STEREOKIMIA

A.    Pengertian Stereokimia

Stereokimia adalah studi mengenai molekul-molekul dalam ruang tiga dimensi, yakni bagaimana atom-atom dalam sebuah molekul ditata dalam ruangan satu relatif terhadap yang lain. Perbedaan stereokimia dengan isomer struktur adalah jika isomer struktur rumus molekulnya sama namun struktur dan sifatnya berbeda, sedangkan stereokimia posisi atom-atom dalam sebuah molekul sama namun arah orientasinya yang berbeda.

B.     Variasi Struktur Senyawa Organik

·         Variasi jenis dan jumlah atom penyusun molekul.

·         Variasi urutan atom yang terikat satu sama lain dalam suatu molekul.

·         Variasi penataan atom penyusun molekul dalam ruang 3 dimensi yang dikarenakan ketegaran (rigidity) dalam molekul

C.     Stereoisomer

Stereoisomer adalah suatu molekul yang mempunyai pelekatan atom yang sama tetapi berbeda susunan atomnya diruangan 3 dimensi. Dalam stereoisomer, atom yang menghasilkan isomer berada pada posisi  yang sama namun memiliki pengaturan keruangan yang berbeda.oleh karena itu, Dalam stereoisomer menggunakan isomer geometrik karena variasi penataan atom suatu molekul dalam ruang 3 dimensi.

D.    Isomer Geometri

a.       Jenis, jumlah dan urutan atom yang terikat satu sama lain dalam suatu molekul sama, maksudya disini adalah dalam hal posisinya

b.      Variasi penataan atom penyusun molekul dalam ruang 3 dimensi yang dikarenakan ketegaran (rigidity) dalam molekul, maksudnya disini adalah dalam hal arah orientasinya.

1)      Isomer geometri pada hidrokarbon tak jenuh rantai terbuka.

Etena adalah salah satu contoh hidrokarbon tak jenuh rantai terbuka. Alkena termasuk dalam hibridisasi sp², sehingga dalam struktur molekulnya terdapat 3 ikatan sigma dan 1 ikatan phi. Ikatan sigma terjadi akibat adanya tumpang tindih elektron dari 2 atom C yang berbeda. Ikatan phi berisi pasangan elektron bebas, sehingga menyebabkan atom H tidak bisa bergerak bebas

}  Isomer geometri cis dan trans

Cis memiliki posisi yang berbeda namun arah orientasinya sama

Contoh :

 

Cis-2-butena 

Trans memiliki posisi yang berbeda sekaligus arah orientasi yang berbeda pula. 

Contoh : 

Trans-2-butena

}  Isomer Geometri E dan Z

Isomer geometri E dan Z menggunakan aturan Chan-Ingold-Prelog yakni gugus pada tiap atom C diberi prioritas tinggi atau rendah.

·         Atom dengan nomor atom lebih tinggi mempunyai prioritas lebih tinggi

F   Cl   Br   I

Prioritas tinggi

·         Isotop dengan nomor massa lebih tinggi mempunyai prioritas lebih tinggi

·         Jika kedua atom identik maka atom berikutnya digunakan untuk menentukan prioritas

·         Atom dengan ikatan rangkap 2 atau 3 setara dengan 2 atau 3 kali ikatan tunggal

·      Makin teroksigenasi prioritas semakin tinggi

Ada 3 macam oksidasi :

1.      Kenaikan biloks

2.      Pelepasan hidrogen

3.      Penangkapan oksigen

Jika 1 dari kedua atom C ikatan rangkap berada pada satu sisi maka termasuk kedalam  isomer Z (zusammen = bersama). Namun Jika 1 dari kedua atom C ikatan rangkap berada pada sisi yang berbeda maka termasuk kedalam isomer E (entgegen = bersebrangan) .

Contoh :

 

Bromin mempunyai prioritas CIP yang lebih tinggi daripada klorin, sehingga alkena ini merupakan isomer Z.

1)      Isomer geometri pada hidrokarbon jenuh rantai terbuka.

Pada hidrokarbon jenuh rantai terbuka rintangan perputaran atom – atom tidak sebesar rintangan atom – atom yang terikat pada atom C ikatan rangkap. Ikatan s masih memungkinkan atom – atom yang terikat pada atom C untuk berputar sehingga menyebabkan penataan atom dalam suatu molekul dapat berbeda yang disebut dengan konfomer. Konfomer terdiri dari 2 macam yaitu konfomer goyang dan konfomer eklips.

 

Konformasi goyang memiliki energi yang rendah sedangkan konformasi eklips memiliki energi yang tinggi. Walaupun dalam suatu molekul terdapat beberapa kali konformasi goyang atau eklips namun setiap berkonformasi memiliki arah orientasi yang berbeda.

1)      Isomer geometri pada hidrokarbon siklik.

Pada hidrokarbon siklik rintangan perputaran atom – atom tidak sebesar rintangan atom – atom yang terikat pada atom C ikatan rangkap, tetapi lebih besar dari pada rintangan pada hidrokarbon rantai terbuka karena adanya pengaruh regangan sudut. Dalam sikloheksana dikenal subtituen aksial dan ekuatorial.

Aksial yaitu  ikatan pada salah satu hidrogen terletak dalam bidang cincin

Ekuatorial yaitu  ikatan ke hidrogen lain yang tegak lurus pada sumbu

Trans-1,2-dimetilsikloheksana lebih stabil karena pada kedua substituen pada posisi ekuatorial (e,e).

1)      Isomer geometri pada hidrokarbon yang mempunyai pusat kiral

Atom kiral adalah atom yang mengikat gugus yang semuanya berbeda. Bila dalam suatu molekul terdapat satu pusat kiral maka akan terdapat dua stereoisomer dari senyawa tersebut yang dikenal dengan istilah enantiomer.

a.       Sepasang enantiomer merupakan bayangan cermin satu terhadap yang lainnya.

b.      Kedua enantiomer tidak bisa ditumpangtindihkan setelah dilakukan operasi simetri apapun.

Bila dalam satu molekul terdapat lebih dari satu pusat kiral maka akan terdapat lebih dari satu pasang enantiomer yang disebut diastereoisomer/diastereomer