stereokimia 2014

7/23/2019 STEREOKIMIA 2014

1/77

Stereokimia

Kimia dalam tiga dimensi


2/77

2

IsomerSenyawa-senyawa yang berbeda, rumus molekul sama.


3/77

3

Isomer Konstitusional Perbedaan ikatan menghasilkan perbedaan kerangka

karbon dan/atau perbedaan gugus fungsi


4/77

Isomer gugus fungsi

Bioactivity

O

O

CH3

NH2

NH

CH3

O

OCH2CH

3

3,4-MDA phenacetin

(Ecstasy) (analgesic)

Isomer posisi

NCH

3

Ph COOEt

NCH

3

Ph

COOEt

Mepiridine

(Analgesic) (not analgesic)


5/77

5

Stereoisomer (Isomer Ruang)Rumus molekul sama, berbeda penyusunan atom-atom / bentuk 3dimensinya


6/77

Enantiomer


7/77

Enantiomer


8/77

Bioactivity

S-(+)-Ketamine R-(-)-Ketamine

2-4 times more potent thanR-(-)-ketamine inanaesthesia

Causes spontaneous motoractivity and post-emergentdistress

Cl

NHCH3

O

Cl

NHCH3

O


9/77

(R)(+) Thalidomide (S)(-) Thalidomide

N

NO

O

O

O

H

H

a sedative and hynoti! a teratogen

N

NO

O

O

O

H

H

Bioactivity


10/77

Stereokimia

Kiralitas Molekul

Proyeksi Fischer

Rumus Tiga imensiKonformasi !e"man


11/77

anasymmetri! !arbon

olekul kiralolekul kiral


12/77

Molekul Kiral

#uatu molekul di mana ke empat

atom/gugus yang terikat pada atom pusattidak sama

$ideo% #tereoisomer


13/77

Proyeksi Fischer


14/77

* Proyeksi Fischer


15/77

* Rumus Tiga Dimensi


16/77

* Proyeksi Newman

H3C

H

H

H

CH3

H

H

CH3

H

H

CH3

H


17/77

* Rumus Bola Pasak


18/77

* Rumus Bola Pasak


19/77

Stereoisomer "#somer $uang%

!enis-"enis #somer Ruang $

&enis Syarat

'. #somer otik (tom )-kiral

2. #somer geometri Hambatan rotasi bebas* alkena, sikloalkana

eg. cis-2-butena trans-2-butena

3. Kon+ormer $otasi bebas )-) "kon+ormasi%

H

C C

H3C CH3

H H

C C

H3C H

CH3


20/77

salah satu contoh stereoisomer terdapat pada alkena% tetapi &ukan pada semua alkena ter"adi karena adanya 'T* R+TS# pada ikatan C,C dikenal dua &entuk cis dan trans

#S+R .+TR#K#S+R .+TR#K/0 1K*/0 1K*

C#S ()

.ugus3atom &erada pada

S#S# S dari ikatan

rangkap dua

TR*S ()


S#S# RSR*.*

dari ikatan rangkap dua


21/77

salah satu contoh stereoisomeri terdapat pada alkena% tetapi &ukan pada semua alkena

ter"adi karena adanya 'T* R+TS# pada ikatan C,C

dikenal dua &entuk 444

C#S ()


S#S# S dari ikatan rangkap

dua

TR*S ()

.ugus3atom &erada pada S#S#

RSR*.*dari ikatan

rangkap dua

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*


22/77

#S+R# .+TR#K#S+R# .+TR#K

'T* R+TS# /0 #KT* C,C

/ada ikatan C,C terdapat ham&atan rotasi sehingga gugus padakedua u"ung ikatan tetap pada satu posisi% tidak dapat

