Minggu, 09 Oktober 2016

TATAP MUKA KE-7 STEREOKIMIA

STEREOKIMIA

A. Konfigurasi Mutlak dan relatif

            Konfigurasi mutlak penentuannya didasarkan oleh urutan penataan keempat gugus disekitar suatu  atom karbon kiral. Sedangkan konfigurasi relatif cara penentuannya didasarkan oleh perbandingan dengan senyawa pembanding. Pada konfigurasi relatif, untuk golongan karbohidrat pembandingnya D-gliseraldehida dan golongan Asam amino pembandingnya D-alanina. Konfigurasi mutlak memiliki sepasang enantiomer dan mempunyai konfigurasi yang berlawanan. Misalnya, (+) gliseralhida dan (-)gliseralhida mempunyai konfigurasi yang berlawanan. Tetapi formula mana yang menyatakan enantiomer dekstrorotatori dan yang mana yang levorotatori.

Sistem tata nama isomer optik diperkenalkan Chan-Ingold-Prelog yang menglasifikasikan atom C kiral sebagai R atau S. Sistem tata nama ini sering dinamakan konfigurasi mutlak/absolut. Contohnya (2R,3S)-2,3 dibromo pentana. Pada tulisan ini tidak akan dijelaskan aturan penamaan R dan S, tetapi para pembaca dapat membacanya di literatur organik tingkat kuliah. Dengan sistem tata nama ini diperkenalkan dua klasifikasi stereoisomer, yaitu enantiomer dan diastereoisomer. Definisi dari enantiomer dan diastereoisomer sedikit rumit tetapi akan dijelaskan secara sederhana.
(2R,3S)-2,3 dibromo pentana dan (2S,3R)-2,3 dibromo pentana
(2R,3S)-2,3 dibromo pentana dan (2R,3R)-2,3 dibromo pentana
               Dalam sistem (R) dan (S), gugus-gugus diberi urutan prioritas, dengan menggunakan perangkat aturan yang sama seperti yang digunakan dalam sistem (E) dan (Z), hanya saja urutan prioritas ini digunakan dengan cara sedikit berbeda.
    Untuk memberikan konfigurasi (R) atau (S) kepada suatu karbon kiral:
1)      Urutkan keempat gugus (atau atom) yang terikat pada karbon kiral itu menurut urutan prioritas aturan deret Chn-Ingold-Prelo.
2)       Proyeksikan molekul itu sedemikian sehingga gugus yang berprioritas  rendah berarah ke belakang.
3)      Pilih gugus dengan prioritas tertinggi dan tarik suatu anak panah  bengkok ke gugus dengan prioritas tertinggi berikutnya(next highest).
4)      Jika panah ini searah dengan jarum jam, maka konfigurasi itu adalah  (R). Jika arah anak panah berlawanan dengan jarum-jam, konfigurasi  itu (S).
    Sebagai ilustrasi di ambil enantiomer-enantiomer 1-bromo-1-kloroetana.
1)      Urutkan keempat gugus. Disini urutan prioritas keempat atom itu adalah menurut nomor atomnya : Br (tertinggi), Cl, C, H (terendah).
2)      Gambar proyeksi dengan atom berprioritas rendh (H) ada di belakang (atom ini tertutup oleh atom karbon dalam proyeksi di bawah ini).
3)      Tarik anak panah dari atom berprioritas tertinggi (Br) ke atom berprioritas tertinggi kedua (Cl).
4)      Berikan (R) dan (S). perhatikan bagaimana singkatan (R) dan (S) dimasukkan dalam penamaan.
Pada Konfigurasi relatif dan mutlak memiliki beberapa aturan yang berguna untuk memperjelas konfigurasi mutlak dan relatif. Semua aturan berprioritas pada nomor atom.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhuGYFMiRgvGo-vd3v0A4744UJEC4UJr-k90vq6EO9hMXErx6vXJOwzD7JLypc-MrTWnRAUhPHjaDOlTDvuHGT-byuziYXK68iVCnfGy6kdbYm7QZ7_nVJs4ACKGdNYnlOzYgzu21q1NRBO/s400/IMG_20161006_212940.jpg


B. Pemisahan campuran resemik

            Dalam pemisahan resemik dapat digunakan dengan berbagai cara, yang pertama bisa dengan cara mekanik, dalam pekerjaanya dapat dilakukan apabila zatnya mempunyai bentuk Kristal tertentu, D dan L mempunyai beyangan terhadap lainnya. Kedua dapat dilakukan dengan cara biokimia, dalam percobaan Pasteur kerusakan yang terjadi pada satu dari dua entatiomer dapat dilakukan oleh mold atau bakteria bahkan oleh organisme organisme yang lebih tinggi. Selanjutnya dapat dilakukan dengan cara menggunakan senyawa senyawa yang aktip optik, jika basa yang aktip optik (alkaloid) seperti I-morhpine, I-kuinin, atau I-brucin ditambahkan pada campuran di-asam akan membentuk dua buah garam yang tidak enantiomer melainkan diastereoisomer.

