Senin, 10 Oktober 2016

Tugas terstruktur 2

TUGAS TERSTRUKTUR
NAMA : SAFITRI TLASIH
NIM :A1C115035

Jelaskan mengapa suatu sikloheksana terdisubtitusi-cis-1,3 lebih stabil dari pada struktur-trans-padanannya?
Tuliskan proyeksi fischer untuk semua konfigurasi yang mungkin dari 2,3,4 pentanatriol. Tunjukkan pasangan-pasangan enantiomernya?


JAWAB:
Terdapat dua bentuk isomer cis- trans , yaitu cis dan trans. Ketika gugus subtituen beroroientasi pada arah yang sama, diastereomer disebut sebagai cis, sedangkan subtituen berorientasi pada arah yag berlawanan,  diastereomersebagai trans. Isomer cis dan trans seringkali memiliki sifat sifat fisika yang berbeda. Perbedaan isomer pada umumnya di sebabkan oleh perbedaan bentuk molekul atau momen dipol secara keseluruhan. Perbedaan isomer cis dan trans juga sangat besar, seperti pada kasus siklooktena. Perbedaan sangat besar antara kedua isomer disebabkan oleh keterikatan cincin yang menyebabkan kurang stabil. Serta titik leleh dan titik didihnya juga mempengaruhi kstabilan pada sikloheksana tersubtitusi 1,3.
Proyeksi fischer adalah sama saja dengan proyeksi ruang wedge line yang diposisikan tegak/vertical. Dapat diputar 180 derajat denga struktur dan konfigurasi absolute yang sama, dengan senyawa asalnya, tetapi bila diputar 90 derajat ata diputar 270 derajat struktur konfigurasi absolutnya akan berbeda dengan senyawa asalnya. Aturan pada proyeksi fischer mengatakan bahwa tangan-tangan yang mendatar(horizontral) berarti diposisikan mengarah/mendekati pengamat. Sedangkan tangan tangan tegak (vertical)terutama yang berada pada ujung molekul, berarti diposisikan menjauh pengamat.























Konfigurasi mutlak dan konfigurasi relatif

Konfigurasi
Konfigurasi didefinisikan sebagai suatu metode untuk menggambarkan susunan ruang tiga dimensi atom atom suatu gugus-gugus pada pusat atom karbon stereogenik (stere; berasal dari bahasa yunani :stereo yang artinya ruang)/ atom C-asimetrik/pusat atom kiral. Untuk itu konfigurasi dibedakan menjadi 2 :
Konfigurasi relatif
Konfigurasi absolute

Konfigurasi relatif
Dikatakan konfigurasi relatif, oleh karena cara penentuannya didasarkan atas perbadingan dengan senyawa pembanding, yaitu D-gliseraldehida dan L-gliseraldehida, untuk senyawa-senyawa golongan karbohidrat/sakarida (OH di sebelah kanan = D dan OH di sebelah kiri), dan D-alanina, untuk senyawa golongan asam amino (NH2 di sebelah kanan = D dan NH2  di sebelah kiri = L). D singkatan dari dextro, dari bahasa latin yang artinya kanan, dan L singkatan dari leuvo juga berasal dari  bahasa latin yang artinya kiri.
Di alam pada umumnya banyak dijumpai asam amino dengan konfigurasi relatif L, sedangka untuk karbohidrat pada umumnya di alam ditemukan dalam bentuk konfigurasi relatif D.

Contoh di atas menunjukkan, bahwa senyawa golongan karbohidrat/sakarida dari kelompok aldosa,yaitu aldopentosa (D-Ribosa dan L-Arabinosa) dan aldoheksosa (D-Glukosa dan L-Mannosa). Berikut ini contoh dari golongan ketosa, yaitu ketopentosa (D-Ribulosa dan D-Ksilulosa) serta contoh asam amino netral (D-Fenilalania dan L-Glutamina), asam amino yang bersifat asam (asam-L-Aspartat) dan asam amoino yang bersifat basa (L-Lisina).
Dalam hal ini karbohidrat/sakarida, maka pusat atom stereogenik yang paling jauh dari gugus aldehida atau gugus karboksilat, itulah yang dibandingkan dengan pusat atom stereogenik dari D- dan L- gliseraldehida. Untukj asam amino rantai terbuka, maka pusat atom karbon stereogenik yang mengandung gugus amina (NH2) dari suatu asam amino, itulah yang dibandingkan dengan D- dan L- alanina.