dipertukarkan4

'al ini menim&ulkan dua kemungkinan4 Kedua struktur tidak

mudah untuk saling &eru&ah% aki&atnya atom-atom pada kedua

molekul menempati posisi dalam ruang yang &er&eda4

(nimation doesnt

work in old

versions o+

oweroint


23/77

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*

3 atau C#S-TR*S

(zusammen) gugus 3 atom dengan prioritas le&ih

tinggi pada sisi S dari ikatan C,C

(entgegen) gugus 3 atom dengan prioritas le&ih

tinggi pada sisi R15** dari

ikatan C,C

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*


24/77

(zusammen) gugus 3 atom dengan prioritas le&ih

tinggi pada sisi S dari ikatan

C,C

(entgegen) gugus 3 atom dengan prioritas le&ih

tinggi pada sisi R15** dariikatan C,C

/enentuan prioritas &erdasarkan konvensi Cahn% #ngold and /relog (C4#4/)4

eg C2'6 7 C'8 7 ' and # 7 r 7 Cl 7 9 7 C 7 '

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*


25/77

3 atau C#S-TR*S

3 3 (zusammen) gugus 3 atom dengan

prioritas le&ih tinggi pada sisi

S dari ikatan C,C

(entgegen) gugus 3 atom dengan prioritas

le&ih tinggi pada sisi R15**dari ikatan C,C

/enentuan prioritas &erdasarkan konvensi Cahn% #ngold and /relog (C4#4/)4

eg C2'6 7 C'8 7 ' and # 7 r 7 Cl 7 9 7 C 7 '

#S+R# .+TR#K /0 1K*#S+R# .+TR#K /0 1K*

S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#


26/77

3 atau C#S-TR*S

C#S 3C#S 3TR*STR*S

'anya dipakai &ila terdapat dua atom ' dan dua gugus non-hidrogen yang terikat pada setiap atom kar&on

cis gugus 3 atom non-hidrogenpada sisi

S dari ikatan C,C

trans gugus 3 atom non-hidrogen pada sisi

R15**dari ikatan C,C

ciscis transtrans ciscis transtrans

S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#


27/77

)2H/ ethane H H

H0)0)0H

H H

s3, bond angles 1 '.5o

4-bonds "sigma%

rotation about )--) "!on+ormations%

reresentation*

andiron6 or sawhorse6

C

H

HH

H

C

HH


28/77

%ara Penulisan Kon&ormer%ara Penulisan Kon&ormer

'( )aniron+atau

)sawhorse+

H

H H

H

HH

H

H H

H

H H

H

HH

H

H

H H

H

HH

H

H

24 /royeksi *e:man

Staggered clipsed

CH

HH

HC

HH

7entuk staggered lebih stabil dariada bentuk e!lised

Kurva energi ,otensialKurva energi ,otensial vsvs


29/77

rotation about C-C

potential

energy

3 Kcal

8he barrier to rotation about the !arbon-!arbon bond in

ethane is 3 K!al9mole. 8he rotation is : +ree.6

Kurva energi ,otensialKurva energi ,otensial vsvsrotasirotasi

Kon&ormasi ikatan %Kon&ormasi ikatan % .%.% ,aa,aa


30/77

Conformations about C2-C3 in n-butane

anti

gauc!e

CH3"H eclipse#

CH3

"CH3

eclipse#

H

HCH3

H

HCH3 CH3

H

HH3CH

H

H

HH

H

H3C

CH3 CH3

H

HH

H

H3C

Kon&ormasi ikatan %Kon&ormasi ikatan %--.%.%//,aa,aa0utana0utana


31/77


32/77


33/77

Semua suut ikatan menekatiSemua suut ikatan menekati

tetraheral teta,i atom 1 ,aatetraheral teta,i atom 1 ,aa

%' an %2%' an %2 0erekatan0erekatanmenye0a0kan tegangan van ermenye0a0kan tegangan van er

3aals(3aals(

Semua ikatan alam ,osisiSemua ikatan alam ,osisi

eclipsedeclipsed4 mengaki0atkan4 mengaki0atkan

tegengan torsi ,aa kin&ormasitegengan torsi ,aa kin&ormasi

,erahu,erahu

;