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. Adalah suatu gejala yang yang sangat jarang bahwa enantiomer-enantiomer mengkristal secara terpisah, jadi cara pasteur tak dapat dianggap sebagai suatu teknik yang umum. Karena sepasang enantiomer itu menunjukkan sifat-sifat kimia dan fisika yang sama, mereka tak dapat dipisahkan oleh cara kimia atau fisika biasa. Sebagai gantinya, ahli kimia terpaksa mengandalkan reagensia kiral atau katalis kiral (yang hampir selalu berasal dari dalam organisme hidup).

           
    



6 komentar:

  1. assalamualaikum
    saya ingin menambahkan materi tentang pemisahan campuran resemik.
    Pada Campuran rasemik artinya suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Lalu bagaimana caranya memperoleh suatu enantiomer dengan enantiomeric excess (EE) yang tinggi? Enantiomeric excess artinya persentase suatu enantiomer yang berkonfigurasi R dikurangi persentase enantiomer pasangannya yang berkonfigurasi S dalam suatu campuran atau sebaliknya. Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, harus diingat dua prinsip dasar isomer optik yaitu: 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.
                Pada 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. Kesimpulannya, kita dapat dengan mudah memisahkan campuran dua diastereoisomer, tapi akan kesulitan memisahkan campuran dua enantiomer.
                Louis Pasteur dikisahkan pernah memisahkan dua enantiomer Natrium Amoium Tartarat menggunakan pinset. Hal ini dapat terjadi karena dua enantiomer itu mengkristal secara terpisah. Cara ini sering disebut cara resolusi. Cara ini kurang efektif karena tidak semua enantiomer mengkristal secara terpisah. Jadi resolusi tidak dapat dianggap sebagai teknik yang umum. Cara lain yang sering ditempuh para ahli kimia adalah rute biokimia dengan memakai enzim atau mikroorganisme untuk memproduksi enantiomer murni.
    Terima kasih :)

    BalasHapus
    Balasan
    1. terima kasih atas tambahan materinya. sangat bagus dan bermanfaat

      Hapus
  2. saya mau menambahkan pada pemisahan campuran rasemik bahwa 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.

    BalasHapus
    Balasan
    1. terimakasih soni afriansyah. materinya singkat dan jelas.

      Hapus
  3. saya sedikit menambahkan
    Penetapan pusat asimetris sebagai R atau S tidak ada hubungannya dengan arah mana molekul berputar bidang-cahaya terpolarisasi. Rotasi Optik hanya dapat ditentukan secara eksperimental. Dengan konvensi, molekul yang berputar bidang-cahaya terpolarisasi searah jarum jam didefinisikan sebagai (+) atau d. Molekul yang memutar bidang cahaya terpolarisasi berlawanan didefinisikan sebagai (-) atau l. Itu R enansiomer asam laktat ditemukan sebagai bidang cahaya terpolarisasi memutarberlawanan sehingga molekul ini didefinisikan sebagai (R) –(-)-asam laktat.
    Langkah lain yang dapat di lakukan untuk menentukan konfigurasi stereokimia R dan S adalah Penentuan konfigurasi R dan S, dilakukan terlebih dahulu dengan cara menentukan prioritas utama dari keempat atom atau gugus yang terikat pada atom c khiral tersebut. Prioritas ditentukan dari atom atau gugus yang terikat pada C khiral dengan jumlah elektron terbanyak. Contoh antara atom I dan atom O, maka yang menjadi prioritas pertama adalah atom I kemudian atom O. Jadi untuk contoh berdasarkan gambar di atas, yang menjadi priritas pertama adalah atom I, kemudian atom O, lalu atom C, dan terakhir adalah atom H. Setelah kita menentukan urutan prioritas, maka atom dengan prioritas terakhir, harus dibawah ke belakang kita
    Selanjutnya kita memutar atom dengan prioritas utama (priorotas 1) ke arah priorotas 2 dan priorotas 3. Jika arah putaran searah jarum jam maka sterokimianya (konfigurasinya) adalah konfigurasi R. Demikian pula sebaliknya, jika memutar berlawan arah jarum jam, maka konfigurasinya adalah konfigurasi S.

    BalasHapus
    Balasan
    1. terima kasih nita sari atas mtambahan materinya. semoga bermanfaat bagi pembaca.

      Hapus