 konfigurasi absolut
oleh karena adanya keterbatasan dalam penggunaan konfigurasi D dan L, yang hanya dapat diterapkan pada senyawa-senyawa dari golongan karbohidrat dan asam amino saja, sedangkan senyawa organic terdiri dari banyak golongan senyawa, yang tidsak saja mengandung gfugus hidroksi (OH) dan gugus amino (NH2) tetapi juga gugus-gugus yang lain, maka 3 orang ahli kimia, yaitu Chan (dari inggris), ingold (dari Swiss) dan Prelog (juga dari Swiss) mengusulkan cara penentuan konfigurasi atom karbon stereogenik baru, yang didasarkan atas aturan prioritas (priority rule) atau aturan urutan (sequence rule). Aturan tersebut mengatakan bahwa atom-atom utama dari keempat gugus yang terikat langsung dengan pusat atom karbon stereogenik diurutkan atau diprioritaskan berdasarkan nomor atomnya. Atom yang terikat langsung dengan atom karbon stereogenik diberi prioritas sebagai yang paling besar (large =L), berikutnya yang lebih rendah nomor atomnya dari yang L, diberi prioritas sebagai menengah (medium =M), dan yang lebih kecil dari M adalah yang diprioritaskan sebagai kecil (small =S), sedangkan gugus/ atom yang paling kecil diprioritaskan sebagai smallst.
Apabila dalam penentuan prioritas tersebut terdapat atom-atom utama yang mempunyai nomor atom yang sama, maka harus di lakukan penentuan prioritas terhadap atom kedua dan berikutnya yang terikat pada atom utama tersebut (misal OCH, dengan OH, CH3 C2H5 atau  dengan  C3H7, CHO dengan COOH atau dengan COOR atau dengan CONH2), sehingga dapat diperoleh urutan prioritas ; L(1)>M(2)>S(3) dan seterusnya. Aturan tersebut juga memprioritaskan ikatan rangkap 3> ikatan rangkap 2 > ikatan tunggal >pasangan electron bebas, namun demikian atom lebih diprioritaskan dari pada ikatan rangkap tiga atau rangkap dua, seperti misalnya C-O-C lebih diprioritaskan dari pada C=C atau . Selain itu, - CH2 di dalam cincin/lingkar, lebih diprioritaskan dari pada –CH2 atau –CH3 di luar cincin/lingkar untuk menentukan konfigurasi absolut dari suatu senyawa yang bersifat optis aktip, maka ada 2 cara :
Untuk senyawa optic aktip rantai terbuka (asiklis) yag hanya mempunyai sebuah pusat atom karbon stereogenik, maka senyawa oktif aktip tersebut diposisikan memiliki geometri tetrahedral, dimana gugus yang paling kecil diletakkan paling atas, sedangkan gugus atom L(1),M(2) dan S(3), membentuk tangan kanan atau tangan kiri yang dikepalkan dengan ibu jari mengarah keatas. Apabila sekarang diurutkan arah 1(2(3 sesuai dengan arah kepalan tangan kanan (dari pangkal ibu jari kea rah ibu jari yang lain), maka dikatakan senyawa optis aktip tersebut mempunyai konfigurasi absolut R (rectus,dari bahasa yunani yang artinya kanan). Sebaliknya, bila urutan 1(2(3--> tersebut sesuai dengan kepalan tanga kiri, maka senyawa optis tersebut dikatakan mempunyai konfigurasi absolute S (sinister, dari bahasa latin yang artinya kiri).




Untuk senyawa oktif aktip, baik yang hanya mempunyai sebuah pusat atom karbon stereogenik atau mempunyai lebih dari sebuah pusat atom karbon stereogenik, baik dengan struktur rantai  terbuka (asiklik) maupun dengan struktur rantai lingkar (siklis), maka langkah pertama yang harus dilakukan juga seperti halnya cara 1, yaitu menentukan keempat gugus/atom yag terikat langsung dengan pusat atom karbon stereogenik tersebut, berdasarkan nomor atomnya, massa L,M,S, dan seterusnya. Untuyk menentukan konfigurasi absolutnya,maka gugus atau atom yang diaggap paling kecil. Memegang peranan yang sangat penting,karena posisi pengamat atau orang yang akan menentukan konfigurasi absolut, harus berlawanan posisinya. Selanjutnya pengamat harus membayangkan bahwa di depan senyawa optis aktip yang akan ditentukan konfigurasi absolutnya terdapat jam dinding ata jam tangan. Apabila arah urutan L(M(S sesuai dengan arah putaran jarum jam (clock way), maka arah dikatakan bahwa pusat atom karbon stereogrenik tersebut mempunyai konfigurasi absolut R, dan sebaliknya, apabila arah urutannya L(M(S berlawanan dengan arah perputaran jarum jam, maka dikatakan bahwa pusat atom karbon stereogenik tersebut mempunyai konfigurasi S.




