34/77

Konformasi kursiKonformasi kursi dari sikloheksanadari sikloheksana

adalah bentuk yang paling stabiladalah bentuk yang paling stabildan turunan sikloheksanadan turunan sikloheksana

hampir selaluhampir selalu

berada dalam konformasi kursiberada dalam konformasi kursi&&


35/77

/osisi Su&stituen

#katan ekuatorialletaknya sepan"ang&idang ekuator (> &uah ikatan)


36/77

'interkon(ersi kursi-kursi )interkon(ersi kursi-kursi )ring-ippingring-ipping**

'proses cepat )energi akti(asi + k./mol*proses cepat )energi akti(asi + k./mol*

emua ikatan aksial menjadi ekuatorial dan sebaliknemua ikatan aksial menjadi ekuatorial dan sebalikn


37/77

KK#R1*

8angan kiri ; kanan* meruakan bayangan !ermin, tidak daatdihimitkantidak identik , disebut * benda kiral

)ontoh benda kiral lain * seatu, sarung tangan, kursi kuliah,

mobil

)angkir * benda asal dan bayangan !erminnya identik, daat

dihimitkanidentik, disebut benda akiral

)ontoh benda akiral lain * bola, hidung, kursi dosen

Suatu 7enda dikatakan unyaBidang simetri * bila unya

bidang yg membagi 2 benda, shg bayangan !erminnya bisa

dihimitkan.7enda yg unya &id4 Simetribersifat akiral


38/77

ktivitas optis< bila suatu senyawa memutar

bidang olarisasi "dari% !ahaya terolarisasibidang. "'='5 oleh 7iot%

Cahaya terpolarisasi &idang < !ahaya yang

melewati risma ni!ol atau medium olarisasi lain

sehingga semua !ahaya tervibrasi ada bidang

yang sama.

tidak terolarisasi terolarisasi


39/77

polarimeter< alat yang digunakan untuk mengukur

aktivitas otik suatu senyawa

light sour!e samle tube

>ensa olarisasi analy?er


40/77

de?trorotatori< bila !ahaya terolarisasi bidang

berutar searah @arum @am ketika dilihat dengan alatolarimeter.

"A% atau "d% berbeda dengan B

levorotatori< bila !ahaya terolarisasi bidang

berutar berlawanan arah @arum @am ketika dilihat

dengan alat olarimeter.

"-% atau "l% berbeda dengan >


41/77

Rotasi spesi@ik< sudut erutaran !ahaya

terolarisasi bidang dari '. gram er !m-3samle

dalam tabung yg an@angnya ' dm. CD EB "B 1 lamuNatrium, F 1 5= mG%. DC D EB 1 dimana D 1 erutaran yang diamati

l d l 1 an@ang tube "dm%

d 1 konsentrasi "g9!!%

"A%-alanin C D EB1 A=.5

"-%-asam laktat CD EB1 -3.=


42/77


43/77

enantiomer- stereoisomer yang mrkn bayangan

!erminnya.

Si+at +isika dan si+at kimia seasang senyawa

enantiomer adalah sama, ke!uali dalam '% arah

erutaran bid. olarisasi "dari% !ahaya terolarisasi

bidang. 2% antaraksi dengan ?at kiral lain./usat kiral< adalah atom karbon yang keemat

tangannya mengikat gugus yang berbeda. "do not

!on+use with !hiral6%

)H3)H2)H7r)H3 ")H3%2)H)H2OH

)H3)H7r)H7r)H3


44/77

kon@igurasi< urutan enataan gugus di sekitar suatu

atom karbon kiral "usat kiral%.

"berbeda dengan konformasi1bentuk2 yg disebabkan

rotasi mengelilingi ikatan2%.

7agaimana !ara menun@ukkan kon+igurasiI

wedge6 +ormulas /royeksi 9ischerstruktur silang6

hanya digunakan ut senya:a

yg punya pusat kiralA

*r

+

HCl*r

+ ClH


45/77


46/77

kiral< tidak daat dihimitkan ada bayangan

!erminnya. .bersi+at otis akti+

akiral< daat dihimitkan ada bayangan !erminn

tidak kiral. 7ersi+at tidak otis akti+

'asil u"i ktivitas optis $ dari molekul kiral adalahoptis akti@4

Senya:a rasemat< !amuran seasang senyawa

enantiomer dengan erbandingan ' * ' "bersi+at otis

in-akti+% "A%.


