berlawanan berpasangan membentuk kristal yang tersusun oleh molekul kedua enantiomer yang jumlahnya sama. Senyawa tipe ini disebut senyawa rasemik atau rasemat.Contoh Rasemisasi dari halida yang optis aktif, terutama iodida di mana halogen terikat pada C khiral, terjadi dengan adanya ion halida yang bersangkutan. ini disebabkan karena terjadinya reaksi SN2 di mana terjadi inversi (pembalikan) konfigurasi

EPIMERISASI

Epimerisasi merupakan perubahan konfigurasi pada salah satu pusat khiral dalam suatu senyawa yang memiliki lebih dari satu pusat khiral. Perubahan ini akan menghasilkan diastereoisomer, bukan enantiomer dari zat asal.