Mata kuliah tentang Stereokimia. Cari lebih banyak lagi di: http://muhammadhabibielecture.blogspot.com/2014/12/kuliah-semester-2.html

1. Stereokimia
Tim Dosen
Kimia Dasar II/ Kimia Organik
1

2. Pokok bahasan
• Pengertian stereokimia
• Isomer dan jenisnya
• Stereoisomer :
– Isomer geometri pada hidrokarbon tak jenuh rantai
terbuka : cis-trans dan E-Z
– Isomer geometri pada hidrokarbon jenuh rantai terbuka:
konformer goyang - eklips
– Isomer geometri pada hidrokarbon siklik : aksial -
ekuatorial dan cis-trans
– Isomer geometri pada hidrokarbon yang mempunyai pusat
kiral: enansiomer R-S , enansiomer + / - dan enansiomer d-
l
2

3. PENGERTIAN
• Stereokimia adalah studi mengenai molekul-
molekul dalam ruang tiga dimensi, yakni
bagaimana atom-atom dalam sebuah molekul
ditata dalam ruang satu terhadap ruang yang
lainnya
3

4. Hidrokarbon
4

5. Variasi Struktur Senyawa Organik
• Variasi jenis & 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
5

6. Isomer
• Isomer adalah suatu molekul dengan jumlah
dan jenis atom yang sama tetapi berbeda
susunan atomnya
• Jenis: isomer struktural dan isomer geometrik
6

7. Jenis Isomer
• Isomer struktural
– Jenis & jumlah atom penyusun molekul sama
– Variasi urutan atom yang terikat satu sama lain
dalam suatu molekul.
• Gugus fungsi sama, beda urutan atom saja
• Gugus fungsi berbeda  isomer fungsional
• Isomer geometrik
– Jenis, jumlah & urutan atom yang terikat satu
sama lain dalam suatu molekul sama
– Variasi penataan atom penyusun molekul dalam
ruang 3 dimensi yang dikarenakan ketegaran
(rigidity) dalam molekul. 7

8. Isomer Struktural
8

9. Isomer Fungsional
9

10. 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
• Contoh: isomer geometrik
10

11. Isomer Geometri
• Variasi penataan atom penyusun molekul
dalam ruang 3 dimensi yang dikarenakan
ketegaran (rigidity) dalam molekul
– Isomer geometri pada hidrokarbon tak jenuh
rantai terbuka.
– Isomer geometri pada hidrokarbon jenuh rantai
terbuka.
– Isomer geometri pada hidrokarbon siklik.
– Isomer geometri pada hidrokarbon yang
mempunyai pusat kiral
11

12. 1. Isomer geometri pada hidrokarbon tak jenuh
rantai terbuka
• Keterbatasan perputaran atom – atom yang terikat
pada masing – masing atom C pada ikatan rangkap
yang dikarenakan adanya antaraksi antara orbital p
membentuk ikatan π.
• Isomer geometri cis & trans
• Isomer geometri E & Z.
12

13. 13

14. 14

15. Sistem dan tatanama
cis & trans
• cis = pada sisi yang
sama
• trans = bersebrangan
15

16. 16

17. 18

18. 19

19. E & Z
• Gugus pada tiap atom C ikatan rangkap diberi prioritas
tinggi (1) atau rendah (2) menurut aturan Cahn-Ingold-
Prelog
• Jika 1 dari kedua atom C ikatan rangkap berada pada
satu sisi  isomer Z (zusammen = bersama)
• Jika 1 dari kedua atom C ikatan rangkap berada pada
sisi yang berbeda  isomer E (entgegen =
bersebrangan)
20

20. • Jika gugus-gugus yang berprioritas lebih tinggi
berada pada sisi yang sama, diberi nama Z
(zusammen).
• Jika gugus-gugus yang berprioritas lebih tinggi
berada pada sisi yang berlawanan, diberi
nama E (entgegen).
21

21. Cahn-Ingold-Prelog
• Atom dengan nomor atom lebih tinggi
mempunyai prioritas lebih tinggi
22

22. • Isotop dengan nomor massa lebih tinggi mempunyai
prioritas lebih tinggi
• Jika kedua atom identik maka atom berikutnya digunakan
untuk menentukan prioritas
23

23. • Atom dengan ikatan rangkap 2 atau 3 setara
dengan 2 atau 3 kali ikatan tunggal
24

