960 likes | 2.49k Views
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. Stereoisomer.
E N D
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
Stereoisomer • BUKAN structural isomer • Perbedaan pada pengaturan atom-atom dalam ruang (3D): isomer cis- dan trans-
Contoh Cis-2-Butene Trans-2-Butene
Kategori • Enantiomer: molekul-molekul merupakan bayangan cermin • Diastereomer: bukan bayangan cermin • cis-2-Butene dan trans-2-Butene adalah contoh diastereomer
Chiral molecules • Enantiomer hanya bisa terjadi pada molekul yang bersifat chiral. • Chiral: bayangan cermin tidak saling berhimpit dengan sempurna (superposisi)
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)
Menentukan chirality • Visualisasi (riil/imajiner) • Identifikasi plane of symmetry: bidang yang memotong sebuah molekul sedemikian rupa sehingga separuh molekul tersebut merupakan bayangan cermin
Kaitan dengan chirality • Molekul yang memiliki plane of symmetry TIDAK AKAN memiliki sifat chiral.
Aturan penamaan enantiomer • Sistem Cahn-Ingold-Prelog
Aturanpenamaanenantiomer • 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
Aturanpenamaanenantiomer • 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:
Contoh prioritas ikatan rangkap Gugus vinil vs. gugus isopropil: >
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
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