STEREOKIMIA

STEREOKIMIA

a a)   Isomerisasi geometri dalam alkena dan senyawa siklik

Isomer geometrik atau isomer cis-trans : stereoisomer yang berbeda karena gugus-gugus berada pada satu sisi atau pada sisi-sisi yang berlawanan terhadap letak ketegaran molekul

CH₃                                       CH₂CH₃

             C        C        

 

 H                                H

cis-2-pentena

CH₃                                       H

             C        C        

 

 H                                CH₂CH₃

trans-2-pentena
Perbedaan isomer cis dan trans juga dapat sangat bersar, seperti pada kasus siklooktena. Isomer cis senyawa ini memiliki titik didih 145 °C, sedangkan isomer transnya 75 °C. Perbedaan yang sangat besar antara kedua isomer siklooktena disebabkan oleh terikan cincin yang besar untuk trans-siklooktena, yang juga menyebabkannya kurang stabil dibandingkan isomer cis. Bahkan, kedua isomer asam.2-butenadioat memiliki sifat-sifat dan reaktivitas yang sangat berbeda sehingga mempunyai nama yang berbeda pula. Isomer cisnya disebuah asam maleat, sedangkan isomer transnya disebuat asam fumarat. Polaritas merupakan faktor kunci yang menentukan titik didih relatif senyawa karena ia akan meningkatkan gaya antar molekul, sedangkan simetri merupakan faktor kunci yang menentukan titik leleh relatif karena ia mengijinkan penataan molekul yang lebih baik pada bentuk padat. Oleh karena itu, trans-alkena yang kurang polar dan lebih simetris cenderung memiliki titik didih yang lebih rendah dan titik leleh yang lebih tinggi. Sebaliknya cis-alkena secara umum memiliki titik didih yang lebih tinggi dan titik leleh yang lebih rendah.

       Isomer geometri adalah isomer yang terjadi pada dua molekul yang mempunyai rumus molekul sama, tetapi berbeda dalam penataan atom atom dalam ruang. Selalu ingat bahwa sebenarnya molekul molekul itu ada pada ruang tiga dimensi yang atom atomnya berikatan dengan penataan sedemikian rupa. Isomer geometri terjadi karena ketegaran (rigidity) dalam molekul dan hanya dijumpai dalam dua kelompok senyawa yaitu alkena dan senyawa siklik.

      Jika suatu gugus atau atom terikat oleh ikatan sigma saja (sp3, umumnya pada senyawa yang berikatan tunggal), maka gugus atau atom yang terikat tersebut dapat berputar sedemikian rupa sehingga bentuk molekulnya akan selalu sama.

Contoh :

Berbeda halnya dengan gugus atau atom yang terikat oleh ikatan rangkap dimana ada ikatan sigma dan pi dalam molekul (sp2). Gugus atau atom ini tidak dapat berotasi tanpa mematahkan ikatan pi –nya terlebih dahulu. Sehingga ada sifat ketegaran adalam molekul yang menyebabkan jika letak atom atau gugusnya berbeda, maka sifat senyawa tersebut berbeda pula. Artinya lagi kedua senyawa tersebut adalah berbeda.

Contoh :

Kedua senyawa diatas adalah berbeda dimana pada senyawa pertama letak atom Cl-nya sesisi sedangkan pada senyawa kedua letak atom Cl-nya berbeda sisi. Senyawa pertama tidak mudah diubah menjadi senyawa kedua, begitu juga sebaliknya karena ikatan rangkap antara atom karbonnya berisifat tegar

bb)  Komformasi dan kiralitas senyawa rantai terbuka

Konformasi: penataan atom atau gugus-gugus yang terikat oleh ikatan sigma dalam ruang secara berlainan akibat rotasi atom/ gugus tersebut mengelilingi ikatan tersebut.

Pemakaian kata kiral pada molekul dimaksudkan bahwa molekul tersebut mempunyai sifat ketanganan. Tangan kiri mempunyai bayanagn tangan  kanan, demikian pila sebaliknya. Tangan kanan merupakan tidak dapat dihimpitkan diatas tanagn kiri (tidak superimposible). Molekul kiral dapat di perhatikan dengan senyawa yang relative sederhana. Sebagai contoh adalah 2-botanol.

OH

 CH₃CHCH₂CH₃

Oleh kareana molekul 2-butanol adlah molekul kiral maka ada molekul 2-butanol yang berdeda dan molekul-molekul tersebut adalah entiomer-entiomer. Karbon kiral adalah suatu atom karbon yang mengikat empat gugus yang berbeda. Dalam molekul 2-butanol karbon-2 adalah karbon kiral dan empat gugus berbeda yang terikat padanya adalah hidroksil, metal, etil, dan atom hydrogen.

Jika ada dua atau lebih gugus yang sama terikat pada suatu karbon tetrahedral, maka molekul tersebut adalah akiral dan superimposible terhadap bayangan cerminnya. Sebagai contoh adalah molekul 2-propanol.

Berdasarkan uraian di atas maka kita sampai pada kesimpulan yang telah dikemukakan oleh van’t Hoff :

1. Hanya satu senyawa yang ditemukan oleh rumus CH₃X
2. Hanya satu senyawa yang ditemukan oleh rumus CH₂X₂
3. Ada dua senyawa bersifat enantiometrik yang telah ditemukan untuk rumus CHXYZ.

Tatanama senyawa-senyawa yang mempunyai lebih dari satu karbon kiral

 Jika suatu senyawa mempunyai lebih dari 1 karbon kiral, kita dapat menganalisis masing-masing pusat kiralnya secara terpisah, apakah dia R atau S. kemudian tanda tersebut digunakan bersama dengan karbon kiralnya dalam pemberian nama senyawa tersebut. Sebagai contoh salah satu stereoisomer 2,3-butandiol.

Atom C-2 dari senyawa diatas berkonfigurasi R dan atom C-3 juga berkonfigurasi R, sehingga nama senyawa tersebut adalah (2R, 3R)-2,3-butandiol.