47/77

-senyawa yang unya satu usat kiralakan

menun@ukkan aktivitas otis.-Senyawa yang tidak unyausat kiral tidak

menun@ukkan aktivitas otis"tidak otis akti+%

-Senyawa dengan lebih dari satu usat kiral*mungkin menun@ukkan otis akti+ atau mungkin

tidak menun@ukkan akti+itas otistergantung

keadaan atau mungkin dalam senyawa tersebut

unyabidang simetri"akiral% atau tidak unyabidang simetri "kiral%.

/enentuan Kon@igurasi olekul Kiral


48/77

/enentuan Kon@igurasi olekul Kiral

'. Kon+igurasi absolut " $ ; S%

2. Kon+igurasi relati+ "B ; >%ada karbohidrat; aa

)ontoh*Konfigurasi relatif

Gliseraldehida

B"A%-gliseraldehida >"-%-gliseraldehida

C]2B1 A =,L C]2

B1 - =,L


49/77

Kon@igurasi a&solut (R3S)$


50/77

Kon@igurasi a&solut (R3S)$

(. enentuan rioritas substituen "Sistem ).#.9 )ahn, #ngold, relog%.

'.Mrutkan mulai dengan no.atom terbesar

2.Sbg isoto, maka rioritas adalah isoto dengan massa terbesar.

3.bila 2 atom sama, dilihat nomor dr atom berikutnya

.bila ada ikatn rangka, di@abarkan sbg erkalian iktn tunggalnya7. royeksikan molekul dg gugus rioritas terke!il lng @auh dr mata

). 7uat lengkungan anah mulai dr rioritas tertinggi

B. 7ila memutar searah @arum @am * $6 "re!tus1kanan%

7ila memutar berlawanan @arum @am * S6 "sinister1kiri%


51/77

2'

3

'2

3

R S

Bengan memakai model, egang gugus rioritas terendah,

utar model sedemikian shg ketiga gugus lainnya

menghada kita*


52/77

Cl

*r

H +

'

2

3%Cl

*r

+

'

2

3

rotate .% a/ay

(S)-configuration

> tih


53/77

>atihan *

a. 8entukan kon+igurasinya*

b. ambar rumus kon+igurasi dan Jisher dari *

'. "$%-3-bromohetana

2. "S%-2-entanol


54/77

(ngew. )hem. #nt. Pd. Pngl. 8>, '5L "'L%.

Kon+igurasi absolut untuk bromo!hloro+luoromethane*

7r 7r

)l H H )l

J J

"R%-"-%- "S%-"A%-


55/77


56/77

diastereomer< stereoisomer yang bukan bayangan !erminnya.

"si+at +isika dan kimia senyawa2 diastereomer adalah berbeda.%

CH3

H Cl

CH2

H Cl

CH3

Cl H

CH2Cl H

CH3

H Cl

CH2Cl H

CH3

Cl H

CH2H Cl

CH3 CH3 CH3 CH3

# ## ### #Q

# ; ## * enantiomers ### ; #Q * enantiomers # ; ### *

diastereomers

# ; #Q * diastereomers.

3


57/77

CH3

CH2

H

H Cl

Cl

CH2

C

C

H Cl'

3

2

C

C

H Cl '

2

3

'%

H0H0H

Cl0C0H

2

3

(S)-

'%

C0H0H3

2

(R)-

Cl0C0H

(2S03R)-203-#ic!loropentana


58/77


59/77

2,3-di!hlorobutana )H3)H)H)H3 )l )l

Senyawa-meso< senyawa yang unya usat kirak

tetai tidak kiral "tidak otis akti+%.

CH3

H Cl

CH3

H Cl

CH3

Cl H

CH3

Cl H

CH3

H Cl

CH3

Cl H

CH3

Cl H

CH3

H Cl

# ## ###


60/77

Senya:a rasemat (campuran rasemat)

stereokimia 2014

Documents