Upload
cynthiaanggipradita
View
280
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
1/77
Stereokimia
Kimia dalam tiga dimensi
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
2/77
2
IsomerSenyawa-senyawa yang berbeda, rumus molekul sama.
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
3/77
3
Isomer Konstitusional Perbedaan ikatan menghasilkan perbedaan kerangka
karbon dan/atau perbedaan gugus fungsi
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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)
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
5/77
5
Stereoisomer (Isomer Ruang)Rumus molekul sama, berbeda penyusunan atom-atom / bentuk 3dimensinya
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
6/77
Enantiomer
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
7/77
Enantiomer
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
10/77
Stereokimia
Kiralitas Molekul
Proyeksi Fischer
Rumus Tiga imensiKonformasi !e"man
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
11/77
anasymmetri! !arbon
olekul kiralolekul kiral
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
12/77
Molekul Kiral
#uatu molekul di mana ke empat
atom/gugus yang terikat pada atom pusattidak sama
$ideo% #tereoisomer
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
13/77
Proyeksi Fischer
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
14/77
* Proyeksi Fischer
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
15/77
* Rumus Tiga Dimensi
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
16/77
* Proyeksi Newman
H3C
H
H
H
CH3
H
H
CH3
H
H
CH3
H
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
17/77
* Rumus Bola Pasak
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
18/77
* Rumus Bola Pasak
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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 ()
.ugus3atom &erada pada
S#S# RSR*.*
dari ikatan rangkap dua
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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 ()
.ugus3atom &erada pada
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*
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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*
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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*
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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# #$KEN#
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
26/77
3 atau C#S-TR*S
C#S 3C#S 3TR*STR*S
'anya dipakai &ila terdapat dua atom ' dan dua gugus non-hidrogen yang terikat pada setiap atom kar&on
cis gugus 3 atom non-hidrogenpada sisi
S dari ikatan C,C
trans gugus 3 atom non-hidrogen pada sisi
R15**dari ikatan C,C
ciscis transtrans ciscis transtrans
S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#S!MER "E!METRK P#D# #$KEN#
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
31/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
32/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
;
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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&&
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
35/77
/osisi Su&stituen
#katan ekuatorialletaknya sepan"ang&idang ekuator (> &uah ikatan)
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
39/77
polarimeter< alat yang digunakan untuk mengukur
aktivitas otik suatu senyawa
light sour!e samle tube
>ensa olarisasi analy?er
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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 >
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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.=
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
42/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
45/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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%.
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
49/77
Kon@igurasi a&solut (R3S)$
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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 * $6 "re!tus1kanan%
7ila memutar berlawanan @arum @am * S6 "sinister1kiri%
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
51/77
2'
3
'2
3
R S
Bengan memakai model, egang gugus rioritas terendah,
utar model sedemikian shg ketiga gugus lainnya
menghada kita*
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
52/77
Cl
*r
H +
'
2
3%Cl
*r
+
'
2
3
rotate .% a/ay
(S)-configuration
> tih
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
53/77
>atihan *
a. 8entukan kon+igurasinya*
b. ambar rumus kon+igurasi dan Jisher dari *
'. "$%-3-bromohetana
2. "S%-2-entanol
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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%-
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
55/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
58/77
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
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
# ## ###
7/23/2019 STEREOKIMIA 2014
60/77
Senya:a rasemat (campuran rasemat)