Minggu, 02 Oktober 2016

Stereokimia

Stereoisomer adalah molekul-molekul yang mempunyai rumus molekul dan konektivitas sama tetapi berbeda posisi atom-atom penyusunnya atau bentuk tiga dimensi susunannya. Sedangkan 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.
 Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2. Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tapi rumus strukturnya berbeda dinamakan isomer struktur.
Model tiruan dari molekul metana, CH4. Metana merupakan salah satu contoh hidrokarbon yang masuk dalam kategori alkana, hanya mempunyai 1 jenis ikatan saja.
 Hidrokarbon tak jenuh/tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum CnH2n] Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan rumus umum CnH2n-2.
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 ketegarannya (rigidity) dalam molekul
Jenis Jenis Isomer
    Isomer adalah senyawa yang memiliki rumus molekul yang sama, tetapi strukturnya berbeda. Isomer diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:
Isomer struktur : isomer rantai, isomer posisi, dan isomer fungsi.
Isomer ruang    : isomer geometri dan isomer optik.
1).   Isomer Rantai
  Isomer rantai adalah isomer zat-zat yang disebabkan oleh perbedaan susunan rantai karbon. Contoh: n-pentana dan 2-metilbutana   CH3 --- CH2 --- CH2 --- CH2 --- CH3                CH3 --- CH --- CH2 --- CH3                                                                                              |                                                                                           CH3

2).  Isomer Posisi        Isomer posisi adalah isomer zat-zat yang disebabkan oleh perbedaan letak gugus fungsi. Contoh: 2-kloropentana dan 3-kloropentana  CH3 --- CH --- CH2 --- CH2 --- CH3                  CH3 --- CH2 --- CH --- CH2 --- CH3                  |                                                                                             |
              Cl                                                                                         Cl

3).   Isomer Fungsi      Isomer fungsi adalah isomer zat-zat yang berbeda golongan. Keisomeran fungsi terjadi karena perbedaan gugus fungsi diantara senyawa yang mempunyai rumus molekul sama. Misalnya, alkohol dengan eter atau aldehida dengan keton atau asam karboksilat dengan ester atau alkuna dengan alkadiena. Contoh: 1-butanol dan etoksietana  CH3 --- CH2 --- CH2 --- CH2 --- OH                  CH3 --- CH2 --- O --- CH2 --- CH3 propanal dan propanon asam butanoat dan etil etanoat

4).   Isomer Geometri     Keisomeran geometri tergolong keisomeran ruang. Senyawa-senyawa yang berisomer ruang mempunyai rumus molekul dan struktur yang sama. Keisomeran tersebut terjadi karena perbedaan konfigurasi molekul (perbedaan susunan ruang atom-atom dalam molekul). Keisomeran geometri terdapat dalam senyawa yang molekulnya mempunyai bagian yang kaku, seperti ikatan rangkap. Keisomeran geometri mempunyai dua bentuk yang dinamai dengan cis dan trans.
Cis (terletak pada sisi yang sama
Trans ( terletak pada sisi yang bersebrangan                       A           A                                 A          B                        \          /                                     \          /                         C = C                                        C = C                        /         \                                      /         \                      B         B                                   B         A                     bentuk cis                                bentuk trans       Jadi, isomer geometri hanya dimiliki oleh ikatan rangkap yang mengikat dua jenis gugus secara simetris. Ada dua bentuk isomer geometri, yaitu sebagai berikut. Contoh:                      CH3      CH3                             CH3      H                        \          /                                     \          /                         C = C                                        C = C                        /         \                                      /         \                      H         H                                  H       CH3                    cis 2-butena                             trans 2-butena
Cis daan trans memiliki orientasi yang berbeda, sehingga dapat dibedakan.
5).   Isomer Optik        Isomer optik hanya dimiliki oleh zat yang mengandung atom C asimetrik atau atom C kiral, yaitu atom C yang mengikat empat jenis gugus berbeda-beda.       Untuk lebih memahami kiralitas, coba lekatkan tangan kananmu ke cermin. Bayangan cermin tangan kiri akan mirip dengan tangan kanan. Jika tangan kanan kamu tadi dihimpitkan dengan bayangan cermin dengan hadapan yang sama, ibu jari akan berhimpit dengan kelingking. Artinya, benda yang tidak dapat dihimpitkan dengan bayangan cerminnya disebut kiral.        Zat-zat yang mengandung atom C asimetrik mempunyai sifat optis-aktif, yaitu dapat memutar bidang cahaya yang terpolarisasi. Ada dua bentuk isomer optik, yaitu: a. bentuk dekstro (d) : memutar ke kanan b. bentuk levo (v)      : memutar ke kiri       Pada beberapa senyawa, atom C asimetris yang dimiliki oleh senyawa itu lebih dari satu. Umumnya, semakin banyak atom C asimetris, semakin aktif secara biologis senyawa itu pada turunan yang sama. Misalnya, senyawa glukosa memiliki empat atom C kiral sehingga glukosa dikenal dengan gula invert.

Oksidasi  terdiri dari 3 batasan:
Pengikatan oksigen
Pertambahan bilangan oksidasi atau pelepasan elektron
Pelepasan hydrogen atau kehilangan hidrogen