24. 25

25. 26
C C
H3C
H
Cl
CH2
C C
H
H
CH CH3
Cl

26. 2. Isomer geometri pada hidrokarbon jenuh
rantai terbuka
• Keterbatasan perputaran atom – atom yang terikat
pada masing – masing atom C.
• Rintangan perputaran atom – atom tidak sebesar
rintangan atom – atom yang terikat pada atom C
ikatan rangkap.
• Ikatan σ masih memungkinkan atom – atom yang
terikat pada atom C untuk berputar (molekul yang
memiliki penataan dalam ruang secara berlainan) 
konformasi struktur atom  conformational isomers
(konfomer)
– Konfomer goyang (stagerred)
– Konfomer eklips. 27

27. 28

28. Gambaran mengenai molekul berdimesi tiga
29

29. 30
goyang goyang goyang
eklips
eklips
E

30. 31
a
b
c
d
e
f

31. 3. Isomer geometri pada hidrokarbon siklik
• Keterbatasan perputaran atom – atom yang terikat
pada masing – masing atom C.
• 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
pengaruh regangan sudut.
32

32. • Siklopropana mempunyai sudut ikatan 60,
siklopentana 108.
• Molekul siklik besar hampir tidak ada
rintangan karena regangan
• Sikloheksana membentuk konformasi kursi
supaya sudut ikatan mendekati 109,5o
.
• Dalam sikloheksana dikenal subtituen:
Aksial  tegak lurus bidang rata2 cincin
Ekuatorial  sejajar bidang rata2 cincin
33

33. 34

34. 36
E
Energi potensial relatif dari konformasi-konformasi sikloheksana
Bentuk
kursi
Bentuk
biduk
Bentuk
setengah
kursi

35. 4. Isomer geometri pada hidrokarbon yang
mempunyai pusat kiral
• Kiralitas adalah suatu keadaan yang menyebabkan dua
molekul dengan struktur yang sama tetapi berbeda susunan
ruang dan konfigurasinya.
• Atom yang menjadi pusat kiralitas dikenal dengan istilah atom
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.
– Sepasang enantiomer merupakan bayangan cermin satu terhadap
yang lainnya.
– 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 
diastereoisomer/diastereomer 38

36. Molekul kiral dan akiral
akiral kiral (enantiomer)
39

37. Enantiomer 2-butanol
40

38. 41
Sifat Enantiomer
•Mempunyaisifar-sifat fisikyang sama, mis:
titik lebur, titik didih, berat jenis dll.
•Mempunyai sifat kiralitas yang tidak sama,
mis:sudut putar bidang polarisasi cahaya,
reaksi metabolisme, dll.
•Contoh:(-) adrenalin  obat pemacu
jantung
(+) adrenalin takberkhasiat

39. Enantiomer + dan -
• Pasangan enantiomer yang ditentukan berdasarkan
arah putaran terhadap bidang cahaya terpolarisasi
bidang.
• Enantiomer (+) memberikan putaran searah bidang
cahaya terpolarisasi bidang (putar kekanan)
• sudut putaran bidang polarisasi radiasi terpolarisasi
linear setelah radiasi tersebut melewati medium kiral
disebut rotasi optik.
• Molekul yang memberikan rotasi optik disebut optis
aktif
42

40. • Enantiomer (+) mempunyai sudut rotasi optik +.
• Enantiomer (-) mempunyai sudut rotasi optik -.
• Campuran enantiomer (+) & (-) dalam jumlah yang
sama disebut campuran rasemat yang memberikan
sudut rotasi optik 0.
• Untuk suatu campuran enantiomer dalam jumlah
yang berbeda, sudut rotasi optik merupakan selisih
jumlah kedua enantiomer.
43

41. Enantiomer R & S
• Singkirkan kebelakang atom dengan prioritas
terendah.
• Beri skala prioritas 3 atom sisanya
• Gerakan dari prioritas tertinggi (1) ke tengah (2)
hingga terendah yang tersisa (3)
• Jika arah putaran searah jarum jam maka disebut
enantiomer rectus (R)
• Jika arah putaran berlawanan arah jarum jam maka
disebut enantiomer sinister (S)
46

42. 47

43. Enantiomer (d) & (l)
• Ditentukan berdasarkan posisi OH pada atom C
kedua gliseraldehid berdasarkan proyeksi Fischer.
• Jika OH berada disebelah kanan maka disebut
enantiomer dextro (d).
• Jika OH berada disebelah kiri maka disebut
enantiomer laevus (l).
• Struktur senyawa dengan lebih dari satu pusat kiral
tetapi strukturnya tidak kiral disebut senyawa meso
48

44. 49

45. 50

46. 51