Stereokimia

A.  Konfigurasi Mutlak Dan Relatif

Konfigurasi Mutlak

Konfiguasi tentang penataan atom-atom yang mana kebenaran atau kepastian nya sudah mutlak disebut dengan konfigurasi mutlak.

Cahn-Ingold-Prelog menentukan bahwasannya Struktur sebuah enantiomer dapat ditentukan dengan tata nama R dan S.

senyawa asimetrik merupakan senyawa yang mengikat 4 gugus yang berbeda, senyawa yamg asimetrik belum tentu kiral karena senyawa dinyatakan sebagai kiral apabila senyawa tersebut mampu memutar bidang polarisasi. Jika [α] = 0⁰ berarti senyawa tersebut bukan kiral, karena tidak dapat memutar bidang polarisasi.

Enantiomer adalah dua streoisomer yang dimana memperlihatkan namun tidak dapat dihimpitkan terhadap bayangan cerminnya. Diastreomers pada umumnya memiliki paling tidak dua pusat asimetris dimana bias salah satu diantaranya memiliki konfigurasi yang sama dan bukan merupakan bayangan cerminnya.

·        Ketentuan Cahn-Ingold-Prelog

Konfigurasi mutlak (Absolut) merupakan konfigurasi penataan atom-atom dalam 3D dengan orientasi yang sudah jelas dan pasti, maka system ini yang paling sukses untuk menunjukkan konfigurasi senyawa-senyawa umum. Sistem ini menggunakan huruf R atau S untuk setiap pusat kiral dalam molekul dan merupakan pilihan untuk menentukan konfigurasi pusat kiral.

Penentuan setiap gugus yang melekat pada pusat kiral berdasarkan nomor atom yang bersangkutan. Nomor atom yang lebih berat memiliki prioritas yang lebih utama, sehingga atom hidrogen (H) pada urutan paling akhir. Jika keseluruhan prioritas disekitar kiral pusat telah ditentukan. jika urutan prioritas gugus tersusun menurut arah jarum jam disekitar pusat kiral, karbon kiral menerima konfigurasi R (Rectus) / arah orientasinya searah jarum jam dan jika sebaliknya sebagai konfigurasi S (Sinister) / arah orientasinya berlawanan arah jarum jam. Cara penentuan konfigusai R atau S sebagai berikut:

1.     Mengurutkan prioritas keempat atom yang terikat pada pusat kiral berdasarkan nomor atomnya. Diketahui nomor atom Br = 35, Cl = 17, F = 9, H = 1, maka urutan prioritas keempat atom di atas adalah Br > Cl > F > H. gambar 1

     

2.     Menggambarkan  proyeksi molekul sedemikian rupa hingga atom dengan prioritas terendah ada di belakang atau putar struktur (1) dan (2) sehingga atom H ada di belakang.

     

3.      Membuat anak panah mulai dari atom/gugus berprioritas paling tinggi ke prioritas yang lebih rendah.

      

4.     Bila arah anak panah searah jarum jam, konfigurasinya adalah R. Bila arah anak panah berlawanan dengan arah jarum jam, konfigurasinya adalah S. Jadi konfigurasi struktur (1) adalah S, sedangkan konfigurasi struktur (2) adalah R.

    

Konfigurasi Relatif

·       Ketentuan Fischer (Konfigurasi Relatif)

Yaitu, konfigurasi yang membandingkan penataan atom-atom dalam satu senyawa. Dengan mengunakan Proyeksi Fischer, sistem penggambaran konfigurasi gugus disekitar pusat kiral yang berbeda (susunan ruang atom atau gugus yang menempel pada karbon kiral), dengan konvensi D (Destro (+)) dan L (Levo (-)). Metode ini banyak digunakan dalam biokimia dan kimia organik terutama untuk karbohidrat dan asam amino.

Dalam menggambarkan struktur proyeksi fischer  harus memperhatikan beberapa aturan, antara lain:

1. Gugus – gugus yang diletakkan horizontal adalah gugus- gugus yang  mendekati pengamat.

2.  Gugus – gugus yang diletakan vetikal adalah gugus – gugus yang    menjauhi pengamat.

3. Hetero atom ( atom selain C dan H) diletakkan pada garis horizontal. Sedangkan carbon diletakkan pada garis vertikal.

4.  Carbon dengan dengan bilangan oksidasi lebih tinggi diletakkan diatas.

Dibawah akan saya contohkan proyeksi fischer untuk molekul metaha (CH₄ ).Saat di kelas, biasanya kita menggambar rumus molekul dalam bentuk 2 dimensinya . namun molekul dialam berbentuk 3dimensi.

Fischer menggunakan (d) untuk menyatakan konfigurasi (+) gliseraldehida, dengan gugus hidroksil di sebelah kanan; enantiomernya dengan gugus hidroksil di sebelah kiri, ditetapkan sebagai l (-) gliseraldehida.

Gambar.

B.   Pemisahan Campuran Resemik

suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S.

Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S. sebagian masyarakat mungkin kurang memperhatikan sifat optis suatu senyawa organik, padahal reaksi kimia dalam sistem biologis makhluk hidup sangat stereospesifik. Artinya suatu stereoisomer akan menjalani reaksi yang berbeda dengan stereoisomer pasangannya dalam sistem biologis makhluk hidup. Bahkan terkadang suatu stereoisomer akan menghasilkan produk yang berbeda dengan stereoisomer pasangannya dalam sistem biologis makhluk hidup.

Berlawanan dengan reaksi kimia di laboratorium, kebanyakan reaksi biologis mulai dengan pereaksi kiral atau akiral dan menghasilkan produk-produk kiral. Reaksi biologis ini dimungkinkan oleh katalis biologis yang disebut enzim, yang bersifat kiral. Ingat bahwa sepasang enantiomer mempunyai sifat-sifat kimia yang sama kecuali dalam hal antraksi dengan zat-zat kiral lain. Karena enzim bersifat kiral, maka enzim dapat sangat selektif dalam keguaan katalitiknya. Misalnya, bila suatu organisme mencerna suatu campuran alanina rasemik maka hanya (S)-alanina ang tergabung ke dalam bangunan protein. (R)-alanina tidak digunakan dalam protein, malahan alanina oni dengan bantuan enzim lain dioksidasi menjadi suatu asam keto serta memasuki bagan metabolisme lain.

Satu pendekatan dalam pemisahan enantiomer kadang ditunjukkan dalam pemisahan enantiomer secara tidak langsung dan hal itu melibatkan penggabungan enantiomer dengan reagen kiral tambahan untuk merubah molekul tersebut menjadi diastereomer. Senyawa diastereomer tersebut bias kemudian dipisahkan dengan beberapa teknik pemisahan akiral.

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.